Автогазовое дугогасительное устройство

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскнкСоциалистнческикРеспублик(22) Заявлено 31.03.81 (21) 3268061/24-07с присоединением заявки М -1 М Кп 3 Н 01 Н 33/76 Государственный комитет СССР по делам изобретений н открытий(331 УДК 621. 316524(088.8) Дата опубликования описания 30.11.82(12) Авторы изобретения А.Я.Зотов, И.У.Никоненко и Б.К,Шу итехнический институт 1) Заявите Ульяиовск 54) АВТОГАЗОВОЕ Изобртехнике,предохрапользуемыформатор220 кВ. тение относи а именно к в ителям (выкл м для защиты в на высшем ся к электр соковольтным чателям), и силовых тра апряжении 3 нсты естного устройстваотключающей способниченных отключаютрубки широкого каму ак Известно автогазовое дугогасительное устройство, содержащее дугогаси,тельную трубку, выполненную из твердого изоляционного газогенерирующего материала. На нее навинчен Закрытый металлический оголовник. В трубке имеется полость в виде двух последовательно соединенных каналов большого и малого сечений. Внутри установлены коммутирующие элементы: контактное устройство и главная вставка, расположенные по концам трубки и соединенные последовательно с помощью гибкой токоведущей связи. Малые токи отключаются в узком канале, при этом под действием привода осуществляется размыкание контактной системы. Для отключения больших токов служит ширококанальная часть, где гашение дуги осуществляется плавной вставкой 13.Известно также устройство, содержащее в каждой трубке по одному коммутирующе элементу в виде розетачного конт та. Работа устройства анаАСИТЕЛЬНОЕ УСТРОИСТВО 1 логична первому, но здесь имеетсясвоеобразный индикатор величины токаэлектромагнитный замок, запирающийконтактную систему в трубке узкогоканала, если по камере протекаетбольшой ток короткого замыкания. Вэтом случае размыкается контактнаясистема ширококанальной части, наиболее приспособленная к отключениютоков большой величины Г 2,Недостатками обеих конструкцийявляется сложность, небольшой отчаемый ток, низкая надежность рабоНаиболее близким к предлагаемомуявляется устройство, содержащее металлический оголовник и дугогасительную трубку, выполненную из твердогоизоляционного газогенерирующего ма 20 териала, снабженную в зоне горениядуги полостью в виде последовательного соединения широкого и узкого каналов, подпружиненных внутреннегои наружного электродов с коммутирующим элементом, например, плавкойвставкой, расположенной в узком канале Г 33,Недостатки извсвязаны с низкойностью из-за ограшИх возможностейнала и низкой надежностью из"за большого времени гашения дуги, что объясняется недостаточной газогенерацией трубки большого канала.Цель изобретения - повышение отключающей способности и надежности 5 конструкции.Укаэанная цель достигается тем, что в полости широкого канала трубки установлены дополнительно введенные газогенерирующиестержни, 10 1выполненные из твердого изоляционного материала, жестко соединенные между собой, например, с помощью металлических колец и винтов. При этом коммутирующий элемент может быть 15 выполнен в трубке широкого канала, а газогенерирующие стержни выполнены в Форме прямоугольника.На Фиг. 1 схематически изображено автогазовое дугогасительное устройство, продольное сечение; на Фиг, 2 сечение А-А на Фиг,1.Устройство содержит трубку, выполненную из твердого газогенерирующего изоляционного материала, снабженную 25 полостью в виде йоследовательно соединенных широкого 1 и узкого 2 каналовИа верхнем конце трубка жестко соединена на резьбе с герметизирующим 30 металлическим оголовником 3. Оголовник гермертиэирован пробкой 4, закрепляемой с помощью резьбы.Во внутренней полости ширококанальной трубки 1 установлены стержни 5, выполнен-З 5 ные также из твердого изоляционного газогенерирукщего материала. Стержни объединены между собой кольцами б и прикреплены к ним винтами 7. Электрическая часть дугогасительного устройО ства состоит из контактной головки 8 контактного болта 9, ввинчиваемого на резьбе в пробку 4. Во внутренний конец болта 9 впрессована гибкая многопроволочная медная связь 10, противоположный конец которой также запрессован в наконечник 11, Поверх наконечника навинчен на резьбе и запаян жесткий проводящий медный стержень 12, являющийся внутренним электродом камеры. Наружный электрод выполняется в виде гибкой медной многопроволочной связи 13, закрепляемой от втягивания вовнутрь камеры с помощью упорных Фиксирующих винтов 14. Наружный конец связи заканчивается .стреловидным наконечником 15, снабженным резьбовымотверстием. Внутренний 12 и наружный 13 стрежни камеры соединены с помощью коммутирующего элемента 1 б (например, плавкой встав ки) и подпружинены втягивающей пружиной 17, которая жестко соединена с пробкой 4 и упорной пробкой 18.В ширококанальной полости камеры установленные в ней стержни 5 вы полнены, например, из органического стекла (фиг. 2). Стержни имеют прямоугольную Форму (это увеличивает их газогенерирующую поверхность) и установлены относительно друг друга с зазором, что способвует проникновению дуги ко всей поверхности стержней. Стержни жестко закреплены между собой с помощью плоского металлического кольца б и винтов 7 и сведены между собой таким образом, чтобы в зазор между ними не мог-. ла попадать гибкая связь, Это позволяет избегать при коммутации возникновения закупорки канала смявшейся связью, что также способствует надежности работы дугогасительногоустройства,Устройство работает следующим об-, Ьазом.При возникновении короткого замыкания в защищаемой цепи резко возрастает ток, протекающий через дугогасительное устройство. Ток повреждения расплав= ляет плавкую вставку 16 и освобождает друг от друга стержни 12 и 13. Стержень 12 под влиянием пружины 17 начинает втягиваться в узкоканальную часть камеры. Под действием высокого электрического поля воздушный зазор между электродами, образовавшийся после перегорания плавкой вставки, пробивается и в нем возникает электрическая дуга, достигая в узких каналах тысяч и десятков тысяч градусовЭта температура воздействует на внутренние стенки полостей каналов 1 и 2 и вызывает испарение материала, сопровождающееся интенсивным газовыделением, Газ быстро заполняет внутреннюю полость камеры гашения и начинает воздействовать на стержень 13 - гибкую связь, выталкивая ее наружу. В газообразовании большую роль играют стержни 5, которые находятся, особенно при отключении больших токов, в самом центре гаэообразованияГибкая связь скатывается по торцам стержней, обращенных в сторону стержня 13, не дающего проскочить к их боковым сторонам, что могло бы вызвать закупорку канала, Таким образомсоздаются условия для непрерывного газового дутья, являющегося главным условием работоспособности таких камер гашения,При отключении токов незначительной величины главная роль в гашениидуги отводится узкоканальной трубке камеры гашения. В этом, случае основная генерация газа обеспечивается в трубке узкого канала после затягивания туда дуги, Образуется мощное продольное дутье по узкоканальной части камеры, которого достаточнодля интенсивного охлаждения и деиониэации электрической дуги. При этом объем оголовника 3 служит своеобразным ресивером, в котором запасается гаэ, обеспечивающий обдувание канала дуги и при прохождении тока повреждения через нуль, когда естественная газогенерация из стенок камеры практически равна нулю иэ-за отсутствия тока в канале дуги, а значит, и тепловыделения. Наличие продольного дутья в этот момент производит самую интенсивную деиониэацию канала эа весь период гашения.При отключении больших токов про цесс отключения во времени идет в несколько раз быстрее и трубка малого канала участвует в гашении дуги, как правило, только своей частью,прилегающей к трубке широкого канала.После полного выбрасывания наружу гибкой связи и образования необходимого воздушного разрыва, защищаемая цепь полностью отключается от источника питания.Введение газогенерирующих стержней 5 позволяет увеличить газогенерирующую поверхность в шйроком канале 1, что как бы уравновешивает увеличение объема ширококанальной полости с ростом диаметра. Это дает вазможность сдеюатЬ камеру значительно короче эа счет укорочения ширококанальной части трубки. Кроме того, введения газогенерирующих стержней 5 позволяет снизить время гашения дуги иэ-за увеличения давления в канале, а также более быстрой деиониэации я охлаждения дуги в результате расхода энергии на испарение газогенерирующего "материала.Установка стержней с зазором позволяет дуге равномерно воздействовать .йа всю поверхность стержней и широко- канальной полости, что способствует росту генерации газа. Выцолнение стержййй круглыми снижает общую их поверхность при одной и той же массе. А выполнение их прямоугольными увеличивает поверхность газогенерации для одной и той же массы стержней. Испольэовайие центрирующих колец и крепежных винтов способствует получению требуемой жесткости конструкции и снижает опасность появления турбулентности в потоке газов и вибраций, способных разрушить конструкцию камеры гашения.Материал стержней может.выполняться из другого вещества, с лучшей гаэогенерацией, чем материал трубки, например, из органического стекла.Поэтому к механической прочности стержней предъявляются меньшие требования, что позволяет использовать менее прочные материалы, но с лучней газогенерацией.15Формула изобретения1. Автогаэовое дугогасительное. устроство, содержащее металлическийоголовник и дугогасительную трубку,выполненную из твердого изоляционногогазогенерирующего материала, снабженную в зоне горения дуги полостью ввиде последовательного соединенияширокого и узкого каналов, подпружи ненных внутреннего и наружного электродов с коммутирующим элементом,например, плавкой вставкой, расположенной в узком канале, о т л и ч ающ е е с я тем, что, с целью повыЗ 0 шейия отключающей способности и надежности конструкции, в широком каналеустановлегы дополйительно введенныетвердые изоляционные газогенерирующие стержни, жестко соединенные межЗ 5 ду собой с помощью металлических,колец и винтов.2. Устройство по п.1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что твердыеизоляционные газогенерирующие стержни выполнены в Форме прямоугольников.Источники инФормации,принятые во внимание при экспертизе1 Авторское свидетельство СССРР 355687, кл; Н 01 Н 33/76, 1971,2. Авторское свидетельство СССРР 658616, кл. Н 01 Н 33/76, 1976,3. Авторское свидетельство СССР9 758293, кл, Н 01 Н 33/76, 1978.978225 фОг 2 Макар Составитель Ю. Торшинич Техред М. Надь Корректор Н. Ко едак Эаказ 229/6 с Р 113 Филиал ППП "Патент",г. Ужгород, ул. Проектная,Тираж 7611 ИИПИ Государственногопо делам изобретений035, Москва, Ж, Рауш Под митета СС ткрытий ая наб.,