Выключатель постоянного тока

(9 51)4 Н 01 Н 33/66 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ иная цепочкаДругим а присоединена к осн му контакту 3, 4. По очки и начало процесса иена указа цом цепочк онному ключеашеент,т в по ижно ни ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(54) ВКЛ 0 ЧАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО ТОКА(57) Изобретение относится к областиэлектротехники, в частности к коммутационным аппаратам. Каждый разрывили отдельные группы разрывов шунтированы цепочками 19, 20 из индуктивности 17, 18 и емкости 15, 16, атакже высоконелинейными резисторами.Все или часть разрывов выключателяимеют вспомогательный неподвижныйконтакт 9, О, к которому присоединия дуги производятся в тат мо когда подвижный контакт приходи соприкосновение с вспомогательным неподвижным контактом 9, О. Расстояние между основным и вспомогательным неподвижными контактами различно в различных разрывах или группах разрывов, благодаря чему гашение дуги в них происходит поочередно и поочередно отключаемый ток переходит в шунтирующие резисторы. Благодаря слабой зависимости напряжения на резисторах от протекаемого тока происходит снижение отключаемого тока к моменту гашения дуги в каждой последующей группе разрывов, что позволяет для каждой последующей группы раз рывов применять меньшие значения шун тирующих емкостей. 1 ил,1365164 50 55 Изобретение относится к электротехнике, а именно к коммутационнойаппаратуре высокого напряжения, ипредназначено для коммутации посто 5янного тока,Цель изобретения - снижение емкости шунтирующих конденсаторов, снижение стоимости выключателя, повышение его надежности и уменьшение коммутационных перенапряжений.На чертеже представлена схема выключателя постоянного тока с двумядугогасительными устройствами,В дугогасительных устройствах 1 и2 имеются неподвижные разрывные контакты 3 и 4 и подвижные разрывныеконтакты 5 и 6. Токоподвод к неподвижным контактам осуществляется черезВВоды 7 и 8, Имеются также дополнительные неподвижные включающие контакты 9 и 10 и дополнительные подвижные включающие контакты 11и 12, Токоподвод к неподвижным включающим контактам осуществляется через вводы 13 и 14, рассчитанные только на напряжение горения дуги. Обадугогасительных устройства соединеныпоследовательно, Параллельно каждомуиз них включены колебательные контуры, состоящие из емкостей 15 и 16 ииндуктивностей 17 и 18 и предназначенные для создания искусственных нулей тока в дугогасительных устройствах в процессе отключения постоянного тока. Колебательные контуры подсоединены через вводы 7, 8 и 13, 14 кнеподвижным контактам 3, 4 и 9, 10.Дугогасительные устройства шунтированы также нелинейными резисторами 19и 20. Оба дугогасительных устройства40имеют идентичные характеристики размыкания разрывных контактов, однакорасстояние 2, между дополнительнымиконтактами 11 и 9 в устройстве 1 меньше, чем расстояние Б; между контактами 12 и О в устройстве 2.Выключатель работает следующим образом,После подачи команды на отключение разрывные контакты 3, 5 и 4, 6расходятся и между ними зажигаетсядуга. При достижении контактом 11контакта 9 дуга в дугогасительномустройстве 1 шунтируется колебательным контуром, состоящим из емкости15 индуктивности 16. В цепи, содержащей дугу, емкость и индуктивность,возникает колебательный ток, которыйсуммируется в Лугогасительном устройстве 1 с отключаемым постоянным током. При достижении суммарным током нулевого значения происходит гашение дуги в дугогасительном устройстве 1 и ток после заряда емкости 15 до напряжения, равного падению напряжения в резисторе 19 при этом токе, перебрасывается в резистор 19. При отключении номинального тока отключения 1 напряжение на резисторе будет равно Юп,/И, причем число взрывов и, в первой группе выбрано таким образом, чтобы выполнялось условие К 11 п,/50. Так как напряжение на выключателе превосходит напряжение 1источника, ток начнет снижаться до значения 1 определяемого вольт-амперной характеристикой резистора 1/1 =(1 п /11) ,Спад тока к 1 происходит асимптотически. Время снижения перенапряжения приблизительно в 2 раза определяется выражением в 1 =1.1/вИ, где л 11,= =Кп Ц/М; 11 - перенапряжение на выключателе сразу после гашения дуги в первой группе дугогасительных уст ройств. Расчеты показывают, что спустя время, равное дС , напряжение на выключателе практически уже не отличается от напряжения источника, а ток близок к 1 . Эта временная выдержка осуществляется, если разность расстояний между контактами Б-Б, больше чем ч,. Спустя время, не меньшее, чем ЛС происходит включение контактов 12 и 1 О дугогасительного устройства 2, в результате чего в колебательном контуре, содержащем емкость 16, индуктивность 18 и дугу между контактами 4 и 6, развивается колебательный процесс и происходит гашение дуги. Но так как отключаемый ток к этому моменту времени стал меньшим, для его отключения потребуются меньшие значения шунтирующей емкости.Выключатель постоянного тока может содержать число групп дугогасительных устройств большее, чем два. При соответствующей разнице в расстоянии между вспомогательными контактами, определяемой выражением ВЯр ч 1,1,/113, где 1 =Кп 11/И - перенапряжение на выключателе при включении 1-й группы резисторов, а 1, - ток в сети к этому моменту времени, отключаемый ток в 1-й груп136564 10 15 20 25 30 35 пе будет меньше н сравнении с предыдущей, что поэноли г иметь в этой группе шунтируюшую цепь с меньшей емкостью. Такое последонательное от 5 ключение способствует также еще большему ограничению перенапряжения на выключателе,Преимущества выключателя можно проиллюстрировать на примере ныключателя т 750 кВ, каждый полюс которого содержит шесть разрывов, разделенных на две группы, по четыре и два разрыва. Пусть при отключении номинального тока отключения допустимая кратность напряжения на разрыве достигает 1,.7. В этом случае, если первой отключается группа из четырех разрывов, после гашения дуги на резисторе возникает напряжение, равное 1це 11напряжение источника, При нольт-амперной характеристике резистора, описываемой уравнением ",=-сопнт,1, при снижении напряжения с 1,13 11 до 1) ток снизится более чем в 20 раэ, Этот уменьшенный ток необходимо отключать второй группе разрывов, Как показывают р лсчеты, необходимая дя этого емк ть (отнесенная к единичному разрыву уменьшается более чем в 20 раз, т.е, станонится малой добавкой к емкости паря й группы. Таким образом, в рэссмо"раином случае экономия н необходимых цля отключения конденсаторах является почти полуторной.Дополнительная экономия в стоимости выключателя гоянляется такжеза счет отказа от специальных нключающих аппаратов ,я известном устрой стве шесть вакуумных дугогасительныхкамер)и специальных устройств управления включающими аппаратами. Исключение из конструкции таких аппаратов 45повышает такжЕ надежность всего ныконденсаторов, как это сделано н известном устройстве. Еще большее ограничение перенапряжения будет при трехступенчатой работе выключателя. В этом случае второй и третьей группами разрывов будут соответственно пятый и шестой разрывы. При их последонательном отключении перенапря 1жение будет равно 1+ - 1,7=1,28. Формула изобретения Выключатель постоянного тока, содержащий по крайней мере два дугогаситепьных устройства с разрывными контактами, по крайней мере, один из которых в каждом устройстве является подвижным, шунтирующие нелинейные резисторы и шунтирующие конденсаторы, о т л и ч а ю ш и й с я тем, что, с целью снижения емкости шун гпрующих конденсаторов, снижения сгоимости выключателя, повышения его надежности и уменьшения коммутационных перенапряжений, укаэанные дугогасительные устройства соединены последовательно, образуя группы, по крайней мере в одном из дугогасительных устройств из каждой группы недены дополнительный ввод и дополнительный неподвижный контакт, а на контактодержателе подвижного разрывного контакта расположен дополнительный подвижный контакт, причем расстояние между дополнительными подвижными и неподвижными контактами н(1+1)-й группе дугогасительньгх устройств больше соответствующего расстояния в Х-й. группе на Л БГ, определяемое выражениямичЬ 13 2---- - при 1=1;ц Кп 71-1) чЬ 11)Кп:71) Кп 71)т пРи 1;50 где чЬ 1 У п 55 ключателя в целом.Преимуществом выключателя является также снижение коммутационных перенапряжений в линии, возникающих при отключении тока. В рассмотренном случае при отключении тока первой группой разрывов кр:тность перенапряжения составляет 1,13, а при отключении второй группой будет равна21+ - 1,7=1,57, что меньше перенапряжений, возникающих на выключателе при одновременном включении шунтирующих ч 115 1365164 Т=сопз 1, 11 Составитель В.ПоповаРедактор 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 допустимый коэффициент перенапряжения на одном разрыве;показатель степени в вольтамперной характеристикерезистора; а шунтирунние конденсаторы присоединены к вводам неподвижных разрывныхконтактов и дополнительных неподвюкных контактов.