Коммутационный аппарат

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное н авт. свид-ву(22) Заявлено 04.01. 81 (21) 3229742/24-07 (51) М Кп з

Н 01 Н 33/42 с присоединением заявки ¹" (23) Приоритет

Государственный комитет

СССР по делам изобретений н открытий

f $3) УДК 621. 316., 524 (088. 8) Опубликовано 07,10.82.Бюллетень ¹ 37

Дата опубликования описания 07.10.82

В. H. Бондалетов, В. А. Воздвиженский, В. Е и A. П. Однорал (72) Авторы изобретения

Отделение всесоюзного электротехнического и им. B. И. Ленина (71) Заявитель (54) КОММУТАЦИОННЫИ АППАРАТ ня (2).

Изобретение относится к электроаппаратостроению и может быть использовано для -отключения токов высокого напряжения. 5

Известен коммутационный аппарат, содержащий заполненную жидкостьюдугогасительную камеру, подвижный контакт, полый неподвижный контакт, выполняющий функцию рабочего цилиндра и,имеющий в верхней части ударную камеру с отверстием, перекрываемым контактирующим концом подвижного контакта, пневматический привод с дифференциальным поршнем, малая головка которого находится в рабочем цилиндре, а большая головка расположена в силовом цилиндре. Принцип действия указанного аппарата заключается в гидродинамической передаче усилий привода подвижному контакту через собственно дугогасящую среду (1).

Недостатком этих устройств является невысокая эффективность гидродинамической передачи усилий привода подвижному контакту, который приходит в движение в основном в результате гидравлического удара в начальный момент срабатыванйя, когда его контактирующий конец перекрывает выход жидкост„. из рабочего цилиндра. В резуль- З0 тате этого и наличия сил сопротивления (трения, сопротивления возвратных пружин и т.п.) указанные аппараты не обеспечивают больших величин скоростей и хода подвижного контакта, что ограничивает величину их номинального напряжения и отключающую способность °

Наиболее близким к изобретению является быстродействующий автадутьевой выключатель, содержащий дугогасительную камеру, заполненную жидким диэлектриком, неподвижный контакт, подвижный контакт с укрепленным на нем поршнем, который расположен в рабочем цилийдре, индукционно-динами- .. ческий привод с индуктором, подключенным к импульсному источнику энергии, и якорем,.расположенным в основ ном цилиндре и выполняющем роль поршI

Недостатком этого выключателя является сравнительно невысокая скорость прогонки дугогасящей жидкости через дугу вследствие того| что жидкость, вытесняемая якорем иэ основного цилиндра, истекает в замкнутый объем дугогаситЕльной камеры. В результате этого выключатель имеет недостаточно высокую отключающую способность.

964764

Целью изобретения является повсе- ro контакта 5 в токосъеме 16 неподние отключающей способности аппарата ° вижного контакта 4, индукторы 7 и 11

Поставленная цель достигается тем, в .зависимости оТ требуемых динайичесчто в коммутационном аппарате, содер- ких характеристик аппарата подключены жащем:заполненную жидким диэлектриком к одному источнику 8 энергии или к авдугогасительную камеру, подвижный кон-> тономным источникам 8 и 12, синхронизм такт соединенный с поршнем и неподвиж" Разряда которых обеспечивается устройI.

1 ный контакт, цилиндр, индукционно-ди- ством 19 управления. При поступлении намический привод с индуктором RKopeM команды на отключение в этом случае и импульсным источником энергии, якорь ..в индукторах 7 и 11 одновременно попрйвода размещен снаружи цилиндра и 10 является импульсный .ток, и якори 9 жестко соединен с поршнем, который и 13 одновременно начинают перемещатьрасположен внутри цилиндра и выпрлнен ся в противоположных направлениях, с площадью сечения меньшей, чем у при этом якорь 13 приводит в движеякорЯ, дополнительно введены индУк . ние соединенный с ним контакт

1оР и ЯкоРь, котоРый соединен с поД- )5 а якорь 9 — соединенный с ним порвижным контактом. В зависимости от шень 10, который повышает давление требуемых динамических хаРактеРистик жидкости в цилиндре б. аппарата и величины хода подвижного Когда контактирующий конец подконтакта в неподвижном индукторы Mo . вижного контакта 5 выходит из негут быть подключены к одному импуль- 20 подвижного контакта 4, между ними сному источникУ энеРгии, напРимеР зажигается дуга, которая интенсивно емкостному накопителю, или к автоном обдувается потоком жидкого диэлектным источникам, котоРые в этом слу -ае рика, вытесняемого поршнем 10 из циснабжены устройством управления вре- линдра б в полость неподвижного кон менем срабатывания. 25 такта 4. Чем выше скорость истечеНа чеРтеже представлена констРУк- ния жидкости из цилиндра 6 в полость ция предлагаемого аппарата,. где он контакта 4, тем интенсивнее происхо-. изображен во включенном coc1оянии. дит процесс дугогашения. Наряду с

Аппарат соДержит эаполиенную жиД- такими факторами, как геометрия дутьким диэлектриком дугогасительную ка" 0 евой системы, соотношение площадей меРУ 1, корпУс котоРой выполнен из, сечения цилиндра и горловины неподиэолЯционного матеРиала и имеет по вижного контакта, физических свойств торцам металлические фланцы 2 и 3, и режима течения жидкости, величина полый неподвижный контакт 4, стержне- скорости истечения жидкости из завой подвижный контакт 5, цилиндр 6, ь топленного отверстия (горловина нестенки котоРого выполнены из изолЯ- подвижного контакта) в резервуар

5 ционного матеРиала, индукционно-ди"а со свободной поверхностью жидкости мический привОД с инДуктором 7, под (полость неподвижного контакта) в ключенным к импульсному источнику 8 значительной степени зависит от веэнергии, ЯкоРем 9, РазмеЩенным снару- личины давления в цилиндре: чем выжи. цилиндра и жестко соединенным с 40 ше давление, тем больше скорость.. поршнем 10, который расположен внут- увеличение давления в цилиндре ри цилиндра 6 и выполнен с площадью предлагаемого устройства достигаетсечениЯ меньшей, чем У ЯкоРЯ. Допол- ся тем, что поршень 10 выполнен с нительно введен индуктбр 11, закреп- площадью сечения меньшей, чем у яколенный на Фланце 3 и подключенный 45 ря 9. иэ полости неподвижного конили к импУльсномУ источникУ 8 энер . такта 4 поток жидкости и продукты гии или к автономному источнику 1 горения дуги попадают в расширитель

На рабочей поверхности индуктора 11 17, который сообщается с атмосферой, РасПоложен дополнительно ввеДенный и скорость жидкости резко падает. ь 13 соединенный с подвижным и После погасания дуги подвижный контактом 5. Аппарат снабжен пружино

16 токосъемными контактами 15 и контакт фиксируется в конечном по14, токос

Ре ложении каким-либо из известных фикрасширителем ителем 17 и предохранительным сирующих устройств (не показано) . клапаном 18.

В случае, когда аппарат рассчитан

Аппарат работает следующим о р м образом на большие номинальные токи, и подВо включенном положении ток отк о нии ток отклю- вижный контакт имеет достаточную чаемой цепи направлен через фланец фланец 2 величину хода в неподвижном контакте, неподвижный контакт, токосъе индукторы подключены к автономным контакт 16, подвижный контакт и нтакт 5 то- источникам 8 и 12 энергии, причем косъемный контакт, фланец

15 3. В TQM60 разряд источника 12, подключенного случае, когда аппарат рассчи т ассчитан на к индуктору 11, осуществляемый с посравнительно небольшую вели б шу величину номи- мощью устройства 19 управления, пронального тока и его контакты мо ут м гут исходит с выдержкой времени, равной быть выполнены с торцевым-- наж нажатием времени перемещения подвижного конили с малой величино хода и ода подвижно- 65 такта в неподвижном. Далее процесс

964764 отключения протекает аналогично описанному, После завершения операции отключения якорь 9 и поршень 10 возвращаются в исходное положение под действием пружины 14. Возвращение подвижного контакта в исходное положение при включении аппарата производится возвратным устройством (электромагнитным, индукционно-.динамическим и т.п.)

Применение в данном аппарате индукционно-динамических устройств: одного для разведения контактов, другоL го для создания дутья — позволяет пеJ ремещать подвижный контакт массой до нескольких килограммов со скоростью в несколько десятков метров в секунду и обеспечивать прогонку дугогасящей:жидкости через дугу со с оростью до ста метров в секунду.

Интенсивное дугогашение и высокое быстродействие, определяющие высокую отключающую способность аппарата, позволяет применять его как для отключения переменных, так и постоянных токов высокого напряжения, в последнем случае он может быть использован как коммутирующее устройство в гибридных выключателях постоянного тока высокого напряжения, выполненных по различным схемам.

Формула изобретения

1. Коммутационный аппарат, содержащий дугогасительную камеру, заполI ненную жидким диэлектриком, неподвижный и подвижный контакты, цилиндр, с поршнем, индукционно-динамический привод с индуктором, якорем и импульсным источником энергии, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью повышения отключающей способности аппарата, якорь привода размещен снаружи цилиндра и жестко соединен с поршнем, который расположен внутри цилиндра

10 и выполнен с меньшей, чем у якоря площадью сечения, дополнительно введены индуктор и якорь, который соединен с подвижным контактом.

2. Аппарат по п. 1, о т л и ч аю шийся тем, что индукторы подключены к одному импульсному источнику энергии..

3. Аппарат по и. 1, о т л и ч аю шийся тем, что индукторы под ключены к автономным импульсным источникам энергии.

4. Аппарат по пп. 1 и 3, о т л ич а ю шийся тем, что автономные импульсные источники энергии снабжены устройством управления моментом срабатывания.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Грибков A. М. Экспериментальное исследование привода коммутационного аппарата. — Труды. МЭИ. "Проблемы гидромашиностроения и гидромеханики", вып. 404, 1979, с. 121-126.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 748545, кл. Н 01 Н 33/42, 1980.

964 764

Составитель В. Попова

Редактор Н. Пушненкова Техрад A. Бабинец Корректор A. Ференц

Заказ 7643/35 Тираж 761 Подписное

ВИИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий.

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4