Выключатель

1182930 5 О 15 20 тия части глухой цилиццрической полости ступенчатой Формы токонесущего контакта, выполнены сквозными, соосно с отверстиями; выполненными в рабочем поршне, а оси отверстий ориенти рованы под углом 45-60 в направленнии от цилиндрической поверхности поршня к оси симметрии контакта3. Выключатель по пп.1 и 2, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью удаления излишков диэлектрика из объема, заключенного между поршнем системы привода и дополнительным дугогасящим контактом, и повышения быстродействия за счет увеличения скорости перемещения дополнительного дугогасящего контакта в исходное положение, в корпусе дугогасящего контакта, в направлении оси его симметрии, равномерно по окружности выполнены сквозные дросселирующие отверсИзобретение относится к области электроаппаратостроения и может быть использовано в электроэнергетике для отключения в электрических цепях токов высокого напряжения.Цель изобретения - расширение функциональных возможностей привода, увеличение времени протекания тока через контактный узел, увеличение значений коммутируемых токов, снижение электрической эрозии контактов, уменьшение времени коммутации,На Фиг.1 схематично представлен предложенный выключатель в рабочем положении, общий вид в разрезе; на фиг,2 - то же, в момент гашения ду-, ги; на Фиг.3 - контакты выключения в момент их размыкания; на фиг.4 вариант выполнения сквозных радиальных отверстий, расположенных вконце ступенчатой полости; на фиг.5 вариант выполнения дополнительного дугогасящего контакта с отверстием в центре и диэлектрическим штоком, имеющим на конце утолщение, диаметр которого больше диаметра штока.Выключатель содержит поршень 1 системы привода, помещенш 1 й в цилиндре 2 привода, ньитолненном с полостью А, неподвижный контакт 3 в вице диска с отверстием в центре, верхняя часть которого 1111 еет т 11 р ль 1 э Гую 1 о 30 35 40 45 50 55 4, Выключатель по пп.1-3, о т л ичающийся тем, что, сцелью повышения точности фиксирования дополнительного дугогасящего контакта в конечных положениях, повышения надежности его срабатывания и увеличения быстродействия за счет увеличения скорости его перемещения в исходное положение, использования поступательного движения поршня привода и применения гибкого промежуточного звена, в центре додолнительного дугогасящего контакта выполнено отверстие, в которое помещен шток, закрепленный одним концом в центре поршня привода и имеющий на другом свободном конце утолщение, причем диаметр штока равен диаметру отверстия, выполненного в дополнительном дугогасящем контакте, при этом диаметр утолщения больше диаметра штока. верхность 4, дугогасительную цилиндрическую камеру 5 из диэлектрическогоматериала с внутренней полостью Б,подвижный токонесущий контакт 6, нижняя часть которого, плотно прилегающая к неподвижному контакту 3, также имеет тарельчатую поверхность,рабочий поршень 7,жестко закрепленный на токонесущем контакте 6 ирасположенный в рабочем цилиндре 8,который в верхней своей части имеетвертикальные канавки 9, токоввод 10,в корпусе которого выполнено отверстие 11 для Фиксаторов 12 управляемых, например, магнитных электрозащелок 13, возвратную пружину 14, изоляционный корпус 15, В поршне 7 выполнены соосные радиальные отверстия16, В корпусе подвижного токонесущего контакта 6 вь полнена .глухая цилиндрическая полость В ступенчатойформы, в которой размещены возвратная пружина 17 и дополнительный подвижный дугогасящий контакт 18, а вконцевой части полости В и поршне 7выполнены соосные радиальные отверстия 16. Для заполнения внутреннейполости В выключателя двугогасящейжидкостью, заливаемой до уровня верхней кромки рабочего цилиндра 8, предусмотрен клапан 19, а для стравливания избыточного давления предусмотконтактом 3. В результате взаимодействия электрической луги с потоком дугогасящей жидкости происходит испарение некоторой массы дугогасящей5 жидкости и в полости Г выключателя образуется избыточное давление ее паров, которое при достижении заданной величины стравлинается в м; гистраль предохранительным клапаном 20, установленным иа. Фланце 21.Подготовка выключателя к повторному рабочему циклу осуществляется с следующим образом. Подается команда на отключение исполнительного механиз ма си стемы привода, снимаются усилия, переместиншие поршень 1 в крайнее верхнее положение. Под действием избыточного давления, величина которого во внутреннем объеме выключателя регламентируется предохранительным клапаном 20, поршень 1 перемещается в крайнее нижнее положение. Затем К фиксаторы 12 защелок 13 вводятся из отверстия 11, и под действием пружн ны 14 подвижный токоиесущий контакт 6 возвращается в крайнее нижнее положение до соприкосновения своей тарельчатой поверхностью с неподвижным контактом 3Дополнительный дугога сящий контакт 18 возвращается в исход ное положение посредством возвратной пружины 17. Излишек дугогасящей .жидкости в полости А дросселирует по отверстиям 24 малого диаметра в корпусе дополнительного дугогасящего контакта 18 и по кольцевой щели, между цилиндрическими поверхностями поршня 7 и рабочего цилиндра 8. Для уменьшения гидр одинамич е ских потерь 40 в момент истечения дугогасящей .жидкости из цилиндрической полости В ступенчатой формы радиальные отверсо тия 16 выполнены под углом 45-60 к диаметральной плоскости сечения порщ ня 7 в направлении оси симметрии контакта. Согласно экспериментальным, данным .этот угол является оптимальным, Для обеспечения надежной фиксации дополнительного дугогасящего контакта50 18 в заданном положении в нем выполнено центральное отверстие 22, в которое введен диэлектрический шток 23, жестко закрепленный в центре поршня 1. При перемещении поршня 155 в крайнее положение диэлектрический шток 23 своим утолщением 25 перемещает за собой дополнительный подвижный контакт 18, вводя его в отверстие е 10 дв ного контакта 3 а заданноерасстояние.Таким образом, выполнение цилиндрической полости ступенчатой формь 1 вкорпусе подвижиого токонесущего контакта позволяет увеличить время протекания тока через контакты выключателя и увеличить значения коммутиру- -емых токов эа счет увеличения быстродействия приблизительно н 2-2,5 разапо сравнению с известным выключателем,Обеспечивается это размещением дополнительного,дугогасящего контакта малой массы в полости корпуса подвижного токонесущего контакта с большой.площадью. поперечного сечения, что создает такой контактный узел, в которомкаждый из контактов выполняет. качест 4чвенио различные функции,. Токонесущииконтакт позволяет сколько угоднодлительно пропускать значительные расчетные токи (фиг.1), Дополнительныйдугогасящий контакт будучи малоинерционным позволяет разрывать и гаситьзагорающуюся электрическую дугу отключения Кфиг.2) высокоскоростным потоком жидкости,Размыкание обоих контактов н строгой последовательности осуществляетсяодним приводом, вызывающим движение.дугогасящей жидкости, которая к моменту размыкания дугогасящего контакта с неподвижным контактом успеваетразогнаться до скоростей порядка100-120 м/с и начинает воздействовать на образующуюся электрическуюдугу и иа опорные пятна дуг в самойначальной фазе их формированияКфиг.4). Происходит перемещение опорных пятен дуг по поверхности контак; тов, уменьшается электроэрозия контактов, повышается надежность, снижается время коммутации,Выполнение сквозных отверстий вкорпусе дополнительного дугогасящего контакта, в осевом его направлении, повьппает быстродействие выключателя за счет достаточно быстрогостравливания излишков дугогасящейжидкости из полости А цилиндра поршня во время перемещения контактов висходное положение. В .период рабоче.го движения поршня вверх скоростьдугогасящей жидкости настолько велика, что она не успевает дросселировать по этимотверстиям из-за противодействия со стороны сил трения,а во время возврата контактов я ис 118рец клдпдц 20. с 1 Оа клапана располОжены ца Верхнем флацц 21 Выклю 1 атля, В середин корпуса Лугогдсяпп -го контакта 18 выполнено ОтВерсти22, в которое введен шток 23, Выпол.ненный цз лцэлектрцкд ц эакрпленный в центре поршня 1, а В кор 1 тусдополнительного Лугогасящего контакта 18, в осевом его направлении,равномерно по окружности вьптолценысквозные Лросселируюппте отверстия24 малого диаметра. 81 ток 23 выттолнец с утолщением 25 ца цездкреплецном конце,Выключатель работает следующимобразом,При подаче команды цд включение1исполнительного механизма систем 1привода любоц известной коцструкцит) начинает ускоренно пере.;е 1 и,.тт -ся вверх порпць 1. Давление со с-Ороны поритця 1 посреЛством Лугогдсящей жидкости, заполняющей полость Лцилиндра 2, передается ца нижнюю поверхность дополнитепьного дугогдсяпсего контакта 18. В момент, коглд велигчина ускоряющей силы, действующейснизу со стороны поршня 1, превыпсдет величину сил сопротивления, действующих сверху, со стороны подвижныхконтактов 6 ц 18, последние начинают ускоренно перемещаться вверх, причем сначала происходит размыканиетоконесущего контакта 6 с неподвижным контактом 3, к которому оц прилегает тто тарельчатой поверхности 4.Дополнительный дугогасящий контакт18, который перемещается совместнос токонесущим контактом 6 и постоян"но контактирует с ним, продолжаетконтактировать своей цилиндрическойповерхностью с неподвижным контактом3. В этот отрезок вреьтеци дополнительный дугогасящий контакт 18 подвергается воздействию полного тока, причем длительность возлействия зависит от его длины и скорости перемещения. В момент, когда в процессе сов-.местного перемещения подвижных контактов соосные сквозные радиальныеотверстия 16, выполненные в поршне7 и в концевсцт части глухой цилиндрической полости В ступенчатой формытоконесущего контакта .6, совместятся с вертикальными канавками 9 рабочего цилиндра 8, происходит выпускдугогасящей жидкости из полости В токонесущего контакта б и сброс давле 2 с 30 6нця, Ранцоцсце с:ил цдрусидтся, и лс 1- пот 1 цитеттт ц 1 цт лугс 1 гасяпп 11 контакт 18пол лейстВИм сигт, с 1 рипс 1 ясеццых снизу,прцобртдт больнее ускорцие, чем 5.тс 1 кс 111 еуптт 1 конт:1 кт б, и начинает ускоренно 11 ромитдться Вцутр 1 полостиВ, Прц размикацци дополнительногоЛугогдсяиц го коцтактд 18 с неподвижным контактом 3 и:иду ними образуется бистро увеличиндюицйся колтьцецой 1 т о Боч 15 20 25 45 50 55 ЗДЭОт, В КОТОРОМ ЗДГОРДЕтСЯ ЭЛЕКтРИЧ Р СЕД и ЛУГД ОТКЛЮЧЕ ЦЦЯС ЫЕ 1 ЦДЕМ 11 Я Яполость Б камеры Лугогаисецця 5 Вьссокоскоростцим потоком лугогдся 1 цей жидкости, вытесняемой пс 1 рп 1 цем 1 цз полости Л цилиндра 2 сцстемь 1 ттриттодд. Ндчццатся коммутация тока в рабочуюнагрузку. Тдк кдк диаметр порилябс 1 лт,и 1 диаметра дополнительного дугогасящего контакта 18, тО скоростьис ртц.щция последнего и скоростьпотока Лугогдсящей жидкости большесксрости перемещения поршня 1, Взаимосвязь скоростей носит линейный характер и выражается Отношением где Ы - плстпддь пориитя 1; ч - скорость перемещения поршня 1 и дугогасящй жидкости ц полости Л цилиндра 2 привода выключателя; 8 - площадь кольцевого зазора; ч, - скорость жддкости и Лополцителтного дугогасящего контакта 18 в кольцевом зазоре. Давле. ние .жилкости, поступающей иэ полос" ти Л цилиндра 2 в полость Б лугогас ит ел ь пой камеры 5, в озл е йствует на нижнюю поверхность поршня 7, жестко закрепленного на токонесущем контакте 6 и обеспечивает дальнейшее перемещение обоих подвижных контактов и увеличение зазора между разомкнутыми контактами. После того как нижняяlттонерхность поршня 7 при его движении вверх совместится с вертикальными канавками 9 в верхней части рабочего цилиндра 8, дугогасящая жидкость из полости Б начинает истекать через эти канавки в полость Г, Происходит сброс давления в полости Б дугогасительной камеры 5 и плавное торможение подвижных контактов, при этом фиксаторы 12 защелок 13 любой известной конструкции входят в отверстие 11выполненное в корпусе токоввода 10, и удерживают токонесущий контакт 6 в разомкнутом положении с неподвижным1182930 4 ходное положение, когда уже не требуются высокие скорости, упомянутыесилы трения в жидкости регламентируют скорость перемещения контактов. Выполнение в,центре дополнительного дугогасящего контакта сквозного отверстия, в которое помещен диэлектрический шток, закрепленный одним концом в центре поршня привода, способствует увеличению быстродействия выключателя и повйшению надежности его работы. Объясняется это тем, что во время перемещения поршня привода в исходное положение шток посредством утолщения, выполненного на незакрепленном конце, механически перемещает за собой. дополнительный дугогасящий контакт. В момент остановки поршня останавливается и контакт в положении, которое задается регулируемой длиной штока, Кроме иго, следует отметить, что в предлагаемой конструкции выключателя расширены функциональные в зможности привода так как поток дугогасящей жидкости используется не только для перемеще Ония токонесущего контакта и гашения дуги отключения, но и для перемещения дополнительного дугогасящего контакта, и для обеспечения строгой последовательности раэмыкания сначала токонесущего, а затеи дугогася -.щего контактов с определенным временем несинхронности срабатывания, которое задается длиной дополнительного дугогасящего контакта и скоростью 20его перемещения.1182930 Редактор Л. Письман Техред Л. Сердюкова ректор С Шекмар Подписное 4 сударственного113035 11 11 роизводственно-издательский комбинат Патент , г.уж ул. Гагарин Заказ ВНИИПИ Тиражомитетаосква, Ж 43о изобретениям и35, Раущская наб крытиям при ГКНТ С 35