Дугогасительное устройство жидкостного выключателя Советский патент 1982 года по МПК H01H33/75 

(54) ДУГОГАСИТЕД НОБ УСТРОЙСТВО ЖИДКОСТНОГО Изобретение относится к высоковольтному аппаратостроению и касается конструктивното исполнения дугогасительного устройства жидкостных, преимущественно маломасляных, выключателей. Известно дугогасительное устройство мало-. маслянь1х выключателей выссжого напряжения, содержащее частило заполненный дугогасящей жидкостью резервуар и дугогасительную камеру автодутья с зонами высокото н нкясого давления (Я В указанных выключателях проблема надеж ного дугогашення при отключении малых и емкостных токов, когда энергии дуги недостато но для организации эффектнв11ого автодутья, решается применением дополнительного импуль сного дутья, т. е. подачей дугогасящей жидКОС1И в другой промежуток посредством порш ня. При этом поршневые устройства устанавливаются в области неподвижного контакта, что не обеспечивает высокой эффективности дугогашения из-за ограниченного объема впрыскиваемой жидкости и продольного характера импульсного дутья. ВЫКЛЮЧАТЕЛЯ Весьма эффективным для отключения малых и емкостных токов без повторных пробоев является техническое решение, согласно которому над поверхностью масла в дугогаситель ное устройство предварительно нагнетается газ под необходимым избыточным давлением, что позволяет восстановление электрической протаости дугового промежутка при отключении и уменьшить вредный эффект кавитации над концом подвижного контакта, не применяя усложняющих конструкцию и увеличивающих мшцность привода поршневых устройств. В выключателе, дугогасительное устройство которого является наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемому, оно содержит резервуар, заполненный маслом и газом под избыточным давлением, и дугогасительную камеру в цилиндрическом корпусе, причем зона высокого давления образована дутьевыми щелями камеры срвместно с внутренней поверхностью цилиндра, а зона низкого давления образована выхлопными каналами камеры и закамерным пространством. При этом запол390нение маслом пространства, освобождаемого подвижным контактом по мере перемещения его вннз при отключении, происходит через шариковый клапан небольшого сечения, уста новленный в основании неподвижного контакта и через зазор между подвижным контактом н стенками выхлопного канала 2. Ограниченность сечения указанных каналов, по поступает жидкость из закамерного пространства может привести к вакуумированию камеры и снижению эффективности влшгаия избыточного давления на электрическу прочность межконтактного промежутка, особенно в режиме отключения емкостных токов, характеризующемся высоким уровием перё- . напряжений при неудовлетворнтельном отключенин с повтор{1ым пробоем. Кроме того в указанном дугбгасительном устройстве в рассматриваемом режиме практически отсутствует деиониэирующий поток дугогасяшей жидкости по дутьевым щелям дугогасительнш камеры, так как поток масла через шариковый клапан создает малоинтенсивное продольное дутье, а поток масла через выхлопной канал направлен в сторону, противоположную направлению авто. дутья, и затрудняет эвакуацию ионизированных газов, что также снижает надежность работы дуготасительного устройства. Цель изобретения - повышение надежности «дугогашения при отключении малых н емкостных токов. Поставленная цель достигается тем, что в дугогасительиом устройстве, содержащем резервуар, заполненный дугогасящей жидкостью и газом под избыточным давлением, камеру в цилиндрическом корпусе, с зоной высокого давления, образованной дутьевыми щелями камеры совместно с внутренней поверхностью корпуса, и зоной низкого давления, образованной выхлопными каналами камеры и закамерным пространством, на внзгфенней поверхности кортуса в зоне высокого давления установлен нормально закрытый клапан. Клапан может быть выполнен в виде пласти ны из упругого материала, например из ленточ ной бр(Жзы, прижатой в средней части к внутренней стенке цилиндра, причем свободные концы пластины перекрывают отверстия в стен ке цилиндра, выполняющие роль рабочих каналов клапана. Установка нормально закрытого клапана на внутре1шей стенке корпуса камеры в зоне высокого давления позьоляет в процессе отклю чения еще до расхождения контактов обеспечить поток находящейся под избыточным давле нием дугогасящей жидкости по рабочему каналу клапана из закамерного пространства в камеру, где из-за перемещения контакта образуется достаточное разрежение, чтобы под действием перепада давлений клапан мог открыться. При этом после расхождения контактов, когда зажигается дуга отключения с малой мсергией, недостаточной для организации интенсивного автодутья и закрытия клапана, указанный поток жидкости, направленныйнепосредственно в область горения дуги, способствует быстрой эвакуации ионизированных (азов по дутьевым щелям камеры в выхлопные каналы. Указанное исключение вакуумирования межконтактного промежутка и улучшение условий эвакуации ионизированных газов способствуют быстрому восстановлению электрической прочности межконтактного промежутка и повышает, таким образом, надежность дугогашения в режиме отключения малых емвгосттк то- ч ков. На фиг. I изображено дугогасительиое устройство аломасляного выключателя во включенном по; ожении; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1, режим отключения. Дугогасительиое устройство состоит из фарфоров ж покрышки 1 с фланцами 2 и 3, крытой герметищ{ым колпаком 4, нейодвижного контакта 5, подвижного контакта 6 с возможностью перемещения его вниз при отключении, контактных выводов 7 и 8, роликового токоотвода 9 и дугогасительной камеры 10. Дугогасительное устройство заполнено дугогасящей жидкостью до уровня 11, над которой имеется полость 12. В полость 12 через впускной клапан 13 нагнетается от постороннего источника газ, например азот, под небольшим избыточным давлением приблизительно 0,5-1 МПа. Дугогасительная камера 10 вьшолнена следующим образом. В .цилиндрическом изоляционном корпусе 14 установлены изолящюнные фигурные вкладыши 15, которые образуют центральное отверстие 16, дутьевые щели 17 и выхлопные каналы 18. Зона высокого давления дугогасительного устройства включает в себя дутьевые щели 17 и полость 19, ограниченную внутренней стенкой корпуса 14, а зона низкого давления включает в себя выхлопные кааялы 18, сообщающиеся с закамерным пространством 20 через окна 21 в стенке корпуса 14. , На внутренней стенке корпуса 14 в зоне высокого давления установлен нормально закрытый клапан 22, который выполнен в виде пластины 23 из упругого материала, например ленточной бронзы, прижатой в средней части к корпусу заклепками 24. Свободные концы пластины перекрывают отверстия 25, выполняющие роль рабочих каналов клапана. В нижней части камеры имеется ряд карманов 26, которые служат для организации продольного дутья при отключениях с вытягиванием электрической дуги за пределы поперечных дутьевых щелей. 5 Устройство работает следующим образом. При отключении подвижный контакт 6, пер мещаясь вниз, освобождает занимаемое пространство, в результате чего в дугогасительной камере прсдасходит разрежение. Тогда действием перепада давления между закаме жым пространством 20 и камерой конфл пластины 23 клапана 22 отжимаются внутрь корпуса 14 и дуготасящая жидкость через отверстия 25 перетекает в камеру, выравнивая давление в ней и предотвращая вакуумирование межконтактного промежутка. отключении малых н еАасост1Шх после расхождения контактов давление в камере повышается незначительно, поэтому автодутье получается , недостаточным для быстрой эвакуации ионизированных продуктов горения дуги из межконтактного прО: межутка. Клапан 22 при этом остается открытал, и по его рабочим каншши, вшкшнеюшм в виде отверстий 25, дугогасящая, поступает в зону высокото давления камеры, увеличивая интенсивность автодутья по дутьевым щелям 17 и помогая уда|леш1ю ионизированных газов через выхлошше каналы камеры, исключая тем саАШМ возможность повторного пробоя. При отключена больишх тснсов короткого замыкания после расхождения контактов давление в камере резко повьпиается, ктпт 22 закрывается, н гашение электрической дуги 1ФОИСХОДНТ под действием интенсивного автодутья, а предварнтельное вп{М|1скиванне через клапан 22 дугогасящей жидкости в зону высокого давления до расхождения ксжтактов способствует быстрому восстаяовленшо эяектр ческой 1ФОЧНОСТН межконтактого промежутка 3 Предлагаемое изобретение позволяет создать дугогасительное устройство для выключателя высокого напряжения, работающее одинаково надежно как в режиме отключения малых емкостных токов, так и при отключении токов короткого замьгкания. 1 ормула изобретения 1.Дугорснтельное устройство жидкостного выключателя,-содержащее резервуар, заполненнь{й дугогасящей жидкостью и газом под иэбыT04HoMj давлением, камеру в цилиндрическом корпусе с зоной высокого давления, образованной дутьевыми щелями камеры совместно с внутренней ловерхностью корпуса, и зоной низкого давлення, образованной выхлопными каналами камеры н закамерным пространством, отличающееся тем, что, с повышения надежности дугогашения при отключении малых и емкостных токов, оно снабжено по крайней мере одним нормально закрытм клапаном, который установлен на внутрошей поверхности корпуса в зоне высокого давления. 2.Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, чю клапан выполнен в виде пластины из упругого материала, например 1фужйЬнс лентотаюй бронзы, прижатой в средней части к внутренней стенке цилиндрического , у которой свободные концы переК1швают рабочие каналье, вьшолненные в виде отверстий в стенке указанного корпуса. Источники информации, принятые во вннмание прн экспертизе 1. Каталог фирмы АСЕС (Бельгия) № 313-56.05, 1966. -2 А ЕА Journal. Vol. 51, 1978, tf 1, с. 14.

13

(pui.1

2S

14

IB

/f

(Риг. 2