Короткозамыкатель Советский патент 1981 года по МПК H01H31/00 

(54) КОРОТКОЗАМЫКАТЕЛЬ

I

Изобретение относится к высоковольтному аппаратостроению, а именно к устройству короткозамыкатблей.

Известны короткозамцкатели, содержащие основание с установленным на нем опорным изолятором и выводным контактом на верху и контактный нож рубящего типа. Нож вращается в подщипниках, установленных на верху основания 1.

Недостатком этих короткозамыкателей является незначительная включающая способность. При включении короткозамыкателя на ток короткого замыкания пробой (разряд) промежутка между подвижным контактным ножом и неподвижным выводным контактом происходит на значительном расстоянии. Электродинамические усилия, возникающие при этом между ножом и выводным контактом, на контактный нож действуют в сторону, противоположную его движению, т. е. стремятся затормозить. Эти усилия действуют с момента пробоя промежутка до момента замыкания контактов, приводят к увеличению времени срабатывания короткозамыкателей.

Из известных короткозамыкателей наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является короткозамыкатель, содержащий вращающийся контактный нож рубящего типа, закрепленный на основании, выполненном в виде параллельно расположенных ферромагнитных пластин 2.

Недостатком его является невысокая включающая способность и большое время включения, что приводит к уменьшению

10 области их применения и увеличивает длительность аварии в сети. В настоящее время в связи с увеличивающимися токами короткого замыкания в сетях требуются короткозамыкатели с большей включающей способностью и меньщим временем включения.

При увеличении тока короткого замыкания увеличиваются и электродинамические усилия, тормозящие контактный нож, которые, как известно, пропорциональны квадрату тока короткого замыкания.. Следовательно, для увеличения включающей способности короткозамыкателя и у.меньшения времени включения его необходимо значительное увеличение мощности приводного механизма, что приводит к увеличению нагрузки на опорный изолятор, усложнению конструкции аппарата-и уменьшению надежности его работы. При включении короткозамыкателя не на полный ток короткого замыкания или «вхолостую (без тока короткого замыкания), когда электродинамические усилия, тормозящие контактный нож, незначительны или отсутствуют, появляются большие динамические нагрузки на элементы аппарата, что требует установки более МОШ.НЫХ и сложных демпферных (буферных) устройств. Цель изобретения - повышение включаюш,ей способности и уменьшение времени срабатывания короткозамыкателя. Указанная цель достигается за счет того, что в известном короткозамыкателе, содержащем вращающийся контактный нож рубящего типа, закрепленный на основании, выполненном в виде параллельно расположенных ферромагнитных пластин, основание снабжено торцовой стенкой, выполненной из ферромагнитного материала, а нож установлен таким образом, что при включении часть его со стороны закрепления расположена между указанными параллельными пластинами и торцовой стенкой основания, образующими магнитный замок, при.чем торцовая стенка может быть выполнена Б виде пластины или уголка, одна из полок которого использована для крепления всего короткозамыкателя. На фиг. 1 изображен короткозамыкатель во включенном положении с торцовой стенкой у основания в виде пластины, общий вид; на фиг. 2 - часть основания короткозамыкателя с торцовой стенкой в виде уголка; на фиг. 3 - вид основания короткозамыкателя с торца. Штрихпунктирными линиями показано положение контактного ножа в момент пробоя воздушного промежутка. Короткозамыкатель состоит из основания 1, на котором жестко установлен опорный изолятор 2. К основанию 1 крепятся подшипники 3, в которых поворачивается вал контактного ножа 4. На конце опорного изолятора 2 неподвижно укреплен (наЬример, болтовым соединением) выводной контакт 5. Подшипники 3 закрепляются на основании 1 таким образом, что часть контактного ножа 4 возле подшипников оказывается расположенной между пластинами 6 основания 1. Это может быть выполнено расположением подшипников не на верху основания, а снизу или непосредственно на пластинах 6. С противоположной подшипникам стороны основание 1 имеет торцовую стенку 7, выполненную в виде пластины. Крепится короткозамыкатель при помоши лап (пластин) 8. В отключенном положении нож 4 и основание 1 находятся за пределами минимально допустимого разрядного расстояния. При включении короткозамыкателя происходит разряд (пробой) промежутка между контактным ножом 4 и выводным контактом 5. При этом, возникающие электродинамические усилия стремятся затормозить движение ножа 4. Ток короткого замыкания, проходя по контактному ножу 4, создает вокруг него круговое электромагнитное поле. Как известно, силовые линии этого поля стремятся замкнуться по пути с наименьшим магнитным сопротивлением. В момент пробоя воздушного промежутка контактный нож находится у начала пластин 6. Силовые линии электромагнитного поля, создаваемого током короткого замыкания на участке ножа 4 напротив пластин 6, замыкаются по пластинам 6 и торцовой стенке 7, так магнитное сопротивление пластин 6 и стенки 7, выполненных из ферромагнитного материала, во много раз меньше сопротивления воздушного участка. Стремясь уменьшить свою длину, силовые линии электромагнитного поля втягивают проводник с током (контактный нож) внутрь основания. При вхождении контактного ножа 4 в выводной контакт 5 между ними происходит металлический контакт. Во включенном положении короткбзамыкателя контактный нож находится между стенками основания, и в этом положении действуюшее на нож усилие способствует удержанию ножа в выводном контакте. На фиг. 3 изображен вариант выполнения торцовой стенки основания 1 - в виде уголка 9, горизонтальная полка 10 которого используется для крепления короткозамыкателя и металлоконструкции, что приводит к упрощению конструкции аппарата, так как торцовая пластина и лапа для крепления представляют один элемент. Внедрение изобретения позволит без увеличения мощности приводного механизма значительно увеличить включающую способность короткозамыкателя и уменьшить время включения или при прежней включающей способности применить менее мощный приводной механизм и уменьщить динамические нагрузки на элементы конструкции короткозамыкателя. Последнее позволит выполнить элементы конструкции менее материалоемкими. Кроме того, изобретение позволит увеличить стойкость токам короткого замыкания короткозамыкателя во включенном положении. Формула изобретения 1. Короткозамыкатель, содержащий вращающийся контактный нож рубящего типа, закрепленный на основании, выполненном в виде параллельно расположенных ферро