Коммутационный аппарат

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик р 11964764(23) Приоритет Государственный комитет СССР но делам изобретений н открытий(531 УДК 621.316. . 524 (088. 8) Опубликовано 07,10.82. Бюллетень Мо 37 Дата опубликования описания 07,10.82 В. Н. Бондалетов, В. А. Воздвиженский, В. Е и А. П. Олнорал(71) Заявител тделение всесоюзного электротехнического и им. В, И. Ленина54) КОММУТАЦИОННЫИ АППАРАТ Изобретение относится к электроапаратостроению и может быть использовано для отключения токов высокогонапряжения. 5Известен коммутационный аппарат,содержащий заполненную жидкостьюдугогасительную камеру, подвижный контакт,полый неподвижный контакт, выполняющий функцию рабочего цилиндра и,имеющий в верхней части ударную камерус отверстием, перекрываемым контактирующим концом подвижного контакта,пневматический привод с дифференциальным поршнем, малая головка которого находится в рабочем цилиндре,а большая головка расположена в силовом цилиндре. Принцип действия указанного аппарата заключается в гидродинамической передаче усилий привода подвижному контакту через собственно дугогасящую среду 11.Недостатком этих устройств является невысокая эффективность гидродинамической передачи усилий привода подвижному контакту, который приходит 25в движение в основном в результатегидравлического удара в начальный момент срабатыванйя, когда его контактирующий конец перекрывает выход жидкости из рабочего цилиндра, В резуль тате этого и наличия сил сопротивления (трения, сопротивления возвратных пружин и т.п.) указанные аппараты не обеспечивают больших величин скоростей и хода подвижного контакта, что ограничивает величину их номинального напряжения и отключающую способностьНаиболее близким к изобретению является быстродействующий автадутьевой выключатель, содержащий дугогаси" тельную камеру, заполненную жидким диэлектриком, неподвижный контакт, подвижный контакт с укрепленным на нем поршнем, который расположен в рабочем цилийдре, индукционно-динами-ческий привод с индуктором, подключенным к импульсному источнику энергии, и якорем, расположенным в основ- ном цилиндре и выполняющем роль поршня 2Недостатком этого выключателя является сравнительно невысокая скорость прогонки дугогасящей жидкости через дугу вследствие того что жидкость, вытесняемая якорем иэ основного цилиндра, истекает в замкнутый объем дугогасительной камеры. В результате этого выключатель имеет недостаточно высокую отключающую способность.Целью изобретения является повьете- го контакта 5 в токосъеме 16 неподние отключающей способности аппарата, вижного контакта 4, индукторы 7 и 11Поставленная цель достигается тем, в .зависимости от требуемых динамичесчто в коммутационном аппарате, содер- ких характеристик аппарата подключены жащем заполненную жидким диэлектриком к одному источнику 8 энергии илик авдугогасительную камеру, подвижный контономным источникам 8 и 12, синхронизм такт соединенный с поршнем и неподвиж" Разряда которых обеспечивается устройР.ный контакт, цилиндр, индукционно-ди- ством 19 управления. При поступлении намический привод с индуктором, якорем команды на отключение в этом случае и импульсным источником энергии, якоРь ,в индукторах 7 и 11 одновременно по- прйвода размещен снаружи цилиндра и 10 является импульсный .ток, и якори 9 жестко соединен с поршнем, который и 13 одновременно начинают перемещать- расположен внутри цилиндра и выпрлнен ся в противоположных направлениях, с площадью сечения меньшей, чем у при этом якорь 13 приводит в движеякоря, дополнительно введены индук ние соединенный с ним контакт 5, тор и якорь, который соединен с под а якорь 9 - соединенный с ним порвижным контактом. В зависимости от шень 10, который повышает давление требуемых динамических хаРактеРистик жидкости в цилиндре 6. аппарата и величины хода подвижного Когда контактирующий конец подконтакта в неподвижном индукторы мо . вижного контакта 5 выходит из негут быть подключены к одному импуль 20 подвижного контакта 4, между ними сному источнику энергии, напРимеР зажигается дуга, которая интенсивно емкостному накопителю, или к автоном- обдувается потоком жидкого диэлектным источникам, которые в этом случае рика, вытесняемого поршнем 10 из циснабжены устройством управления вре- линдра 6 в полость неподвижного кон- менем срабатывания. 25 такта 4. Чем выше скорость истечеНа чеРтеже представлена констРУк-ния жидкости из цилиндра 6 в полость ция предлагаемого аппарата,. где он контакта 4, тем интенсивнее происхо-. изображен во включенном состоянии дит процесс дугогашения. наряду сАппарат содержит заполненную жид- такими факторами, как геометрия дутьким диэлектриком дугогасительную ка О евой системы, соотношение площадей меру 1, корпус которой выполнен из , сечения цилиндра и горловины неподизоляционного материала и имеет по вижного контакта, физических свойств торцам металлические фланцы 2 и 3, и режима течения жидкости, величина полый неподвижный контакт 4, стержн скорости истечения жидкости из завой подвижный контакт 5, цилиндр 6топленного отверстия (горловина не- стенки которого выполнены из изоля- подвижного контакта) в резервуар5ционного материала, индукционно-дина со свободной поверхностью жидкости мический привод с индуктором 7., под (полость неподвижного контакта) в ключенным к импульсному источнику 8 значительной степени зависит от веэнергии, якорем 9, размещенным снару личины давления в цилиндре: чем выжи цилиндра и жестко соединенным с 4 О ше давление, тем больше скорость. поршнем 10, который расположен внут- увеличение давления в цилиндре ри цилиндра 6 и выполнен с площадью предлагаемого устррйства достигает- сечения меньшей, чем у якоря. Допол ся тем, что поршень 10 выполнен с нительно введен индуктбр 11, закреп- площадью сечения меньшей, чем у яколенный на фланце 3 и подключенный 45 ря 9, Из полости неподвижного кбнили к импульсному источнику 8 энер- . такта 4 поток жидкости и продукты гии или к автономному источнику 12 горения дуги попадают в расширитель/На рабочей поверхности индуктора 11 17, который сообщается с атмосферой, расположен дополнительно введенный и скорость жидкости резко падает,ь 13 соединенный с подвижнымй После погасания дуги подвижный контактом 5. Аппарат снабжен пружино16токосъемными контактами 15 и контакт фиксируется в конечном по 14 р токосРе ложении каким-либо из известных фикрасширителемителем 17 и предохранительнымсирующих устройств (не показано) . клапаном 18.В случае, когда аппарат рассчитанАппарат работает следующим о рм образом на большие номинальные токи, и подВо включенном положении ток отко нии ток отклю- вижный контакт имеет достаточную чаемой цепи направлен через фланецфланец 2 величину хода в неподвижном контакте, неподвижный контакт , токосъе индукторы подключены к автономным контакт 16, подвижный контактй нтакт 5 то- источникам 8 и 12 энергии, причем косъемный контакт , фланец15 3, В том 60 разряд источника 12, подключенного случае, когда аппарат рассчит ассчитан на к индуктору 11, осуществляемый с по- сравнительно небольшую велиб шу величину номи- мощью устройства 19 управления, пронального тока и его контакты мо утм гут исходит с выдержкой времени, равной быть выполнены с торцевым- нажнажатием времени перемещения подвижного конили с малой величино ходай ода подвижно такта в неподвижном. Далее процессотключения протекает аналогично описанному.После завершения операции отключения якорь 9 и поршень 10 возвРащаются в исходное положение под действием пружины 14. Возвращение подвижного контакта в исходное положение привключении аппарата производится возвратным устройством (электромагнитным, индукционно-,динамическим и т.п.)Применение в данном аппарате индукционно-динамических устройств: одного для разведения контактов, другого для создания дутья. - позволяет перемещать подвижный контакт массой донескольких килограммов со скоростьюв несколько десятков метров в секунду и обеспечивать прогонку дугогасящей:жидкости через дугу со скоростьюдо ста метров в секунду.Интенсивное дугогашение и высокоебыстродействие, определяющие высокуюотключающую способность аппарата,позволяет применять его как для отключения переменных, так и постоянных токов высокого напряжения, в последнем случае он может быть использован как коммутирующее устройство вгибридных выключателях постоянноготока высокого напряжения, выполненныхпо различным схемам,Формула изобретения1, Коммутационный аппарат, содержащий дугогасительную камеру, запол ненную жидким диэлектриком, неподвижный и подвижный контакты, цилиндр,с поршнем, индукционно-динамическийпривод с индуктором, якорем и импульсным источником энергии, о т л и ч аю щ и й с я тем, что, с целью повышения отключающей способности аппарата, якорь привода размещен снаружицилиндра и жестко соединен с поршнем,который расположен внутри цилиндра10 и выполнен с меньшей, чем у якоряплощадью сечения, дополнительно введены индуктор и якорь, который соединен с подвижным контактом.2. Аппарат по п. 1, о т л и ч а 1 ю щ и й с я тем, что индукторы подключены к одному импульсному источнику энергии.3. Аппарат по и. 1, о т л и ч аю щ и й с я тем, что индукторы подключены к автономным импульсным источникам энергии.4. Аппарат по пп, 1 и 3, о т л ич а ю щ и й с я тем, что автономныеимпульсные источники энергии снабжены устройством управления моментомсрабатывания.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Грибков А, М. Экспериментальное исследование привода коммутационного аппарата. - Труды. МЭИ. "Проблемы гидромашиностроения и гидромеханики", вып. 404, 1979, с, 121-126.2. Авторское свидетельство СССРР 748545, кл. Н 01 Н 33/42, 1980.03 атент", г, Ужгород, ул. Проектная,лиал Тираж 761 И Государственного делам изобретений и Москва, Ж, Рау