RU2498439C1 - Vacuum dead-tank circuit breaker - Google Patents
Vacuum dead-tank circuit breaker Download PDFInfo
- Publication number
- RU2498439C1 RU2498439C1 RU2012120575/07A RU2012120575A RU2498439C1 RU 2498439 C1 RU2498439 C1 RU 2498439C1 RU 2012120575/07 A RU2012120575/07 A RU 2012120575/07A RU 2012120575 A RU2012120575 A RU 2012120575A RU 2498439 C1 RU2498439 C1 RU 2498439C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- insulator
- flange
- tank
- vdk
- gas
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к электротехнике, а именно к коммутационным аппаратам высокого напряжения.The invention relates to electrical engineering, namely to switching devices of high voltage.
Элегаз обладает превосходными электроизоляционными и дугогасительными свойствами, благодаря чему были созданы компактные КРУЭ, значительно сократившие габариты подстанций.SF6 gas has excellent electrical insulating and quenching properties, due to which compact switchgears were created, significantly reducing the size of substations.
Известны баковые элегазовые выключатели, в том числе выключатели комплектных распределительных устройств с элегазовой изоляцией (КРУЭ), содержащие заземленный герметичный корпус с элегазовым дугогасительным устройством, которое закреплено на опорной изоляции внутри этого корпуса, электрические вводы в корпус и привод с передаточным механизмом к дугогасительному устройству.Gas-insulated gas circuit breakers are known, including gas-insulated switchgear complete circuit breakers (GIS), containing a grounded sealed enclosure with a gas-insulated arcing device, which is mounted on the supporting insulation inside this enclosure, electrical inputs to the housing and a drive with a transmission mechanism to the arcing device.
Однако у элегаза есть свои недостатки. При работе выключателя в нем образуются токсичные продукты, и требуется специальная технология по их утилизации. Нарастающее использование элегазового оборудования приводит к нарастающему росту производства элегаза, который, в конечном счете, оказывается в атмосфере, что чревато экологическими проблемами. Кроме того, его использование в районах с суровым климатом затруднено вследствие конденсации элегаза при низких температурах.However, SF6 has its drawbacks. When the switch is operated, toxic products are formed in it, and special technology for their disposal is required. The increasing use of SF6 equipment leads to an increase in the production of SF6 gas, which ultimately ends up in the atmosphere, which is fraught with environmental problems. In addition, its use in areas with harsh climates is difficult due to condensation of SF6 gas at low temperatures.
Известен баковый выключатель с газовой изоляцией, в котором в качестве коммутирующего элемента используется вакуумная дугогасительная камера (ВДК) (патент WO №2011052010, класс H02B 13/02 опубл. 05.05.2011 г.), находящаяся в газовой среде.Known tank switch with gas insulation, in which a vacuum arcing chamber (WDC) is used as a switching element (patent WO No.2011052010,
Вакуумная дугогасительная камера состоит из изоляционного корпуса (стекло, керамика), внутри которого расположены подвижный и неподвижный контакты, сильфон для обеспечения движения подвижного контакта и изоляционная тяга.The vacuum interrupter chamber consists of an insulating body (glass, ceramics), inside of which are movable and fixed contacts, a bellows to ensure the movement of the movable contact, and an insulating rod.
Из-за недостаточной механической прочности изоляционного корпуса ВДК и сильфона давление газа в таком баковом выключателе должно быть весьма низким и близким к атмосферному давлению. Это необходимо также для снижения усилия при обеспечении требуемой скорости движения подвижного контакта ВДК и, соответственно, использования привода с меньшей энергией.Due to the insufficient mechanical strength of the insulating casing of the VDK and the bellows, the gas pressure in such a tank switch must be very low and close to atmospheric pressure. It is also necessary to reduce the effort while ensuring the required speed of the movable contact of the VDK and, accordingly, the use of a drive with lower energy.
Низкое давление газа ведет к потере электрической прочности газовой изоляции, что приводит к значительному росту габарита бака выключателя.Low gas pressure leads to a loss of electrical strength of the gas insulation, which leads to a significant increase in the size of the tank switch.
Наиболее близким к предлагаемому решению является баковый вакуумный выключатель (далее - выключатель), в котором также используется вакуумная дугогасительная камера (Патент США №4458119, класс H01H 33/04 опубл. 03.07.1984 г.), содержащий, по меньшей мере, один газонаполненный бак, с размещенными внутри него полого изолятора, формирующего герметичную камеру, вакуумную дугогасительную камеру (ВДК), состоящую из изолятора с двумя фланцами, причем один из фланцев герметично скреплен с первым фланцем полого изолятора, с расположенными внутри изолятора ВДК подвижного и неподвижного контактов и сильфона, герметично соединенного с фланцем изолятора ВДК, изоляционную тягу, скрепленную с подвижным контактом и проходящую через сильфон ВДК и узел подвижного уплотнения полого изолятора.Closest to the proposed solution is a tank vacuum switch (hereinafter referred to as the switch), which also uses a vacuum arcing chamber (US Patent No. 4,458,119, class H01H 33/04 publ. 07/03/1984), containing at least one gas-filled a tank with a hollow insulator forming an airtight chamber inside it, a vacuum arcing chamber (VDK) consisting of an insulator with two flanges, one of the flanges being hermetically sealed with the first flange of the hollow insulator, with the VDK insulators located odvizhnogo and a stationary contact and a bellows sealingly connected to the flange VAQC insulator, insulating traction, integrated with the movable contact and extending through the bellows and the movable seal VAQC hollow insulator assembly.
Бак выключателя заполнен элегазом при давлении до 0.5 МПа. С целью защиты ВДК от воздействия давления элегаза, она помещена в указанную герметичную камеру. Недостатком такого решения является недостаточная надежность выключателя. Корпус ВДК и герметичная камера конструктивно полностью автономны и не имеют связи с баком выключателя. С течением времени будет иметь место натекание элегаза через подвижное уплотнение в герметичную камеру, что приведет к повышению давления внутри нее и создаст угрозу функционированию ВДК (механическая нагрузка на сильфон и корпус ВДК, снижение скорости движения подвижного контакта). Поскольку герметичная камера не связана с баком выключателя, защита от повышения давления внутри нее возможна только при значительном усложнении конструкции, ведущей к снижению надежности работы выключателя.The circuit breaker tank is filled with SF6 gas at pressures up to 0.5 MPa. In order to protect the VDK from the effects of the pressure of the gas, it is placed in the specified pressurized chamber. The disadvantage of this solution is the lack of reliability of the switch. The VDK case and the sealed chamber are structurally completely autonomous and do not have a connection with the switch tank. Over time, there will be leakage of SF6 gas through the movable seal into the sealed chamber, which will increase the pressure inside it and create a threat to the functioning of the VDK (mechanical load on the bellows and the VDK case, reducing the speed of the moving contact). Since the sealed chamber is not connected to the circuit breaker tank, protection against increasing pressure inside it is possible only with a significant complication of the design, leading to a decrease in the reliability of the circuit breaker.
Известно, что использование элегаза в выключателях при необходимом для отключения токов короткого замыкания давлении ограничивает применение последних в районах с низкими температурами окружающего воздуха. Для этих целей используют смеси элегаза с другими газами. Однако при этом суммарное давление смеси обычно существенно выше того, которое имеет место в чисто элегазовых выключателях. В этом случае применение рассматриваемого решения еще более снижает надежность выключателя.It is known that the use of SF6 gas in circuit breakers at the pressure necessary to turn off short-circuit currents limits the use of the latter in areas with low ambient temperatures. For these purposes, use a mixture of gas with other gases. However, in this case, the total pressure of the mixture is usually significantly higher than that which occurs in purely SF6 circuit breakers. In this case, the application of the considered solution further reduces the reliability of the circuit breaker.
Техническим результатом изобретения является повышение надежности бакового вакуумного выключателя, его экологической безопасности и безопасности окружающей среды, а также расширение сфер применения выключателей на районы с суровыми климатическими условиями.The technical result of the invention is to increase the reliability of the tank vacuum circuit breaker, its environmental safety and environmental safety, as well as expanding the scope of application of circuit breakers in areas with severe climatic conditions.
Указанный технический результат достигается тем, что в баковом вакуумном выключателе, содержащем, по меньшей мере, один газонаполненный бак, с размещенными внутри него полого изолятора, формирующего герметичную камеру, вакуумную дугогасительную камеру (ВДК), состоящую из изолятора с двумя фланцами, причем один из фланцев герметично скреплен с первым фланцем полого изолятора, с расположенными внутри изолятора ВДК подвижного и неподвижного контактов и сильфона, герметично соединенного с фланцем изолятора ВДК, изоляционную тягу, скрепленную с подвижным контактом, и проходящую через сильфон ВДК и узел подвижного уплотнения полого изолятора, новым является то, что второй фланец полого изолятора также герметично скреплен с газонаполненным баком выключателя.The specified technical result is achieved in that in a tank vacuum circuit breaker containing at least one gas-filled tank, with a hollow insulator forming an airtight chamber inside it, a vacuum arcing chamber (VDC), consisting of an insulator with two flanges, one of flanges are hermetically fastened to the first flange of the hollow insulator, with movable and fixed contacts and a bellows located inside the VDK insulator, hermetically connected to the VDK insulator flange, the insulating rod is fastened th to the movable contact, and extending through the bellows and the movable seal VAQC hollow insulator assembly, new is that the second flange of the hollow insulator and hermetically bonded to gas-filled switch tank.
Вакуумная дугогасительная камера расположена внутри полого изолятора, при этом его первый фланец герметично скреплен с фланцем изолятора ВДК со стороны ее неподвижного контакта.A vacuum interrupter chamber is located inside the hollow insulator, while its first flange is hermetically fastened to the flange of the insulator VDK from the side of its fixed contact.
Вакуумная дугогасительная камера расположена снаружи полого изолятора, при этом его первый фланец герметично скреплен с фланцем изолятора ВДК со стороны ее подвижного контакта.The vacuum interrupter chamber is located outside the hollow insulator, while its first flange is hermetically fastened to the flange of the insulator VDK from the side of its movable contact.
Полый изолятор состоит из нескольких частейHollow insulator consists of several parts
Герметичная камера снабжена предохранительным устройством.The sealed chamber is equipped with a safety device.
Применение указанного полого изолятора, скрепленного с баком выключателя вторым фланцем, формирует герметичную камеру, изолированную от остального объема газонаполненного бака (далее - бак), внутри которой может располагаться ВДК. В этом случае, внутри нее давление газа поддерживается постоянно низким, что обеспечивает нормальное функционирование ВДК. Для этой же цели герметичная камера может заполняться изоляционной жидкостью. В остальном объеме бака для уменьшения его габаритов может использоваться газовая изоляция под повышенным давлением. Предотвращение повышения давления газа внутри герметичной камеры обеспечивается предохранительным устройством. Поскольку второй фланец герметичной камеры связан с баком предохранительное устройство имеет выход через стенку бака в окружающую среду.The use of the specified hollow insulator, fastened to the switch tank by a second flange, forms a sealed chamber isolated from the rest of the gas-filled tank (hereinafter referred to as the tank), inside which the air-tight compressor can be located. In this case, inside it, the gas pressure is kept constantly low, which ensures the normal functioning of the air-gas compressor. For the same purpose, the sealed chamber may be filled with insulating liquid. In the remaining volume of the tank, gas insulation under increased pressure can be used to reduce its dimensions. Prevention of increased gas pressure inside the sealed chamber is provided by a safety device. Since the second flange of the sealed chamber is connected to the tank, the safety device has an outlet through the wall of the tank into the environment.
Вариант с расположением ВДК снаружи полого изолятора также возможен в случае, если материал корпуса ВДК способен выдержать повышенное давление газа. В этом случае герметичная камера с более низким давлением обеспечивает надежное функционирование сильфона, подвижного уплотнения и привода ВДК.A variant with the arrangement of the airborne insulator outside the hollow insulator is also possible if the material of the insulator insulator can withstand increased gas pressure. In this case, a sealed chamber with a lower pressure ensures the reliable operation of the bellows, the movable seal and the drive of the airborne collar.
Изолятор герметичной камеры может быть выполнен из нескольких частей. В этом случае упрощается выполнение токосъема с фланца ВДК, связанного с подвижным контактом.The sealant chamber insulator may be made of several parts. In this case, it is simplified to carry out current collection from the flange of the VDK associated with the movable contact.
На фиг.1 представлен пример исполнения бакового вакуумного выключателя с ВДК, расположенной внутри полого изолятора.Figure 1 presents an example of a tank vacuum circuit breaker with a VDK located inside a hollow insulator.
На фиг.2 приведен пример исполнения бакового вакуумного выключателя с ВДК, расположенной снаружи полого изолятора.Figure 2 shows an example of a tank vacuum circuit breaker with a VDK located outside the hollow insulator.
Баковый вакуумный выключатель содержит металлический газонаполненный бак 1. Если баковый выключатель состоит из нескольких дугогасительных разрывов, то он может состоять из нескольких баков. Внутри бака размещены: полый изолятор 2 (фиг.2), который может состоять из нескольких частей 2а и 2б (фиг.1), с двумя фланцами 3, 4; вакуумная дугогасительная камера 5; изоляционная тяга 6, связанная с приводом выключателя. В баке выключателя расположены изоляторы высоковольтных вводов 7. Полый изолятор (фиг.1) формирует герметичную камеру, внутри которой располагают ВДК, состоящую из изолятора 8 с двумя фланцами 8а, 8б, подвижного 9 и неподвижного 10 контактов, сильфона 11. Сильфон герметично соединен с фланцем 86 изолятора ВДК. Изоляционная тяга 6 скреплена с подвижным контактом ВДК и проходит через сильфон ВДК и узел подвижного уплотнения 12 полого изолятора. Герметичная камера имеет предохранительное устройство 13, поддерживающее требуемое давление внутри полого изолятора, например, предохранительный клапан.The tank vacuum switch contains a metal gas-filled
Герметичная камера образована за счет того, что первый фланец 3 полого изолятора 2 герметично скрепляют с фланцем 8а изолятора ВДК со стороны ее неподвижного контакта 10, а его второй фланец 4 - с баком выключателя. Здесь ВДК располагается внутри герметичной камеры (фиг.1). Но она может располагаться и снаружи герметичной камеры (фиг.2). Тогда первый фланец 3 полого изолятора герметично скрепляют с фланцем 86 изолятора ВДК со стороны ее подвижного контакта 9, а его второй фланец 4 - с баком выключателя.The hermetic chamber is formed due to the fact that the
Снаружи полого изолятора давление газа может быть любым в соответствии с конкретными техническими требованиями на выключатель по температуре окружающей среды и габариту. Внутри этого изолятора в герметичной камере давление выбирается из условия допустимого давления для надежной работы ВДК.Outside the hollow insulator, the gas pressure can be any in accordance with the specific technical requirements for the circuit breaker in terms of ambient temperature and size. Inside this insulator in a sealed chamber, the pressure is selected from the condition of the permissible pressure for reliable operation of the air-breathing apparatus.
Операции включения и отключения выключателя выполняют посредством передачи через изоляционную тягу 6, проходящую через сильфон 11 и узел подвижного уплотнения 12, импульса движения от привода к подвижному контакту ВДК 9. Сильфон при этом обеспечивает герметичность самой вакуумной дугогасительной камеры и не испытывает опасных механических нагрузок, поскольку внутри него также как внутри полого изолятора давление газа низкое или газ заменен изоляционной жидкостью. Тоже самое можно сказать про узел подвижного уплотнения.The operation of switching the switch on and off is performed by transmitting, through the
В предлагаемом решении в качестве основной изоляции можно использовать газовые смеси с более высоким давлением. А использование в качестве изолирующего газа сжатого воздуха обеспечит неограниченную климатическую зону эксплуатации выключателя и гарантирует его полную экологическую чистоту.In the proposed solution, gas mixtures with a higher pressure can be used as the main insulation. And the use of compressed air as an insulating gas will provide an unlimited climatic zone of operation of the circuit breaker and guarantee its full environmental cleanliness.
При этом использование предохранительного устройства обеспечит защиту ВДК от опасного для нее повышенного давления.At the same time, the use of a safety device will ensure the protection of the airborne complex against dangerous high pressure.
Claims (5)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012120575/07A RU2498439C1 (en) | 2012-05-18 | 2012-05-18 | Vacuum dead-tank circuit breaker |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012120575/07A RU2498439C1 (en) | 2012-05-18 | 2012-05-18 | Vacuum dead-tank circuit breaker |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2498439C1 true RU2498439C1 (en) | 2013-11-10 |
Family
ID=49683341
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2012120575/07A RU2498439C1 (en) | 2012-05-18 | 2012-05-18 | Vacuum dead-tank circuit breaker |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2498439C1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2764166C1 (en) * | 2021-07-09 | 2022-01-13 | Общество с ограниченной ответственностью "Эльмаш (УЭТМ)" (ООО "Эльмаш (УЭТМ)" | High-voltage bushing of sealed gas-filled switchgear |
RU2798074C1 (en) * | 2022-12-29 | 2023-06-14 | Общество с ограниченной ответственностью "Эльмаш (УЭТМ)" (ООО "Эльмаш (УЭТМ)") | Self-aligning contact assembly of high-voltage gas-filled switchgear |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1065908A1 (en) * | 1982-07-19 | 1984-01-07 | Минусинское Отделение Всесоюзного Электротехнического Института Им.В.И.Ленина | Vacuum circuit breaker |
US4458119A (en) * | 1982-05-27 | 1984-07-03 | Tokyo Shibaura Denki Kabushiki Kaisha | Hybrid circuit breaker |
JPS60141038U (en) * | 1984-02-29 | 1985-09-18 | 株式会社日立製作所 | vacuum switchgear |
WO2007132598A1 (en) * | 2006-05-11 | 2007-11-22 | Japan Ae Power Systems Corporation | Vacuum circuit breaker of tank type |
WO2011052010A1 (en) * | 2009-10-29 | 2011-05-05 | 三菱電機株式会社 | Tank-type vacuum interrupter |
-
2012
- 2012-05-18 RU RU2012120575/07A patent/RU2498439C1/en active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4458119A (en) * | 1982-05-27 | 1984-07-03 | Tokyo Shibaura Denki Kabushiki Kaisha | Hybrid circuit breaker |
SU1065908A1 (en) * | 1982-07-19 | 1984-01-07 | Минусинское Отделение Всесоюзного Электротехнического Института Им.В.И.Ленина | Vacuum circuit breaker |
JPS60141038U (en) * | 1984-02-29 | 1985-09-18 | 株式会社日立製作所 | vacuum switchgear |
WO2007132598A1 (en) * | 2006-05-11 | 2007-11-22 | Japan Ae Power Systems Corporation | Vacuum circuit breaker of tank type |
WO2011052010A1 (en) * | 2009-10-29 | 2011-05-05 | 三菱電機株式会社 | Tank-type vacuum interrupter |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2764166C1 (en) * | 2021-07-09 | 2022-01-13 | Общество с ограниченной ответственностью "Эльмаш (УЭТМ)" (ООО "Эльмаш (УЭТМ)" | High-voltage bushing of sealed gas-filled switchgear |
RU2798074C1 (en) * | 2022-12-29 | 2023-06-14 | Общество с ограниченной ответственностью "Эльмаш (УЭТМ)" (ООО "Эльмаш (УЭТМ)") | Self-aligning contact assembly of high-voltage gas-filled switchgear |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
TWI627650B (en) | Switching device and fuse unit | |
JP4724003B2 (en) | Gas insulated switchgear | |
JP4764906B2 (en) | Vacuum switch and vacuum switch gear | |
EP2568493B1 (en) | High-Voltage switching device | |
CN105119183A (en) | Nitrogen insulation annular net cabinet | |
US3947650A (en) | Gas-insulated switch for an underground power distrubution system | |
NO325499B1 (en) | Single phase or multi phase switching device in an enclosing housing | |
KR20020039244A (en) | Gas-Insulated Switching Apparatus | |
CN204835351U (en) | Fixed inflatable of box exchanges metal enclosed switchgear | |
RU2498439C1 (en) | Vacuum dead-tank circuit breaker | |
CN101017964A (en) | Fully-insulated waterproof switch cabinet | |
CN201570436U (en) | Self-energy sulphur hexafluoride high-voltage circuit breaker | |
CN205029239U (en) | Insulating looped netowrk cabinet of nitrogen gas | |
JP4712609B2 (en) | Switchgear | |
JP3623333B2 (en) | Substation equipment | |
JP4212595B2 (en) | Gas insulated switchgear | |
EP3937203A1 (en) | Vacuum load break switch for performing vacuum making/breaking and isolation operation in a single stroke | |
KR100819508B1 (en) | An environment-friendly high voltage load break switch and circuit breaker | |
JP4119441B2 (en) | Gas insulated switchgear | |
GB2471925A (en) | Electrical switchgear | |
JP2004236455A (en) | Gas-insulated switchgear | |
CN112233933A (en) | Environment-friendly gas-insulated circuit breaker | |
JP4011050B2 (en) | Vacuum switchgear | |
JP2012033363A (en) | Insulator type switchgear | |
US10784659B2 (en) | Switchgear with removable circuit interrupter configuration |