Дугогасительное устройство

Дугогасительное устройство воздушного выключателя высокого напряжения на большие номинальные токи, содержащее расположенные по одной оси подвижный и неподвижный контакты, размыкающиеся под действием сжатого газа и замыкающиеся под действием цилиндрической пружины сжатия, расположенной коаксиально с подвижным и неподвижным контактами, отличающееся тем, что, с целью повышения его механического ресурса и надежности, крайние нерабочие витки пружины выполнены залитыми в уретановый эластомер, имеющий после заливки и отверждения форму кольца с прямоугольным сечением.

Изобретение относится к высоковольтному электроаппаратостроению, а именно к дугогасительным устройствам воздушных выключателей высокого напряжения на большие номинальные токи (свыше 6000 А).
Известны дугогасительные устройства воздушных выключателей высокого напряжения на большие номинальные токи [1] содержащие расположенные по одной оси подвижный и неподвижный контакты, размыкающиеся под действием сжатого газа и замыкающиеся под действием цилиндрической пружины сжатия, расположенной коаксиально с подвижным и неподвижным контактами. Для создания надежной опоры торцовые нерабочие витки на длине 0,75-1,5 витка поджимают к соседним виткам, протачивают, а затем шлифуют так, чтобы на длине 3/4 витка от конца пружины образовалась опорная плоскость, перпендикулярная к оси пружины.
При работе дугогасительных устройств из-за больших ударных нагрузок происходит поломка концов пружин после выполнения около 1000 циклов. В генераторных выключателях минимальное нормируемое число циклов равно 100 с общей наработкой до 4000 циклов.
В условиях эксплуатации замена пружин в дугогасительных устройствах связана с остановкой крупных блоков электростанций мощностью 100-500 МВт, выводом в капремонт выключателя, т.е. недоотпуском электроэнергии и необходимостью увеличения материалоемкости запасного инструмента и приспособления, поставляемого с выключателями. Возможна также аварийная ситуация неотключение выключателя из-за попадания в дугогасительное устройство отломанных концов пружины и заклинивания его.
Таким образом, недостатком дугогасительных устройств является небольшой механический ресурс и возможность аварийной ситуации.
Целью изобретения является повышение механического ресурса и надежности дугогасительного устройства.
С этой целью в дугогасительном устройстве воздушного выключателя высокого напряжения на большие номинальные токи, содержащем расположенные по одной оси подвижный и неподвижный контакты, размыкающиеся по действием сжатого газа и замыкающиеся под действием цилиндрической пружины сжатия, расположенной коаксиально подвижным и неподвижным контактами, крайние нерабочие витки этой пружины выполнены залитыми в уретановый эластомер, имеющий после заливки и отверждения форму кольца с прямоугольным сечением.
На фиг. 1 изображено схематически дугогасительное устройство генераторного выключателя; на фиг. 2 конструкция пружины.
Дугогасительное устройство состоит из изолятора 1, токоведущего корпуса 2, соединенного с токоведущими шинами 3, неподвижного контакта 4, закрепленного у основания изолятора 1, и подвижного контакта 5, установленного по одной оси с неподвижным контактом 4. Подвижный контакт 5 с наружной стороны снабжен скользящими контактами 6, передающими ток на корпус 2. Внутри корпуса 2 установлена цилиндрическая пружина сжатия 7, один конец которой упирается в подвижный контакт 5, другой во фланец 8. Концы пружины 7 выполнены залитыми в уретановый эластомер, имеющий после заливки и отверждения форму кольца 9 с прямоугольным сечением.
Работа дугогасительного устройства происходит следующим образом. Сжатый газ через изолятор 1 поступает на подвижный контакт 5, перемещает его, сжимая пружину 7 на величину хода, равную Н. Дуга, возникающая вначале между подвижным контактом 5 и ламелями 10 неподвижного контакта 4, потоком сжатого газа сдувается и устанавливается между наконечником 11 и электродом 12. Выброс продуктов горения дуги в атмосферу производится через направляющие 13 и 14. После погасания дуги прекращается подача сжатого газа в изолятор 1, и подвижный контакт 5 под действием пружины 7 возвращается в замкнутое положение.
Ускорения, развиваемые подвижным контактом 5 при отключении дугогасительного устройства и воздействующие на пружину 7, составляют 5-10g, максимальное статическое усилие сжатия пружины, предназначенное для поглощения энергии подвижного контакта свыше 400 кг.
Как показали опыты, выполнение торцов пружины 7, залитыми в уретановый эластомер, в форме кольца с прямоугольным сечением позволило повысить количество операций дугогасительного устройства с 1000 до 5000, т.е. в 5 раз. Кроме того, такое выполнение пружин позволило отказаться от операции шлифовки концов пружины для получения плоскостности и параллельности торцов пружины, что необходимо для работы подвижного контакта без перекосов и затираний. Параллельность обеспечивается конструкцией формы для заливки.
Эластомер защищает концы пружины от теплового воздействия дуги в дугогасительном устройстве, что также способствует повышению долговечности пружины, а тем самым увеличению количества операций дугогасительного устройства без осмотра и ремонта, т.е. повышает механический ресурс и надежность дугогасительного устройства и выключателя в целом.
Дугогасительное устройство воздушного выключателя высокого напряжения на большие номинальные токи, содержащее расположенные по одной оси подвижный и неподвижный контакты, размыкающиеся под действием сжатого газа и замыкающиеся под действием цилиндрической пружины сжатия, расположенной коаксиально с подвижным и неподвижным контактами, отличающееся тем, что, с целью повышения его механического ресурса и надежности, крайние нерабочие витки пружины выполнены залитыми в уретановый эластомер, имеющий после заливки и отверждения форму кольца с прямоугольным сечением.