Масляный выключатель

269240 Союз Советских Сониалнстических Республике от авт. свидетельства ЛЪ ависих аявлено 25.11.1969 (М 1313090.24-7) л, 21 с, 36/О присоединением заявки ЛЪ Приорите,25.027,3 (088.8) омит ел зобретеиии и открытнпри Совете МинистровСССР Опубликовано 17 ЛЧ,1970. Бюллетень .4 15 Дата опубликования описания 28 Х 111.1970 Авторыизобретения Г. А. Четчуев и Ю. П. Полетавкин вердловский научно-исследовательский электротехнический инстиаявител АСЛЯНЫЙ ВЬ 1 КЛЮЧАТЕЛ Известны масляные выключатели, содержащие бак, внутри которого расположены дугогасительные камеры, установленные на вводах, контактная система и закрепленная на стенке бака слоистая барьерная внутрибаковая изоляция. Указанная барьерная изоляция широко применяется в баках, имеющих прямолинейную образующую. В баках же сложной формы с криволинейной образующей применение такой изоляции затруднено. 10В выключателях с большими токами отключения возрастает объем газов, выбрасываемых из дугогасительных устройств, что приводит к снижению электрической прочности изоляции мекду токоведущими частями и баком. 1 При этом возникают большие ударные нагрузки, действующие на барьеры и другие элементы выключения, требующие установки изоляции с повышенной механической прочностью. Крепление изоляции в баке с по мощью шпилек связано с ухудшением электроизоляционных характеристик, Электрическая прочность между токоведущими частями и внутренним барьером значительно сникается вследствие проникновения в трансформа торное масло газовых пузырей, их охлаждения и гидравлических ударов.В предложенном масляном выключателе, с целью повышения электроизоляционных характеристик, механической прочности, способ ности демпфировать колебания масла, снижения гидравлических ударов в баки, а также с целью упрощения изготовления изоляции и сборки выключателя, слоистая барьерная изоляция снабжена буферными карманами, выполненными, например, в виде гофр либо в виде эластичных изоляционных труб, причем карманы заполнены газообразным, жидким или твердым эластичным материалом и, например, разделены на отдельные отсеки.т 1 асть указанных буферных карманов может быть заполнена трансформаторным маслом, а часть - газом илп пористым материалом.Буферные карманы могут быть заполнены газом с высокой электрической прочностью, например, под давлением, большим атмосферного.Буферные карманы могут быть заполнены пластинами пз пористого материала, например пз поропласта. Изоляция может быть выполнена в виде рулона и установлена по спирали в один или несколько слоев, причем буферные карманы в этом случае используются в качестве дистанционных прокладок между соседними слоями, Крепление изоляции в баке может быть выполнено с помощью либо сплошных, либо полых стержней, проходящих, например, внутри буферных карманов и прикрепленных своими концами к баку,Изоляция может быть прикреплена к баку с помощью клея. В этом случае одна или обе стенки буферного кармана могут быть выполнены двухслойными, причем внутренний слой - из плотного материала, а приклеиваемый наружный слой - из мелкопористого либо шероховатого материала, например фторопласта.Внутри бака может быть установлено заполненное газом полое .упругое кольцо или сильфон.На фиг. 1 изображен предлагаемый выключатель, продольный разрез; на фиг. 2 - рулонная внутрибаковая изоляция в плане; на фиг. 3 - примеры выполнения карманов; на фиг. 4 - изоляция с двумя слоями барьеров и с карманами, установленными на внутреннем слое вне зоны выхлопа, в плане.В баке 1 расположены дугогасительные устройства 2, установленные на вводах 3, и подвижные контакты 4. На внутренней стенке бака закреплена барьерная изоляция, выполненная, например, в виде двух слоев рулонной изоляции 5. Листы барьеров снабжены буферными карманами б, выполненными либо в виде гофр, образованных слоями волокнистых или пленочных материалов, либо в виде эластичных изоляционных труб, установленных на листах барьеров с внутренней или наружной стороны. Замкнутые карманы для придания им необходимой прочности могут быть получены, например, путем сварки или склейки. Карманы могут быть выполнены в промежутке между листами, причем одна из стенок может быть плоской либо обе стенки гофрированы (фиг. 3, а и 6).На фиг. З,в показаны карманы, выполненные из одного листа. На фиг. З,г изобракен барьер из волокнистого материала, снабженный эластичными трубами, установленными с внутренней либо наружной стороны листа. Карманы в виде плоских прямоугольников, внутри которых установлены пластины из пористого материала, например поропласта, изображены на фиг. З,д. Возможно также выполнение барьеров из волокнистых материалов, например фибры, стеклопластика и др., с гофрами, полученными путем соответствующей профилировки листа из полосы (фиг. З,е). С целью повышения эластичности и надежности карманы могут быть разделены на отдельные отсеки по длине листа, как это изображено на фиг. 1.Различные расположения и форма карманов или гофр обеспечивают возможность применения изоляции в баках различной формы.Заполнение карманов, находящихся в зоне выхлопа, трансформаторным маслом, а остальных - эластичным веществом, например газом, обеспечивает высокие изоляционные характеристики и позволяет значительно снизить гидравлические удары в баке. Газ в карманах может иметь высокую электрическую прочность и находиться под давлением, большим атмосферного. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 Применение пластических масс для изготовления барьерной изоляции позволяет устанавливать ее в баке по спирали в один или несколько слоев. На фиг. 2 приведен пример выполнения двухслойной изоляции, причем в качестве дистанционных прокладок между соседними слоями и баком используются сами карманы 6, что значительно упрощает конструкцию, так как не нужны распорные колодки и бруски.Для изготовления барьерной изоляции могут быть использованы пластины, либо пленки из фторопласта, полиэтилена и других маслостойких материалов. На фиг, 1 показан пример крепления изоляции в баке с помощью полых стеркней 7, например, из стеклопластика либо бакелита, пропущенных сквозь карманы или прижимающих лист, Стержни прикреплены к баку за пределами изоляции посредством скоб 8 и болтов 9. При таком креплении отсутствуют шпильки, гайки и другие детали, проходящие через листы изоляции в средней части бака, что предотвращает перекрытия изоляции и значительно упрощает ее конструкцию. В этом случае целесообразно выполнять стенки карманов двухслойными: внутренний слой - из плотного материала, а наружный слой - из мелкопористого или шероховатого.Для снижения нагрузок на фундамент от воздействия гидравлических ударов, а также изменения направления и скорости перемещения газовых пузырей при отключении, например, в нижней части бака установлено полое упругое кольцо или сильфон.При возникновении в баке давления и ударных нагрузок, действующих на внутрибаковую изоляцию в процессе выхлопа газов из дугогасительных устройств, происходит деформация и изменение объема эластичных карманов. В связи с этим масло и распределенные в нем газовые пузыри перемещаются не только в плоскости выхлопа вверх в направлении воздушной подушки, но и в сторону эластичных карманов, Так как путь перемещения масла до верхней крышки значительно длиннее пути до эластичных карманов, процессы колебания масла и изменения давления в баке выключателя имеют другой характер по сравнению с выключателями, в которых установлена барьерная изоляция известнои конструкции, К моменту возникновения пика отрицательного давления в процессе перемещения масла вверх поток масла успевает сжать эластичные буферные карманы, и под действием газа либо друхгого эластичного материала масло вновь перемещается в зону выхлопа, повышая давление в наиболее напряженном промежутке между токоведущими частямп и баком в зоне выхлопа. При выполнении карманов например, с правой и левой стороны на различном расстоянии от выхлопа можно получить необходимое время запаздывания отраженной от карманов волны давления масла таким образом, чтобы к мо 269240менту минимума одного потока приходдо максимальное давление от другой группы карманов,При установке в нижней части бака спльфонов либо колец в виде эластичной изоляционной трубы создается поток масла, направленный вниз в процессе отключения, который компенсирует удар, действующий на крышку выключателя, и снижает нагрузку ий фундамент.Поддержание определенного давления в зоне выхлопа газов из дугогасительиых устройств способствует значительному повышению электрической прочноеи между камерамц и барьерами, что особенно ва)кио при создании мощных выключателей.Наличие эластичных карманов, демпфируюцеих гидравлические удары в баке, позволцт значительно сократить требуемый объект воздушной подушки вьключателя, уменьшить высоту выключателя и количество трансформаторного масла, а так)ке снизить нагрузку иа ф унда мент.Использование рулонной изоляции позволяет зийчительио упростить коиструкци 0 снизить вес выключателя. Применение барьерной изоляции с буферными карманами позволяет повысить надежность работы выключателей, получить необходимый уровень изоляци между камерамц и баком при увеличении мощности откл)очения и уменьшить габариты баков.Изобретение открывает возможности для использования современных пластичных материалов, например фторопласта, маслостойкого полиэтилена и др. Предмет изобретения1. МеСл 5 Пь выключатель, содержащий бак, внутри которого расположены дугогасительные камеры, установленные иа вводах, коитактня 51 систс)я и зякрсГлеии 2 я ий стснкс оака слоистая барьерная виутриоаковая изоляция, оглпюи 1 йся тем, что, с цельо повышения электроизоляипонпых характеристик, мехаической прочности, способности дсмифпровать колебания масла и сиижсипя гидравлических ударов, указанная слоистая барьерная изоляци 5 Сийбженй буферными йрмйийми, выполненными, например, в виде гофр либо г, впдс эластичных изоляционных труб,рцчс карманы заполнены газообразным,жидким либо твердым эластичным материалом и, например, разделены на отдельные5 отсеки.2. Выключатель по и. 1, от.а)цся тем,1 ТО ЯСТ КЯЗЯИИЫХ О ГЕ)СРИЫХ КЯРМЯИОВ 32 поле)се 2 трйисфор)яториы)1 маслом, я чясть -. язом либо пористым материалом.10 3. Вык,почйтель по пп. 1 и 2, отлаоцисятем, что указйииьс буферные карманы заполнены газом с высокоц электрической прочностью, иапрпмср, под давлением, большиматмосферного.15 4. ВылОч;)тел. по и. 1, ог.1 йо 5 Йя те)то укязяпк 1 е Оуферпыс кярмяиы заполненыпластинами из пористого мйтсрпяля, иапрп)ср пороплястя.5. В).клоатель по пп. 1 - 4, огя)01 Ся20 тем, что, с целью пошшсшя надежности рйСООРКИ, Мяйзйпийн ИЗОЛЯния выполнена в виде рулона п установлена10 спиреГи в одни илп несколько слоев, приб фсриыс 1,йрмйиы использованы в 1.й 25 чсствс;1 ист;Пииопп) ПРОКЛЯДОК )С)КДУ СОСЕДними слоями изоляции.6. Выключатель по пп. 1 - -5, от.аО,йсятем, что, с целью устранения возможных перекрытий по поверхностя) 1 реня)цих детйлей,30 последнс выполнены в виде сплошных либополых стержне 1, проходящих, например,внутри карманов и прикрепленных своимиоицами к стенке бака,7. Выключатель по пп. 1 - 6, отлаюи 1 иЕся35 тем, что, с целью обеспечения надежногокреплеии 51 изоляции к стснкс Оякя, е 12 Гри.ер,с помои)ь 10 клся или сосдииспп 5 с,1 Осв изоляции меж;)у сооой, оди ли обс степки буферИОГО КЯР.1 И ВЫОЛНСИЫ ДБ ХСЛ 011 НЫ)1 И, ПРИ 40 чс) нитрепни 1 слой выполнен из плотногомеТсриялй, й ириксигс)ы Пйру)1;ив 1 с,01из мелкопористого лпоо шероховатого материала, пяпрцмср фтороплястя.8. Выкл 101 ятсл ПО п 1. 1 - , ОгО 1:я45 тем, что, с цел)по измскспия направления ис,Орост псрсмсп)сии 51 ч 30 ьх пзьрс 1, Оорйз юп)и.с 51 в и рОцсссс )тк, Очси я, и сиижспи 51нагрузки и: фундамент ст воздействия гидрявлическх ударов, внутри бяка установлено50 зЯполиспос ГЯ 30) по)10 еП 1)Гос ко 1 ПЦО илисильфои.269240 иг,и Составитель арасева Корректор В. Г. Трутне Тскр едакто Гром ина ипография, пр. Сапунов аказ 2285/9 Тираж 480НИИПИ Комитета по делам изобретении и открытий при СовеМосква, Ж, Раушская наб., д, 45 Подписно Министров СССР