Быстродействующий выключатель

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 09) И 1) ыН 01 Н 33 САНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 13 3с цилиндра на величину образуюляционного стакана, причем в нижти подвижного контакта выполнен соединяющий зону гашения дуги и нюю полость цилиндра, вход из коуказанный канал располагается нийнего положения поршня, занимаепри отключении, при этом площадь канала выбирается по формуле пает из щей изо ней час канал, внутрен торой в же кра мого имечения Язф 54) - (-ь - Зз),я канала;ия неподвиждь сечени адь сечен поршня;адь сечен и 51 - площ- пло2ногозкон одвиж ног- пло отверстияилиндра;ия контак- (1 ана;сеченияфланце цразве(ентключениидугогасящей из канторой взяжидкость ного стак Я - площадьв нижнем Ч 1 - скоростьтов при о Ч - скоростьвытекающ честве ко трическая й среды,ала, в каЭ 3 тю та диэлекОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР О ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ ВТОРСКОМ,ФСВИДЕТЕЛЬСТ(72) А. А. Воронин, Б. И. Костылев, П. А. Кулаков и В. И. Приходченко (71) Куйбышевский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт им, В. В. Куйбышева(54) (57) БЫСТРОДЕЙСТВУЮ 1 ЦИЙ ВЫКЛЮЧАТЕЛЬ, содержащий корпус с дугогасящей средой, подвижный и неподвижный контакты, цилиндр с фланцами, закрепленный на подвижном контакте, неподвижный поршень, размещенный в цилиндре, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции и ускорения гашения дуги, к нижнему фланцу цилиндра прикреплен дополнительно введенный изоляционный стакан, а во фланце выполнено. отверстие диаметром, превышающим диаметр подвижного контакта, подвижный контакт выстудь сечения изоляционДженная область и при размыкании контактов образовавшаяся дуга гасится потоком газа, устремляющегося из области с разрежением 2.Недостатком известного выключателя является необходимость в герметизированной оболочке, из которой раз под давлениемподается в зону горения дуги. Наличие дутьевого объема (источника сжатого газа) приводит к усложнению конструкции выключателя, увеличению его стоимости, габаритов, массы,Цель изобретения - упрощение конструкции выключателя и ускорение гашения дуги.Поставленная цель достигается тем, что в быстродействующем выключателе, содержашем корпус с дугогасящей средой, подвижный и неподвижный контакты, цилиндр с фланцами, закрепленный на подвижном контакте, неподвижный поршень, размещен 40455055 Изобретение относится к электроаппаратостроению и может быть использовано в электроэнергетике для коммутации сильноточных цепей высокого напряжения.Известен выключатель с гашением дуги струей жидкости, содержащий неподвижный и подвижный контакты с выполненной внутри полостью, расположенные в жестком изолированном корпусе, снабженном сосудом с диэлектрической жидкостью, соединенным посредством односторонних клапанов, патрубка и изолирующей втулки с полостью в подвижном контакте, и приводимый в движение индукционно-динамическим приводом 11.Основные недостаки выключателя свя заны с наличием мембраны. Так как мембрана жестко скреплена с подвижным контактом, то ход последнего равен величине, на которую деформируется мембрана. Для увеличения деформации мембраны необходимо увеличить ее диаметр, что повлечет за собой увеличение массы, габаритов и стоимости выключателя. Поэтому использование выключателя на напряжение свыше 1000 В нецелесообразно. Кроме того, использование мембраны для удержания 25 подвижного контакта как во включенном, так и в отлюченном положениях приводит к тому, что как при отключениях, так и при включениях приводу необходимо преодолевать дополнительно противодействие мембраны, а это требует увеличение мощности приводного устройства.Наиболее близким к изобретению является быстродействующий выключатель, содержащий корпус с дугогасящей средой, подвижный и неподвижный контакты, цилиндр с фланцами закрепленный на подвижном контакте, неподвижный поршень, размещенный в цилиндре, При перемещении цилиндра относительно подвижного поршня в области под поршнем создается разряный в цилиндре, к нижнему фланцу цилиндра прикреплен дополнительно введенный изоляционный стакан, а во фланце выполнено отверстие диаметром, превышающим диаметр подвижного контакта, подвижный контакт выступает из цилиндра на величину образующей изоляционного стакана, причем в нижней части подвижного контакта выполнен канал, соединяющий зону гашения дуги и внутреннюю полость цилиндра, вход из которой в указанный канал располагается ниже крайнего положения поршня, занимаемого им при отключении, при этом площадь сечения канала выбирается по формулеЯ 1 7З 4) 55 3)т где б; - площадь сечения канала;5 - площадь сечения неподвижного поршня;Бз - площадь сечения подвижногоконтакта;34 - площадь сечения изоляционного стакана;5 - площадь сечения отверстияв нижнем фланце цилиндра;Ч, - скорость разведения контактов при отключении;Ч - скорость дугогася щей среды,выпекающей из канала, в качестве которой взята диэлектрическая жидкость.На черетеже схематически изображен предлагаемый выключатель во включенном положении.Выключатель содержит неподвижный контакт 1 розеточного типа с отверстиями 2, причем суммарная площадь отверстий 2 не меньше площади сечения канала 3, подвижный контакт 4 с каналом 3 и отверстиями 5 (суммарная площадь отверстий 5 также не меньше площади сечения канала 3). На подвижном контакте 4 закреплей цилиндр 6, внутри которого находится неподвижный поршень 7, удерживаемый в этом положении шпильками 8. Длина шпилек подобрана таким образом, что в процессе отключения при перемещении цилиндра 6 относительно неподвижного поршня 7, последний не закрывает вход в канал 3 через отверстие 5 даже в крайнем положении цилиндра. Нижний торец цилиндра закрыт фланцем 9, в котором имеется отверстие 10 с диаметром, превышающим диаметр подвижного контакта. К фланцу 9 прикреплен изоляционный стакан 11, подвижный контакт 4 выступает из цилиндра 6 на величину образующей изоляционного стакана, связан с тягой 12 и перемещается по роликам 13 вдоль направляющих штанг 14. Цилиндр 6 и нижняя часть корпуса 15 заполнены диэлектрической жидкостью 16, например трансформаторным маслом. Междукорпусом 15 и цилиндром 6 расположены .уплотнительные кольца 17.Во включенном положении ток протекает по следующему пути: розеточный контакт 1, подвижный контакт 4, роликовый контакт 13, направляющие штанги 14, корпус 15При отключении подвижный контакт 4, поднимаясь вверх, тянет за собой цилиндр 6 и закрепленный на нем изоляционный стакан 11. В результате давления, которое оказывает поршень 7 на диэлектрическую жидкость, находящуюся в цилиндре 6, она через отверстие 5, канал 3 и отверстие 2, а также через отверстие 10 вытесняется из ток. Кроме того, перемещающийся вместе с цилиндром 6 изоляционный стакан 11 осуществляет подсос потока жидкости. Важным обстоятельством является также то, что отверстие 5, через которое жидкость попадает в канал 3 не перемещается относительно нижнего фланца 9 и не перекрывается поршнем 7, а это позволяет избежать снижение скорости потока диэлектрической жидкости во время перемещения подвижного контакта 4.После размыкания контактов 1 и 4 между ними возникает электрическая дуга, которая обдувается высокоскоростным потоком диэлектрической жидкости, Его скорость определяется по формуле электрической жидкости. Его скорость определяется по формулеч - ч =-фф- фЗ-бз+МЭтот поток диэлектрической жидкоститеперь протекает уже не через отверстие 2, а по пути с меньшим гидравлическим сопротивлением - через межконтактный промежуток, При этом возникшая дуга подверогается одновременно механическому растягиванию расходящимися контактами и высокоростными потоками диэлектрической жидкости из канала 3 и отверстия 10. Кроме того, дуга увеличивает свою длину, затягиваясь в область с пониженным давле нием, образующуюся в результате перемещения изоляционного стакана 11, В резуль тате растяжения и интенсивного охлаждения возникающая при отключении электрическая дуга быстро гасится.Использование изобретения в электроэнергетике для коммутации постоянного тока большой величины и высокого напряже. ния позволяет упростить конструкцию выключателя, ускорить процесс гашения дуги и, следовательно, уменьшить износ контак- .25 тов выключателя. Экспериментальная проверка предлагаемого быстродействующего выключателя показала, что время горения дуги сокращается до 0,006 с, т. е. более чем в 33 раза, по сравнению с известным, у которого время отключения 0,2 с.В. Попос кси миши нец 4 Редактор О. ЮрковецкаяЗаказ 6666/39ВНИИПИпо де113035, МосФилиал ПППСоставител Техред И, Вер Тираж 682 Государственного ам изобретений ва, Ж - 35, Рауш Патент, г. Ужгор