RU1781718C

RU1781718C - Isolator

Info

Publication number: RU1781718C
Application number: SU914948042A
Authority: RU
Inventors: Николай Войцехович Гулевич; Кайргельды Куандыкович Мухамеджанов; Булат Билялович Аспандияров
Original assignee: Алма-Атинский Энергетический Институт
Priority date: 1991-06-24
Filing date: 1991-06-24
Publication date: 1992-12-15

Abstract

Использование: в аппаратах высокого напр жени , в частности в разъединител х . Данный разъединитель вертикально- поворотный, содержащий раму с изол торами 1, подвижным контактом 2 с шарниром с одного конца и свободным с другого, неподвижным контактом 4, выводы 5 дл подсоединени подвод щих проводов 6. Контакты 2, 4 выполнены в виде композитной системы труб - внутренней 7 и наружной 8, коаксиально установленных и отделенных друг от друга слоем диэлектрического материала 9, с одного конца жестко соединенных между собой, например, с помощью сварки, а с другого - содержащих выводы 5 на свободном конце внутренней трубы 7 и клеммы 10 с ограничителем 11 на свободном конце внешней трубы 8 неподвижного контакта 4, при этом неподвижный контакт 4 в основании снабжен фланцевым основанием 12, выполнен в виде пары вертикальных трубных систем из труб 7, 8 и диэлектрического сло 9 с зазором 13, в верхней части которых на свободных концах внешних труб 8 в зазоре 13 расположены симметрично относительно зазора 13 клеммы 10 с ограничителем 11, с которыми входит в соединение свободный конец внешней трубы 8 подвижного контакта. 1 з.п. ф-лы, 3 ил. сл сUsage: in high voltage apparatuses, in particular in disconnectors. This disconnector is vertically rotatable, containing a frame with insulators 1, movable contact 2 with a hinge at one end and free from the other, fixed contact 4, terminals 5 for connecting the supply wires 6. Contacts 2, 4 are made in the form of a composite pipe system - inner 7 and outer 8, coaxially mounted and separated from each other by a layer of dielectric material 9, from one end rigidly connected to each other, for example, by welding, and from the other containing leads 5 at the free end of the inner pipe 7 and terminals 10 with a limiter 11 at the free end of the outer pipe 8 of the fixed contact 4, while the fixed contact 4 in the base is equipped with a flange base 12, made in the form of a pair of vertical pipe systems of pipes 7, 8 and a dielectric layer 9 with a gap 13, in the upper part which at the free ends of the outer pipes 8 in the gap 13 are located symmetrically with respect to the gap 13 of the terminal 10 with the limiter 11, with which the free end of the outer pipe 8 of the movable contact is connected. 1 s.p. f-ly, 3 ill. next to

Description

Физ.1Phys. 1

Изобретение относитс к устройствам высокого напр жени и предназначено дл использовани в качестве коммутационного бестокового аппарата в силовых сет х высокого напр жени дл разъединени электрических цепей и создани видимого разрыва цепи без дугообразовани с целью повышени надежности работы разъединител .The invention relates to high voltage devices and is intended for use as a dead-time switching device in high voltage power networks for disconnecting electric circuits and creating a visible open circuit without arcing in order to increase the reliability of the disconnector.

РазъедиШШй различных конструкций широко используютс в электрических сет х дл отклонений Нагрузки и создани видимого разрыва цепи. Одним из наиболее распространенных конструктивно вл ютс разъединители вертикально поворотного (врубного типа) с вращением ножа в плоскости , параллельной ос м поддерживающих изол торов данного полюса.The disconnection of various designs is widely used in electrical networks to deflect the load and create a visible open circuit. One of the most common structurally are disconnectors of vertically rotary (cutting type) with the rotation of the knife in a plane parallel to the axis of the supporting insulators of this pole.

Недостатком известных конструкций разъединителей вл етс образование электрической дуги при выполнении коммутаций . Образование дуги ведет к снижению надежности работы разъединител и длительности эксплуатации.A disadvantage of the known disconnector designs is the formation of an electric arc during switching operations. The formation of an arc leads to a decrease in the reliability of the disconnector and the duration of operation.

Следует указать, что, хот разъединитель создает видимый разрыв в бестоковом режиме, то в процессе разъединени из-за того, что одна его часть подключена к фазе, а друга выполн ет роль искусственного нул при отключенном выключателе, в нем при минимальных зазорах содержатс услови дл интенсивного дугообразовани , В р де случаев разъединитель тыполн ет роль выключател нагрузки в нормальных и аварийных услови х, и поэтому дугообразование сильно сказываетс на надежности его работы и срока службы.It should be noted that although the disconnector creates a visible gap in the currentless mode, in the process of disconnection due to the fact that one part of it is connected to the phase and the other acts as an artificial zero when the circuit breaker is open, it contains conditions for minimal clearances arcing, In some cases, the disconnector acts as a load switch under normal and emergency conditions, and therefore arcing greatly affects the reliability of its operation and service life.

Известно устройство разъединител нагрузки дл высоковольтных цепей, выбранное в качестве прототипа,A load disconnector device for high voltage circuits is known, selected as a prototype,

Оно содержит т говый изол тор контактного тока, упругодеформируемый во включенном положении разъединител . It contains a traction insulator of contact current elastically deformable in the on position of the disconnector.

Оно конструктивно относитс к разъединител м вертикально-поворотного типа и содержит раму, опорные изол торы, выводы дл присоединени подвод щих проводов или шин, подвижной контакт, неподвижный контакт и изол ционную т гу (т говый изол тор) контактного типа, упруго деформируемый во включенном положении разъединител .It is structurally related to disconnectors of a vertically rotary type and comprises a frame, supporting insulators, terminals for connecting supply wires or busbars, a movable contact, a fixed contact, and a contact type insulating traction (traction insulator) that is elastically deformable in the included disconnector position.

Недостатком известного устройства вл етс то. что в момент коммутации контактов разъединител возникают процессы дугообразоеани , что снижает надежность устройства и срок его службы.A disadvantage of the known device is that. that at the moment of switching the contacts of the disconnector, arcing processes occur, which reduces the reliability of the device and its service life.

Целью изобретени вл етс повышение надежности и срока службы устройства, обеспечиваемое за счет устранени процесса дугообразовани вследствие эффекта магнитной эжекции.The aim of the invention is to increase the reliability and service life of the device provided by eliminating the arcing process due to the effect of magnetic ejection.

Указанна цель достигаетс тем, что в разъединителе, например, вертикально-поворотного типа, содержащем раму с изол торами , подвижным контактом, с шарниром с одного конца и свободным с другого, неподвижным контактом, выводы дл подсоединени подвод щих проводов, каждый изThis goal is achieved by the fact that in the disconnector, for example, a vertically rotary type, containing a frame with insulators, a movable contact, with a hinge at one end and free from the other, a fixed contact, leads for connecting the lead wires, each

0 контактов выполнен о виде композитной системы труб - внутренней и наружной, коак- сиально установленных и отделенных друг от друга слоем диэлектрического материала , с одного конца жестко соединенных0 contacts made on the form of a composite pipe system - internal and external, coaxially installed and separated from each other by a layer of dielectric material, from one end of rigidly connected

5 между собой, например, с помощью спарки, а с другого конца - содержащей выводы на свободном конце трубы и клеммы с ограничителем на свободном конце внешней трубы неподвижного контакта, при этом5 with each other, for example, using a pair, and from the other end containing conclusions on the free end of the pipe and terminals with a limiter on the free end of the outer pipe of the fixed contact,

0 неподвижный контакт в основании снабжен фланцевым основанием, выполнен в виде пары вертикальных трубных систем из труб и диэлектрического сло с зазором, в верхней части которых на свободных концах0 fixed contact in the base is equipped with a flange base, made in the form of a pair of vertical pipe systems of pipes and a dielectric layer with a gap, in the upper part of which are at the free ends

5 внешних труб в зазоре расположены симметрично относительно зазора клеммы с ограничителем, с которыми входит в соединение свободный конец внешней трубы подвижного контакта.5 external pipes in the gap are located symmetrically relative to the gap of the terminal with the limiter, with which the free end of the external pipe of the movable contact is connected.

0 Дл придани большей жесткости конструкции неподвижного контакта, клеммы с ограничител ми могут быть соединены металлической пластиной.0 In order to make the design of the fixed contact more rigid, the terminals with stops can be connected by a metal plate.

Новым в изобретении вл етс то, чтоWhat is new in the invention is that

5 подвижный и неподвижный контакты конструктивно представл ют композитные системы , состо щие из внутренней и внешней труб, разделенных диэлектрическим материалом , причем внутренн труба выступа0 ет над внешней, что дает возможность использовать возникающий при этом скин- эффект. При по влении скин-эффекта во врем коммутации не возникает процесс дугообразовани . А это всегда ведет к по5 вышению надежности работы разъединител и срока его службы.5, the movable and fixed contacts structurally represent composite systems consisting of an inner and an outer tube separated by a dielectric material, the inner tube protruding above the outer one, which makes it possible to use the skin effect arising therefrom. When the skin effect appears during switching, no arcing process occurs. And this always leads to an increase in the reliability of the disconnector and its service life.

На фиг. 1 изображен разъединитель, вид сверху: на фиг,2 - общий вид разъединител вертикально-поворотного типа в разрезе;In FIG. 1 shows a disconnector, a top view: FIG. 2 is a sectional perspective view of a vertical-rotary type disconnector;

0 на фиг.З - разрез композитной системы контактов .0 in FIG. 3 is a sectional view of a composite contact system.

Разъединитель включает раму с изол торами 1, подвижный контакт 2 с шарниром 3 с одного конца и свободный с другого,The disconnector includes a frame with insulators 1, a movable contact 2 with a hinge 3 from one end and free from the other,

5 неподвижный контакт 4, выводы 5 дл подсоединени подвод щих проводов 6. Контакты 2 и 4 выполнены в виде композитной системы труб - внутренней 7 и внешней 8. коаксиально установленных и отделенных друг от друга слоем диэлектрического материала 9, с одного конца жестко соединенных между собой, например, с помощью сварки, с другого - содержащих выподы 5 на свободном конце трубы 7 и клеммы 10 с ограничителем 11 на свободном конце внешней трубы 8 неподвижного контакта 4, при этом неподвижный контакт 4 в основании снабжен фланцевым основанием 12, выполнен в виде пары вертикальных трубных систем из труб 7, 8 и диэлектрического сло 9 с зазором 13, в верхней части которых на свободных концах внешних труб 8 и в зазоре 13 расположены симметрично относительно зазора 13 клеммы 10 с ограничителем 11, с которыми во врем коммутации входит о соединение свободный конец внешней трубы 8 подвижного контакта 2.5 fixed contact 4, terminals 5 for connecting the supply wires 6. Contacts 2 and 4 are made in the form of a composite pipe system - internal 7 and external 8. coaxially mounted and separated from each other by a layer of dielectric material 9, from one end rigidly connected to each other for example, by welding, on the other hand, containing protrusions 5 at the free end of the pipe 7 and terminals 10 with a stop 11 at the free end of the outer pipe 8 of the fixed contact 4, while the fixed contact 4 in the base is equipped with a flange base 12, made n in the form of a pair of vertical pipe systems of pipes 7, 8 and a dielectric layer 9 with a gap 13, in the upper part of which at the free ends of the external pipes 8 and in the gap 13 are located symmetrically relative to the gap 13 of the terminal 10 with the limiter 11, with which during switching included on the connection is the free end of the outer pipe 8 of the movable contact 2.

Устройство работает следующим образом .The device operates as follows.

Ток в подвод щем проводе 6 при про- хождении через контакт (подвижный или неподвижный ) измен ет свое направление на противоположное, протека во внутренней трубе 7 в одном направлении, а по внутренней цилиндрической поверхности внешней трубы 8 в другом.The current in the lead wire 6, when passing through the contact (movable or fixed), reverses its direction, flowing in the inner tube 7 in one direction, and along the inner cylindrical surface of the outer tube 8 in the other.

За счет того, что труба 7 выступает из трубы 8, на ней про вл етс эффект магнитной эжекции, вызывающий прит гивание электронов, двигающихс в разных направ- лени х в трубах 7 и 8 по отношению друг к другу, вследствие взаимодействи электромагнитных полей противоположного направлени . Возникающий эффект магнитной эжекции исключает испарение электронов с поверхности устройства и ведет к исключению процесса дугообразовани , что в свою очередь ведет к повышению надежности коммутации и увеличению срока службы разъединител .Due to the fact that the tube 7 protrudes from the tube 8, it exhibits the effect of magnetic ejection, causing the attraction of electrons moving in different directions in the tubes 7 and 8 relative to each other, due to the interaction of electromagnetic fields in the opposite direction . The resulting effect of magnetic ejection eliminates the evaporation of electrons from the surface of the device and leads to the exclusion of the process of arcing, which in turn leads to increased reliability of switching and longer service life of the disconnector.

Преимущества данного изобретени .Advantages of the Invention

1,В исключении дугообразовапил в момент отключени зар дных токов воздушных и кабельных линий, а также токов холостого хода силовых трансформаторов, токов небольших нагрузок, которые имеют место в сети даже при отключенном выключателе , за счет того, что ток в сети при прохождении через композитную систему контактов разъединител движетс встреч- но во внутренней трубе 7 и внешней трубе1, With the exception of arcing at the moment of disconnecting the charging currents of overhead and cable lines, as well as the idling currents of power transformers, currents of small loads that occur in the network even when the circuit breaker is off, due to the fact that the current in the network when passing through the composite the disconnector contact system moves counter to the inner pipe 7 and the outer pipe

8 контактов 2 и 4, что ведет к эжекции электромагнитных полей в центральные слои стержней, контактов 2 и 4.8 contacts 2 and 4, which leads to the ejection of electromagnetic fields into the central layers of the rods, contacts 2 and 4.

2.В осуществлении процесса разъеди- ненип или соединени контактов 2 и 4 з услови х работы с нейтральными воздушными сло ми. Последнее св зано с тем, что прежде чем ток по внешней трубе 8 подойдет к зоне контакта 10, он должен совершать поворот в направлении движени тока , а значит, в момент контакта произойдет скин-эффект, исключающий ионизацию в оз- душного сло в зоне контакта.2. In the process of disconnecting or connecting contacts 2 and 4 under conditions of work with neutral air layers. The latter is due to the fact that before the current through the outer tube 8 approaches the contact zone 10, it must rotate in the direction of current flow, which means that a skin effect will occur at the moment of contact, eliminating ionization in the air layer in the contact zone .

3.В усилении скин-эффекта в композитной системе интенсифицирующей процесс исключени дугообразоаани за счет того, что прежде чем ток пройдет к внешней трубе 8, он во внутренней трубе 7 мен ет свое направление за счет того, что проводник 6 подсоединен к внутренней трубе 7 изнутри со свободного торца с помощью выводов 5.3.In enhancing the skin effect in the composite system, it intensifies the process of eliminating arcing due to the fact that before the current passes to the outer tube 8, it changes its direction in the inner tube 7 due to the fact that the conductor 6 is connected to the inner tube 7 from the inside from the free end using the findings 5.

4.В повышении эффекта скинообразо- вани в зоне контакта 10 за счет того, что внутренн труба 7 с выводами 5 обоих контактов 2 и 4 выведена за границу внешних труб 8, обоих контактов, что делает в зоне клеммы 10 скин-эффект таким же, как и по всей длине подвижного и неподвижного контакта.4.In increasing the effect of skin formation in the zone of contact 10 due to the fact that the inner pipe 7 with the terminals 5 of both contacts 2 and 4 is taken out of the boundary of the outer pipes 8, of both contacts, which makes the skin effect in the zone of terminal 10 the same. as along the entire length of the movable and fixed contact.

5.В повышении эффективности работы разъединител за счет исключени дугообразовани за счет того, что подвижный проводник выполнен из двух вертикально установленных композитных систем, установленных зеркально-симметрично и содержащих клеммы 10с ограничител ми 11.5.In increasing the operating efficiency of the disconnector by eliminating arcing due to the fact that the movable conductor is made of two vertically mounted composite systems installed mirror-symmetrically and containing terminals 10c with limiters 11.

Така установка за счет раздвоени потока электрического тока в еще большей мере снижает веро тность дугообразовани в момент коммутации устройства.Such a setup, due to the bifurcation of the electric current flow, further reduces the likelihood of arcing at the time of switching the device.

Готовность разъединител к использованию в народном хоз йстве высока, так как в нем предлагаетс контакты 2 и 4 выполн ть в виде композитных систем, без изменени существа конструкции, что вполне доступно дл изготовлени .The readiness of the disconnector for use in the national economy is high, since it proposes to make contacts 2 and 4 in the form of composite systems, without changing the essence of the design, which is quite accessible for manufacture.

Claims

SUMMARY OF THE INVENTION 1. A vertically-rotary disconnector comprising a frame with insulators, one movable, pivotally attached at one end, and fixed contacts, terminals for connecting lead wires, characterized in that, in order to increase reliability for operation and service life the disconnector, its contacts are made in the form of a composite system of internal and external pipes installed coaxially and separated from one another by a layer of dielectric material, from one end rigidly connected to each other by welding, and on the other having leads on the free end of the inner pipe and a terminal with a limiter on the free end of the outer pipe of the fixed contact, while the fixed contact in the lower end part is equipped with a flange base. made in pairs

systems of internal and external pipes and a dielectric layer with a gap, moreover, in the gap there are symmetrical terminals with a limiter, with which the free end of the external pipe of the movable contact is connected.

2. The disconnector according to claim 1, with the exception that in order to impart greater rigidity to the design of the fixed contact, the terminals with the limiter of both composite systems are connected by a metal plate.

I

7777777777777

Vail

7/777777777 /