Размыкатель многократного действия Советский патент 1982 года по МПК H01H33/68 

(54) РАЗМЫКАТЕЛЬ МНОГОКРАТТЮГО ДЕЙСТВИЯ

I

Изобретение относится к сильноточной электротехнике и предназначено для коммутации то ка в индуктивных накопителях энергии.

Известен выключатель, дугогаснтельное устр ство которого содержит по крайней мере одну пару размыкаемых контактов, образующих внешнюю и внутреннияо полости, заполненные жидкой дугщ-асящей средой, например элегазом. Выключатель снабжеи механизмом для им1ульсж)го повышення давле1гая во временной полости к(Н1тактн й системы, что приводит к размыкаиию контактов (1.

OwiaKO указаи1в 1Й выключатель имеет относительно большую массу яодвижшдх эжмеитов, что значительно снижает быстродействие выключателя.

Наиболее к предлагаемому устройству является коммутатор миогтсратжлго действия, содержащий эшоляеияый жидтм диэлектриком корпус, помещемиую в жидас дазлектрик многсжонтактиую систему я П1Я1вод. Контактная система коммутатора выполвею в виде на(5ора изолированных прут от рругя пустотелых дисковых ,которые «{ждуются с нелодзижными контактами. Индукционно-дииамический привод коммутатора содержит индуктор в виде цилиндрической катушки и лгюталлический порикиь в виде тонкостенного гофрированпого цилиндра. Размыкание контактов коммутатора производатся путем охлопывания пустотелых ме йранных контактов под действием жидкого диэлектрика, приводимого в движение индукционно-динамическимприводом, что позволяет относительно быстро обеспеtoчить высокую электрическую прочность коммутатора (2).

Недостатком коммутатора является относительно небольшое время, в течение которого коммутатор сохраняет высокую элект|жческую

15 прочность, что связано с импульсным характером воздействия индукциоино-динамического привода ва жидкий диэлектрик. Это либо сужает с ластъ применения коммутатора, либо прнводит к необходимости подкл1оче1«я последо 0вательно коммутатору разъединителя, имеющего отиосятельио |шясое быстродействие, но обеспечиваяшкго в течение длительного времени высокую электрическую прочность. Цель изобретения - обеспечение в течение длительного времени высокой электрической прочности при относительно высокой скорости коммутации. Поставленная цель достигается тем, что известный размыкатель снабжен заполненным сжатым газом объемом, сообщающимся с внутренним объемом размыкателя с помощью соосного с контактной системой отверстия в корпусе размыкателя, и расположенным над отверстием пневмоклапаном с индукционнодинамическим приводом. На чертеже схематично показано предлагаемое устройство. , Корпус 1 размыкателя выполнен из изоля циоиного материала и заполнен жидким диэле триком 2, например трансформаторным масло Контактная система размыкателя состоит из подвижных контактов, выполненных в виде пустотелой дисковой мембраны 3 и неподаижньгх контактов 4 и 5. Мембрана 3 изготовляется из листового хорошо проводящего металла (например, листовой меди). Внутри мем браны 3 расположена профилированная матрица 6, имеющая прорези 7 для прохода сжатого газа из внутреннего объема контактной системы к мембранным контактам. Для фиксации контактов и герметизации внутреннего объема контактная система стягивается ; помощью опорного изолятора 8, в котором имеется отверстие для подвода сжатого газа во внутренний объем контактной системы. В верхней части KOjMiyca 1 имеется соосное с контактной системой отверстие, над которым расположен пневмоклапан 9, выполненный в виде полого цилиндра из хорошо проводящего материала, например алюминиево сплава. Под пневмоклаланом 9 расположен запрессованный в корпус 1 индуктор 10, выпол ненный в виде плоской многовитковой катуш ки из медной изолированной шины. Пиевмоклапан 9 имеет возможность перемешаться вдоль направляющей 11, выполненной из материала с низким коэффициентом трения скольжения, например фторопласта. Направляющая 11 к }епится к металлической крышке 12, которая вместе с корпусом 1 и клапаном 9 образует замкнутый объем 13. В крышке 12 имеет отверстие для подачи сжатого газа в объем 13. Для обеспечения механической прочности размыкателя и герметизации его внутреннего объема корпус 1, крышка 12 и нижний неподвижный контакт 4 стянуты болтами или шпильками. Для поддержания во внутреннем объеме размыкателя необходимого уровня жидкого диэлектрика 2 на крышке 12установлен стакан 14 с жидким диэлектри ком, причем виутрешшй объем стакана 14 сообщается с внутренним объемом размыкате ЛЯ с помощью отверстия 15. Для связи внуТ реннего объема стакана 14 с атмосферой в крышке стакана 14 имеется отверстие. Устройство работает следующим образом. Через отверстие в опорном изоляторе 8 в контактную систему размыкателя подается сжатый газ, который упруго деформирует мембрану 3, и контактная система замыкается, Через отверстие в крышке 12 сжатый газ подается в объем 13. Размыкатель готов к работе. I Размыкание контактной системы размыкателя производится следующим образом. В заданный момент времени в индуктор 10 подается импульс тока от импульсного источника питания, например конденсаторной батареи. Возникающее при этом импульсное магнитное поле индуктора 10 отбрасывает пневмоклапан 9 и сжатый газ из объема 13 поступает в заполненный жидким диэлектриком 2 внутренний объем размыкателя. Под действием сжатого газа жидкий диэлектрик 2 схлопывает пустбтелую дасковую мембрану 3, гасит возникающую п размыкании контактор электрическую дугу и, заполняя зазоры между контактами, обеспечивает необходимую электрическую прочность размыкателя. Одновременно с подачей импульса тока в индуктор 10, через отверстие в опорном изоляторе 8, производится сброс сжатого газа из контактной системы. Пневмоклапан 9, перемещаясь по направляющей 11, ударяется в крышку 12, отскакивает от нее и возвращается в исходное состояние , вследствие чего подача сжатого газа из объема 13 в объем с жидким диэлектриком 2 прекращается. Сжатый газ из объема с жидким диэлектриком 2 стравливается через отверстие 15 во внутренш1й объема стакана 14 и далее через отверстие в крыивсе стакана 14, в атмосферу. Размыкатель готов к следующему Щ1клу работы. Предлагаемый размыкатель многократного действия в течение длительного времени обе я1ечивает высокую, электрическую проч{юсть при относительно вь1сокой скорости коммутаиии, что позволяет использовать его в системах коммутации тока индуктивюнгх накопителей энергии для мощных электрофизических установок с широким диапазоном ( 10с) времени вывода энергии из накопителя в нагрузку. При этом ие требуется применение дополнительных мер по сохранению высокой электрической прочности размыкателя в течение всего времени вывода энергии из индуктивного накопителя в нагрузку , что позволяет существенно удешевить систему комм)ггации индуктивных накопителей энергии.