Газовый компрессионный выключатель Советский патент 1981 года по МПК H01H33/73 

(54) ГАЗОВЫЙ КОМПРЕССЮННЫЙ ВЫКЛЮЧАТЕЛЬ

1

Изобретение относится к газовым,в частности к элегазовым, выключателям с компр зссионным дугогасительным устройством, в котором поток газа, обдувающий электрическую дугу для ее гашения создается в процессе отключения компрессионным устройством.

Известен газовый компрессионный выключатель, содержащий поршневое дутьевое устройство, подвижные контактные элементы, снабженные соплообразными контактами, и подвижный контактный элемент, выполненный в виде з.аключенных в трубе подпружиненных контактных пластин и кольцевого скользящего контакта из дугостойкого материала и снабженный изоляционным кольцом, в котором закреплен кольцевой скользящий контакт, выполненный с уступом, на который опираются контактные пластины в процессе переключения.

В этом газовом выключателе дугогасительные контакты в процессе отключения двигаются с заданным зазором, выбранным для гашения дуги 1.

Однако существенным недостатком такого выключателя является пониженная электрическая прочность промежутка между дугогасительными контактами в отключенном положении.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является газовый компрессионный выключатель,содержащий главные контакты, подвижные полые дугогасительные контакты и компрессионное устройство, включающее неподвижные и подвижные элементы в виде цилиндра и поршня и изоляционную крышку, через которую про01ХОДИТ один из дугогасительных ; (контактов, причем подвижная часть компрессионного устройства жестко ;связана с подвижным главным контактом и одним из дугогаситель5 тельных контактов, причем подвижная часть компрессионного устройства жестко связана с подвижным главным контактом и одним из другогасительных контактов и через расцепляющее

0 устройство на заданной части хода со вторым полым дугогасительным контактом 2 .

Во включенном положении выключателя полые подвижные дугогасительные

5 контакты прижаты друг к другу пружиной для создания торцового контакта,а в процессе отключения они расходятся на оптимальное для гашения дуги расстояние и затем на ходе, необходимом для

0 гашения дуги, двигаются совместно,сохраняя .расстояние между собой, причем компрессионное устройство создает ду тье в полости подвижных контактов. Совместно с подвижными контактами дви жется и изоляционная крышка, закрепленная на подвижной части. В таком устройстве дугогасительные контакты, а следовательно и электрическая дуга не перемещаются в дутьевом объеме. В дальнейшем, после гашения дуги, срабатывает расцепляющее устройство, и один из подвижных контактов отходит пoд действием пружин, что позволяет в конце операции отключения увеличит электрическое расстояние между подви ными дугогасительными контактами. Такой выключатель имеет следующие недостатки: 1.Во включенном положении подвиж ные дугогасительные контакты прижаты пружиной друг к другу, оптимальное для гашения дуги расстояние между ни ми устанавливается лишь в процессе отключения, и поэтому к моменту обра вания оптимального зазора дутье чере полости контактов, оказывается не пол ностью подготовленным, что снижает дугогасительную спЬсобность;кр6ме то го, торцовый контакт между подвижными дугогасительныгу1и контактами при больших токах требует мощной пружины, что вызывае.т излишние механические нагрузки- на ряд элементов дугогасительного устройств-а, 2.Дуга, горящая между подвижными контактами, не перемещается в дутьевом объеме, что несколько ухудшает дугогасительную способность. Кроме того, крепление изоляционной крышки на подвижной части компрессионного устройства утяжеляет конструкцию. Цель изобретения г- повышение дуго гасительной способности,, улучшение токосъема и уменьшение массы подвижных частей. Указанная цель достигается тем, что ь газовом компрессионном выключателе, содержащем.главные контакты, подвижные дугогасительные контакты/ по крайней мере один из которых выполнен полым, и компрессионное устройство, включающее цилиндр, поршень и изоляционную крышку, через которую проходит один из дугогасительных кон тактов,причем подвижная часть компре сионного устройства жестко связана с подвижным главным контактом и одним из дугогасительных контактов и через расцепляющее устройство на заданной части хола со вторым полам дугогасительным контактом, дугогасительные гсонтакты во включенном положении установлены с заданным зазором, сохраHHeivMM в процессе отключения до момен та расцепления, и снабжены мостиковым ламельным контактом, соединенным с неподвижной частью компрессионного устройства. Изоляционная крышка закреплена на неподвижной части компрессионного устройства. Полость второго дугогасительного контакта соединена с подпоршневым объемом компрессионного устройства, а первый контакт выполнен полым и снабжен обратным клапаном, пропускгиощим газ черезуказанный контакт только в направлении выхода из компрессионного выхода из компрессионного устройства. Расцепляющее устройство выполнено в виде поворотных рычагов, закрепленных на подвижной части компрессионного устройства, концы которых упираются в кольцо, который снабжен дополнительным двугогасительным контактом, неподвижного упора-сбивателя указанных рычагов, возвратной пружины, один конец которой упирается в подвижную часть компрессионного устройства, а второй - во второй дугогасительный контакт, и упора не подвижной части , компрессионного устройства для ограничения возвратного хода указанного контакта. . Расцепляющее устройство может быть выполнено и в виде поворотных рычагов, ;3акрепленных на подвижной части компрессионного устройства,концы которых упираются в кольцо, которым снабжен второй дугогасительный контакт, неподвижного упора-сбивателя указанных рычагов, пружины, один конец которой упирается в подвижную часть компрессионн.ого устройства, а второй - во второй дугогасительный контакт и дополнительного упора, расположенного на неподвижной части для ограничения хода указа.нного второго дугогасительного контакта при отключении. На фиг. 1 представлен предлагаемый выключатель во включенном положении; на фиг. 2 - то же, в отключенном положении; на фиг. 3 - расцепляющее устройство выключателя, другой вариант. Газовый компрессионный выключатель содержит главные контакты 1 и 2, подвижной полый дугогасительный контакт 3 и подвижный дугогасительный контакт 4, который может быть выполнен в зависимости от заданного дутья - одностороннего или двустороннего - соответственно спл.ошным или полым, компрессионное устройство, включающее цилиндр 5, поршень 6, изоляционную крышку 7, закрепленную на неподвижной части (в данном случае цилиндра 5), изоляционные 8 и металлические 9 тяги, жестко связывающие через фланец 10, трубу и кольцо 12 подвижный главный контакт 1 и подвижный дугогасительный контакт 4 с подвижной частью компрессионного устройства (в данном случае - поршнем 6), и расцепляющее устройство, связьтвагошее на части хода второй полый лугегасительный контакт с трубой 11, жестко связанной с подвижной частью компрес сионного устройства - поршнем 6. Токосъем с дугогасительных контактов на токопроводящий неподвижный цилинд 5, соединенный с выводом 13, осущест ляется мостиковым ламельным контакто 14. Переход тока со второго неподвижного вывода 15 на подвижный дугогасительный контакт 4 и кольцо 12, связанное с подвижным главным контактом 1, осуществляется контактами 16 и 17. Полость подвижного дугогасительного контакта 3 соединена с подпоршневым объемом компрессионного устройства, а подвижный дугогаситель ный контакт 4, в случае выполнения его полым, снабжен обратным клапаном 18, пропускающим газ через полость указанного контакта только в направлении выхода из компрессионного устройства. Расцепляющее устройство выполнено в виде поворотных рычагов 19, закреп ленных на трубе 11, концы которых упираются в кольцо 20, жестко связан ное с подвижным контактом3 посредст вом стержня 21, неподвижного упора 22 - сбивателя указанных рычагов, .возвратной пружины 23, один конец ко торой упирается в упор 24, связанный жестко с трубой 11, а второй - в кол цо 20 подвижного дугогасительного ко такта 3, причем упор 24 служит и .для ограничения возвратного хода подвижного дугогасительного контакта 3. Неподвижный упор 25 служит для ог раничения хода подвижного дугогаси тельного контакта 3 при включении. Расцепляющее устройство выключателя может быть выполнено (фиг. 3) в виде поворотных рычагов 19, закрепленных на трубе 11, концы которых упираются в кольцо 26, жестко связанное с подвижным дугогасительным контактом 3 посредством стержня 21, неподвижного упора 22 - сбивателя указанных рычагов, пружины 27, один конец которой упирается во фланец 10 жестко связанный с подвижной частью компрессионного устройства, а второй в кольцо 26 подвижного дугогасительного контакта 3, и дополнительного упора 28, расположенного на неподвиж ной части для ограничения хода подвиж ного дугогасительного контакта 3 при отключении. При отключении газового компрессионного выключателя (фиг. 1 и 2) двигаются совместно дугогасительные контакты 3 и 4 при заданном зазоре между ними и подвижный главный контакт 1. После размыкания главных кон тактов 1 и 2 через время, необходимое для переброса тока из главной ветви в дугогасительную, образуется электрическая дуга между подвижным дугогасительным контактом 4 и ламель ным контактом 14, а при дальнейшем ходе - между подвижными дугогасительными контактами 3 и 4. Гашение дуги ( обеспечивается дутьем, создаваемым компрессионным устройством, причем наличие оптимального для гашения дуги зазора между дугогасительными контактами обеспечивает своевременную подготовку пневмодутья. Дуга, образовавшаяся между подвижными дугогасительными контактами 3 и 4, все время передвигается в дутьевом объеме, что способствует ее охлаждению и также улучшает дугогасительную способность. После хода, необходимого для гашения дуги, при котором подвижный дугогасительный контакт 4 еще не выходит из изоляционной крышки 7, рычаги 19 обиваются упором 22, и подвижный дугогасительный контакт 3 под действием пружины 23 доходит до упора 24, и в дальнейшем подвижные дугогасительные контакты двигаются при увеличенном расстоянии межд ними,необходимом для отключенного положения выключа- теля. При включении подвижный дугогасительный контакт 3 идет совместно с подвижным дугогасительным контактом 4 и подвижным главным контактом 1 под действием пружины 23. В конце включения подвижный дугогасительный контакт 3 останавливается неподвижным упором 25, после чего двигаются лишь подвижный главный контакт и под;вижный дугогасительный контакт 4, и пружина 23 сжимается. Во включенном положении рычаги 19 вновь входят в зацепление с кольцом 20 подвижного дугогасительного контакта 3, расстояние между подвижными дугогасительными контактами вновь равно заданному. Для некоторых исполнений выключателя, связанных с задаьными коммутационными режимами, целесообразно расположение подвижных дугогасительных контактов 3 и 4 в процессе гашения дуги При отключении по разные стороны изоляционной крышки 7 (один подвижный контакт в зоне повышенного давления, друго{ - в зоне пониженного давления). Для таких выключателей применяется расцепляющее устройство (фиг, 3). При отключении вначале двигаются подвижный главный контакт 1 и подвижные дугогасительные контакты 3 иТ при заданном зазоре между ними, но пфсле образования дуги между подвижными дугогасительными контактами рычаги 19 сбиваются упором 28 и подвижной дугогасительный контакт 3 останавливается, и в дальнейшем двигаются лишь подвижный дугогасительный контакт 4 и подвижный главный контакт 1. Гашение дуги происходит под действием дутья, создаваемого компрессионным устройством, при неподвижном дугогасительном контакте 3 и. двигающемся дугогасительном контакте 4, при расположении их на разных сто ронах изоляционной крьшти. При включении вначале двигаются подвижньай главный контакт 1 и подвижный дугог сительный конткат 4, а после того к упор 28, связанный с трубой 11, дой дет до кольца 26 подвижного дугогасительного контакта 3, приходит в движение и последний. Предлахаемый выключатель имеет следующие преимущества по сравнению с известным: 1. Улучшение дугогасительной способности посредством обеспечения рас положения подвижных дугогасительных контактов, начиная с включенного положения и до расцепления одного из них с подвижной частью компрессионного устройства на заранее заданном расстоянии, благоприятном для гашения. 2. Улучшение токосъема с подвижных дугогасительных контактов посредство применения мостикового ламельного контакта,соединенного с неподвижной частью компрессионного устройства, 3. Уменьшение массы подвижных час тей. 4, Улучшение дугогасительной способности за счет передвижения дуги в дутьевом объеме, что обеспечивает ся креплением изоляционной крышки н неподвижной части компрессионного устройства. 5.Улучшение дугогасительной спо собности за счет использования боль шего перепада давления при дутье в разряженную полость под поршнем ком прессионного устройства. 6.Упрощение конструкции и техно логии изготовления, например, из-за отсутствия скользящего контакта в компрессионном устройстве. 7.Возможность осуществления раз личного вида дутья (двухстороннего, одностороннего, несимметричного и свободноструйного) практически при одной и той же конструкции выключателя. Формула изобретения 1. Газовый компрессионный выключатель, содержащийглавные контакты подвижные дугогасительные контакты, по крайней мере, один из которых вы полнен полым, и компрессионное устройство, включающее неподвижные эле менты в виде цилиндра и поршня и изоляционную крышку, через которую проходит один из другогасительных контактов, причем подвижная часть компрессионного устройства жестко связана с подвижным главным контакт и одним из дугогасительных контакто и через расцепляющее устройство на заданной части хода со вторым полым дугогасительным контактом,о т л и чающийся тем, что, с цельюповышения дугогасительной способности, улучшения токосъема и уменьшения массы подвижных частей, дугогасительные контакты установлены при включенном положении s заданным зазором, сохраняемым-в процессе отключения до момента расцепления, и снабжены мостиковым ламельным контактом, соединен|ным с неподвижным элементом компрессионного устройства. 2,Выключатель по п. 1, отличающийся тем, что изоляционная крышка закреплена на неподвижном элементе компрессионного устройства. 3,Выключатель по п. 1, о т л и чающийся тем, что, с целью улучшения дугогасительной способности, полость вт.орого дугогасительного контакта соединена с подпоршневым объемом компрессионного устройства,а первый дуготасительный контакт выполнен и снабжен.обратным клапаном,пропускающим газ через полость указанного контакта только в направлении выхода из компрессионного устройства, 4,Выключатель по п.1, о т ли чающийся тем, что расцепляю- щее устройство выполнено в виде поворотных рычагов, неподвижного упора сбивателя рычагов, возвратной пружины и упора на подвижной части компрессионного устройства для ограничения возвратного хода дугогасительного контакта, причем поворотные рычаги закреплены на подвижном элементе компрессионного устройства, выступающем за пределы поршневого объема, концы рычагов упираются в кольцо, которым снабжен второй дугогасительный контакт, один конец пружины упирается в подвижный элемент компрессионного устройства, а второй - в кольцо второго дугогасительного контакта, 5,Выключатель поп,1, отличающийся тем, что расцепляюще устройство выполнено в виде поворотных рычагов, неподвижного упора - сбивателя рычагов, возвратной пружины и дополнительного упора, который расположен на неподвижном элементе компрессионного устройства для ограничения хода второго дугогасительного контакта при отключении. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Патент СССР № 483839, кл, Н 01 Н 33/78, 1973. 2.Патент Швейцарии 527493, кл, Н,01 Н 33/91, 1974 (прототип).

/J

//

J2