Высоковольтный газовый выключатель
Полезная модель относится к электротехнике, а именно к дугогасительным устройствам компактных высоковольтных газонаполненных выключателей, в частности элегазовых автокомпрессионных и автогенерирующих выключателей. В основу полезной модели положена задача создания элегазового выключателя, в котором за счет разделения и герметизации объемов коммутирующего устройства выключателя и вводов достигается облегчение монтажа выключателя на месте эксплуатации вследствие обеспечения доставки коммутирующего устройства и вводов в состоянии максимальной заводской готовности, а за счет установки дополнительного крепления ДУ - повышение надежности устройства. За счет разделения объемов полостей оболочки и ввода обеспечивается автономность их заполнения, и вследствие этого возможность создания разного давления в этих полостях, равного оптимальным значениям для работы соответствующих элементов выключателя, что приводит к экономии используемого для заполнения элементов выключателя газа. 1 н. п. ф., 1 з. п. ф., 2 илл.
Полезная модель относится к электротехнике, а именно к дугогасительным устройствам компактных высоковольтных газонаполненных выключателей, в частности элегазовых автокомпрессионных и автогенерирующих выключателей.
Известно дугогасительное устройство компактного высоковольтного газонаполненного выключателя, содержащее дугогасительные и главные контакты, систему экранов главных и дугогасительных контактов, высоковольтный изоляционный ввод с металлическим фланцем для крепления к заземленному металлическому баку, при этом металлический фланец имеет экран во внутренней полости высоковольтного изоляционного ввода, при этом в отключенном положении устройства выполняется соотношение L1>L 2>L3, где L1 - конечный газовый промежуток между дугогасительными контактами, L2 - газовый промежуток между экранами главных подвижного и неподвижного контактов, L3 -газовый промежуток между внешней оконечностью экрана подвижного главного контакта и внутренней оконечностью экрана металлического фланца во внутренней полости высоковольтного изоляционного ввода (патент РФ 
2323499, Н01Н 33/04, опубл. 27.04.2008).
Недостатком данного решения является обязательная разгерметизация полости дугогасительного устройства и полости высоковольтного изоляционного ввода с последующим газотехнологическим процессом (вакуумированием и заполнением газом указанных полостей), причем давление газа в обеих полостях может быть только одинаковым, что не позволяет использовать аппарат в любых климатических условиях (например, при низкой температуре окружающей среды) без дополнительных устройств например, по нагреванию газа, а также нарушение заводской герметизации полостей. Это приводит к снижению надежности аппарата в целом.
Известен высоковольтный газовый выключатель, каждый полюс которого содержит по крайней мере одно пневматическое дугогасительное устройство, размещенное в среде сжатого газа внутри герметичного изоляционного корпуса, состоящего из двух элементов, внутреннего из ударопрочного материала, стойкого к продуктам разложения газа и внешнего с круговыми ребрами, а также опорный полый изолятор, торцовые фланцы и уплотнения цилиндра и изоляторов, привод и элементы контроля за состоянием газа, расположенные на потенциале земли, размещенные внутри опорного изолятора, изоляционную тягу и по крайней мере одну изоляционную трубку, связывающую полость цилиндра с элементами контроля, в котором внутренний цилиндр и внешний цилиндр с круговыми ребрами выполнены в виде монолита и соединены герметиком, причем внешний цилиндр с круговыми ребрами выполнен из низкотеплопроводного трекингостойкого материала в виде кремнийорганической резины, а полости изоляционного корпуса и опорного изолятора полностью разобщены (патент РФ 1313246, Н01Н 33/02, опубл. 27.12.1995).
Недостаток этого решения заключается в том, что в данном решении предусмотрено создание одинакового давления сжатого газа в полости ввода и в оболочке дугогасительного устройства, что ограничивает область использования выключателя по климатическим признакам, например, в зонах отрицательных температур, без специального устройства для подогрева газа, а также приводит к повышению расхода сжатого газа для заполнения полости ввода, где давление заполнения газом может быть значительно ниже давления заполнения оболочки дугогасительного устройства.
В основу полезной модели положена задача создания элегазового выключателя, в котором за счет разделения и герметизации объемов коммутирующего устройства выключателя и вводов достигается облегчение монтажа выключателя на месте эксплуатации вследствие обеспечения доставки коммутирующего устройства и вводов в состоянии максимальной заводской готовности, а за счет установки дополнительного крепления ДУ - повышение надежности устройства. За счет разделения объемов полостей оболочки и ввода обеспечивается автономность их заполнения, и вследствие этого возможность создания разного давления в этих полостях, равного оптимальным значениям для работы соответствующих элементов выключателя, что приводит к экономии используемого для заполнения элементов выключателя газа.
Техническое решение задачи обеспечивается тем, что в высоковольтном газовом выключателе, каждый полюс которого содержит по крайней мере одно дугогасительное устройство, размещенное в среде сжатого газа внутри герметичной металлической оболочки, токоведущие элементы, а также опорный полый изолятор для установки дугогасительного устройства, торцовые фланцы дугогасительного устройства и уплотнения оболочки, привод и элементы контроля за состоянием газа, расположенные на потенциале земли, изоляционную тягу, к оболочке дополнительно через промежуточный корпус прикреплены вводы с токоведущими элементами, при этом образована полость, ограниченная корпусом ввода и вводом с металлическими фланцами, ввод с корпусом ввода дополнительно снабжен заглушкой из изоляционного материала, промежуточный корпус закреплен на фланце оболочки дугогасительного устройства; при этом оболочка дугогасительного устройства также снабжена заглушкой из изоляционного материала в месте установки промежуточного корпуса; токоведущие элементы выполнены в виде стержней и с одной стороны жестко присоединены к выводному контакту, а с другой стороны через розетки с подпружиненными контактами к дугогасительному устройству, при этом по крайней мере на одной розетке установлена гайка-экран для крепления дугогасительного устройства. Полости корпуса ввода и промежуточного корпуса соединены металлическими трубками с прибором контроля состояния газа, обратным клапаном и вентилем.
Наличие заглушек на оболочке и вводе, содержащем токоведущий элемент, обеспечивает возможность заполнения внутренних полостей этих элементов на заводе-изготовителе, доставку этих элементов отдельно друг от друга, что в конечном счете приводит к значительному увеличению надежности устройства, облегчению его монтажа и возможности его доставки к месту эксплуатации в состоянии максимальной заводской готовности. Наличие дополнительного крепления дугогасительного устройства исключает колебание с резонансной частотой и другие перемещения консольной части дугогасительного устройства, что увеличивает надежность устройства в целом и контактного соединения в частности, а также приводит к возрастанию срока службы выключателя.
На фиг.1 представлен предлагаемый выключатель, пример выполнения. На фиг.2 приведен узел крепления дугогасительного устройства к фланцу оболочки.
Выключатель содержит дугогасительное устройство 19, размещенное в металлической оболочке 17. Оболочка 17 закрыта торцовыми фланцами 13 с уплотнениями 14, а также изоляционными заглушками 12, и установлена на опоре 20. Фланец 13 снабжен клапаном 16. Полость 18 оболочки 17 заполнена сжатым газом (SF6) и герметично соединена через клапан 16 с прибором 15, контролирующим состояние элегаза в полости 18. Кроме того, через клапан 16 выполняется заполнение полости 18 сжатым газом. Управление дугогасительным устройством 19 осуществляется приводом 1 через изоляционную тягу 2.
Дугогасительное устройство 19 соединено с выводным контактом 5 токоведущими стержнями 6 и 6а. Один конец токоведущего стержня 6 жестко закреплен на фланце выводного контакта 5, а другой вставлен в розетку 21а. Токоведущий стержень 6а вставлен в розетки 216. Розетки 21а и 21б установлены на изоляционных заглушках 12, которые герметично закрывают полости 7 и 18 соответственно. Полость 7 ограничена изолятором 8, металлическим корпусом 9 заглушкой 12. Полость 18 ограничена оболочкой 17 и заглушками 12. В корпусе 9 могут быть размещены дополнительные элементы выключателя, например, трансформатор тока.
Для отслеживания состояния среды в полости 7 к ней через металлические трубки 3 подключен контролирующий прибор 4.
Между фланцем корпуса изоляционного ввода 9 и фланцем оболочки 17 дугогаситель но го устройства 19 установлен промежуточный корпус 11, позволяющий отделить полость 18 от полости 7. На изоляционной заглушке 12 со стороны полости 18 установлена розетка 21 (см. фиг.2), с помощью которой обеспечивается электрический контакт с дугогасительным устройством 19 через стержень 24.
Розетка 21 снабжена специальной гайкой-экраном 23, с помощью которой дугогасительное устройство 19 со стержнем 24 через изоляционную заглушку 12 жестко соединено с фланцем оболочки 17. Внутренняя полость 18, образованная оболочкой 17, фланцами 13 и заглушками 12, а также полость ввода 8 заполняются сжатым газом на предприятии-изготовителе или в специальной мастерской, причем давление заполнения полости 7 ввода 8 может отличаться от давления заполнения полости 18 оболочки 17, так как эти полости автономны. Обеспечение в полостях оптимального давления заполнения позволяет экономить значительное количество SF6.
1. Высоковольтный газовый выключатель, каждый полюс которого содержит по крайней мере одно дугогасительное устройство, размещенное в среде сжатого газа внутри герметичной металлической оболочки, токоведущие элементы, а также опорный полый изолятор для установки дугогасительного устройства, торцовые фланцы дугогасительного устройства и уплотнения оболочки, привод и элементы контроля за состоянием газа, расположенные на потенциале земли, изоляционную тягу, отличающийся тем, что к оболочке дополнительно через промежуточный корпус прикреплены вводы с токоведущими элементами, при этом образована полость, ограниченная корпусом ввода и вводом с металлическими фланцами, ввод с корпусом ввода дополнительно снабжен заглушкой из изоляционного материала, промежуточный корпус закреплен на фланце оболочки дугогасительного устройства; при этом оболочка дугогасительного устройства также снабжена заглушкой из изоляционного материала в месте установки промежуточного корпуса; токоведущие элементы выполнены в виде стержней и с одной стороны жестко присоединены к выводному контакту, а с другой стороны - через розетки с подпружиненными контактами к дугогасительному устройству, при этом по крайней мере на одной розетке установлена гайка-экран для крепления дугогасительного устройства.
2. Выключатель по п.1, отличающийся тем, что полости корпуса ввода и промежуточного корпуса соединены металлическими трубками с прибором контроля состояния газа, обратным клапаном и вентилем.
