Вакуумный выключатель

. диаметра упоным вкладыдействия трвключении. абжена составобеспечения взаимодю ром тяги при вательно соедин гасительных ка ных контактов,ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ДЕИАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКР ОПИСАНИЕ ИЗ двтоиснамм свидп ВЛ(71) Научно-исследовательский институтПроизводственного объединения "Уралэлекчротяжмад и Всесоюзный електротехнический институт им. В. И. Ленина(56) 1. Патент США % 3594525,кл. 200 144 В, 1989,2. Патент США М 3792213,хл. 200-144 В, 1974. УУМНЫИ ВЫКЛЮЧА- полюс которого содержит зм, несколько последоенных вакуумных дугоер с траверсами подвиж- изоляционные тяги, связыь вающие механизм с каждой из траверс,и отключающие пружины, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повьпрениянадежности работы, тяги снабжены упорами, а траверсы - втулками с воэмоионостью перемещения втулок относительнотреверс таким образом, что в отключенном положении между упорами и втулками каждой траверсы рбразуются зазоры,величины которых обратно пропорцноюпьны длине участка тяги от механизма досоответствующей траверсы. поп 1 отлием, что, с целью упвтулка выполнена с внучбольше наружногоОдной иэ проблем управления подвижными контактами ВДК таких выключате лей является обеспечение одновременноо ти замыкания контактов всех ВДК при включении, В выключателе 1 подвиж ные контакты ВДК управляются изоляционной тягой, связанной с одного конца с приводным механизмом, а с другого - с отключающей пружиной, при этом движение тяги к контактам каждой ВДК передается через сложную систему рычагов, При включении вьпцпочателя проис- ходит удлинение изоляционной тяги под М воздействием силы откаочающей пружины, что может привести к неодновременности замыкания контактов всех ВДК, Замыкание контактов в одной из ВДК с задержкой по времени относительно момента 35 замыкания контактов остальных ВДК может привести к электрическому пробоюкороткого межконтактного промежуткав процессе вкабчения, возникновениюэлектрической дуги и сварке юнтактовэтой ВДК. В выкаочателе предусмотрена возможность регулировки одновременности замыкания контактов с аомощьюрезьбовой муфгы, соединяющей рычаги,40 45 установленные на втулках тяги, с рычацами, связанными с подвижными контактами каждой иэБДК. Конструкция такого выкаочателя с сйстемой рычагов уп- равления подвижными контактами ВДК очень сложна. Кроме того, из-эа жестокого соединения системы рычагов с изоляционной тягой величина межконтактных промежутков во всех ВДК в отключенном положении выкаочателя будет разной,50 отличающейся от номинальной на величину удлинения соответствующих участковтяги. Отклонение величины межконтактного промежутка ВДК в меньшую сторону приводит к снижению электрической 55 Изобретение относится к высоковольтному аппаратостроению, а конкретно к высоковольтным вакуумным выкаочателям с несколькими последовательно соеднненнымн вакуумными дугогасительными камерами (ВДК),Известны вакуумные выключатели, у которых подвижные контакты ВДК при вклнзчении замыкаются приводомр а при отключении размыкаются под действиам отключающих пружин, В этих вщипочателях управление подвижными контактами ВДК осуществляется с помощью одной или нескольких иляциоых тяг с закрепленными на них траверсами или15 рычагами подвижных контактов Ц и 2 прочности ВДК, а в большую сторонук уменьшению механического ресурса ВДК, что в целом снижает надежность выключателя, Жесткое соединение системы ры чагов подвижных контактов ВДК с изоляционной тягой не позволяет также произвести отклонение выключателя в случае сварки контактов в одной из ВДК, . что может привести к поломка выключателяеВ выключателе 2использовано устройство для управления контактами "лестничного тюпа, состоящее из двухпродольных изоляционных тяг с прикрепленными к ним поперачными траверсами подвижных контактов ВДК. Устройство приводится вдвижение с помощью третьей вспомогательной тяги, соединенной,с приводным механизмом, При включении усилие от отключающей пружины приложено только к вспомогательной тяге, под действием которого она у- лнняется, а изоляционныа тяги "лестницы не подвержены воздействию отключающих пружин, следовательно и дефор-. мациям, что обеспечивает практически одновременное замыкание контактов всех камер.Однако эти тяги при отключении вьпцпоч чатепя воспринимают усилия сжатия отключающих пружин, направленныа вдоль их осей, Известно, что относительно длннныв. и тонкие тяги иэ изоляционйых материалов могут надежно работать лишь на растяжение. В том случае, когда изоляционная тяга воспринимает и усилия сжатия, необходимо увеличивать площадь ее поперечного сечения во избеженне потери устойчивости и разрушения. Следовательно, и масса таких тяг значительно больше масц сы тяг, работающих лишь на растяжение. Увеличение массы подвижных частей выключателя приводит к снижению быстродействия его, повышению необходимой мощности привода и увеличению динамических нагрузок на конструкцию выключателя при откаочении. Цель изобретения - повышение надежности работы выкаочатепя путем обес печения одновременности замыкания контактов всех ВДК при включении и равных по величине межконтактных промежутков во всех ВДК в отключенном положении.Эта цель достигается тем, что в вакуумном выкаочателе, каждый поаос котора о содержит приводной механизм, несколько последовательно соаднненных вакуумных дугогаситальных камер с3 , 1023427 4 траверсами подвижных контактов, изоля- тяг, При этом замы ционные тяги, связывающие механизм с обеих ВДК происход каждой из траверс и отключающие пру- Эти рассуждения мог жины, тяги снабжены упорами, а тра- ранены на любое ко версы - втулками с возможностью пе-вательно соединенных ремещения втулок относительно траверс обеспечивается равна таким образом, что в отключенном по- контактных промежут ложении между упорами и втулками кая- в отключенном полож дой траверсы образуются зазоры веы- отипочении тяги с уп чиныкоторых обратно пропорциональны щ подвижных контактов длине участка тяги от механизма до независимо друг от д соответствующей траверсы. межконтактного промС целью упрощения сборки выключателя из ВДК определяется втулка траверсы имеет внутренний диа- кой ограничителя ход метр больше наружного диаметра упора 15 такта ВДК. Независ тяги и.снабжена составным вкладышем . тяг и треверс друг для обеспечения взаимодействия травер- при отключении обесп сы с упором тяги при включении, выпол- возможность отключе ненным, например, в виде диска иэ двух в случае сварки конт частей. щ ВДК, что повышаетВыполнение на траверсах подвижных выкгпочателя, Изоляци контактов ВДК регулируемых втулок ния выключателя раб обеспечивает воэможность получения растяжение, следоват зазоров между упорами тяг и втулками. поперечного сечения Выполнение этих зазоров на каждой тра минимальной, а пото версв обратно пропорциональными длитяг значительно мень не участка тяги от механизма до соот- . на сжатие,ветствующей траверсы 6 беспечивает Выполнение внутре компенсацию удлинения тяг при включе- втулки траверсы бо нии и тем самым одновременность за- ЗО диаметра упора тяги мыкания, контактов всех ВДК.л Компенсация удлинения тяг при включении достигается за счет того, что максимальные по величине зазоры предусмотрены у ВДК, у которых удлинение участков тяг от механизма до тра" Фверс этих ВДК минимально и наоборот- минимальные зазоры предусмотрены в ВДК с максимальным удлинением тяг.Удлинение, любого участка тяги в соот О ветствии с законом Гука прямо пропорционально длине этого участке, величине растягивающего усилия и обратно пропорционально модулю Юнга материала тяги и площади его поперечного сечения. Следовательно арифметическая разность удлинений участков тяг двух любых ВДК является ничем иным как разностью величин ардов траверс подвиж. ных контактов этих ВДК иэ отключенно- И го положения до замыкания контактов.Введение зазора между упорами и вхулками у ВДК с меньшей длиной участков тяг, равного по величине разности удлинений участков тш этих двух 55 ИДК, приводит к тому, что первой при включении начинает перемещаться траверса ВДК с большей длиной участков канне контактовит одновременно.ут быть распростличество последоВДК. При этомя величина межков во всех ВДКенин, так как приорами и траверсыВДК движутсяруга и величинаежутка ь каждойлишь регулирова подвижного конимое перемещениеотносительно друга .ечивает такжения выключателяактов в одной иэнадежность работонные тяги управлен.отают только наельно площадь ихможет быть .выбранаму и масса этихше тяг, работающихннего диаметральшим наружногопозволяет при сбор-. ке егко устанавливать общую тягу для всех ВДК полюса вьпцпочателя, пропуокая ее через втулки всех траверс до необходимого положения, после чего во втулки устанавливаются вкладыши, обеопечиваощие взаимодействие упора тяги с траверсой при включении. На фиг. 1 показан полюс вакуумного выключателя, разрез; на фиг. 2 - узел 1 на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Ь-А на фиг. 2 Погпос выключателя имеет три пос- ледовательно соединенные ВДК 1 - 3 с траверсамн 4 подвижных контактов, ограничителями хода подвижных контактов Б и отключающими пружинами 6. Приводной механизм 7 посредством тяги 8 и двух изоляционных тяг 9 с упорами 10 управ ляет траверсами 4 подвижных контактов. Траверсы 4 снабжены втулками 11, акаждая втулка имеет составной вкладъцп 12. Наружная изоляция полюса обеопечивается изоляторами 13 и 14, которые также являются и несущими элементами конструкции, .Выключатель работает следующим образом.1023427 1 " 3, являющаяся разностью величинходов треверс 4 подвижных контактов,этих ВДК из отключенного положения дозамыкания контактов компенсируетсясоответствующими зазорами а - аи замыкание контактов всех ВДК проиоходит одновременно.При отключении тяги 9 траверсы 4перемещаются независимо друг от друга О и величина межконтактных промежутковвсех ВДК 1 - 3 в отключенном положе/нии определяется лишь регулировкой ограничителей хода подвижных контактов Б,а потому может быть обеспечена одина ковой. где, а - зазор, относящийся к камере 1 (с наименьшейалиной участков тяг)",а - зазор, относящийся к камере 2;а, - зазф относящийся к камвре 3 (с наибольшей длинойучастков тяг).Включение производится приводом (не показан), который через приводной механизм 7 и тягу 8 передает движе ние тягам 9 управления. Тяги 9 своими упорами 10 воедействуют на траверсы 4 о подвижных контактов через втулки 11 с вкладышами 12. Траверса камеры 3 начинает перемещаться первой после Прохождения тягами путиуфэвнсго зюэору а, затем приходит в движение травел:25 са камеры 2 после перемещения тяг яа величинув равную зазору а ив наконец,последней приходит в движение траверса камеры 1 после прохождения тягами пути, равного зазору а . При этом под воздействием отключающих пружин 6 происходит удлинение изоляционных тяг 9. Но разность удлинений участков тяг от механизма 7 до соответствующих ВДК В отключенном положении выключателей между втулками 11 и упорами 10 вакуумных камер 1 - 3 предусмотрены ,зазоры а - а, которые находятся в зависимостиО ац Использование устройства позволяет повысить надежность работы многоразрывь. ных вакуумных выключателей высокого нащряжения рсобенно вьцциочателей на напряжения 110 - 330 кВ,полюсы которых содержат 4 - 12 последовательно соединенных ВДК. Устройство позволяет существенно уменьшить площадь сечения тяг управления, так как практически любое удлинение тяг, которое может достигнуть величины, соизмеримой с ходом подвижных контактов ВДК, может быть скомпенсировано. Тем самым может быть достигнуто также. повышение быстродействия выключателей, В целом устройство йозволяет расширить диапазон применения вакуумных выключателей по напре1023427 9 1 Составитель Ю. ТоПарфенова Техред А,Бабинец рЮ. М о Подписное ССС я наб., д. 4/5 лиал ПППул. Проектная,г. У 223/38, краж 703ВНИИПИ Государственного конгпо делам изобретений и от113035, Москва, Ж, Ра