Стреляющий плавкий предохранитель

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(23) Приоритет Н 01 Н 33/76 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(72) Авторы изобретения ульяновский политехнический инсттИ-гу-.(54) СТРЕЛЯЮЩИИ ПЛАВКИИ ПРЕДОХРАНИТЕЛЬ Устройство относится к высоковольтному силовому электроаппаратостроению, а именно к высоковольтным стреляющим предохранителям, производящим гашение электрической дуги в потоке газа, выделившегося под воздействием дуги из стенок камеры выполненной из твердого изоляционного газогенерирующего материала,Известно устройство, которое содержит камеру гашения с трубкой, выполненную из твердого изоляционного газогенерирующего материала, внутри которой установлены подпружиненные электроды. Верхняя часть камеры герметизирована оголовником, выполненным из металла и жестко соединеннйм с трубкой с помощью резьбы. От втягивания внутрь электроды камеры снабжены специальной шпилькой или винтами, Между собой электроды соединяются коммутирующим элементом, например плавкой вставкой. Снаружи электроды захвачены наружным коммутирующим элементом - рубящим контактным ножом, оснащенным вытягивающей пружиной, стремящейся вытянуть электроды наружу 11.Недостатками этого устройства являются необходимость сооружения на подстанции ограждения зоны выхлопапредохранителя (дугогасительного устройства), так как выхлоп газов осуществляется вниз, нахождение в зоневыхлопа контактного соединения электродов камеры и рубящего контактногоножа, что снижает надежность работыустройства из-за оплавления этого 10 контакта в момент выхлопа плазмы игазов, и недостаточная коммутационная способность иэ-за наличия рубящего контвктного ножа, находящегосяв зоне выхлопа газов, и вследствиеэтого препятствующего быстрому наборупо воздуху необходимого разрыва между камерой и выбрасываемым электродом. Кроме того, нож выполнен в видежесткой балки и препятствует быстромуотбрасыванию своего тела под напоромгазов, истекающих из камеры гашения.Устройство характеризуется такженизкой надежностью работы из-за наличия проскальзывающего контакта междуэлектродами камеры и рубящим контактным ножом, вследствие чего соскальзывание электродов с тела контактного ножа может произойти до окончания процесса гашения, т.е. до прекращения протекания большого токаповреждения. Поэтому снаружи патронаможет э 11 ораться мощная электрическаядуга, которая за счет восходящегогазового потока, обладаю его большойПРОЕЗОДЙМОСТЬЮ р Т 1 РИ ВОДИТ К ПЕРЕКР 1 ТИЮкамеры гашения по поверхности и к отказу в га 1 енин дуги.Инвесто также устройство, котороене имеет рубящего контактного ножа,Оно выполнено из газогенерируюшегопатрона, стреляющего вниз. нутрипатрона установлень. подпружиненные)Оэлектроды, соединенные между собойс помощью плавкой вставки. Наружныйкоммутирующий .-лектрод жестко соединен с подпружиненными электродамии образует с подводящей ошиновкой,проскальзывающий контакт, которыйразмещается после выбрасывания электродов предохранителя снаружи и позволяет гибкой связи патрона отпадатьна землю, Этим предотвраща от удар 2 Освязи по изоляторам и разрушениеизоляторов 2,Недостатками известного устройства янляотея необходимость ограждения зоны выхлопа предохранителей,так 25как выхлоп производится в землю, иналичие проскальзывающего контактамежду наружным коммутирующим элементом и ошиновкой полюса. Такой контакт удорожает конструкцию и нносит ЗОи нее опасность ложного отключенияпредохранителя из-за ненадежностипроскальзывающих контактных соединений в особенности эксплуатирующихсяна воздухе. Кроме того, известное 343 .устройство характеризуется недоста -о ной гололедостойкостью, так какотсутствуют специальные механиескиеразрушители спаек льда между концомпатрона и внешним коммутирующим элеме; том.40Наиболее близкий к предлагаемомугредохранитель содержит нижний иверхний опорные изоляторы, подводящий и отводящий гибкие электроды,рубящий контактный нож с отключающей 45пружиной и камеру гашения с выхлопомгазов вверх, шарнирно присоединеннуюк нижнему опорному изолятору,. герметизированному снизу металлическим .оголовником, выполненную из твердого 50изоляционного газогенерируюгего материала, внутри которой установленыподпружиненные ннутренний и наружныйэлектроды, соединенные между собойкоммутирующим элементом в виде план- Якой вставки 3 .Недостатки прототипа обусловлены,низкой коммутационной способностьюиз-за наличия массивного контактногоножа, расположенного на пути выхлоп Оных газов, и низкой надежностью работы из-за наличия жесткого влагозашитного козырька, который способенпрепятствовать истечению газов изкамеры при отключении больших токов. Это приводит к закупорке камеры,сниже гию отвода тепла от дуги и к взрыву камеры,Недостатками устройства являютсяакже сложность и высокая стоимость.,з-за наличия дорогостоящего ножаловителя под установку патрона вполюс, низкая надежность контактныхсоединений оголонника патрона с ошиновкой нижнего опорного изолятора,опасность обмерзания ловителя и оголовника вследствие затекания н оголовник воды атмосферных осадков,разрушение ловителя от коррозии,. вызван,"ой скапливанием осадочной воды, и.-.изкая гололедостойкость из-за отсутствия специальных гололедоскаплинающих устройств со стороны рубящегоконтактного ножа, Кроме того, устройство характеризуется недостаточнойнадежносгью работы контактного соединения между ножом и наружным электродом камеры из-за нахождения этогоконтакта в зоне выхлопа высокотемпературной плазмы предохранителя, ведущей к оплавнению и разрушению контакта, и т.д,Цель изобретения - повышение отключающей способности, быстродейст-.вия, гололедостойкости и надежностиработы устройства, Поставленная цельибкие электроды, рубящий контактный1 ож,. снабженный отклоняющей пружи.ОЙ и камеру гашения с выхлопом га -зон вверх, шарнирно присоединеннуюк нжнему опорному изолятору,герметизиронанную снизу металлическим оголовником, выполненную из твердогоизоляционного газогенерируюшего материала, внутри которой установленыподпружиненные внутренний и наружныйэлектроды, соединенные между собойс помощью коммутирующего элемента ввиде плавкой вставки, контактный ножвыполнен в виде двуплечего рычага,.цепленного одним концом с верхнимконцом камеры гашения и наружнымэлектродом, а другим - с отключающейпружиной, оснащенной отталкивающимзахватом, направленным перпендикулярно к осевой линии камеры гашения,расположенной вместе с шарниром в плоскости, перпендикулярной к осям опорных изоляторов,Кроме того, отводящий гибкийэлектрод имеет жесткое болтовое, присоединение к ошиновке верхнего опорного изолятора у основания рубящего контактного ножа,На фиг. 1 показан полюс стреляющего плавкого предохранителя н рабочем положении (открытым концом вверх); на фиг. 2 - верхняя частькамеры гашения со стороны рубящего пружинен .и жиненная гибкая токоведущаясвязь 28, являющаяся наружной частьюконтактного ножа, разрез, на фиг.сечен;.я А-А и Б-Б на фиг.ф , 2, подпружиненных электродов предохрания От втягивания внутрь патронаПредохранитель содержит патрон 1, теля. От втягивсвязь 23 удерживается с помощьювыполненный иэ твердого изоляцианношпильки 29, лежащей в специальнойго газогенерирующего материала.Пагрон изолируется от потенциала земли прото ке рп отачке верхнего аконцевателя 19с помощью верхнего 2 и нижцега 3 патрона. Верхний торец патрона за-. 1 седальной резиновой диафрагопо ных изоляторов, которые установ- крыт сне.;сально резопорных илены на металлическом основании 4май 30 от попалй 30 от попадания влаги внутрь не"На верхнем цоколе нижнего изолятора 10 го. Нижняя аНижняя часть диафрагмы 30 западает в специальную проточку 31 нажестко закреплена ошиновка 5, к ко 19. В й онец 32торой с помощью жесткого болтового оконцевателе 19. Внешний конецпод ру б ктрода 28подпружиненного гибкого электродасоединения прикреплен гибкий медныйподводящий электрод 6, Последний с связи снабж н ри снабжен езьбой. С помощью15 наки ной гайки 13 наконечник 32 жестпомощью опрессованного оконцевателя 15 накидной гайки7 и болта привинчен на резь е ко соединен с опрессованной втулкойнт тной пробке 9 патрона. Верх, принадлежащей отводящему электро 13 п оп еняя часть патрона электрически сое- ду 10, Пад накидную гайку пропущединена с отводящей цепью при помощи на вилкообраэная часть зацепа 17гибкого медного отводящего электро рубящего контактного ножа 34, лрапода 10, Последний жестко присоединен вай зацеп 35 контактного ножа входитс помощью болтового соединения к от- в отверстие 36 прилива 18, принадлеводящей ошиновке 11. Это присоедине- жащега оканцевателю 19.ние возможно благодаря опрессованнойПатрон имеет форму трубы, захватна наружном конце электрод гильзе 25 23 и заце 17 не меша т выталкиванию12, снабженной отверстием под присое- а н как показано на фиг. З.Штокдинительный болт, Внутренний конец22 с сердечникам 37 соединяют с пруотводящего электрода жестко присоежиной 24 рубящего контактного ножадинен к подпружиненным внутренним34 с помощью сварки.электродам патрона с помощью накид Устройство работает сле ующим обной гайки 13, снабженной резьбой.К нижней части патрона, к рычагуЧерез полюс предохранителя элект 14, приварен нижний герметизирующийрический ток протекает от ошиновкиоголовник 15. С помощью шарниРа 16 5 через гибкий подводящий электроднижняя часть патрона шарниРно присае-З 5 6, контактную пробку 9 в патрон 1.динена к ошиновке 5 нижнего изолято- Из патрона ток выходит по электродура. Вокруг этого шарнира патрон может 28 связи, предварительна пройдя поповорачиваться и занимать отброшеннижнему подпружиненному электроду патное положение.рона и коммутирующему элементу40 плавкой вставке. Иэ электрода 28 свя"вилкообразный зацеп 17 верхнего пле- эи ток протекае в отводя й электродча контактного ножа предохранителя. 10 а из него - к отводящей ашинав 1ХРаповой зацеп этого плеча ножа вха- ке 11. ПРи этом патРон УдеРживаетсЯдит в отверстие прилива 18, размев вертикальном положении с помощьющаемого на веРхнем оконцевателе 19 храповога зацепа 35, входящего в пприпатрона. Этим обеспечивается Удержа- лив 18 аконцевателя 19, Высвобождению45ние патрона в верхнем Рабочем поло- храпавого зацепа препятствует вилка.".леча 20 рубящего кон образный зацеп 17 находящийся подтактного ножа совместно с веРхним плечомки ной гайкой 13, несмотря на та,с помощью оси 21 способны вращаться - чта на нижнее плечо 20 воздействуетповорачиваться против часовой стрел сжимающее усилие пружин 24 черезки. Плечо 20 входит в продольный сердечник 37. Все элементы патрона,ипаэ штока, 22, заканчивающегося захва- ошиновки вместе с подводящим и отвотом 23, охватывающим с боков патРон д,щим гибкими электродами, ножом 341, Шток 22 находится под выталкиваю- шарнирам 16 расположены в плоскосщим воздействием пружины 24 рубяще 55 перпендикулярной осевым линиямго контактного ножа. От галоледооб- опорных изоляторов,раэования пружина защищена кожУхом 25. При возникновении короткого замыОтброшенное положение 26 патрона кания в защищаемой сети от тепловыпосле срабатывания показано пункти- деления аварийного тока пеРегоРаетром фиг,Р ф , 1), 60 коммутирующий элемент - плавкая вставосвобож ается электродВнутренняя полость патрона 1 име- ка. При этом освобо дет внутреннюю и внешнюю гаэогенери и под воздействием вилкообразногорующие трубки, установленные одна от- зацепа 17, выталкиваемого вверх ( вносительно другой с зазором 27 направлении, у рказанном верхней стрелфиг. 2). В центре расположена под кой) действием пружины 24 на второеплечо 20 контактного кожа 34, Г.однимая наружу иэ пОлОсти патрОна, При этом происходит снятие с торца патрона реиноной диафрагмы 30, освобождающей канал патрона, что открывает генерируемому газу свободный доступ н атмосферу. Быстрому съему диафрагмы способствует шпилька 29, которая выталкивает диафрагму снизу, при этом храпоной зацег. 35 высвобождается из отверстия 36 прилива 18 и отпускает патрон 1. Одновременно с этим захват 23 ударяет н тело патрона 1 и опрокидывает .го для поворота вок,руг оси шарнира 16, лежащей на нижнем опорном иэоляторе 3, 15Одновременно с перегоранием коммутирующего элемента н раэрыне между электродами внутри патрона возникает электрическая дуга, Она ноздействует на стенки внутренней трубки 20 гатрона и вызывает испарение ее вещества с большим образованием газа. раз устремляется наружу из патрона, - одновременно способствуя выталкиванию электрода 28. Движение всех эле ментов патрона: электрода 28 свяэи, выталкиваемого действием гаэоэ, зацега 17, вытягивающего электрод 28 связи и диафрагму 30 вверх, самого патрона 1, отталкинаемого захватом 23 для переворота вокруг оси 16 направлено на создание пеобходимого ;азр.два защищаемой цепи го воздуху. :.;х =-том отводящий ко;лмутируюГ;ий,-од 10, выбрасываясь г:.:.ами назакручивается вокруг о-водящей и онки 11 и ножа с пружиной 24, ;то соэволяет избежать удара концом :лек рода 10 по ребрам верхнего опор; оп: иаолятора 2, что могло бы прилести к разрушению этого изол,-тора,Движение зацепа 17 и штока 22, ныГа кивание патрона 1 эахватом 23 способствует энергичной борьбе с голо.;едообразонанием и введению н отклю:.Семую цепь разрыва по воздуху а кже быстрому выведению электрода 28 свяэи из канала патрона и быстрому отключению защищаемой цепидля перезарядки предохранителя неОбходимо с помощью пристаннОЙ или5 О стационарной лестницы подняться нанурх к полюсу предохранителя, После -.-того вынимаются ось шарнира 16 и вынинчинается болт 8, чем проиэно" дится освобождение патрона, О верхнего изолятора проиэнодятся снинчинание Отводящего электрода, 10 и присоединенного к нему внешнего электрода 28 патрона. Патрон снимаит.на з змлю и переэаряжпэт в мастерской, ЬО При этом обе трубки патрона Очищают ст нагара, заменяют обгоревшие контакты., выпрямляют погнчтые электродд 10 Гл г 8., Затем раэъединяют электроды28 с помощ;,э наГГИ-.Гной гайки 13. После этого вынинчивают контактнуюпробку 9 вместе с внутренним электродом патрона, Всю токоведущую часть собирают в единое целое: между электродами патрона устанавливают коммутирующий элемент - прининчинают на нинтах планкую вставку - а на ннешний конец 32 нанинчивают технологическуюрукоятку, служащую для задержки патрона, Держа патрон оголовником 15 вверх, просовывают через отверстие под трубку 9 зарядную рукоятку и электроды патрона, При этом технологическая рукоятка выступает с противоположного конца, Занинчивают по реэьбе пробку 9, герметиэируя патрон снизу, а за технологическую рукоятку вытягивают наружу внешний конец электрода 28 связи. После этого осуществляют стопорение электродов от втягивания вовнутрь пружиной патрона, Стопорение производят шпилькой 29, которая потом западает н специальную канавку н верхнем оконцевателе 19 зарядную рукоятку свинчивают с наконечника 32 и надевают на него резиновую диафрагму 30, Нижнюю частькоторой вводят н проточку 31, а верхнюю - в проточку, расположенную надшпилькой 29. На наконечник 32 нанинчивают накидную гайку 13, обеспечинающую жесткое соединение втулки 33 гибкого отводящего электрода 10 с наружным электродом 28 связи патрона предохранителя, После этого патрон подготовлен к установке и полюс предохранителя.Патрон поднимают наверх, устананлинают на место ось шарнира 16, соединяют оконцеватель 7 подводящего электрода 6 с контактной пробкой 9с помощью болта 9. Затем патрон поворачивают вокруг оси шарнира 16 открытым концом вверх и производят захнат контактным ножом 34, при этомэлектрод 28 оттягивают вверх и поднакидную гайку 13 вводят эацеп 17ножа, После этого под воздействиемвнутренней пружины электрод 28 возвращается на оное прежнее место, при этом зацеп 35 контактного ножа устанавливается в Фиксирующее отверстие 36 прилива 18, Конструкцию выполняют так что усилие внутренней пружины патрона преодолевают действие пружины ножа и плечо 20 обеспечинает отжатие штока 22 и установку захвата 3 н свое исходное положение. В том случае, когда конструкция патрона не допускает ныдвижения нару:.:,:у зафиксированного электрода 28, установку рубящего контактного кожа 34 в свое рабочее положение с вхождением захвата 35 в отверстие 36 осуществляют до присоединения с помощью накидной гайки 13 электрода 10 к электроду 28, После этого электрод10 своим внешним концом ;ильзой 12) прибалчивается к ошиновке 11. Предохранитель снова готов к работе.Формула изобретения1. Стреляющий плавкий предохранитель, содержащий нижний и верхний опорные изоляторы, подводяший и отводящий гибкие электрода, рубящий контактный нож с отключающей пружиной и камеру гашения с выхлопом газов вверх, шарнирно присоединенную к нижнему опорному изолятору, герметизированную, снизу металлическим оголов ком, выполненную иэ твердого изоляционного газогенерирующего материала, внутри которой установлены подпру,жиненные внутренний и наружный электРоды, соединенные между собой комму тируюшим элементом в виде плавкой вставки, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения отключающей способности, быстродействия, гололедостойкости и надежности работы,контактный нож выполнен в виде двуплечего рычг"а, сцепленного одним концомс верхним концом камеры гашения инаружным электродом, а другим - сотключающей пружиной, снабженной отталкивающим захватом, направленнымперпендикулярно к осевой линии камерыгашения, которая вместе с шарниромрасположена в плоскости, перпендикулярной к осям опорных изоляторов.2. Предохранитель по п. 1, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что отводяший гибкий электрод снабжен жесткимболтовым присоединением к ошиновкеверхнего опорного изолятора у основания рубящего контактного ножа,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРР 514368, кл. Н 01 Н 33/76, 1973.2. Никопенко И.У. и др, Предохранитель выхлопной на 110 кЗ типаПСУ 1. - "Электрические станции",1980, Р 3,3. Авторское свидетельство СССРФ 662998, кл. Н 01 Н 31/00, 1979.1-4 Составитель В.Поповаедактор А. Огар Техред К,Мыцьо Коррект каренк 409/62 ВЧИИПИ Зак ио де13035,й Филиал ЕПП "Патент", г, ужгород, ул. Проектная, 4 Тираж 701осударственного ко ая изобретений и о сква, Ж, Раушск Подгисноетета СРрытийнаб., д. 45