RU2247439C1 - High-voltage vacuum load switch - Google Patents

High-voltage vacuum load switch Download PDF

Info

Publication number
RU2247439C1
RU2247439C1 RU2003119875/09A RU2003119875A RU2247439C1 RU 2247439 C1 RU2247439 C1 RU 2247439C1 RU 2003119875/09 A RU2003119875/09 A RU 2003119875/09A RU 2003119875 A RU2003119875 A RU 2003119875A RU 2247439 C1 RU2247439 C1 RU 2247439C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
contact
contacts
movable
pusher
main
Prior art date
Application number
RU2003119875/09A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2003119875A (en
Inventor
Ю.Г. Ромочкин (RU)
Ю.Г. Ромочкин
Г.С. Белкин (RU)
Г.С. Белкин
М.А. Рожин (RU)
М.А. Рожин
Д.В. Евсин (RU)
Д.В. Евсин
В.И. Земцов (RU)
В.И. Земцов
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "Научно- производственное общество "Эковакуум" (ООО НПО "Эковакуум")
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью "Научно- производственное общество "Эковакуум" (ООО НПО "Эковакуум") filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "Научно- производственное общество "Эковакуум" (ООО НПО "Эковакуум")
Priority to RU2003119875/09A priority Critical patent/RU2247439C1/en
Publication of RU2003119875A publication Critical patent/RU2003119875A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2247439C1 publication Critical patent/RU2247439C1/en

Links

Images

Landscapes

  • High-Tension Arc-Extinguishing Switches Without Spraying Means (AREA)

Abstract

FIELD: building high-voltage switching devices.
SUBSTANCE: proposed vacuum switch has support insulators in each phase, vacuum arc-control chamber and its contacts disconnecting gear, as well as main movable and fixed contacts, and movable breaking contact. Movable contacts are intercoupled. In addition switch is provided with shaft incorporating leverage for transferring rotary motion from operating mechanism. Vacuum arc-control chamber is installed on main fixed contact. Disconnecting gear has contact roller engageable with shaped pushrod secured on movable breaking contact. Profile of pushrod surface is formed by two circle arcs with center disposed on axis of revolution of breaking contact.
EFFECT: enhanced reliability, simplified design, and reduced size of switch.
1 cl, 5 dwg

Description

Изобретение относится к электротехнике, а именно к высоковольтному коммутационному аппаратостроению, точнее к выключателям нагрузки.The invention relates to electrical engineering, namely to high-voltage switching apparatus engineering, more specifically to load switches.

Основные требования, предъявляемые к выключателям нагрузки, - это способность коммутировать номинальные токи и обладать стойкостью к сквозным токам короткого замыкания. Так как выключатели нагрузки являются наиболее распространенными среди различных типов коммутационных аппаратов, то к ним предъявляются также требования простоты и дешевизны конструкции. Известно большое количество типов и конструкций выключателей нагрузки (автогазовые, элегазовые, вакуумные). Наиболее распространяемым среди них является автогазовый выключатель нагрузки [1], в котором для дугогашения используется камера, изготовленная из газогенерирующего материала (например, оргстекло). Под действием электрической дуги в камере образуется большой поток газа, который и осуществляет ее гашение.The main requirements for load breakers are the ability to switch rated currents and be resistant to through short-circuit currents. Since load breakers are the most common among various types of switching devices, they are also subject to the requirements of simplicity and low cost of construction. A large number of types and designs of load switches (autogas, SF6, vacuum) are known. The most common among them is an autogas load switch [1], in which a chamber made of gas-generating material (for example, plexiglass) is used for extinguishing. Under the influence of an electric arc, a large gas flow forms in the chamber, which extinguishes it.

Автогазовый выключатель нагрузки содержит металлическую раму, на которой закреплены три пары изоляторов, по два на каждую фазу, на одном из них установлены главный неподвижный контакт и дугогасительная камера, на другом - главный и дугогасительный подвижные контакты, совершающие вращательное движение вокруг общей оси, передача движения от привода к подвижным контактам осуществляется от общего вала через рычаги и изоляционные тяги.An autogas load switch contains a metal frame on which three pairs of insulators are fixed, two for each phase, one of them has a fixed main contact and an arcing chamber, and the other has a main and arcing moving contacts that rotate around a common axis, transmitting motion from the drive to the moving contacts is carried out from a common shaft through levers and insulating rods.

Достоинство автогазового выключателя заключается в простоте и дешевизне конструкции, а также в наличии видимого разрыва между контактами в отключенном положении, т.е. автогазовый выключатель одновременно выполняет функции разъединителя. Другое его преимущество состоит в том, что выполнено разделение контактов на главные токоведущие и дугогасительные. Это позволяет сделать привод более легким, так как отпадает необходимость создавать усилие дополнительного поджатия контактов при прохождении сквозных токов короткого замыкания. В автогазовом выключателе эта задача решается конструкцией главных токоведущих контактов, в которых дополнительные усилия поджатия создаются электродинамическими силами, возникающими при прохождении сквозных токов.The advantage of an autogas switch lies in the simplicity and cheapness of the design, as well as in the presence of a visible gap between the contacts in the off position, i.e. an autogas switch simultaneously acts as a disconnector. Another advantage of it is that the separation of the contacts into the main current-carrying and arcing ones is performed. This allows you to make the drive easier, since there is no need to create the force of additional contact compression during the passage of through currents of short circuit. In an autogas circuit breaker, this problem is solved by the design of the main current-carrying contacts, in which additional preload forces are created by electrodynamic forces arising from the passage of through currents.

В то же время автогазовые выключатели нагрузки имеют существенные недостатки, которые хорошо известны, - это низкая отключающая способность, малый коммутационный ресурс, низкая надежность, открытый выброс дуги.At the same time, autogas circuit breakers have significant drawbacks that are well known, such as low breaking capacity, low switching resource, low reliability, open arc discharge.

Известны решения [2, 3], в которых предлагаются устройства, совмещающие функции вакуумного выключателя и разъединителя, их недостаток заключается в том, что сквозные токи короткого замыкания проходят через контакты вакуумной камеры, что требует обеспечения необходимых усилий дополнительного поджатая контактов и их термической и электродинамической стойкости. Наиболее близким к предлагаемому решению является конструкция вакуумного выключателя нагрузки, предложенная в [4]. В ней применяются главные токоведущие контакты и разъединяющие контакты. Они установлены на опорных изоляторах, закрепленных на общей раме, и совершают вращательное движение, которое передается от привода через систему рычагов и изоляторных тяг. Причем вакуумная дугогасительная камера установлена на подвижном разъединяющем контакте. При этом главные подвижные контакты связаны через механизм отключения с подвижным контактом вакуумной камеры и разъединяющим контактом таким образом, что реализуется следующая последовательность операций при отключении:Known solutions [2, 3], which offer devices combining the functions of a vacuum circuit breaker and a disconnector, their disadvantage is that through short-circuit currents pass through the contacts of the vacuum chamber, which requires providing the necessary additional efforts pressed contacts and their thermal and electrodynamic persistence. Closest to the proposed solution is the design of the vacuum circuit breaker, proposed in [4]. It uses the main current-carrying contacts and disconnecting contacts. They are mounted on supporting insulators, mounted on a common frame, and rotate, which is transmitted from the drive through a system of levers and insulator rods. Moreover, the vacuum interrupter chamber is mounted on a movable disconnecting contact. In this case, the main movable contacts are connected through the disconnection mechanism with the movable contact of the vacuum chamber and the disconnecting contact in such a way that the following sequence of operations when disconnecting is realized:

- размыкание главных контактов;- opening of the main contacts;

- размыкание контактов вакуумной камеры;- opening the contacts of the vacuum chamber;

- размыкание разъединяющих контактов.- opening the disconnecting contacts.

Недостатки данной конструкции следующие:The disadvantages of this design are as follows:

- вакуумная камера закреплена на подвижном разъединяющем контакте, совершающем перемещение для создания видимого разрыва, и подвергается ударным нагрузкам при выполнении операций включения и отключения;- the vacuum chamber is mounted on a movable disconnecting contact, moving to create a visible gap, and is subjected to shock loads when performing operations on and off;

- продолжительность временного интервала, необходимого для гашения дуги во всех фазах и определяемого от момента начала размыкания контактов камеры до момента начала образования разъединяющим контактом видимого разрыва, зависит от соотношения силовых характеристик упругих элементов выключателя, что затрудняет получение необходимой точности и надежности работы выключателя;- the duration of the time interval necessary for the extinction of the arc in all phases and determined from the moment the contact opening of the chamber starts to the moment the disconnecting contact begins to form a visible gap depends on the ratio of the power characteristics of the elastic elements of the circuit breaker, which makes it difficult to obtain the necessary accuracy and reliability of the circuit breaker;

- конструкция сложная и громоздкая.- the design is complex and bulky.

Целью предлагаемого изобретения является повышение надежности, упрощение конструкции и уменьшение габаритов.The aim of the invention is to increase reliability, simplify the design and reduce the size.

Указанная цель достигается тем, что в известном высоковольтном вакуумном выключателе нагрузки содержатся в каждой фазе опорные изоляторы, вакуумная дугогасительная камера, механизм размыкания ее контактов, главный подвижный и неподвижный контакты, разъединяющий подвижный контакт, причем подвижные контакты связаны между собой, а также вал с системой рычагов, передающих вращательное движение от привода. Новым является то, что вакуумная дугогасительная камера установлена на главном неподвижном контакте, а механизм отключения содержит контактный ролик, взаимодействующий с профилированным толкателем, закрепленным на подвижном разъединяющем контакте, при этом профиль поверхности толкателя образован двумя дугами окружностей с центром на оси вращения размыкающего контакта, разность между величинами радиусов которых равна сумме величин хода подвижного контакта вакуумной дугогасительной камеры и хода дополнительного поджатия, причем величина меньшего радиуса определяется условием касания контактного ролика и профилированной поверхности толкателя, а длина дуги окружности S меньшего радиуса определяется условием:This goal is achieved by the fact that in the known high-voltage vacuum circuit-breaker the load contains in each phase support insulators, a vacuum arcing chamber, a mechanism for opening its contacts, the main movable and fixed contacts, disconnecting the movable contact, and the movable contacts are interconnected, as well as the shaft with the system levers transmitting rotational movement from the drive. What is new is that the vacuum arrester is mounted on the main fixed contact, and the disconnecting mechanism contains a contact roller interacting with a profiled pusher mounted on a movable disconnecting contact, while the surface profile of the pusher is formed by two circular arcs centered on the axis of rotation of the opening contact, the difference between the values of the radii of which is equal to the sum of the values of the stroke of the movable contact of the vacuum interrupter chamber and the course of the additional preload, Jicin smaller radius is determined by the condition of contact of the contact roller and the cam surface of the pusher and the length S of the circular arc of smaller radius determined by the condition:

S≥ 3/2 V/ν ,S≥ 3/2 V / ν,

где V - скорость движения толкателя;where V is the speed of the pusher;

ν - частота переменного тока.ν is the frequency of the alternating current.

Более подробно конструкция устройства поясняется с помощью рисунков, представленных на фиг.1, 2, 3, 4, 5.In more detail, the design of the device is illustrated using the drawings presented in figures 1, 2, 3, 4, 5.

На фиг.1 - показан общий вид выключателя во включенном положении;Figure 1 - shows a General view of the switch in the on position;

на фиг.2 - главные контакты разомкнуты, начало размыкания контактов вакуумной камеры;figure 2 - the main contacts are open, the beginning of the opening of the contacts of the vacuum chamber;

на фиг.3 - окончание отключения тока, начало расхождения размыкающих контактов;figure 3 - the end of the current shutdown, the beginning of the divergence of the NC contacts;

на фиг.4 показано полностью отключенное положение выключателя;figure 4 shows the fully disconnected position of the switch;

на фиг.5 - включение выключателя, главные контакты замыкаются, а контакты вакуумной камеры разомкнуты.figure 5 - turning on the switch, the main contacts are closed, and the contacts of the vacuum chamber are open.

Выключатель содержит: общую раму 1; опорные изоляторы 2, по два на каждую фазу; главный неподвижный контакт 3; главный 4 и разъединяющий 5 подвижные контакты, совершающие вращательное движение вокруг общей оси 6; общий вал 7, передающий движение к каждой фазе от привода через рычаги 8 и изоляционные тяги 9. Вакуумная дугогасительная камера 10 закреплена на главном неподвижном контакте 3 с помощью изоляционной стойки 11 и токопровода 12 и соединена с механизмом отключения, содержащим пружины отключения 13 и поджатая 14; направляющий цилиндр 15 с втулкой 16; гибкая связь 17; контактный ролик 18; детали крепления: оси 19 и 20, шпилька 21, обойма 22. Пружина отключения удерживает контакты вакуумной дугогасительной камеры в нормально разомкнутом положении при отключенном выключателе. На конце разъединяющего контакта 5 установлен профилированный толкатель 23. На главном подвижном контакте 4 установлена серьга 24 с дугообразным пазом, через который проходит ось 25, закрепленная на подвижном разъединяющем контакте 5. Неподвижный контакт 26 вакуумной камеры 10 токопроводом 12 соединен с главным контактом 3 электрически. Подвижный контакт 27 вакуумной камеры механически посредством деталей (шпильки 21, направляющей втулки 16, обоймы 22, осей 19, 20) и электрически посредством гибкой связи 17 соединен с контактным роликом 18. При этом толкатель 23 на конце подвижного разъединяющего контакта 5 своей профилированной поверхностью взаимодействует с контактным роликом 18, замыкая и размыкая контакты вакуумной камеры 10.The switch contains: a common frame 1; support insulators 2, two for each phase; main fixed contact 3; the main 4 and disconnecting 5 movable contacts making a rotational movement around a common axis 6; a common shaft 7, transmitting movement to each phase from the drive through levers 8 and insulating rods 9. A vacuum arcing chamber 10 is mounted on the main fixed contact 3 using an insulating stand 11 and a current lead 12 and is connected to a disconnect mechanism containing disconnect springs 13 and preloaded 14 ; guide cylinder 15 with sleeve 16; flexible connection 17; contact roller 18; mounting details: axles 19 and 20, pin 21, clip 22. The disconnect spring holds the contacts of the vacuum interrupter chamber in a normally open position with the circuit breaker open. A profiled pusher 23 is installed at the end of the disconnecting contact 5. An earring 24 is installed on the main movable contact 4 with an arcuate groove through which an axis 25 passes, mounted on the movable disconnect contact 5. The fixed contact 26 of the vacuum chamber 10 is connected electrically to the main contact 3. The movable contact 27 of the vacuum chamber mechanically by means of parts (studs 21, guide sleeve 16, clips 22, axles 19, 20) and electrically via flexible coupling 17 is connected to the contact roller 18. In this case, the pusher 23 at the end of the movable disconnecting contact 5 interacts with its profiled surface with a contact roller 18, closing and opening the contacts of the vacuum chamber 10.

Движение к подвижному разъединяющему контакту 5 передается от главного подвижного контакта 4 посредством серьги 24 и проходящей через ее паз оси 25. Для обеспечения необходимых величин хода подвижного контакта камеры, хода дополнительного поджатия и времени взаимодействия ролика 18 и толкателя 23 профилированная поверхность толкателя имеет форму, образованную двумя дугами окружностей меньшего R1 и большего R2 радиусов, с центром на оси вращения подвижных контактов 6, причем разность величин радиусов окружностей R2-R1 равна сумме величин хода подвижного контакта вакуумной камеры и хода дополнительного поджатия, а величина меньшего радиуса R1 определяется из условия касания контактного ролика 18 с профилированной поверхностью толкателя 23. Длина S дуги окружности радиуса R1 (включая переходный участок с R2 на R1) определяется условием:The movement to the movable disconnecting contact 5 is transmitted from the main movable contact 4 by means of the earring 24 and the axis 25 passing through its groove. To provide the necessary values for the move of the movable contact of the camera, the course of the additional preload and the interaction time of the roller 18 and the pusher 23, the shaped surface of the pusher has a shape formed two circular arcs of smaller R 1 and R 2 larger radii centered on the axis of rotation of the movable contacts 6, wherein the difference between the values of the radii of the circles R 2 -R 1 is the sum of the quantities stroke the movable contact of the vacuum chamber and the additional compression of the stroke, and the magnitude of the smaller radius R 1, is determined from the tangency conditions of the contact roller 18 with a profiled surface of the pusher 23. S the arc length of the circle of radius R 1 (including transition portion with R 1 R 2) determined by the condition:

Figure 00000002
Figure 00000002

где V - скорость движения толкателя;where V is the speed of the pusher;

ν - частота переменного тока.ν is the frequency of the alternating current.

Данное условие получено исходя из требования бездугового размыкания контактного ролика и толкателя. Время касания ролика и толкателя от момента размыкания контактов вакуумной камеры до момента начала их расхождения равно:This condition is obtained on the basis of the requirement of an arc-free opening of the contact roller and pusher. The contact time of the roller and the pusher from the moment of opening the contacts of the vacuum chamber to the moment of their discrepancy is equal to:

Figure 00000003
Figure 00000003

Так как гашение дуги в вакуумной камере происходит при переходе тока через ноль, а также учитывая трехфазный режим коммутации и возможную разновременность размыкания в фазах, необходимо, чтобы длительность касания ролика и толкателя была бы больше чем 3/2Т, где T=1/ν , период частоты переменного тока, то есть: Since arc quenching in a vacuum chamber occurs when the current passes through zero, and also taking into account the three-phase switching mode and the possible intermittent opening in phases, it is necessary that the duration of contact of the roller and pusher be more than 3 / 2T, where T = 1 / ν, AC frequency period, i.e.:

откуда и следует формула (1). За это время ток не менее чем два раза перейдет через ноль и будет отключен вакуумными камерами во всех фазах выключателя.whence formula (1) follows. During this time, the current will pass through zero at least twice and will be switched off by vacuum chambers in all phases of the circuit breaker.

Пример расчета по формуле (1) при условии, что окружная скорость V=2 м/с и частота переменного тока 50 Гц, дает, что длина дуги S должна быть:An example of calculation according to formula (1), provided that the peripheral speed V = 2 m / s and the frequency of the alternating current is 50 Hz, gives that the arc length S should be:

Figure 00000004
Figure 00000004

Если длина дуги S будет меньше рассчитанной величины, то при коммутации тока в трехфазном режиме при наличии некоторой разновременности размыкания контактов вакуумных камер (несинхронного по фазам) возникает вероятность того, что ток в вакуумной камере не перейдет через ноль и дуга не будет погашена. В этом случае возникнет дуговое размыкание между контактным роликом 18 и профилированным толкателем 23.If the arc length S is less than the calculated value, then when switching the current in three-phase mode, if there is a certain difference in the opening of the contacts of the vacuum chambers (non-synchronous in phase), there is a possibility that the current in the vacuum chamber will not go through zero and the arc will not be extinguished. In this case, an arcing will occur between the contact roller 18 and the profiled pusher 23.

Для пояснения работы выключателя на фиг.1, 2, 3, 4, 5 представлены положения элементов выключателя в различные моменты выполнения операций отключения и включения. Во включенном положении (фиг.1) главные контакты выключателя замкнуты, дугогасительный контакт 5 находится в положении, когда толкатель 23 участком профиля с большим радиусом R2 воздействует на контактный ролик 18, сжимая пружины отключения и поджатия в направляющем узле и удерживая контакты вакуумной камеры в замкнутом положении. Номинальный ток или сквозной ток короткого замыкания проходят через главные контакты выключателя, через контакты вакуумной камеры проходит только незначительная его часть, так как электрическое сопротивление этого участка цепи значительно больше.To explain the operation of the switch, figure 1, 2, 3, 4, 5 presents the positions of the elements of the switch at various times when the operations of opening and closing are performed. In the on position (Fig. 1), the main contacts of the circuit breaker are closed, the arcing contact 5 is in the position when the pusher 23, with a section of the profile with a large radius R 2, acts on the contact roller 18, compressing the disconnection and preload springs in the guide assembly and holding the contacts of the vacuum chamber in closed position. The rated current or through short-circuit current passes through the main contacts of the circuit breaker, only a small part of it passes through the contacts of the vacuum chamber, since the electrical resistance of this section of the circuit is much greater.

На первой стадии операции отключения (фиг.2) движение от привода через общий вал 7 передается рычагами 8 и изоляционными тягами 9 к главным подвижным контактам 4 в каждой из фаз. Они приходят в движение, происходит их размыкание с неподвижными контактами 3 и расхождение. При этом размыкающий контакт 5 продолжает оставаться в прежнем положении до момента, пока полностью не будет выбран зазор в дугообразном пазу между осью 25 и серьгой 24.In the first stage of the shutdown operation (figure 2), the movement from the drive through the common shaft 7 is transmitted by levers 8 and insulating rods 9 to the main movable contacts 4 in each of the phases. They come into motion, they open with fixed contacts 3 and diverge. In this case, the opening contact 5 continues to remain in the same position until the gap in the arcuate groove between the axis 25 and the earring 24 is completely selected.

После размыкания главных контактов 3 и 4 ток проходит через замкнутые контакты 26 и 27 вакуумной камеры 10, гибкую связь 17, контактный ролик 18, профилированный толкатель 23 и подвижный разъединяющий контакт 5. Дальнейшее движение главного контакта 4 приводит к началу движения разъединяющего контакта 5. В результате контактный ролик 18 попадает на переходной участок поверхности профилированного толкателя 23. Под действием пружин отключения 13 и поджатия 14 начинается поступательное движение контактного ролика. И после того, как будет выбран ход поджатия, начнется размыкание контактов вакуумной камеры. Очень важно, что к этому моменту главные контакты 3 и 4 уже разошлись на расстояние, при котором между ними невозможно загорание дуги.After the main contacts 3 and 4 are opened, the current passes through the closed contacts 26 and 27 of the vacuum chamber 10, the flexible connection 17, the contact roller 18, the profiled pusher 23 and the movable disconnecting contact 5. The further movement of the main contact 4 leads to the beginning of the movement of the disconnecting contact 5. B As a result, the contact roller 18 hits the transitional surface section of the profiled pusher 23. Under the action of the trip springs 13 and the preload 14, the forward movement of the contact roller begins. And after the preload stroke is selected, the contacts of the vacuum chamber will open. It is very important that by this moment the main contacts 3 and 4 have already dispersed to a distance at which ignition of the arc is impossible between them.

Далее (фиг.3) главный 4 и подвижный разъединяющий 5 контакты движутся вместе. Контактный ролик 18, пройдя переходный участок поверхности профилированного толкателя 23, прокатывается по участку с меньшим радиусом R1, сохраняя при этом с ним электрический контакт. Контакты 26 и 27 вакуумной камеры разомкнуты на величину хода и между ними горит дуга отключения до момента первого или второго перехода отключаемого тока через ноль. Так как момент размыкания контактов вакуумной камеры по отношению к фазе тока носит случайный характер, то переход тока через ноль и его отключение могут происходить на любом участке поверхности с радиусом R1 профиля толкателя 23. Но с очень высокой степенью надежности можно утверждать, что отключение тока произойдет до момента прекращения касания с роликом 18. После отключения тока между контактами 26 и 27 вакуумной камеры, а также между главным неподвижным 3 и подвижными 4 и 5 контактами восстанавливается напряжение. При этом подвижные контакты успевают отойти на такое расстояние, что образовавшийся между ними раствор обеспечивает необходимую электрическую прочность. Размыкание контактного ролика 18 и профилированного толкателя 23 является бездуговым.Further (Fig. 3), the main 4 and the movable disconnecting 5 contacts move together. The contact roller 18, having passed the transitional section of the surface of the profiled pusher 23, is rolled over the area with a smaller radius R 1 , while maintaining electrical contact with it. The contacts 26 and 27 of the vacuum chamber are open by the stroke and a tripping arc is lit between them until the first or second transition of the disconnected current through zero. Since the moment of opening the contacts of the vacuum chamber with respect to the phase of the current is random, the transition of current through zero and its shutdown can occur on any part of the surface with a radius R 1 of the profile of the pusher 23. But with a very high degree of reliability it can be argued that the shutdown of current it will happen until the contact with the roller 18 ceases. After the current is switched off between the contacts 26 and 27 of the vacuum chamber, as well as between the main fixed 3 and the moving 4 and 5 contacts, the voltage is restored. In this case, the movable contacts manage to move to such a distance that the solution formed between them provides the necessary electric strength. The opening of the contact roller 18 and the profiled pusher 23 is arcless.

Полностью отключенное положение выключателя показано на рисунке (фиг.4). Между контактами выключателя создан видимый разрыв.The fully disconnected position of the switch is shown in the figure (figure 4). A visible gap is created between the switch contacts.

Включение выключателя происходит следующим образом.The circuit breaker is as follows.

Под действием привода движение от общего вала 7 через рычаги 8 и изоляционные тяги 9 передается к главным подвижным контактам 4. Подвижные разъединяющие контакты 5 приходят в движение после того, как будет выбран зазор в дугообразном пазу серьги 24. Так как главные подвижные контакты 4 являются ведущими по отношению к подвижным разъединяющим контактам 5, а размер дугообразного паза в серьге 24 подобран таким, что сначала происходит замыкание главных контактов 3 и 4. Замыкание контактов вакуумной дугогасительной камеры начнет происходить тогда, когда переходный участок с меньшего радиуса R1 на больший R2 поверхности профилированного толкателя 23 начнет взаимодействовать с контактным роликом 18. Далее происходит сжатие отключающей пружины 13, замыкание контактов 26 и 27 вакуумной камеры и их дополнительное поджатие пружиной 14. Операция включения закончилась, выключатель вернулся в исходное положение (фиг.1).Under the action of the drive, the movement from the common shaft 7 through the levers 8 and insulating rods 9 is transmitted to the main movable contacts 4. The movable disconnecting contacts 5 come into motion after a gap is selected in the arcuate groove of the earring 24. Since the main movable contacts 4 are leading with respect to the movable disconnecting contacts 5, and the size of the arcuate groove in the earring 24 is selected such that first the main contacts 3 and 4 are closed. The contacts of the vacuum arcing chamber begin to close, then when the transition section from the smaller radius R 1 to the larger R 2 of the surface of the profiled pusher 23 begins to interact with the contact roller 18. Then the compression of the breaking spring 13 occurs, the contacts 26 and 27 of the vacuum chamber are closed and they are additionally pressed by the spring 14. The closing operation has ended, the switch has returned in the starting position (figure 1).

При выполнении операции включения процессы касания толкателем 23 ролика 18 и замыкания контактов вакуумной камеры являются бездуговыми, так как в первом случае не происходит замыкание электрической цепи (контакты 26 и 27 вакуумной камеры еще разомкнуты), а во втором электрическая цепь уже замкнута главными контактами 3 и 4. При включении на ток короткого замыкания электродинамические усилия будут восприниматься главными контактами 3 и 4.When the switching operation is performed, the processes of touching the roller 18 with the pusher 23 and closing the contacts of the vacuum chamber are arcless, since in the first case the circuit does not short circuit (contacts 26 and 27 of the vacuum chamber are still open), and in the second case the electric circuit is already closed by main contacts 3 and 4. When switching on a short circuit current, electrodynamic forces will be perceived by the main contacts 3 and 4.

Таким образом, предложенная конструкция выключателя нагрузки позволяет получить следующий положительный эффект:Thus, the proposed design of the load switch allows you to get the following positive effect:

1. Выключатель во включенном положении пропускает сквозные токи короткого замыкания и номинальный ток через главные контакты с минимальным усилием поджатия контактов вакуумной камеры.1. The circuit breaker in the on position passes through short-circuit currents and the rated current through the main contacts with a minimum force to compress the contacts of the vacuum chamber.

2. При отключении гашение дуги осуществляется вакуумной камерой, что значительно увеличивает коммутационный ресурс выключателя, повышает надежность работы, исключает выброс дуги в окружающее пространство, улучшает экологичность.2. When disconnecting, arc extinction is carried out by a vacuum chamber, which significantly increases the switching resource of the circuit breaker, increases the reliability of operation, eliminates the discharge of the arc into the surrounding space, improves environmental friendliness.

3. В отключенном положении образуется видимый разрыв, что позволяет избежать необходимости установки разъединителя.3. In the disconnected position, a visible gap is formed, which avoids the need to install a disconnector.

4. Вакуумная камера для такого выключателя может быть малогабаритной и дешевой, так как она работает только в очень короткий интервал времени при коммутации токов, близких к номинальному.4. The vacuum chamber for such a switch can be small-sized and cheap, since it only works in a very short time interval when switching currents close to the nominal.

Источники информацииSources of information

1. А.А.Чунихин. Электрические аппараты высокого напряжения.1. A.A. Chunikhin. High voltage electrical apparatus.

Выключатели. Том 2. Справочник. М.: Информэлектро, 1996 г., с.117.Circuit breakers. Volume 2. Reference. M .: Informelectro, 1996, p. 117.

2. Патент США №4484044; кл.200-144, опубл. 20.11.1984.2. US patent No. 4484044; cl. 200-144, publ. 11/20/1984.

3. Патент Великобритании №2301227; опубл. 27.11.1996, кл. Н1N.3. British patent No. 2301227; publ. 11/27/1996, class H1N.

4. Патент США №3824359, кл.200-146; опубл. 16.07.1974 (прототип).4. US patent No. 3824359, CL 200-146; publ. 07/16/1974 (prototype).

Claims (1)

Высоковольтный вакуумный выключатель нагрузки, содержащий в каждой из фаз опорные изоляторы, вакуумную дугогасительную камеру, механизм размыкания ее контактов, главные подвижный и неподвижный контакты, разъединяющий подвижный контакт, причем подвижные контакты связаны между собой, а также вал с системой рычагов, передающих вращательное движение от привода, отличающийся тем, что вакуумная дугогасительная камера установлена на главном неподвижном контакте, а механизм отключения содержит контактный ролик, взаимодействующий с профилированным толкателем, закрепленным на подвижном разъединяющем контакте, при этом профиль поверхности толкателя образован двумя дугами окружностей с центром на оси вращения размыкающего контакта, разность между величинами радиусов которых равна сумме величин хода подвижного контакта вакуумной дугогасительной камеры и хода дополнительного поджатия, причем величина меньшего радиуса определяется условием касания контактного ролика и профилированной поверхности толкателя, а длина дуги окружности S меньшего радиуса определяется условиемA high-voltage vacuum load switch containing in each phase support insulators, a vacuum arcing chamber, a mechanism for opening its contacts, the main movable and fixed contacts, disconnecting the movable contact, the movable contacts being interconnected, and also a shaft with a system of levers transmitting rotational movement from the drive, characterized in that the vacuum arcing chamber is mounted on the main fixed contact, and the shutdown mechanism contains a contact roller interacting with the profile a pusher mounted on a movable disconnecting contact, while the surface profile of the pusher is formed by two arcs of circles centered on the axis of rotation of the opening contact, the difference between the radii of which is equal to the sum of the values of the stroke of the movable contact of the vacuum interrupter chamber and the course of the additional preload, the smaller radius being determined the condition of contact of the contact roller and the profiled surface of the pusher, and the length of the arc of a circle S of a smaller radius is determined by the condition S≥3/2 V/ν,S≥3 / 2 V / ν, где V - скорость движения толкателя;where V is the speed of the pusher; ν - частота переменного тока.ν is the frequency of the alternating current.
RU2003119875/09A 2003-07-04 2003-07-04 High-voltage vacuum load switch RU2247439C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2003119875/09A RU2247439C1 (en) 2003-07-04 2003-07-04 High-voltage vacuum load switch

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2003119875/09A RU2247439C1 (en) 2003-07-04 2003-07-04 High-voltage vacuum load switch

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2003119875A RU2003119875A (en) 2004-12-27
RU2247439C1 true RU2247439C1 (en) 2005-02-27

Family

ID=35286403

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2003119875/09A RU2247439C1 (en) 2003-07-04 2003-07-04 High-voltage vacuum load switch

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2247439C1 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009038499A1 (en) * 2007-09-18 2009-03-26 Piskunov, Evgeny Alexeevich High-voltage vacuum load-breaking switch
CN102426976A (en) * 2011-11-23 2012-04-25 珠海西辉电气科技有公司 Spring energy storage mechanism for vacuum load switch
RU2529501C2 (en) * 2012-12-11 2014-09-27 Мухамед Абдулкеримович Мамхегов Vacuum load-break switch
RU168739U1 (en) * 2016-10-26 2017-02-17 Закрытое акционерное общество "Группа компаний "Электрощит"-ТМ Самара" HIGH VOLTAGE LOAD CIRCUIT BREAKER

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009038499A1 (en) * 2007-09-18 2009-03-26 Piskunov, Evgeny Alexeevich High-voltage vacuum load-breaking switch
CN102426976A (en) * 2011-11-23 2012-04-25 珠海西辉电气科技有公司 Spring energy storage mechanism for vacuum load switch
CN102426976B (en) * 2011-11-23 2014-05-28 珠海西辉电气科技有限公司 Spring energy storage mechanism for vacuum load switch
RU2529501C2 (en) * 2012-12-11 2014-09-27 Мухамед Абдулкеримович Мамхегов Vacuum load-break switch
RU168739U1 (en) * 2016-10-26 2017-02-17 Закрытое акционерное общество "Группа компаний "Электрощит"-ТМ Самара" HIGH VOLTAGE LOAD CIRCUIT BREAKER

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5905242A (en) High voltage hybrid circuit-breaker
US4883931A (en) High pressure arc extinguishing chamber
JP2746379B2 (en) Circuit breaker
EP1826791B1 (en) Three-position vacuum interrupter disconnect switch providing current interruption, disconnection and grounding
RU2581599C2 (en) Arc blow-out circuit breaker
RU2668562C1 (en) Double-contact switch with vacuum switching chambers
CN110896005B (en) Vacuum circuit breaker signal feedback mechanism
RU2363066C2 (en) Switch device
RU2247439C1 (en) High-voltage vacuum load switch
RU2418335C1 (en) Vacuum circuit breaker
GB2286725A (en) Sequential isolating circuit breaker
EP3046128B1 (en) Shunt breaking system
CN109416993B (en) Switch with arc extinguishing device
US11688570B2 (en) Switching device
EP0095038A2 (en) Current limiting circuit-breaker having an improved contact arrangement
CN112071719A (en) Circuit breaker opening and closing contact mechanism and circuit breaker
CN115104168A (en) Switching device
GB2119573A (en) Electric arc interrupter
RU2136073C1 (en) High-voltage load switch
RU2529501C2 (en) Vacuum load-break switch
CN109166746B (en) Breaking and closing method of isolation linkage vacuum load switch
RU2037228C1 (en) Single-piston three-pole load switch
JP2866428B2 (en) Puffer type gas circuit breaker
JPH10269913A (en) Puffer type gas-blast circuit-breaker
CN113826181A (en) Optimized three-position switch

Legal Events

Date Code Title Description
QB4A Licence on use of patent

Effective date: 20051129

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20070705

NF4A Reinstatement of patent

Effective date: 20080410

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20090705

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20190705