Газовый автокомпрессионный выключатель

 

1. ГАЗрВЬв -АВТОКОМПРЕССИОННЫЙ ВЫКЛЮЧАТЕЛЬ, содержащий размыкаемые контакты и неподвижный поршень, размещенный в подвижном цилиндре,. 3 акрытом по торцам крышками, о т л ичаюцийся тем, что, с целью увеличения отключающей способности, в него введен дополнительный ,цилиндр, в котором разметен с кольцевым зазором и уплотнением подвюгный цилиндр, причем в стенке подвижного цилиндра выполнено по крайней мере одно отверстие , а внутренняя полость дополнительного цилиндра со стороны, противоположной контактам, отделена от , общего объема газа перегородкой. 2. Выключатель по п,1, о т л и чающийся тем, что в боковой стенке дополнительного цилиндра выполнено по крайней мере одно отверстие , соединяющее во включенном поло- j жении выключателя его внутреннкяп поО ) лость с общим объемом газа. о: 4

„„SU„„10674 A

COOS СОВЕТСНИ)(РЕСПУБЛИК

3(50 Н 01 Н 33 91

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЙ

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВ, Г

Ф,S

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

mi ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21)- 3317942/24-07 (22) 16.07.81 (46) 07.04.83. Вюл. В 13 (72) В.П.Курицын, Ю.Т.Савинков, В.М.Вишневский и В.С.Чемерис (71) Всесоюзный электротехнический институт им.В.И.Ленина (53) 621.316.524(088.8) (56) 1. Brown Boveri mitt, 4-78. Der .SFg Hoch spannungs Freiluftschaiten typ ELFS Аиввспа fstome vonho.

632 и . Я4о)Х Е! Ы nger s 254-261.

2. авторское свидетельство СССР

В 550696, кл. Н 01 Н. 33/91, 1977. .(54) (57) 1. ГАЗОВЫЙ АВТОКОИПРЕССИОННЫЙ ВЫКЛЮЧКУЕЛЬ, содерж ацнй размыкаемые контакты и неподвижный поршень, размев енный в подвижном цилиндре,, закрытом по торцам крьвпсами, о т л и- ч а ю шийся тем, что, с целью увеличения отключающей способности, в него введен дополнительный цилиндр, в кстором размещен с кольцевым зазором и уплотнением подвижный цилиндр, причем в стенке подвижного цилиндра выполнено па крайней мере одно отверстие, а внутренняя полость дополнительного цилиндра со стороны, противоположной контактам, отделена от, общего объема газа перегородкой.

2. Выключатель по п.1, о т л ич а в шийся тем, что в боковой . стенке дополнительного цилиндра выполнено по крайней мере одно отверстие, соединяющее во включенном поло- Е женин выключателя его внутреннюю полость с общим объемом газа.

1010674

Изобретение относится к газовым, в частности злегазовым, выключателям антокомпрессионного типа, s которых поток газа, обеспечивающий гашение дуги, создается за счет сжатия газа поршневым устройством в процессе отключения.

Известны автокомпрессионные выключатели, например выключатели фирмы ВВС, в которых сжатие газа осушест вляется в процессе движения токопронодящего годнижного цилиндра относительно неподвижного поршня. На подви>кном цилиндре установлено сопло иэ изоляционного материала, скользящее при движении цилиндра по неподвижно- 15 му цилиндрическому контакту. подвижный цилиндр посредством полого штока, на конце которого укреплен контакт, соединен с принодом выключателя.. Во включенном положении выключателя этот контакт замкнут с неподвижным контактом. При отключении вь>клкчателя канал в штоке используется для создания двухстороннего дутья в полость выключателя с малым давлением газа 1)25

К недостаткам такой конструкции относятся сравнительно большие габариты дугогасительного устройства для отключения больших токов короткого замыкания.

Наиболее близким к предлагаемому является газовый выключатель, н ко,тором внутри подвижного цилиндра, за ,крытого с одной стороны устройством, состоящим из подвижного контакта и

:,изоляционного сопла, а с другой сто роны днищем с уплотняюк>ей манжетой, размещен поршень, установленный неподвижно на несущей трубе. Внутри этой трубы проходит трубчатый шток, служащий для управления подвижным 40 контактом и цилиндром, а также Каналом дутья из зоны дугоприемных контактов в объем на поршень. При отключении гаэ внутри подни>кного цилиндра и объеме над поршнем сжимается, а н 45 объеме под поршнем разрежается (2) .

B таких выключателях к моменту возникновения дуги между зоной, н которой размыкаются контакты, и об ластью разрежения достигается высокий перепад давления и .создаются благоприятные условия для интенсивного истечения газа через подвижный контакт. Но поскольку при этом увеличивается расход газа, то одновременно снижаются скорость дальнейшего нарастания давления и интенсивность дутья через другое сопло, например через изоляционное сопло, что приводит к снижению отключающей способнос-60 ти.,Пля сохранения интенсивности роста давления газа и увеличения дутья через о а сопла к моменту раэм»кания контактов (открытия сопел) требуется ,или увеличение хода в контактах, а 65 следовательно, и хода всей подвижной системы, или увеличение количества (массы) газа в объеме сжатия за счет увеличения диаметра поршневой систеMH

Цель изобретения — повал >ение отключающей способности выключателя. ,цля достижения поставленной цели в газовый автокомпрессионный выключатель, содержащий размыкаемые КоНтакты и неподвижный поршень, размещенный в подвижном цилиндре, эакрытом по торцам крышками, введен дополнительный цилиндр, в котором размещен с кольцевым зазором и уплотнением подвижный цилиндр, причем в стенке подвижного цилиндра выполнено .по крайней мере одно отверстие, а внутренняя полость дополнительного цилиндра со стороны, противоположной контактам, отделена от общего объема газа перегородкой.

В боковой стенке дополнительного цилиндра выполнено по крайней мере одно отверстие, соединяющее во включенном положении выключателя его внутреннюю полость с общим объемом газа.

На чертеже показан выключатель во включенном положении слева от оси симметрии и н отключенном положении справа.

Выключатель размещен в герметизированной оболочке 1, заполненной газом, н,.пример элегазом (S Г6 ), с избыточным давлением, и состоит из неподвижного контакта 2, подвижного полого контакта 3, соединенного со штоком

4 управления и связанного с помощью переж>чек фланца 5 с подвижным цилиндром 6 и подвижным соплом 7. сланец

5 с соплом 7 образуют одну крышку подвижного цилиндра, а с другой стороны этот цилиндр перекрыт второй

)крышкой 8. Внутри подвижного цилиндра 6 размещен неподвижный поршень 9, установленный на цилиндрической ножке

10, снабженной одним или несколькими рядами отверстий 11 ° Неподвижный поршень 9 делит внутреннюю полость в цилиндре 6 на два объема: надпоршневой A и подпоршневой Б. Внутренняя полая часть подвижного контакта 3 посредством отверстий 12 и 11 соединена с подпоршневым объемом.

Подвижный цилиндр 6 на боковой поверхности имеет уплотняющее устройство 13, прилегающее к дополнительному цилиндру 14. Цилиндры 6 и 14.расположены между собой с кольцевым зазором 15. Внутренняя полость цилиндра

14 со стороны крь>шки 8 подвижного цилиндра б отделена от общего объема газа выключателя перегородкой 16 и образует замкнутый объем B.

Дополнительный цилиндр 14 может быть выполнен полностью или частич1-010674

Составитель В.Попова

Редактор A.Ëåæíâíà Техред A.A÷ Корректор A. Гриценко

Заказ 2497/40 Тираж 701 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

-no делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Филиал ППП "Патент", r.jæãîðoä, ул.Проектная, 4 но изоляционным и в этом случае может использоваться как корпус дугогасительного устройства, включатель при этом может не иметь оболочки 1. В другом случае дополнительно цилиндр

14 может быть изготовлен иэ проводящего материала и иметь. ограниченную цлину (на чертеже не показано) и тогда выключатель должен иметь оболочку 1.

Объем В с помощью кольцевого за- 10 зора 15, а также отверстий 17.в боковой стенке подвижного цилиндра б соединен с объемом А. Перегородка

16, крышка 8 и неподвижный поршень

9 могут быть снабжены обратными 15 клапанами любой известной конструкции, (на чертеже не показаны), открываю.щимися в сторону объемов А и В.

Принцип работы автокомпрессионного выключателя заключается в следую- 20 щем:

При отключении выключателя срабатывает привод любой известной конструкции (на чертеже не показан), связанный со штоком 4 управления, кото- 25 рый в свою очередь соединен с подвижным контактом 3 и подвижным цилиндром 6, составляющими единую подвижную систему выключателя.

При движении ее на отключение в объемах А и В происходит сжатие газа.и его давление увеличивается. Объем R при этом увеличивается, газ в нем разрежается и давление его падает. Газ, сжимаемый. в объеме В, через кольпевой зазор 15 между подвижным цилиндром б и неподвижным цилиндром

14, а также через отверстия 17 поступает в объем А, а затем вместе с газом этого объема в зону размыкаемых контактов внутри сопла 7. 40

После размыкания контактов 2 и 3 между ними возникает электрическая дуга и одновременно образуется обдувающий дугу интенсивный поток газа внутрь полого контакта и через от- 45 верстия 12 и 11 в объем B.

При дальнейшем движении подвижной системы на отключение давление газа внутри сопла 7 еще больше увеличивается и после схода с неподвижного контакта образуется так же дутье через сопло 7 в объем Г. Дуга подверга ется интенсивному двухстороннему обдуву и при переходе тока через нуль гаснет.

При включении выключателя вся подвижная система перемещается в сторону неподвижного контакта. Объемы

A и В увеличиваются и там создается разрежение газа, а объем Р наоборот уменьшается и газ там сжимается. Наполнение объемов А и В газом происходит через изоляционное сопло 7 из. объема Г,а такыре из объема В через отверстия 11 и 12 и трубчатый контакт

3. Кроме того, газ в объемы А и В может засасываться через обратные клапанн в перегородке 16, крышке 8 и неподвижном поршне 9. После замыкания контактов в конце хода на включение открываются отверстия 18 в неподвижном цилиндре 14, объемы A и В дополнительно сообщаются с объемом Д под оболочкой 1, что дополнительно способствует более быстрому заполнению их газом.

Преимущество изобретения заключается в удвоении суммарного объема сжатия газа без увеличения габаритоэ выключателя. Значительное увеличение . массы газа, участвующей в дугогашении, позволяет повысить давление дугогасящей среды и отключающую способность

В .случае сохранения последней на уровне прототипа габаритные размеры выключателя могут бчть уменьшены.

Газодинамические исследования данного газового автокоипрессионного выключателя показали, что давление сжатия на 35-40% выче, чем в выключателе с одним объемои сжатия по прототипу. Увеличение давления дугогасящей среды позволит увеличить отключающую способность выключателя.

Предлагаемая конструкция может быть использована в отДельно стоящих выключателях высокого напряжения, а также в выключателях герметичных комплектных распределительных устройств с элегазовой изоляцией.