Автопневматический элегазовый выключатель

Тонконог 71) Заявител 4) АВТОПНЕВИАТИЧЕСКИЙ ЗЛЕГАЗОВЫЙ ВЫКЛЮЧАТЕЛЬ Изобретение относится к электроаппаратостроению и касается кон .струкции элегазового выключателя с автопневматическим дугогашением.Известны элегаэовые выключатели, в которых гасящий дугу поток образу. ется при тепловом расширении элега-. за, возникающем под воздействием энергии, выделяющейся во вспомогательной дуге Ц .Однако дугогасительная способность таких выключателей невысока, так как дутье, организованное по ука. эанному принципу, сравнительно слабое. Наиболее близок к предложенному втопневматический элегаэовый выклюатель, который содержит газонаполенную герметизированную от внешей среды газовую камеру, дугогасиельную камеру с подвижным и непод". ижным контактом, поршневое устройтво дугогашения и внешний привод правления подвижной системой выключателя,Необходимое для гашения дуги дутье возникает при сжатии элегаэа в цилиндре над поршнем вследствиеперемещения подвижной системы, вклю"чающей цилиндр, приводом Я .По мере роста мощности отключениятребуется и более мощный привод, чтоусложняет и удорожает выключатель.Целью изобретения является обеспечение высокой отключающей способности выключателя без увеличениямощности привода,Указанная цель достигается тем,что автопневматический элегазовыйвыключатель, содержащий гаэонаполненную герметизированную от внешнейсреды газовую камеру, по крайней мере,одну дугогасительную камеру с контактами и соплом, поршневое устройстводугогашеиия и внешний привод управпения подвижной системой выключателя, дополнительно снабжен расширительной камерой, выполненной в видецилиндра с крышкой и поршнем, эапол"3 92 ненной не более чем двухатомным га" зом, в которой размещены дополнитель но введенные неподвижные, укрепленны на крышке и изолированные от нее, и подвижные, укрепленные на поршне вспомогательные контакты для зажига. ния генерирующей дуги и устройглво для создания магнитного поля, выполненное в виде постоянных магнитов, встроенных во внутреннюю полость вспомогательных контактов.Выключатель снабжен вспомогательной внешней камерой, сообщающейся с расширительной камерой посредством канала, перекрываемого клапаном, ко" торыи с помощью составной тяги откры вается в конце операции отключения и 1 эакрывается вновь в конце операции включения.Энергия 4, выделяющаяся в генерирующей дуге за время ее горенияравна% = 016в о где Рн - давление в объеме Ч передвозникновением генерирующей дуги, Па;Р - давление в том же объеме вмомент погасания,генерирующей дуги.Для элегаза в области температур до 1500 К показатель адиабаты К = 1,08. Для двухатомных газов, в частности для воздуха, К = 1,4; для од-ноатомных газов К1,67. Таким образом, как следует иэ выражения (2 ) повышение давления в воздухе или в любом другом двухатомном газе при прочих равных условиях происходит в 5 раз быстрее, чем в элегазе. Если же вспомогательная дуга горит в одноатомном газе, то в этом случае повышение давления происходит в 8,4 раза быстрее, чем в элегазе.Кроме того, количество энергии, выделившейся в дуговом промежутке, как видно из выражения 1, зависит от напряжения на дуге Му - , При горении дуги в элегазе напряжение на дуге в 1,5-3 раза ниже, чем например, в воздухе. С учетом этого обстоятельства нарастание давления Если она известна, то повышение давления в Р можно вычислить с помощью выражения в возудхе происходит по крайней мере в 7,5 раз быстрее, чем в элегае зе, и в 12,5 раза быстрее, если гене"рирующая дуга будет гореть в одноатомном газе. Соответствующим образомувеличивается и интенсивность дутья,а следовательно, и дугогасительнаяспособность,Принципиальная схема автопневма 10 тического элегазового выключателяпоказана на чертеже.Газонаполненный герметизированныйот внешней среды газовый объем,содержащийся в корпусе 1, полость сжатия 2, находящаяся в цилиндре 3 подпоршнем 4, и дугогасительные камеры5 составляют единый газовый объеми заполнены элегазом при некоторомизбыточном давлении, причем, газ, находящийся в полости сжатия 2, можетперетекать во внутренний объем корпуса 1 через отверстие 6 в нижнейчасти цилиндра 3 и внутреннюю полостьтрубчатого подвижного контакта 7.Расширительная камера 8 и внешняя полость 9, расположенная с наружной стороны цилиндра 3, заполнена не более, чем двухатомным газом,например инертным, азотом, воздухоми т.д, Полость 9 сообщается с расширительной камерой 8 посредством радиально"кольцевого канала 10, перекрываемого во включенном положенииаппарата кольцевым клапаном 11. Врасширительной камере 8 размещеныЗф вспомогательные контакты 12 и 13, необходимые для зажигания генерирующей дуги 14, устройство для созданиямагнитного поля и изоляционная перегородка 15. Магнитное поле необходиеомо для обеспечения движения дугив пределах расширительной камеры 8с целью более равномерного нагрева. ния заключенного в ней газа. Ономожет создаваться различными способами, например посредством постоянных встречно включенных магнитов 16и 17, встроенных во внутреннюю полость вспомогательных контактов 12и 13.Неподвижные вспомогательные контакты 12 укреплены на крышке цилиндра 18 и изолированы рт. нее, если онавыполнена из металла, подвижные контакты 13 укреплены на поршне. В некоторых случаях вспомогательные контакты целесообразно зашунтироватьшунтирующим устройством 19. Герметизация расширительной камеры 8 можетбыть обеспечена подвижным уплотнением, например сильфоном 20; Поршеньч с помощью штока 21 связан с внешнимприводом,Автопневматицеский элегазовый выключатель работает следующим образом.При отключении внешний привод пе"ремещает вниз шток 21, поршень ч,Между контактами 12 и 13 загораются 10генерирующие дуги, быстро перемещаемые магнитным полем в неподвижномодно-или двухатомном газе. Выделяю"щаяся во вспомогательных дугах теп-ловая энергия затрацивается на нагре вание заключенного в расширительноикамере 8 одно-или двухатомного газа,вследствие чего давление в камере8 возрастает. Под воздействием быстронарастаюшего давления сверху пор-. 20шень Й быстро опускается вниз и сжимает элегаз в полости сжатия 2,Сжатдйэлегаз из полости 2 через отверстия6 поступает в камеру 8 и, вытекая через внутренние полости подвижных кон 5тактов 7,обеспечивает гашение главныхдуг, возникающих на неподвижном 22 иподвижном 7 контактах.Таким образом, в данном выключателепривод не создает необходимое для га з 0щения дуги высокое давление. Он осу":ществляет только перемещение подвиж"нйх частей и аппарата в начале процес-:са отключения и обеспечивает его включение, Для этого достаточен простойи дешевый привод.Для быстрой подготовки аппарата копервции включения в конце хода поршня 4 с помощью составной тяги, состоящей из элементов 23 и 2откры,вается (опускается вниз) кольцевойклапан 11 и сжатый газ из расшири"тельной камеры 8 по радиально-кольцевому каналу 10 поступает во внешнюю полость 9 вследствие чего давление в камере 8 падает и становитсявозможным быстрое включение и, еслинеобходимо, повторное отключение,поскольку клапан 11 при включениипосредством составной тяги закры"50вается.Чтобы исключить взаимное замыкание дуг в камере 8 устанавливаетсяодна изоляционная перегородка 15 илибольше (в зависимости от числа вспо"55могательных дуг). При отключении малых токов (до 1000 А) в генерирующих дугах выделя 6ется незначительная энергия. поэтому в расширительной камере 5 давление практически не возрастает. Однако для отключения таких токов достаточно слабое дутье, которое спосаьен образовать внешний привод.Несмотря на некоторое усложнение конструкции по сравнению с прототипом вследствие наведения некоторых новых элементов расширительной камеры, вспомогательных контактов и др. предложенный автопневматический элегазовый выключатель обеспечит значительный экономический эффект благодаря отказу от применения сложных , гидропневматических приводов; необходимых для создания автопневматицеских выключателей на большие токи отключения.формула изобретения1, Автопневматицеский элегазовый выключатель содержащий газозаполненную герметизированную от внешней среды газовую камеру, по крайней мере, одну дугогасительную камеру с подвижным и неподвижным.контак-.тами и соплом, поршневое устройство дугогашения и внешний привод управления подвижной системой виклюцателя о т л и ч а ю щ и й с я тем цто, с целью обеспечения высокой .отключающей способности при одновременном упрощении внешнего привода, он дополнительно снабжен расширительной камерой, заполненной не более чем двухатомным газом и выполненной в виде цилиндра с крышкой и поршнем, в которой размещены дополнительноевведенные неподвижные, укрепленные на крышкЬ цилиндра, и, подвижные, укрепленные на поране вспомогатель ные контакты для зажигания генерирующей дуги и устройство для создания магнитного поля, выполненное в виде постоянных магнитов, которые встроены во внутреннюю полостьвспомогательных контактов.2. Выключатель по п.,1 о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения его надежности, он снаб"ю н жен вспомогательной внешнеи камерои, сообщающейся с расширительной камерой посредством канала с клапаном и тягой.928444 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе1. Полтев А.И. Конструкция и расчет элегазовых аппаратов высокого оставитель В,ПоповаТехред И. Тепер Корректор О 1 ароши Редактор Л,Веселовска Тираж 758венного комите зобретений и о Ы, Раущская сное л,13035 а ул. Проектная,илиал ППП Патент Ужго Заказ 3253/66 ВНИИПИ Го по д