Маломасляный выключатель высокого напряжения Советский патент 1983 года по МПК H01H33/75 

Изобретение относится к высоковольтному электроаппаратостроению и касается коиструктивиого выполнения элементов полюса маломасляного вы1ключателя.

Известны маломасляные выключатели высокого напряжения,содержащие цилиндрический корпус, внутри, которого расположена дугогасительная камера, .фиксируемая по высоте вставкой в виде цилиндра l.

В этих выключателях гашение электрической дуги при отключении осуществляется за счет перетока дугогасяией жидкости из подкёмерного пространства по дутьевым щелям через дуговой промежуток и выхлопные .малы в расширительный объем. Интенсивность гашения дуги тем выше, чем больше перепад давления между подкамерным пространством и расширительным объемом. В этих же выключателях для исключения вредного влияния вакуумирования межконтактного промежутка, которое происходит в начале процесса отключения, когда подкамерное пространство отделено от расширительного объе1 а подвижным контактом, применяются воздушные полости (подушки)., расположенные в

зоне высокого давления, иногда в сочетании с дополнительным масляным резервуаром, пристроенным к корпусу, который сообщается с подкамерным пространством через нормально открытый обратный клапан, установленный в стенке цилиндрического корпуса. Последнее решение применяется редко, так как приводит к существенному

10 увеличению габаритов и усложнению конструкции выключателя.

. Наиболееблизким к предлагаемому по технической сущности и доЫгига-. емому эффекту является выключатель,

15 в которс с дугогасительная камера установлена в цилиндрическом корпусе и фиксирована по высоте относмтельно неподвижного контакта цилиндром, причем камера и цилиндр уста20новлены в корпусе с зазором и разделяют его полость на зону высокого давления (подкамерное пространство) и зону низкого давления (расширительный объем). Расположенная в под25камерном пространстве воздушная полость способствует снижению вакуумирования межконтактного промежутка в начале процесса отключения, подавая к нему поток свежего масла за счет расширения в ээДуха в этой полости 12,

30 Недостатками известного выключателя являются сложность конструк ции корпусной детали, в которой должна быть размешена воздушная полость (как правило - герметичная отливка сложной формы, воспринимаю щая высокое давление), возможность незаметной утечки воздуха из полос ти при нарушении герметичности отливки, наличие паразитного кольцевого зазора между камерой и цилинд ром, через который перетекает част дугогасяшей жидкости из подкамерно го пространства, минуя дутьевые шели камеры. Сечение паразитного зазора зави сит от поля допусков на наружный диаметр камеры и внутренний диамет полюсного цилиндра и может менятьс несколько раз в различных образцах в зависимости от соотношения дейст вительных размеров сопрягаемых эле тов. Указанное дутье через паразит ный кольцевой зазор между камерой и корпусом снижает интенсивность дугогашения и нарушает стабильност работы выключателя, снижая тем самым надежность его работы. Недостатком является также мёдленное заполнение подкамерного про странства свежей дугогасяшей жидкостью после отключения, так как она может возвращаться в подкамерное пространство только через рабо чие каналы камеры, т.е. в направле нии , противоположном направлению дутья, а это затрудняет работу выключателя в режиме автоматического повторного включения (АПВ). Цель изобретения - упрошение конструкции и повышение надежности работы выключателя путем улучшения и стабилизации дугогашения. Поставленная цель достигается те что в маломасляном выключателе высокого напряжения, содержащем цилиндрический корпус (полюсной цилиндр), подвижный контакт с возможностью перемещения вверх при отключении, дугогасительную камеру и цилиндр, на котором она фиксирована, причем камера с цилиндром установлена в корпусе с зсзором и разделяют его полость на зоны высокого и низкого давления (подкамерное пространство и расширительный объем), указанный цилиндр снабжен нормально открытым в сторону подкамерного пространства клапаном, а фиксирующая камеру торцовая поверхность выполнена с фаской, образующей острую кромку, причем хотя бы часть цилиндра с острой кромкой, на которой фиксирована камера, выполнена из материала более твердого, чем материсш камеры, например из металла. В выключателе запирающий элемент клапана может быть выполнен в виде Йиска из эластичного материала, укрепленного на свободном конце плоской пружины. Установка в цилиндре, фиксирующем камеру, нормально открытого в сторону подкамерного пространства клапана упрощает конструкцию выключателя, так как исключает эффект вакуумирования межконтактного пространства за счет подачи масла в под- . камерное пространство через кольцевой зазор между камерой и корпусом и открытый клапан в стенке фиксирующего цилиндра без применения сложной корпусной детали в виде герметичной отливки с глухой полостью. Кроме того, установка повышает надежность работы выключателя, так как ускоряет заполнение подкамерного пространства дугогасящей жидкостью через зазор между камерой и корпусом, имеющим достаточно малое гидравлическое сопротивление, что особенно важно для подготовки дугогасительной камеры к второму отключению в режиме АПВ. Выполнение цилиндра с фаской, образующей острую кромку на торцовой поверхности, фиксирующей камеру. обеспечивает при закрытом клапане в момент отключения тока герметизацию подкамерного пространства за счет внедрения острой кромки-вматериал сопрягаемой с нею детали камеры . Таким образом, исключается паразитное дутье через зазор между камерой и полюсным цилиндром, обеспечивается стабильное интенсивное дутье по дутьевым щелям камеры, не зависящее от величины зазора между камерой и корпусом, определяющегося точностью изготовления указанных деталей, чем повьняается надежность работы выключателя в целом. На фиг.1 изображен полюс маломасляного выключателя во включенном положении; на фиг.2 - узел на фиг.1 (узел сопряжения металлического цилин дра с ) ; на фиг.З узел на фиг.1 ( клапан). Полюс содержит корпус 1, слуащий полюсным цилиндром, внутри оторого расположена дугогаси- ельая камера 2 с центрешьным отверстим 3, дутьевыми щелями 4, сообщающиися с подкамерным пространством 5 выхлопными каналами 6,, которые ообщаются с надкамерным пространстом (расширительным объемом) 7. Сниу полюсной цилиндр закрыт крышкой 8, а которой смонтирован неподвижый розеточный контакт 9, а сверху рышкой 10 с изоляционной втулкой 1f внутри которой происходит подвижный контакт 12. Дугогасительная камера 2 установлена между двумя цилиндрами 13 и 14. Цилиндр 13 выполнен из апюминиевой трубы, а на его верхнем торце выполнена фаска, образующая острую кромку .15, на которой фиксируется камера.Цилиндр 14 изоляционный, в верхней ©го части имеется отверстие 16. Цилиндры 13 и 14 и камера 2 установлены в корпусе 1 с зазором 17, причем ка1мера и цилиндр 13 разделяют полость корпуса на зону высокого давления (подкамерное пространство) 5 и зону низкого давления, в которую входит надкамерное пространство 7 и зазор 17. Цилундр 13 снабжен нормально открытым в сторону подкамерного пространства клапаном 18. Рабочим каналом клапана является отверстие 19, а запирающий элемент представляет собой кожаный диск 20, прикрепленный к свободному концу плкой пружины 21. Полюс выключателя залит дугогасящей жидкостью до уровня 22 .

Выключатель работает следующим образом.

При отключении подвижный контакт l2, перемещаясь вверх до момента выхода его из неподвижногоконтакта 9 освобождает занимавшее им пространсво, которое заполняется дугогасящей жидкостью, перетекающей из надкамерного пространства через открытый клапан 18, исключая вакуумирование подкамерного пространства. В момент расхождения контактов между ними зажигается дуга, под действием которой дугогасящая жидкость разлагается, образуя газовый пузырь, вследствие чего давление под камерой резко возрастает, и клапан 18 зак1илвается. По мере перемещения подвижнго контакта открываются дутьевые щели 4 и дугогасящая жидкость устремляется по ним из подкамерного пространства 5 в подкамерное пространство 7, деионизируя. дуговой промежуток и гася электрическую дугу.

Благодаря герметизации подкамерного пространства за счет внедрения острой кромки 15 в камеру 2, на деионизацию и гашение дуги используется все подкамерное давление без потерь в зазоре между камерой и полюсным цилиндром, чем достигается высокая интенсивность и стабильность дугогашения.

После завершения процесса отключения клапан 18 открывается и выброшенная в надкамерное пространство дугогасящая жидкость через отверстие 16, зазор 17 и рабочий канал клапана перетекает в подкамерное пространство 5, подготавливая выключатель к повторному отключению.

Предлагаемое изобретение позволяет создать маломасляные выключатели, преимущественно фидерные, на среднее напряжение с высокой ьксплуатационной надежностью при простоте конструкции и минимальной трудоемкости , так как в таком выключателе не требуется применение герметичных корпусных деталей сложной формы, а цилиндрический корпус не требует механической обработки по внутреннему диаметру.

Формула изобретения

1. Маломасляный выключатель высокого напряжения, содержащий цилиндрический корпус, подвижный контакт с возможностью перемещения вверх при отключении, дугогасительную камеру и цилиндр, на котором она фиксирована, причем камера с цилиндром установлены в корпусе с зазором и разделяют его полость на зону выicoKoro давления и зону низкого давления, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции и повышения над жности, указанный цилиндр снабжен нормально открытым в сторону подкамерного пространства клапаном с запирающим элементом, а фиксирующая камеру торцовая поверхность цилиндра выполнена с. фаской, образующей острую кромку, причем хотя бы часть цилиндра с острой кромкой выполнена из материала более твердого, чем материал камеры, например из металла. 2. Выключатель по п.1, о т л и-, чающийся тем, что запираюций элемент клапана выполнен в

виде диска из эластичного материала, например кожи, укрепленного на свободном конце плоской пружины.

Источники информации, . принятые во внимание при экспертизе

1. Афанасьев В.В. Конструкции выключающих аппаратов высокого напряжения. М., Энергия 1969, с.336, рис.8-9.

2. Выключатель высоковольтный трехполюсный серии ВМПЭ-10. Техническое описание и инструкция по эксплуатации .ОБП 463.112. М., .Внешторгиздат. Изд. № 3311СО.

H

в

Фыг.1

Фи1.3