Силовой конденсатор

Заславский и А.Г. Иван удюк оектно-конструкторское бюро электрогидр АН Украинской СОР 7) Заявите(54) СИЛОВОЙ КОНДЕНСАТОР зряКром ройство отключе того, азово известно защи о действия. В енсатора в ре тически не по ное устслучаеультате перегру ный кон ки ежденыходи из ст енса я,Изобретейие относится к электротехнике, в частности к высоковольтным силовым конденсаторам, и может быть использовано при создании надеж ных мощных батарей косинусных конден саторов или мощных высоковольтных генераторов импульсных токов, работающих в режиме электрического ра да в жидкости.Известен вэрывобезопасный накопительный конденсатор, содержащий с наружной стороны дна корпуса конденсатора воронку, под которой расположен легкий бачок, закрепленный на ко ромысле и снабженный устройством, от ключающим конденсатор1 3.Однако известный конденсатор неудобен в эксплуатации, в нем не исключена возможность окисления пропитывающего диэлектрика на воздухе, что снижает надежность конденсатора. Кроме того, использование известного устройства для высоковольтных конден саторов влечет за собой увеличение изоляционных промежутков, а это, в свою очередь, приводит к увеличению размеров всей батареи.Наиболее близким к предложенному по техническому рещению являетсявзрывобезопасный силовой конденсатор, содержащий корпус с размещенными в нем секциями, изолятор с внутренним токовыводов, расположенный на корпусе, и. защитное устройство, выполнен ное в виде поршня,. соединенного с внутренним токовыводом 12 .Недостаток известного конденсатора заключается в том, что защитное устройство занимает полезный объем внутрй корпуса конденсатора, что существенно снижает удельную энергоемкость конденсаторов и всей батареи в целом.3 93606экономически нецелесообразно для силовых конденсаторов.Цель изобретения - повышение надежности конденсатора,Указанная цель достигается тем;что силовой конденсатор, содержащийкорпус с размещенными в нем секциями,изолятор с внутренним токовыводом,расположенный на корпусе, элемент защиты, выполненный в виде поршня, слединенного с внутренним токовыводом,снабжен изоляционным штоком с буртиком, кольцевой пружиной, Г-образнымирычагами с уступами, шайбой, металлическим цилиндром с упругими контактами, выполненными в виде кольца споперечными прорезями и пружиной,причем токовывод выполнен в видедвух соосных стаканов с размещенноймежду ними изоляционной втулкой, приэтом в днище одного, стакана выполненосквозное центральное отверстие, в котором размещен изоляционный шток сбуртиком охваченный пружиной, набоковой поверхности стакана выполненыпрорези, в которых расположены охваченные кольцевой пружиной Г-образныерычаги с уступами с размещенной наних шайбой, а в днище другого стакана выполнены отверстия, при этомметаллический цилиндр расположенвнутри стаканов, одним торцом закреплен на штоке с буртиком, а другимприкреплен к поршню, выполненномуиз эдектроизоляционного материала.На фиг. 1 изображен взрывобезопас 35ный конденсатор, общий вид; нафиг. 2 - высоковольтный изолятор сустановленным в нем защитным устройством, продольное сечение; на4 Офиг. 3 - поперечное сечение изоляторав области установки кольцевой пружины,разрез А-А на фиг. 2; на фиг,поперечное сечение изолятора в области расположения верхнего кольцевогоконтакта, разрез Б-Б на фиг, 2.45Силовой конденсатор, содержащийсекции 1, установленные в корпусе 2,с расположенным на нем изолятором 3с внутренним токовыводом 4, и защитное устройство в виде поршня 5, связанного с токовыводом 4, который выполнен из верхнего 6 и нижнего 7 стаканов, изолированных друг от другаизоляционной втулкой 8. В днище верхнего стакана 6 выполнено сквозное отверстие 9, внутри которого установленкрасного цвета изоляционный шток 10с буртиком 11, а на боковой поверх 0 4ности стакана 6 в прорезях 12 установлены и охвачены кольцевой пружиной,13 Г-образные рычаги 14 с уступами15, в которых установлена шайба 16,В днище нижнего стакана 7 также выполнен ряд отверстий 17, Электрический контакт между стаканами 6 и 7осуществлен с помощью металлическогоцилиндра 18, нижняя и верхняя частикоторого. снабжены упругими контактами 19 в виде кольца с поперечнымипрорезями 20, При этом каждая частьверхнего кольца снабжена упорами 2 1,внутри которых между шайбой 16 и металлическим цилиндром 18 установлена пружина 22. В нижней части металлического цилиндра 18 установленпоршень 5 из электроизоляционного материала, а в верхней жестко закрепленшток 10, Центральная часть нижнегостакана 7 электрически соединенатоковыводом 23 с секциями 1 силовогоконденсатора, а вся система таканов6, 7 и втулки 8 жестко установленавнутри изолятора 3 и закреплена втулкой 24, Отверстие в верхней частитоковывода 4 закрыто резиновой пробкой 25.Силовой конденсатор работает следующим образом,В процессе работы силового конденсатора в батарее большой емкости,содержащей до ста единиц конденсаторов и более, не исключен случай перегрузки отдельных конденсаторов илиих вывод иэ строя, в результате чегодавление внутри конденсатора увеличивается выше допустимого. Указанноедавление воздействует через отверстия17 на поршень 5, последний, сжимаяпружину 22, поднимается, в моментдвижения контакт между верхним 6 инижним 7 стаканами обеспечиваетсяметаллическим цилиндром 18 и упругимиконтактами 19. При достижении критического давления упоры 21 нажимаютна Г-образные рычаги 14 и разводятих, растягивая кольцевую пружину 13.При этом шайба 16 выскакивает из уступов 15 и упирается в буртик 11, освобождая пружину 22 Поршень 5 совместно с цилиндром 18 резко поднимаетсявверх и выходит на изоляционную втулку 8. Упоры 2 1 разжимают рычаги 14и своим уступом попадают в уступГ-образных рычагов 14 и останавливаютдвижение поршня 5, В результате выхода металлического цилиндра 18 с контактами 19 за изоляционную втулку 860 5 9360происходит отключение конденсатора,шток 1 О, окрашенный в красныйцвет, выталкивает резиновую пробку 25 и выступает над токовыводом,сигнализируя о нарушении режима эксплуатации данного конденсатора,При снятии конденсатора с эксплуатации .для окончательной проверкивозможно повторное его включение,для чего необходимо нажать шток 10. 1 О, Упоры 21 выходят за зацепления с рычагами 14, пружина 22 сжимается,шайба 16 снова попадает в уступы 15,и устройство приходит в исходное положение, 15Если происходит срабатывание устройства за счет перегрузки при эксплуатации, повторное срабатываниеиСключается, и конденсатор можнопродолжать нормально эксплуатировать.20В случае выхода конденсатора изстроя при проверке срабатывание защитного устройства будет повторяться,после чего конденсатор окончательнобракуется. 25Применение предлагаемой конструкции позволит полезно использоватьсвободный объем внутри высоковольтного изолятора и создать надежныйвзрывобезопасный силовой конденсатор,звисключающий взрыв отдельных конденсаторов и выход из строя батареи большой емкости,формула изобретения 35 Силовой конденсатор, содержащий корпус с размещенными в нем секциями, изолятор с внутренним токовыводом,расположенный на корпусе, элементзащиты, выполненный в виде поршня,соединенного с внутренним токовыводом,о т л и чающий с я тем, что,с целью повышения надежности конденсатора, он снабжен изоляционным штоком с буртиком, кольцевой пружиной,Г-образными рычагами с уступами,шайбой, металлическим цилиндром супругими контактами, выполненными ввиде кольца с поперечными прорезямии пружиной, причем токовывод выполненв виде двух соосных стаканов с размещенной между ними изоляционной втулкой, при этом в днище одного стаканавыполнено сквозное центральиое отверстие, в котором размещен изоляционный шток с буртиком, охваченный пружиной, на боковой поверхности стакана выполнены прорези, в которых расположены охваченные кольцевой пружиной Г-образные рычаги с уступами сразмещенной на них шайбой, а в днищедругого стакана выполнены отверстия,при этом металлический цилиндр.расположен внутри стаканов, одним торцомзакреплен на штоке с буртиком, а другим прикреплен к поршню, выполненномуиз электроизоляционного материала. ИстОчники информациипринятые во внимание при экспертизе 1. Патент Японии Р 19299,кл. 59 Е 803, 1979,2. Патент Великобритании И 1388000, кл. Н 1 И, 1976 (прототип).