Высоковольтный переключатель на герконе Советский патент 1981 года по МПК H01H36/00 

1

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в устройствах управления тиристорами высоковольтного переключателя, а также в системах управления высоковольтных выключателей.

Известны системы радиоуправления тиристорами, включающие радиопередатчик, имеющий потенциал земли и соединенный с блоком управления, и радиоприемники, настроенные на разные частоты (фазы), имеющие потенциал тиристоров. Управление тиристорами осуществляется путем изменения частоты (или фазы) передатчика ij.

Недостатком таких устройств является их сложность и недостаточная надежность вследствие низкой помехоустойчивости.

Известно также применение силовых фототиристоров, управляемых импульсами инфракрасного света с заземленного прожектора 2 .

Однако такие системы также сложны и дороги.

Известен высоковольтный переключатель на герконе, содержащий диэлектрический корпус, в котором р§сположены обмотка возбуждения, установленная на ферромагнитном сердечнике, и геркон, .отделенный слоем диэлектрика З.

Недостатком устройства является невозможность его работы при напряжениях свыше 35 кВ, поскольку это потребует значительного увеличения зазора между герконом и обмоткой, когда геркон перестает срабатывать

10 даже при очень большой мощности обмотки возбуждения.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является высоковольтный переключатель на гер15коне, содержащий диэлектрический корпус, заполненный герметизирующим диэлектриком, в котором расположен первый ферромагнитный сердечник с обмоткой возбуждения, геркон, постоянный магнит и второй ферромагнитный

20 сердечник, выполненный из диэлектрического материала .

Недостатком известного устройства является ограниченная величина рабочего напряжения, поскольку с увеличением длины ферромагнитного сердечника свыше 150-200 мм (для увеличения рабочего напряжения) напряженность магнитного поля у геркона становится недостаточной для его срабатывания даже при значительной мощности обмотки возбуждения. Кроме того, при работе в электрических аппаратах возможно влияние магнитных полей точоведущих частей на геркон и обмотку гзозбуждения и, в результате этого, аозникают сбои и спонтанные срабать г вания, что ограничивает область применения устройства. ;

Цель изобретения - расширение области применения за счет повышения допустимого рабочего напряжения устройства и исключения влияния внешних магнитных полей.

Поставленная цель достигается тем, что в высоковольтный переключатель на герконе, содержащий диэлектрический корпус, заполненный герметизирующим диэлектриком, в котором расположен первый ферромагнитный сердечник с обмоткой возбуждения, геркон, постоянный магнит и второй ферромагнитный сердечник, выполненный из диэлектрического материала, введен третий ферромагнитный сердечник, выполненный из диэлектрического материала, диэлектрический корпус выполнен в виде двух коаксиальных цилиндров, пространство между которыми заполнено магнитодиэлектрическим изоляционным материалом, постоянный магнит, геркон и обмотка возбуж.дения установлены продольными осями параллельно друг другу и перпендикулярно к продольной оси диэлектрического корпуса, второй и третий ферромагнитные сердечники установлены между выводами геркона и концами одного ферромагнитного сердечника с обмоткой возбуждения параллельно друг другу.

Кроме того, в него введены перегородки, выполненные из листового материала с высокой электрической прочностью, например политэтрафторэтилена, установленные между герконом и обмоткой возбуждения. ,

Благодаря введению второго и третьего ферромагнитных сердечников, . установленных между концами ферромагнитного сердечника с обмоткой возбуждения и выводами геркона, н.апряженность магнитного поля в области геркона увеличивается вдвое. Вследствие этого появляется возможность увеличить длину второго и третьего ферромагнитных сердечников, соединяющих обмотку, и геркон в два раза, что приводит к резкому повышению рабочего напряжения.

Изменение конструкции корпуса и применение магнитрдиэлектрической изоляции, являющейся магнитным экраном, позволя ет эксплуатировать устройство при наличии внешних магнитных полей, например, в силовом трансформаторе н высоковольтном выключателе.

На чертеже показан высоковольтный переключатель на герконе.

Устройство,содержит корпус, выпол-. ненный в виде двух коаксиальных ци- линдров 1, пространство между кото- рыми заполнено магнитодиэлектричес кой, изоляцией 2, например, типа МДИ. Внутренняя полость корпуса заполнена диэлектриком 3 с высокой электрической прочностью, напри ер эпоксидной

смолой, в теле диэлектрика расположены обмотка 4 возбуждения с ферромагнитным сердечником, геркон 5 и постоянный магнит б. Между обмоткой 4 и герконом 5 установлены перегородки, выполняющие роль электрических барьеров 7, выполненных в виде дисков из политэтрафторэтилена. Между полюсами обмотки возбуждения и выводами геркона установлены второй и третий ферромагнитные сердечники 8из диэлектриQ ческого материала, например из феррита.

Устройство работает следующим образом.

При отсутствии тока в обмотке 4

возбуждения постоянный магнит б создает магнитное поле, в зоне которого находится геркон 5. напряженность поля, создаваемая магнитом, недостаточна для срабатывания геркона. При поДачё в обмотку 4 возбуждения импульса тока такой полярности, что магнитное поле между торцами сердечников 8 совпадает с направлением поля постоянного магнита б, происходит увеличение суммарного магнитного поля и гер5 кон 5 срабатывает, замыкая свои контакты. После окончания импульса тока и обесточивания обмотки 4 геркон 5 удерживается во включенном состоянии под д ействием слабого магнитного под ля, создаваемого магнитом б.

Для выключения геркона в обмотку возбуждения подают импульс тока об- ,, ратной полярности. При этом магнитное поле обмотки возбуждения уже не увеличивает, а наоборот, ослабляет.

магнитное поле постоянного магнита.

Контакты геркона размыкаются и устройство возвращается в исходное состояние.

таким образом, в переключателе удается существенно увеличить расстояние мезвду обмоткой возбуждения и герконом и, следовательно, допустимое рабочее напряжение. Применение магнитодиэлектрической изоляции, заполняющей пространство между цилиндрами корпуса, позволяет устранить влияние внешних магнитных полей.

Формула изобретения

1. Высоковольтный переключатель на герконе, содержащий диэлектрический корпус, заполненный герметизирую 5 шим диэлектриком, в котором располо