RU108208U1

RU108208U1 - HIGH VOLTAGE TANK SWITCH WITH GAS INSULATION

Info

Publication number: RU108208U1
Application number: RU2010108988/07U
Authority: RU
Inventors: Сергей Васильевич Салмин
Priority date: 2010-03-04
Filing date: 2010-03-04
Publication date: 2011-09-10

Abstract

1. Высоковольтный баковый выключатель с газовой изоляцией, содержащий заземленный металлический бак, изоляционные высоковольтные вводы, дугогасительные устройства, при этом дугогасительные устройства каждого полюса размещены по крайней мере в одном вводе, снабженном изоляционной покрышкой, заполненной одновременно с заземленным металлическим баком изоляционным газом, отличающийся тем, что внутренняя поверхность алюминиевого корпуса основания подвижного контакта дугогасительного устройства в местах интенсивного контакта с горячими газами, отводящимися под давлением из зоны горения дуги, защищена пластинами с повышенной термостойкостью. ! 2. Трехполюсный высоковольтный баковый выключатель по п.1, отличающийся тем, что по крайней мере одна из указанных термостойких пластин выполнена перфорированной и установлена относительно корпуса таким образом, что образуется лабиринт, прикрывающий изнутри выхлопные окна корпуса основания подвижного контакта дугогасительного устройства. 1. A gas-insulated high-voltage circuit breaker containing a grounded metal tank, high-voltage insulating bushings, arcing devices, while each arcing device of each pole is placed in at least one inlet equipped with an insulating cover, filled with insulating gas at the same time as the grounded metal tank, characterized in that the inner surface of the aluminum housing of the base of the movable contact of the arcing device in places of intense contact with hot and gases, the outlet pressure of the arcing zone protected by plates with a high thermal stability. ! 2. The three-pole high-voltage tank circuit breaker according to claim 1, characterized in that at least one of these heat-resistant plates is perforated and mounted relative to the housing in such a way that a labyrinth is formed that covers the inside of the exhaust windows of the base housing of the movable contact of the arcing device.

Description

Изобретение относится к высоковольтному аппаратостроению, а именно к электрическим коммутационным аппаратам высокого напряжения, гасящей и изолирующей средой в которых служит элегаз (SF₆).The invention relates to a high EQUIPMENT, namely to an electrical switchgear of high voltage, quenching and insulating medium in which serves hexafluoride (SF _6).

В баковом выключателе дугогасительное устройство (ДУ) расположено в заземленном корпусе, поэтому, помимо возможности пробоя между контактами имеется возможность возникновения пробоя на землю между токоведущими частями и заземленным баком, особенно, в зонах выброса продуктов горения дуги при выполнении коммутационных операций.In the tank switch, the arcing device (ДУ) is located in a grounded case, therefore, in addition to the possibility of breakdown between the contacts, there is the possibility of a breakdown to the ground between live parts and a grounded tank, especially in the areas where the products of arc burning are discharged during switching operations.

Известен элегазовый баковый высоковольтный выключатель, содержащий одноразрывное ДУ автокомпрессионного типа, и конструктивно включающий три дугогасительных камеры, размещенные в алюминиевых резервуарах, установленных на общей раме. Подвижные системы этих трех устройств через рычаги связаны с одним общим валом, который, в свою очередь, через рычаг и шток связан со штоком привода, установленного также на общей раме (Электрические аппараты высокого напряжения с элегазовой изоляцией, под ред. Ю.И.Вишневского, СПб, Энергоатомиздат, Спб отделение, 2002, с.305-306).Known gas-insulated tank high-voltage circuit breaker containing a single-burst autocompression type remote control, and structurally comprising three arc chambers located in aluminum tanks mounted on a common frame. The movable systems of these three devices through levers are connected with one common shaft, which, in turn, is connected through the lever and rod to the actuator rod, which is also mounted on a common frame (High-voltage electric apparatus with gas-insulated insulation, edited by Yu.I. Vishnevsky , St. Petersburg, Energoatomizdat, St. Petersburg Department, 2002, p.305-306).

Недостатками данного решения являются возможность возникновения пробоя в местах интенсивного контакта с горячими газами, а также большие габариты, стоимость.The disadvantages of this solution are the possibility of breakdown in places of intense contact with hot gases, as well as large dimensions, cost.

Известен трехполюсный баковый выключатель с газовой изоляцией, содержащий заземленный металлический бак, дугогасительные устройства, изоляционные высоковольтные вводы с токопроводящими элементами, в котором дугогасительные устройства каждого полюса размещены по крайней мере в одном вводе, снабженном изоляционной покрышкой, заполненной одновременно с заземленным металлическим баком изоляционным газом, а внутри этого бака размещены перемычки по количеству полюсов, соединяющие упомянутые токопроводящие элементы изоляционных высоковольтных вводов (патент РФ №1389581, H01H 33/02, опубл. 10.06.2000)Known three-pole tank switch with gas insulation, containing a grounded metal tank, arcing devices, insulating high-voltage bushings with conductive elements, in which the arcing devices of each pole are placed in at least one inlet equipped with an insulating cover filled simultaneously with the grounded metal tank with insulating gas, and inside this tank there are jumpers in the number of poles connecting the mentioned conductive elements of the insulating volt inputs (RF patent №1389581, H01H 33/02, publ. 10.06.2000)

Недостатками данного решения являются высокая вероятность пробоя в местах интенсивного контакта с горячими газами, а также большие габариты.The disadvantages of this solution are the high probability of breakdown in places of intense contact with hot gases, as well as large dimensions.

В основу изобретения положена задача создания высоковольтного бакового выключателя, в котором за счет введения термостойких пластин в местах интенсивного контакта поверхности элементов ДУ с горячими газами, отводящимися под давлением из зоны горения дуги, и заслонок перед выхлопными окнами корпуса основания подвижного контакта ДУ существенно снижена вероятность пробоя при уменьшении его габаритов, что приводит к уменьшению стоимости изготовления выключателя, а также улучшению его транспортабельности.The basis of the invention is the creation of a high-voltage tank circuit breaker, in which the probability of breakdown is significantly reduced due to the introduction of heat-resistant plates in places of intensive contact of the surface of the remote control elements with hot gases discharged under pressure from the arc burning zone and the dampers in front of the exhaust windows of the base of the mobile contact of the remote control with a decrease in its dimensions, which leads to a decrease in the cost of manufacturing a circuit breaker, as well as an improvement in its portability.

Решение поставленной технической задачи обеспечивается тем, что в высоковольтном баковом выключателе с газовой изоляцией, содержащем заземленный металлический бак, изоляционные высоковольтные вводы, дугогасительные устройства, при этом дугогасительные устройства каждого полюса размещены по крайней мере в одном вводе, снабженном изоляционной покрышкой, заполненной одновременно с заземленным металлическим баком изоляционным газом, внутренняя поверхность алюминиевого корпуса основания подвижного контакта дугогасительного устройства в местах интенсивного контакта с горячими газами, отводящимися под давлением из зоны горения дуги, защищена пластинами с повышенной термостойкостью.The solution of the stated technical problem is ensured by the fact that in the high-voltage tank switch with gas insulation containing a grounded metal tank, insulating high-voltage bushings, arcing devices, while the arcing devices of each pole are placed in at least one inlet equipped with an insulating cover filled simultaneously with the ground a metal tank with insulating gas, the inner surface of the aluminum housing of the base of the movable contact of the arcing device Islands in areas of intensive contact with the hot gases, the outlet pressure of the arcing zone protected by plates with a high thermal stability.

По крайней мере одна из указанных термостойких пластин может быть выполнена перфорированной и установлена таким образом, что образуется лабиринт, прикрывающий выхлопные окна корпуса основания подвижного контакта ДУ.At least one of these heat-resistant plates can be perforated and installed in such a way that a labyrinth is formed that covers the exhaust windows of the housing of the base of the movable contact of the remote control.

Благодаря защите внутренней поверхности корпуса основания подвижного контакта термостойкими пластинами, что резко уменьшает содержание в горячих выхлопных газах проводящих металлических включений, а также благодаря системе демпфирования выхлопа и охлаждения горячих газов, диэлектрическая прочность между баком и основанием подвижного контакта значительно повышена. Это позволяет уменьшить объем бака, снижает его материалоемкость. Кроме того, что наиболее существенно для эксплуатации, выключатель такой конструкции более надежен с точки зрения электрической прочности изоляции выключателя.Due to the protection of the inner surface of the housing of the base of the movable contact with heat-resistant plates, which dramatically reduces the content of conductive metal inclusions in the hot exhaust gases, as well as due to the exhaust damping system and cooling of the hot gases, the dielectric strength between the tank and the base of the movable contact is significantly increased. This allows you to reduce the volume of the tank, reduces its material consumption. In addition, which is most essential for operation, a circuit breaker of this design is more reliable in terms of the dielectric strength of the circuit breaker.

С точки зрения адаптации к условиям районов с холодным климатом выключатель с уменьшенными габаритами бака также имеет преимущество перед традиционными баковыми выключателями. Уменьшение площади поверхности металлических корпусных элементов конструкции уже само по себе выгодно в этом отношении, так как снижает теплоотдачу в окружающее пространство. К тому же компактная компоновка позволяет надежно целиком теплоизолировать эти поверхности и защитить от воздействия ветра применением специальных утепленных кожухов.From the point of view of adapting to the conditions of areas with cold climates, a switch with a reduced tank size also has an advantage over traditional tank switches. Reducing the surface area of metal housing structural elements is in itself beneficial in this regard, as it reduces heat transfer to the surrounding space. In addition, the compact layout allows you to reliably completely insulate these surfaces and protect them from the effects of wind by using special insulated covers.

Изобретение поясняется фиг.1, на которой приведена конструкция высоковольтного бакового выключателя. Полюс высоковольтный баковый выключатель с газовой изоляцией содержит заземленный металлический бак 6, изоляционные высоковольтные вводы 10, дугогасительное устройство 9. Дугогасительное устройство 9 каждого полюса размещено по крайней мере в одном вводе 10, снабженном изоляционной покрышкой, заполненной одновременно с заземленным металлическим баком 6 изоляционным газом. Внутренняя поверхность алюминиевого корпуса 4 основания подвижного контакта 2 дугогасительного устройства 9 в местах интенсивного контакта с горячими газами, отводящимися под давлением из зоны горения дуги, защищена пластинами 7 с повышенной термостойкостью. Перфорированные пластины 7 установлены таким образом, что совместно с элементами корпуса образуют лабиринт, прикрывающий выхлопные окна 5 корпуса 4 основания подвижного контакта.The invention is illustrated in figure 1, which shows the design of a high-voltage tank switch. The pole of the gas-insulated high-voltage tank circuit breaker contains a grounded metal tank 6, high-voltage insulating bushings 10, an arcing device 9. The arcing device 9 of each pole is located in at least one inlet 10, equipped with an insulating cover, filled simultaneously with the grounded metal tank 6 with an insulating gas. The inner surface of the aluminum housing 4 of the base of the movable contact 2 of the arcing device 9 in places of intense contact with hot gases discharged under pressure from the arc burning zone is protected by plates 7 with high heat resistance. The perforated plates 7 are installed in such a way that together with the housing elements form a labyrinth covering the exhaust windows 5 of the housing 4 of the base of the movable contact.

Выключатель работает следующим образом.The switch operates as follows.

При отключении выключателя командный импульс подается на отключающий электромагнит привода, что снимает с защелки его выходной рычаг и позволяет отключающей пружине выключателя посредством механической передачи и изоляционной тяги 1 привести в движение подвижный контакт 2 дугогасительного устройства и перевести его в нижнее (отключенное) положение.When the circuit breaker is turned off, a command impulse is applied to the drive shut-off electromagnet, which releases its output lever from the latch and allows the breaker spring to be disconnected by means of mechanical transmission and insulating rod 1 to move the movable contact 2 of the arcing device and put it in the lower (disconnected) position.

Дугогасительные контакты размыкаются, возникающая при этом электрическая дуга гасится дугогасительным устройством посредством обдувания дуги потоком элегаза. Элегаз, разогретый при этом в зоне горения дуги до высокой температуры, по термостойкой трубе 3 отводится под давлением во внутреннюю полость алюминиевого корпуса 4 основания подвижного контакта, а оттуда через выхлопные окна 5 - в полость бака 6 выключателя.The arcing contacts open, the resulting electric arc is extinguished by the arcing device by blowing the arc with SF6 gas. In this case, SF6 gas, heated in the arc burning zone to a high temperature, is discharged through the heat-resistant pipe 3 into the internal cavity of the aluminum housing 4 of the movable contact base, and from there through the exhaust windows 5 to the cavity of the switch tank 6.

При взаимодействии с внутренней поверхностью корпуса 4 основания подвижного контакта горячий элегаз и продукты его разложения разрушают поверхностный слой легкоплавкого алюминия. При этом они насыщаются металлическими жидкими включениями и парами, что при выхлопе этих газов в полость бака резко снижает диэлектрические свойства промежутка между находящимся под высоким потенциалом корпусом основания подвижного контакта и заземленным баком выключателя, создавая условия для электрического пробоя этого промежутка и возникновения короткого замыкания. Уменьшение количества металлических включений в выхлопных газах позволяет уменьшить их влияние на диэлектрические свойства элегаза, сократить размеры диэлектрических промежутков, а следовательно, и размеры бака выключателя.When interacting with the inner surface of the housing 4 of the base of the movable contact, hot SF6 gas and its decomposition products destroy the surface layer of fusible aluminum. At the same time, they are saturated with metallic liquid inclusions and vapors, which, when these gases are exhausted into the tank cavity, sharply reduces the dielectric properties of the gap between the high contact housing base of the movable contact and the grounded switch tank, creating conditions for electrical breakdown of this gap and the occurrence of a short circuit. Reducing the number of metal inclusions in the exhaust gases allows to reduce their effect on the dielectric properties of SF6 gas, to reduce the size of the dielectric gaps, and therefore the dimensions of the switch tank.

Размещение термостойких пластин 7 на внутренней поверхности алюминиевого корпуса основания подвижного контакта дугогасительного устройства в местах интенсивного контакта с горячими газами способствует решению этой задачи, а образование в выхлопных окнах лабиринта посредством перфорированных пластин 8 способствует дополнительному рассеянию и охлаждению потока газов.The placement of heat-resistant plates 7 on the inner surface of the aluminum housing of the base of the movable contact of the arcing device in places of intense contact with hot gases helps to solve this problem, and the formation of a labyrinth in the exhaust windows through perforated plates 8 contributes to the additional dispersion and cooling of the gas flow.

Claims

1. A gas-insulated high-voltage circuit breaker containing a grounded metal tank, high-voltage insulating bushings, arcing devices, while each arcing device of each pole is placed in at least one inlet equipped with an insulating cover, filled with insulating gas at the same time as the grounded metal tank, characterized in that the inner surface of the aluminum housing of the base of the movable contact of the arcing device in places of intense contact with hot and gases, the outlet pressure of the arcing zone protected by plates with a high thermal stability.

2. The three-pole high-voltage tank circuit breaker according to claim 1, characterized in that at least one of these heat-resistant plates is perforated and mounted relative to the housing in such a way that a labyrinth is formed that covers the inside of the exhaust windows of the base housing of the movable contact of the arcing device.