Автогазовое дугогасительное устройство Советский патент 1982 года по МПК H01H33/76 

(54) АВТОГАЗОВОЕ ДУГОГАСИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО

Изобретение относится к высоковольтному электроаппаратостроению служащим для зашиты силовых понижающих трансформаторов на напряжении, например, 220 кВ. По основному авт. св. № 752536 известно автогазовое дугогасительное устройство, состоящее из двух патронов, установленных на опорных изоляторах. Патроны выполнены из твердого изоляционного газогенерируюгдего мате риала. Внутри расположены гибкие внешние и подпружиненные внутренние электроды. Между собой они соединены коммутирующим элементом. Патроны вкл чены последовательно друг другу. Включение осуществлено через наружный коммутирующий элемент, выполненный из гибкого многопровалочного про водника tlj . К недостаткам этого устройства относятся неприменимость в точках се ти с малым током повреждения и малая надежность из-за высокой ложной работы плавких уставок и большой разно временности их работы.. Первое объясняется тем, что патро ны должны срабатывать одновременно друг с другом. Иначе может происходить перекрытие сработавшего первым патрона. Длина патронов выбрана из условий приложения половины фазного напряжения. Поэтому отключение защищаемой сети может гарантироваться только при одновременном срабатывании патронов. С другой стороны, одновременность срабатывания патронов может гарантироваться только тогда, когда ток повреждения в несколько раз превышает номинальный ток плавкой вставки.Тогда эти плавкие вставки работают практически мгновенно. Но эти же плавкие вставки не должны срабатывать, если короткое замыкание на линиях 10 кВ за трансформатором даже при трехфазном коротком замыкании. А вот при двухфазном КЗ за трансформатором они должны работать одновременно.Получаются ножницы, которие делают почти невозможньпу применение модульных предохранителей. Кроме того,известно, ЧТО предохранители при незначительных токах имеют значительный разброс времени срабатывания. Это дополнительно сужает область их применения. Второй недостаток известной конструкции является следствием первого недостатка. А именно, пытаясь обеспечить одновременность работы патронов, плавкие вставки патронов выбираются заниженного сечения. Такие вставки при нормальной работе сильно нагреваются током нагрузки и быст ро окисляются, теряя подулу. Это при водит к частой ложной работе предохранителей. Кроме того, повышение тепловыделения в узле плавкой вставки приводит к термическому разрушению газогенерирующего вещества.патронов и к отказу предохранителей в момент срабатывания. Также свойственна этим плавким вставкам высокая ложная работа при внешних замыканиях на линиях 10 кВ за трансформаторами. Цег1ь изобретения - повытяение надежности и расширение области применения. Поставленная цель достигается тем что в одномиз патройов коммутирую1ци элемент выполнен в виде контакта, а другой - в виде плавкой вставки, а патроны снабжены дополнительной гибкой связью, например, стальной струной, жестко связанной непосредственн С внешним электродом как патрона,име щего плавкую вставку, так и патрона имеющего контакт. Но в последнем слу чае связь предварительно пропускаетс через подпружиненный внутренний элек род, в котором она образует подвижно соединение блочного типа. Во втором случае в патроне с контактом последо вательно контакту включается плавкая вставка, имеющая номинальной ток более высокий, чем плавкая вставка дру гого патрона. Кроме того, дополнительная гибкая связь может помещаться внутри гибкого цилиндра, изготовленного из плотной спирали, прикрепленного к концам наружного коммутирующего элемента. На фиг. 1 представлено автогазово дугогасительное устройство, состояще из двух последовательно соединенных патронов (модулей ; на фиг. 2 - коммутирующий элемент левого патрона,вы полненный в виде контактной системы розеточного типа} на фиг. 3 - гибкая жесткая связь (струна), пропущенная через цилиндр, выполненный в виде плотной спирали. На опорных изоляторах 1 (фиг.1) установлены патроны 2 (даны в разрезе) , выполненные из твердого изоляционного материала, способного генер ровать газ, К патронам присоединены шины 3 защищаемой сети. Закрепление патронов на изолйторах осуществлено с помощью ловителей 4, в кОторьк с помощью ушка 5 патроны образуют штыковые замки. Внутри патронов установлены подпружиненные внутренние электроды 6 и гибкие внешние электроды 7. На элект род б воздействует с постоянным усилием втягивающая пружина 8, связанная с этим электродом через упорную пробку 9. Связь электродов между собой осуществлена с помощью коммутирующих элементов 10. В левом патроне он выполнен в виде контактной системы, например, розеточного типа, или в виде последовательного соединения контакта с плавкой вставкой, в правом патроне коммутирующий элемент представляет из себя плавкую вставку. Внешний гибкий электрод снабжен стержнями 11 и 12. Фиксация внешнего электрода осуществлена шпилькой 13, противодействующей втягиванию токове-. дущей части пружиной 8 внутрь него. С помощью накидных гаек 14 внешние электроды соединены с оконцевателями 15 наружного коммутирующего элемента 16. Оконцеватели 15 снабжены обоймами 17, в которых укреплены концы гибкого полого цилиндра 18, через который пропущена жесткая связь 19, Эта связь может выполняться или из .стальной струны, или из прочного диэлектрического материала. Она может быть и комбинированной из этого материала. С помощью соединительных узлов 20 связь 19 своими концами 21 жестко присоединяется к внешним гибким электродам 7. В правом патроне конец 21 закреплен, например, на обойме 22, жестко закрепленной в свою очередь на этом электроде. В левом патроне конец 21 жестко соединяется со стержнем 11 внешнего электрода этого патрона, но при этом образует проскальзывающее соединение с электродом б, При наличии в левом патроне плавкой вставки, соединяемой последователкно контакту расположение ее всегда находится выше контакта и размещается на внутренней подпружиненном электроде 6. Проскальзывающее соединение жесткой связи в этом случае выполняется на пальце контакта, но всегда ниже тела плавкой вставки. При этом плавкая вставка левого патрона выбирается на больший номинальный ток, чем плавкая вставка правого патрона. Низ патрона оснащен .упорными обоймами 23, соединенными с патронами, например, с помощью резьбы. На обоймах установлены кожуха 24, служащие для защиты от прямого попадания влаги. На фиг, 2 показано закрепление присоединительной части 25 жесткой связи с элементами контакта, выполненного например, в виде контакта розеточного типа. Здесь на электроде б выполнен палец контакта, имеющий продольный разрез, обеспечивакядий прижатие полуцилиндров пальца к стенкам гнезда, установленного на электроде (стержне) 11. Гнездо оснащено отверстием 26, где закрепляется на гнезде присоединительная часть 25 жесткой связи 19, Палец контакта оснащен распорным винтом или заклепкой 27, через который, как через блок, перекинута часть 25 жесткий связи. На фиг, 26 дан вид сбоку контакта изображенного на фиг. 2а. Здесь видно, как присоединительная часть 25 конца 21 жесткой связи перекинута через распорный винт (заклепку) 27. На фиг, 3 показано соединение жесткой связи 19 со своими концами 21, Соединение осуществлено с помощью кольца (петли) 28, укрепленного на концах 21, а также крючка 29 установленного на связи 19. Последняя пропущена через полый цилиндр 18 состоящий из витков 30. Витки обра:зованы из проволоки, плотно навитой в виде спирали. ; Конец палого цилиндра закреплен с обеспечением упора в полуглухом отверстии обоймы 17. Обойма снабжена продольным пазом 31 (расположен слева), через который центрируется :Связь 19, оснащенная крючком 29.Сверху полуглухого отверстия выполнено ,отверстие 32 меньшего диаметра. Оно обеспечивает совмещениеосевых линий связи 19 и цилиндра 18. Устройство работает следующим образом. а) Случай когда отсутствует плавкая вставка в левом патроне. Этот вариант целесообразно использовать в случае, когда токи повреждения имеют незначительную величину.То да незначительная разновременность ра боты патронов не вызовет отказа в работе всего предохранителя в целом. Итак, при возникновения повреждения происходит перегорание вставки в правом патроне. На ее месте загорается электрическая дуга. Под воздействи ем высокой температуры дуги из стенок патрона начинает выделяться газ. Он образует дутье в обе стороны патрона Под воздействием дутья электро;ды б к 7 начинают быстро удаляться друг от друга. При этом электроду б помогает еще и втягивающая пружина 8 Электрод 7, сминаясь под воздействием давления газов,, перемещает обойму 22 вниз,перепуская вперед стержня 12 конец 21 жесткой сйязи 19. Это позволяет в левом патроне осуществить раз1члкание контакта элемента 10.Размыкание произво.ттится пружиной 8. Она извлекает палец контакта (фиг.2а,б), втягивая в патрон освободившийся электрод б. При этом гнездо контакта остается на неподвижном электроде. 7, удерживаемом в этом положении шпилькой 13. Кр.епежная часть 25 перепускается, как через блок, через винт (заклепку) 27, способствуя размыканию контакта. В момент схоледения гнезда с пальца контакта весь ток повреждения устремляется в присоединительную часть 25 и пережигает ее ,тем самым освобождая электрод 7. После этого в левом -патроне на.чинается гашение электрической дуги, включенной последовательно с дугой правого патрона. Совместно патроны отключают защищаемую электрическую цепь. Гашение дуги происходит .при этом одновременно в обоих патронах. б) Случай, когда и в левом патроне установлена плавкая вставка Это-выполняется при тока большой величины, обеспечивает одновременность .срабатывания обоих патронов,что является непременным условием при отключении больших токов. Но в левом патроне устанавливается плавкая вставка на больший номинальной ток, чем вставка, используемая в правом патроне. Такой выбор вставок практически не влияет на одновременность работы патронов при больших токах, а при токах нагрузки обеспечивает снижение нагрева контактной системы, предотвращает ложную р:аботу левого патрона и т.п. Плавкая вставка в левом патроне включается выше пальца контакта.Итак, при возникновении, токов повреждения большой величины в патронах сгорают плавкие вставки до наступления момента раз№1ка:ния контактной системы. В разрывах патронов возникает электрическая дуга, которая обеспечивает генерирование газов, разведение электодов б и .7 и сброс на землю наружного электрода 16 вместе с внешними электродами 7 патронов. При этом в цепи патронов по воздуху образуется видимый разрыв. При отключении малых токов размыкание цепи левого патрона происходит тем же образом, что и в случае работы по пункту а . Здесь не успевает осуществиться в левом патроне сгорапие плавкой вставки до наступления разг 1кания контактной системы. Формула изобретения 1. Автогазовое дугогасительиое устройство по авт.св. № 752536, отличающееся тем, что, с целью повыления надежности и расширения области применения, внутренний коммутирукяций элемент одного патрона выполнен в виде плавкой вставки, другого - в виде, контакта, а патроны снабжены дополнительной гибкой связью, например, в виде стальной