Вакуумный выключатель

Союз Советсник Социалистических РеспубликОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ о 11866600 К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(22) Заявлено 1601.80 (21) 2869848/24-07с присоединением заявки Мо(51) М. Кл. Н 01 Н 33/66 Государстаенный комитет СССР ао делам изобретений н открытий) Заявите 54) МНЫЙ ВЫКЛЮЧАТ сплуатакружающетур от 20 5 д ие н утем 30 Изобретение относится к высоковольтному аппаратостроению, касается конструктивного выполнения вакуумного выключателя, и может быть использовано как для выключателей внутренней, так и наружной установки.Известны вакуумные выключатели, содержащие вакуумные дугогасительные камеры с изоляционной оболочкой, заполненной газом под избыточным давлением, содержащие привод для управления выключателем, расположенный снаружи оболочки, механизм, размещенный внутри оболочки и соединительный элемент для передачи движени от привода к механизму. В связи с тем, что соединительный элемент проходит из эоны атмосферного давления воздуха в зону избыточного давления газа и совершает при этом перемещение относительно стенок корпуса механизма, для обеспечения надежной работы выключателя требуется установка уплотняющих устройств, предотвращающих выход газа из оболочки в атмосферу. При решении проблемы уплотне" ния газа в вакуумном выключателе необходимо учитывать требования обес печения высокого механического ресурса - до 50 тыс. операций и более,большого срока службы в экции, а также воздействие о йсреды с диапазоном темпера+90 С до -40 СОднако комплекс этих требованийс учетом тогочто резиновые илииные материалы, применяемые дляуплотняющих устройств, в процесседлительной эксплуатации, в особеннос.ти при низких температурах, теряютсвою эластичность и упругость, приводит к необходимости выполнениясложной конструкции узлов уплотнения. В связи с тем, что соединитель ный элемент совершает перемещение относительно стенок корпуса механизма,указанные узлы уплотнения не обеспечивают требуемой надежности работы выключателя в течение всего срокаслужбы, и, как следствие, возникаетнеобходимость проведения периодических ревизий выключателя.Необходимость ревизий обуславливается также и тем, что в процесселительной эксплуатации происходитвысыхание и изменение свойств смазкив узлах вращения и в особенности влистах уплотнения.Цель изобретения - повышен адежности работы выключателя иулучшения герметизации в особенности при диапазоне рабочих температурокружающего воздуха до -60 С, упрощение конструкции узла уплотненийи увеличение срока службы между ревизиями.5Поставленная цель достигается засчет того, что корпус механизма выключателя заполняется жидкостью, вязкостькоторой стабильна в пределах рабочихтемператур окружающего воздуха,причем уровень жидкости выше сквозных отвеостии в корпусе, через которые проходит соедительный элемент, передающий движение от приводак механизму,Указанный соединительный элементвыполнен в виде вала, а в качествезаполняющей жидкости может быть применена жидкая смазка.В зоне жидкости размещен гидравлический демпфер для поглощения избытка кинетической энергии в концепроцесса включения или отключения,причем полость демпфера сообщается суказанной жидкостью.Заполнение корпус механизма жидкостью выше уровня отверстий обеспечивает в зоне размещения уплотняющихустройств жидкую среду, которая исключает воэможность утечки сжатогогаза из оболочки, обеспечивая надежную его герметизацию. При таком выполнении вакуумного выключателяпроблема обеспечения надежного уплотнения газа заменяется проблемойуплотнения жидкости. Эта задача решается применением широко распространенных простых по конструкции уплотняющих устройств для жидкости в видеманжет, колец, прокладок, шайб и дркоторые обеспечивают надежное уплотнение жидкости в месте выхода соединительного элемента в зону атмосферы.Кроме того, в случае поврежденияуплотняющих устройств легко можетбыть обнаружено место, где произошлонарушение уплотнения. Обнаружение 45места утечки газа в известных кон.струкциях выключателей, при эксплуатации определить очень трудно. Для того, чтобы обеспечить посто О янство скоростных характеристик при различных температурах окружающего воздуха в процессе включения и отключения, выбрана такая жидкость, что во всем диапазоне темпеРатур окружаю щего воздуха сохраняется стабильность ее вязкости. Несмотря на то, что при низких температурах происходит значительное изменение свойств уплотняющих материалов (резины и др,). что в известных выключателях приво дит к утечке газа, в предлагаемом выключателе обеспечивается требуемая надежность уплотнения благодаря тому, что указанные узлы помещены в жидкую среду. Это позволяет расши- б 5 рйть нижний предел рабочей температуры окружающего воздуха до -60 С,При выполнении соединительного элемента в виде вала достигается упрощение узла уплотнения, так как при этом могут быть применены известные уплотнения для поворотных элементов, в то время как уплотнение поступательно движущихся соединительных элементов очень сложно вследствие их перекоса при движении.Целесообразно в качестве заполняющей жидкости применять жидкуюсмазку. Тогда все узлы вращения механизма автоматически будут смазываться в процессе работы, обеспечивая увеличение срока службы выключателя. Это позволит отказаться от необходимости дополнительной смазки в течение всего срока службы выключателя и повысить механический рескрс механизма до 50 тыс. операций и более.При размещении в укаэанной жидкости гидравлических демпферов обеспечивается их надежная работа в течение всего периода эксплуатации, так как после каждого срабатывания демпфера вновь происходит заполнениеего полости жидкостью из корпуса механизма, что позволит значительно увеличить срок службы выключателя между ревизиями либо отказаться от ревизии механизма в эксплуатации, так как не требуется проводить доливку жидкость в демпферы.В выключателях на высокие напряжения целесообразно применять жидкость с высокой диэлектрической прочностью. В этом случае значительно возрастает электрическая прочность по поверхности изоляционной тяги,соединяющей механизм выключателя свакуумной дугогасительной камерой(ВДК), так как часть тяги помещенав укаэанную жидкость. При этом дости"гается также уменьшение габаритовпо высоте выключателя.На чертеже показан полюс вакуумного выключателя, разрез.Внутри изоляционной оболочки 1размещены вакуумные дугогасительные камеры 2. Внутренняя полость 3 оболочки заполнена газом под избыточным давлением, например воздухом под избыточным давлением 0,1 МПа, Снаружи оболочки находится привод 4, а в корпусе 5, сообщающемся с полостью 3 - механизм 6 для управления камерами посредством изоляционной тяги 7, Через сквозные отверстия 8 в стенке корпуса механизма проходит соединительный элемент-вал 9, соединенный с приводом 4, для передачи движения к механизму б, Корпус 5 механизма заполнен жидкостью, например маслом приборным МВП. В корпусе предусмотрено отверстие 10, в котором установлено устройство для контролядавления газа. уровень жидкости 11 выше сквозных отверстий 8 и 10, в которых установлены уплотняющие устройства манжеты 12. В корпусе механизма размещен гидравлический .демпфер 13 для поглощения избыточной кинетической энергии механизма. Верхняя часть изоляционной тяги 7 находится в зоне сжатого газа, а нижняя может находиться в зоне жидкости10При включении и отключении выключателя движение от привода 14 к меха низму передается посредством вала 9, совершающего поворотное движение. Герметизация залитой в корпус механизма жидкости осуществляется по средством уплотняющих манжет 12, установленных в местах, где вал пооходит через стенки корпуса. При этом жидкость одновременно выполняет роль смазки узлов вращения звеньев 20 механизма, которые помещены ниже уровня жидкости. Изыбток кинематической энергии в конце процесса включения или отключения поглощается гидравлическим демпфером. Надежная 25 работа демпфера в течение всего срока эксплуатации достигается тем, что внутренний объем его сообщается с жидкостью в корпусе, обеспечивая заполнение полости демпфера. ЗОИспользование изобретения позволит значительно улучшить герметичность, а следовательно, повысить надежность работы вакуумных выключателей в эксплуатации, расширить диапазон приме" нения вакуумных выключателей при температуре окружающего воздуха до -60 оС, т.е. применять их для районов с холодным климатом, а также значительно увеличить ресурс работы меха" низма до 50-100 тыс. операций и срок 40 службы между ревизиями до 15-25 лет.При этом достигается также упрощение конструкции и снижение затрат в эксплуатации, поскольку срок службы между ревизиями возрастет по сравне" 45 нию с известными выключателями, заполненными газом под давлением в 2,5 раза.Формула изобретения1. Вакуумный выключатель, содер жащий вакуумные дугогасительные камеры, размещенные в изоляционнойоболочке, заполненной газом подизбыточным давлением привод выключателя, расположенный снаружи оболочки, механизм управления камерамиразмещенный в корпусе, сообщающемсяс оболочкой, и соединительный элемент, проходящий через отверстие вкорпусе для передачи движения отпривода к механизму, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения надежности путем улучшения герметизации, корпус механизма управления камерами заполнен жидкостью,вязкость которой стабильна в пределах рабочих температур окружающеговоздуха, причем уровень жидкостивыше отверстий в корпусе, через которые проходит соединительный элемент,2. Выключатель по п.1, о т л и - ч а ю щ и й с я тем, что, с целью увеличения срока службы между ревизиями, в качестве заполняющей жидкости применена жидкая смазка,3. Выключатель по п.1, о т л и - ч а ю щ и й с я тем, что, с целью упрощения конструкции соединительный элемент выполнен с воэможностью вращательного движения, например в виде вала.4. Выключатель по п.1, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения механического ресурса, в корпусе механизма управления камерами введен гидравлический демпфер для поглощения избыточной кинетической энергии механизма, размещенный ниже уровня жидкости, причем внутренний обьем демпфера сорбщается с указанной жидкостью.5. Выключатель по п.1, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью уменьшения габаритов в качестве заполняющей жидкЬсти применена жидкость с электрической прочностью не ниже, чем у заполняющего оболочку газа.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент Англии 9 1095741,кл. Н 2 В, 1965.8 б 6600 Составитель В.Поповадактор Л.андор Техред Т.Маточка Корректор А,Ференц е П 1 "Патент", г. Ужгород, ул. Проентнан,Филип аказ 8085/73 ВНИИ 1 И ГосУд и делам и 113035, Москва, Тираж 78 рственного обретений - 35, Раушс Подписомитета СССРоткрытийя наб., д. 4/5