Газовый выключатель Советский патент 1982 года по МПК H01H33/91 

(54) ГАЗОВЫЙ ВЫКЛЮЧАТЕЛЬ

1

Изобретение относится к электротехнике, в частности к злектрогазовым выключателям с автокомпрессионным дугогасительным устройством.

Известен автокомпрессионный выключатель, поршневое дугогасительное устройство которого размещено внутри злектронзоляционного цилиндра. На металлическом флаице цилиндра закреплен трубчатый неподвижный контакт с установленными на нем со стороны зоны размьжания изоляционным соплом и неподвижной перегородасой, уплотненной со стенками электроизоляционного цилиндра. В пространстве между фланцакш цилиндра и неподвижной перегородкой размещен подвижный поршень, соединенный электроизоляционными стержнями, проходяцшми через неподвижную перегородасу, с подвижным контактом, размещенным со стороны второго металлического фланца электроизоляционного цилиндра. При выключе1ши выключателя, газ, сжимаемый подвижным поршнем, проходит через изоляционное сопло, а также трубчатый неподвижный контакт и отверстие в его боковой стенке в пространство, освобождаемое подвижным поршнем, обеспечивая интенопяый газообмен 1.

Недостатками такой конструкции являются, надшчне твердой изоляции в межконтакпюМ промежутке вблизи зотл горения дуги, что ухудшает изоляционные характеристики ycrpoilства, а также то, что его пропускная способность по номинальному тсжу ограничивается сечением трубчатых контактов.

Известна также конструкщся газового выключателя, в которой внутри подвижного цилиндра, закрьггого с ОД1ЮЙ стороны устройсгвом, состояпшм из подвижного контакта и изоляционного сопла, а с Щ)угой - днищем с уплотняющей манжетой, размеЕцен порщеяь, установленный неподвижно на несущей трубчатой ножке. Внутри ножки поршня проходит трубчатый шток, служащий для управления подвижными контактом и цилиндром, а также каналом дутья из зоны размьпсаемых коп тактов. При отключении газ, сжимаемый над поршнем, проходит через подвижные контакть, трубчатый , отверстия в его боковой стенке н в стеике несущей трубчатой ножки 390 поршня и попадает в пространство под пор- шень, где происходит разряжение газа. Между зонами сжатия и разрежения достигается высокий перепад давления, благоприятно сказывающийся иа интенсивности истечения газа через подвижный контакт 2. К недостаткам конструкции следует отнести сложность конфигурации канала истечения, газа, т.е. наличие перемычек в стенке несущей ножки поршня, располагаемых вблизи отверстий в стенке полого штока, что создает дополнительное аэродинамическое сопротивление на пути потока газа, тем самым ограничивается отключающаяспособность и то, что пропускная способность выключателя по номинальному току ограничена сечением несущей трубчатой ножки поршня, ослабленным рядами отверстий. Известен выключатель с автокомпрессаонным дугогасительным устройством, содержаищй подвижный цилиндр с закрепленными на нем изоляционным соплом и подвижным труб чатым контактом, последний имеет отверстия в боковой стенке для выхода дугогасящего газа. Трубчатый контакт соединен со штоком управления подаижным цилиндром. Внутри подвижного цилиндра и снаружи трубчатого контакта размещен неподвижный поршень, установленный на цилиндрическом полом основании, примьпсающем к подвижному цилиндру 3. Недостатком известного выключателя яв.ляется то, что истечение газа через подвижный трубчатый подвижный контакт, проходящий внутри цилиндра, происходит в окружанмцую щотивдр среду с давлением наполнения выклю чателя, что не обеспечивает интенсивного истечения и, соответственно, ограничивает отклоняющую способность, Цель изобретения - повышение отключающей способности выключателя. Дия достижения поставленной цели в газо вом выключателе с автокомпрессионным дугогасительным устройством, содержащем подвижный цилиндр с закрепленным на нем изолящюнным соплом и трубчатым контактом с отверстия1 и в боковой стенке, неподвижный поршень, установленный на цилиндрическом основании, внутри указанного цилиндрического основания неподвижного поришя уста новлен дополнительный подвижный пориюнь, который соединен Q трубчатым контактом, причем указанные отверстия в боковой стенке этого контакта соединяют внутреннюю полость его с полостью А внутри цилиндрического основания между неподвижным и допол нительным подаижным поршнем. При работе выключателя в цикле автоматического повторного включения (AI1B), упомянутые отверстия в боковой стенке трубчатого контакта во включенном положении выключателя соединяют указанную полость А с полостью Б внутри подвижного вдлиидра над неподвижным поршнем. На чертеже представлен предлагаемый выключатель во включенном положении слева от оси симметрии и в отключенном положении справа. Выключатель размещен в герметизированной оболочке 1, заполненной газом, например элегазом (SF) с избыточным давлением, и состоит из неподвижных главного 2 и дугогасительного 3 контактов, подвижного цилиндра 4, жестко соединенного с подвижным главным контактом 5, изолированным соплом 6 и дугогасительным трубчатым контактом с отверстиями 8 в боковой стешсе, связанным со штоком 9 управления. Внутри подвижного цилиндра 4 размещен неподвижный поршень 10, установленный на цилиндрическом полом основании И. Внутри цилиндрического основания неподвижного поршня расположен подвижный поршень 12, жестко соединенный с подвижным дугогасительным трубчатым контактом 7. Образовавшийся замкнутый объем А - полость внутри цилиндрического основания II между неподвижным 10 и подвижным 12 поршнями - соединяется с зоной размыкаемых контактов 3 и 7 через внутреннюю полость трубчатого контакта 7 и отверстия 8 в его боковой стенке. Размер отверстий 8 в осевом направлении выключателя больше толщины неподвижного поршня 10 и расположены они так, что во включенном положении выключателя одна часть отверстия находится выше, а другая часть - ниже неподвижного поршня, т.е. через эти отверстия, полость А соединена с полостью Б внутри подвижного цилиндра 4 над неподвижным поршнем 10. Предлагаемое устройство работает следующим образом. При отключении выключателя срабатьюает привод любой известной конструкции (на чертеже не показан), соединенный со штоком 9 управления, связанный через трубчатый дугогасительный контакт 7 с подвижными поршнем 12, цилиндром 4 и изоляционным соплом б, составляющими единую подвижную часть выключателя. При движении ее вниз в замкнутом объеме Б происходит сжатие дугогасящей среда а в объеме А - разряжение, Сначала размыкаются главные контакты 2 и 5, затем размыкаются дугогасительные контакты 3 и 7 и между ними возникает электрическая дуга, которая вначале обдувается дугогасящей средой, проходящей через полость трубчатого контакта 7 и отверстия 8 в объеме разряжения А, а после схода изоляционного сопла.6 59 с неподвижного дугогаситепьного контакта 3 через сопло 6 в объем внутри оболочки 1 с газовой средой первоначального давления. При этом между объемами сжатия Б и разря жения А достигается высокий перепад давления, обеспечивающий интенсивный обдув дуги через подвижный контакт и эвакуацию раскаленных газов из зоны контактов. При включении выключателя в движении всей подвижной части вверх газ в объеме А сжимается, а в объеме Б происходит всасьшание газа с одной стороны через изолящюнное сопло 6, а с другой стороны - через трубчатый контакт 7 и отверстия 8, а также через обратные клапаны. В конце хода на включение, когда неподвижный контакт входит в трубчатый подрижный контакт и каналы через изоляционное сопло 6 и трубчатый контакт 7 перекрьгоаются, отверстие 8 одной своей частью поднимается выше неподвижного поршня, а (друггда часть - остается ниже его. При этом по5тляется новый канал для перетока газа из объема А в объем Б. Это способствует быстрому заполнению объема Б при включении и обеспечивает мгновенную подготовку вьпслючателя к последующему отключению. Преимуществом предлагаемой конструкции вьпслючателя является то, что она создает к моменту размьжанин дугогасительных контактов, т.е. при малом ходе и, соответственно, при малом приросте давления в объеме сжатия нужный перепад давления между зоной размыкаемых контактов и объемом разряжения, который обеспечивает большую интенсивность истечения газа и обдува дуги, и, тем самым, способствует увеличению отключающей способности. Кроме того, улучигаются условия наполнения объема сжатия газом при включении выключателя, что достигается размером и расположением отверстия в трубчатом контакте, благодаря чему через него образуется дополнительйый канал для связи с объемом избыточного к этому моменту давления. Формула изобретения 1.Газовый выключатель с автокомпрессионным дугогасительным устройством, содержащий подвижный цилиндр с закрепленным на нем изоляционным соплом и трубчатым контактом с отверстиями в -боковой стенке, неподвижный поршень, установленный на цилиндрическом основании, от-личающийс я тем, что, с целью повышення отключающей способности выключателя, внутри указанного цилиндрического основания неподвижного порщня установлен дополнительный подвижный поршень, который ооединен с упомя-. нутым контактом, причем указанные отверстия в боковой стенке контакта соединяют внутреннюю его полость с полостью А внутри цилиндрического основания между неподаижным и дополнительным подвижным поршнями. 2.Вьжлючатель по п. 1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения отключающей способности выключателя прт автоматическом повторном включении, упомянутые отверстия в боковой стенке трубчатого контакта 13О включе1шом положении вьпслючателя соединяют указанную полость А с полостью Б внутри подвижного цилиндра над иеподвиж-; ным поршнем. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Патент Франции W 2061975, л. Н 01 Н 33/00, 1971. 2.Авторское свидетельство СССР М 550696, кл. Н 01 Н 33/91, 1976. 3.Leonhardf Ggr. ka. Der SF - deiftungschaltertyp SFSD fSr gekapfelt SFg isolierte Hodispannungs..,, 1977, № t1, S. 3-9.