Вакуумный выключатель

(51 )4 Н 01 Н 3 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ тделение Всесоюэного проектно-изыскао-исследовательскоьэнергопроект"Н.А.Лебедева,.Романенко 8.8)243610, кл 07 тельство ССС01 Н 33/66,84. 1 Ь ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТ ССС ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫ(71) Украинское ого государственнотельского и научиго института "Сел(57) Изобретение относится к областэлектротехники, конкретно к вакуумным выключателям, Целью изобретенияявляется упрощение конструкции иулучшение защитных характеристик.Привод выключателя выполнен в видеструны 5 иэ материала, обладающегоэффектом памяти 4 ормы, помещенной взамкнутом пространстве с теплоизоляцией, и имеет гальваническую связь систочником энергии, зависящим от передаваемой электрической нагрузки плинии, 3 з,п. ф-лы 3 ил, 1365163Изобретение относится к областиэлектротехники, конкретнее к приводам вакуумных выключателей высокогонапряжения.5Цель изобретения - упрощение конструкции и улучшение защитных характеристик.На фиг, 1 изображен вакуумный выключатель, общий вид на фиг, 2 -схема управления; на фиг, 3 - вариантсистемы управления вакуумного выключателя,Выключатель содержит подвижный 1и неподвижный 2 контакты, размещенные в вакуумной дугогасительной камере 3 с сильфоном 4. Струнный приводсодержит струну 5 иэ материала с термомеханической памятью формы, прикрывающий ее кожух 6 иэ термоизоляционного материала и узел направленнойнагрузки, состоя 11 ий из пружины 7,опирающейся на дно подвижного стакана 8 и дно корпуса 9, С одной стороны струна 5 прикреплена к подвижномуконтактувыключателя, а с другойстороны к торцу 10 кожуха 6, Электрическая силовая цепь проходит черезнеподвижный контакт 2, подвижный контакт 1 и гибкий токоотвод 11, СтрУнУ5 и токоотвод 12,Для стабилизации тепломеханическиххарактеристик кожух б из теплоизоляционного материала снабжен предварительным подогревом, являющимся частьюсистемы управления, электрическая схе-З 5ма которой показана на фиг. 2.Схема содержит трансформатор 13,управляемый геркон 14 и сопротивление 15, Кроме того, могут быть даба 40вочные регулировочные сопротивления16 и 17 для настройки цепи управления. Первичная обмотка 18 трансформатора 13 включена последовательно взащищаемую цепь, а к вторичной обмотке 19 трансформатора 13 подключена через контакты 20 геркона 14 струна 5 привода вакуумного выключателя".К этой же вторичной обмотке 19 трансформатора 13 подключена катушка 21управления герконом 14. Для увеличения скорости срабатывания вакуумноговыключателя и повышения чувствительности системы управления выключателем параллельно контактам 20 геркона14 подключено регулируемое сопротивление 15 (для этой цели может бытьприменен барререр). Возможны варианты исполнения, в которых трансформатор 13 выполнен по схеме автотрансформатора либо заменен дросселем,На фиг. 3 показан вариант системы управления вакуумного выключателя, содержащий общий для всех трех фаз защищаемой цепи магнитопровод 22 с тремя обмотками 23, к которым через контакты 20 геркона 14 подключена струна 5 (концы 11-12), и, кроме того, к обмотке.23 подключена катушка 21 управления герконом 14. Параллельно контактам 20 геркона 14 подключено сопротивление 15. Описанная система 24 управления для одной иэ фаз идентична и в других фазах. Особенностью обмоток фаз является то, что число витков в каждой из фаз выполнено неравным и отличающимся на 5-103,Вакуумный выключатель работает следующим образом.В исходном (включенном) состоянии подвижный 1 и неподвижный 2 контакты выключателя замкнуты, Струна 5 растянута, пружина 7 находится в слегка сжатом состоянии. После подачи импульса напряжения между концами струны 5 (гибкий контакт 11 с одной стороны и выводы 2 с другой стороны) происходит нагрев, вызывающий мартен- ситное перестроение кристаллического состояния материала струны 5. В результате происходит резкое сокращение длины струны 5. Возникающие при этом усилия сжимают пружину 7 и размыкают контакты 1 и 2 в дугогасительной камере 3.После остывания струны 5 ее материал переходит в состояние, при котором теряется жесткость, и под действием пружины 7 струна занимает исходное положение, При этом контакты 1 и 2 в камере 3 либо замкнутся, либо при необходимости будут удерживаться в отключенном состоянии защелкой (не показана).Показанный на фиг. 1 вариант выключателя с приводом прямого действия может быть изменен путем внесения дополнительного известного узла механизма расщепления. В этом случае струна 5 будет воздействовать не прямо на контакты 1 и 2, а на защелку, удерживающую любой известный приводной механизм.Автоматическое управление происходит при появлении токов, превышающих допустимые, например, при коротких замыканиях в защищаемой цепи. При1 О 15 20 25 30 35 40 45 50 55 протекании норма:.ьх рабочих токовнапряжение ня втори.сцои обмотке 19(фиг. 2) цедостя.очно для вклченигеркона 14 и поэтому цо цепи вторичная обмотка 19 трансФорматора 13,регулируемыс сопротивления 15 ц 7,струна 5, протекает ток, подогревающий струну до температуры ниже, чемтемпература мартенситцо о превращения материала стр ы. Поэтому струнный привод не оказвяет воздействияна подвижный контактвакуумноговыключател 1 иг, 1 , но находитсяпри температуре, близкой к требуемойдля срабатывания.Повьппеции чувствительностц и стабильности то совремс сьсх характеристиквыключателя способствует то, что пространство вохру струны 5 ограничено кожухом 5, :и ю снцым из теплоизоляционногс:с,ерияся и закрытым сдвух сторон СОО етствен 11 о торцом 10и стаканом 8,При увеличении тока в зяшищяе Ойцепи увеличивается напряжение ца обмотке 19, ч гб приводит к срябатыва -НИЮ ГЕрКОця 14 и : ИЧКООбряЗНОМу .яЕличении ток, ло струне 5,Вариант ц л;лцеция системы управленияоказанплй ня Фиг. 3, обеспечивает з рс кфязцое управление, Действие системь управц:.Ии по этому варианту исполцеция : ьл ятеля ззклчается в сецуише. 1 ри протекяципо обмоткам 23 тока цормальцогО режима и принятом направлении намоткидля всех обмоток 23 трансформатора13 (фиг. 3) суммар ый магис. ы 1 лоток мин имал ьцьи . 1;ьн:, е н я с р я: с ни яна обмотках 23 цезцз ц тельно: , цеприводит к вкьючении контактов 20геркона 14, Вместе с тем, чегез сопротивление 15 по струне 5 проходитток, подогревгщ 11 с - . у 1 у 5, цс приэтом температра стр ль 5 це превышает температур 1, мяртецситцого превращения матер сала. 11 эзт,м. струна находится в исходном состоянии. Присимметричном ко,отком замыканиипроисходит увел 1 чецие тока в эапищаемой цепи (кяк правило, в 5-20 разпо сравнении с током нормального режима). При этом во всех обмоткахувеличивается пядеци . цяпряжеция якза счет увеличения тока, протекаю, -го по обмотке 23, так и эа счет увеличения индуктивности этих обмотокиз-за увеличения (в те же 5-20 раз)результирующего магнитного потока,Этому способствует то что числО витков обмоток системы 24 управления вразных фазах выполнено отличающимсяна 5-10/Повышению скячкообразностиперехода магнитопровода 22 из .состояния хорошей проводимости до насьщения способствуют созданные в магнитопроводе 22 зазоры (воздупнье или изнемагнитного материала).При несимметричном коротком замыкании происходит нарушение симметрии,при котором возрастает магнитный поток в магнитопроводе 22, что такжеприводит к скачкообразному повьппениюнапряжения ня Обмотках 23, Как и вслучае трехфазного КЗ, включается геркон и по струне 5 начинает протекатьток, в 10-50 раз превьппаищи 1 ток нормального (исходного 1 режима, Происходит отключение цепи,аналоги нос описанному,Сокращение числа элементов кинемятической связи, испольэовяние длясе 1 ей управления выключателем рабочего тока, линии без специального источника оперативного тока, отсутствиеинерционных масс позволяет упроститьконструкции и улучшить защитные характеристики вакуумного выключателя.Формула из Обретения1, Вакуумный выключатель, содержащий дугогасительную камеру с подвижным и неподвижным дугогасительными контактами, привод и систему управления, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью упрощения конструкции и улучшения защитных характеристик, привод выполнен в виде струны цз материала с термомеханической памятьи, размещенной в корпусе из термоизоляционного материала и прикре" пленной с одной стороны к подвижному контакту, а с другой - к торцу указанного корпуса, причем укаэанная струна включена в цепь системы управления и дополнительно снабжена узлом направленной нагрузки, установленным между подвижным контактом и корпусом.2. Выключатель по и. 1, о т л ич а ю щ и й с я тем, что указанная система управления снабжена трансформатором, вторичная обмотка которого с напряжением, пропорциональным току первичной цепи, подключена через управляющий геркон к концам струны привода.1365163 Составитель Ю.ТоршинРедактор Н.Егорова Техред М.Ходанич Корректор А,Обручар Заказ 6619/46 Тираж 746 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5 Производственно-полиграФическое предприятие, г, ужгород, ул, Проектная, 4 3. Выключатель по и. 2, о т л ич а ю щ и й с я тем, что параллельно контактам геркона подключено регулируемое сопротивление. 4, Выключатель по и. 1, о т л ич а ю щ и й с я тем, что узел направленной нагрузки выполнен в виде пружины.