SU1078485A1

SU1078485A1 - High-voltage breaker intended for strong nominal currents

Info

Publication number: SU1078485A1
Application number: SU833534331A
Authority: SU
Inventors: Николай Михайлович Адоньев; Олег Борисович Воловик; Вячеслав Борисович Зозуля; Владимир Васильевич Ионов; Владимир Евгеньевич Решетников; Федор Борисович Тихомиров
Priority date: 1983-01-06
Filing date: 1983-01-06
Publication date: 1984-03-07

Abstract

1. ВЫСОКОВОЛЬТНЫЙ ВЫКЛЮЧАТЕЛЬ НА БОЛЬШИЕ НОМИНАЛЬНЫЕ ТОКИ преимущественно дл встраивани в экранированные токопроводы, содержащий расположенные в резервуаре по его оси дугогасительные контакты и располо,женные коаксиально с ними главные контакты - полый цилиндрический подвижный и неподвижный в виде розетки с подпружиненными снаружи контактными ламел ми, а также защищающие главные контакты и электрически с ними св занные выступающие за оконечность неподвижных главных контактов искрогасительные контакты, отличающийс тем, что, с цел1г10 повышени коммутационного ресурса, увеличени номинального тока и уменьшени табаритов, искрогасительные контакты установлены внутри неподвижного главного контакта и выполнены в виде подпружиненных изнутри контактных ламелей с дугостойкими наконечниками, контактирующих с внутренней поверхностью оконечности полого цилиндрического подвижного I главного койтакта. 00 4 00 СП1. HIGH-VOLTAGE SWITCH FOR BIG NOMINAL CURRENTS mainly for installation in shielded conductors containing arcing contacts located in the tank along its axis and main contacts located coaxially with them — hollow cylindrical movable and stationary in the form of a socket with outside spring-loaded contact lamellae also protecting the main contacts and electrically connected with them articulated suppressive contacts protruding beyond the tip of the fixed main contacts, characterized in that about, with increasing switching tsel1g10 resource, increasing the rated current and reduce tabaritov, Spark arrester contacts mounted within a stationary main contact and are designed as spring-loaded from inside the arc-contact lamella tips in contact with the inner surface of the tip of the hollow cylindrical movable main koytakta I. 00 4 00 SP

Description

2. Выключатель по п. 1, отличающийс тем, что, с целью продлени срока службы, с внутренней стороны оконечности полого цилиндрического подвижного главного контакта установлено дополнительное кольцо из токопровод щего материала..2. A switch according to claim 1, characterized in that, in order to prolong the service life, an additional ring of conductive material is installed on the inner side of the end of the hollow cylindrical movable main contact.

3. Выключатель по п. 1, отличающийс тем, что, с целью улучшени контактировани , с внутренней стороны оконечности полого цилиндрического подвижного главного контакта установлены дополнительно введенные сменные токопровод щие сегменты.3. The switch according to claim 1, characterized in that, in order to improve the contact, additionally inserted replaceable conductive segments are installed on the inner side of the tip of the hollow cylindrical moving main contact.

Изобретение относитс к электроаппаратостроению , в частности к высоковольтным выключател м на большие номинальные токи.The invention relates to electrical equipment, in particular to high voltage switches for high rated currents.

Известны высоковольтные выключатели на большие номинальные токи, содержащие расположенные концентрично внутри резервуара дугогасительную и главную контактные системы. Подвижные контакты последней выполнены из нескольких параллельно соединенных и симметрично расположенных швеллерообразных шин, разко каюцихс во внешние стороны, причем кажда шина снаружи снабжена одним подпружиненным искрогасительным контактом, расположенным с наружной стороны средней контактирующей полки шины и служащим дл защиты главных контактов от обгорани коммутационной дугой tl 3.. Known high-voltage switches for high rated currents containing concentric and inside the tank arcing and main contact systems. The movable contacts of the latter are made of several parallel-connected and symmetrically arranged channel-like tires, razkayutsihs to the outside, with the tire outside is provided with one spring-loaded spark-arresting contact located outside the middle contacting shelf of the tire and serving to protect the main contacts from burning by the switching arc tl 3 ..

Недостатком таких высоковольтных выключателей вл етс то, что изол ционный зазор между швеллерообразными подвижными главными контактами и неподвижным главным контактом в отключенном положении выключател ограничен.The disadvantage of such high-voltage switches is that the insulating gap between the channel-like moving main contacts and the fixed main contact in the open position of the switch is limited.

Известен также высоковольтный выключатель на большие номинальные токи преимущественно дл встраивани в зкранированные токопроводы, содержащий расположенные в резервуаре по его оси дугогасительные контакты и установленные коаксисшьно с ними главные контакты - полый цилиндрический подвижный и неподвижный в виде розетки с подпружиненньми снаружи электрически св занными контактными ламёл ми, а также защищакщие главные контакты и электрически с ними св занные выступающие за оконечность неподвижных главных контактов искрогасительные контакты Г2з.Also known is a high-voltage switch for large nominal currents mainly for integration into shielded conductors containing arcing contacts arranged in a tank along its axis and main contacts installed coaxially with them and fixed in the form of a socket with spring-loaded outside electrically connected contact lamellae as well as protecting main contacts and electrically connected with them projecting beyond the tip of the fixed main contacts of the spark arrester G2S contacts.

Удлиненные служат одновременно и дл пропускани номинальных токов, и в качестве искрогасительных дл запиты главных контактов от обгорани электрической дугой при ксхммутационных операци х с номинальными токами и токами короткого замыкани .The elongated ones serve both for transmission of rated currents and as arcing for the main contacts from electric arc firing during xmmutation operations with rated currents and short-circuit currents.

Однако при многократных коммутационных операци х удлиненные ламели обгорают. В результате их контактное нажатие уменьшаетс li возрастает переходное контактное сопротивление. Они начинают перегреватьс , и ток, перераспредел сь в номинальном режиме , сбрасываетс на соседние основные ламели, которые, в свою очередь , нагреваютс больше,чем в начальный -период работы выключател . Ухудшение теплового режима работы основных ламелей происходит и в результате того, что при обгорании удлиненных ламелей брызги расплавленного металла контактов и копоть . попадают на соседние смежные с ними основные ламели, уже дополнительно нагруженным током. В итоге снижаютс кс 1мутационный ресурс и надежность известного выключател , а также его номинальный ток нагрузки. Кроме того выключатель имеет большой диаметр, поскольку и основные, и удлиненные ламели главных контактов расположены Iв один р д и коммутируют токи над единой цилиндрической поверхностью подвижного главного контакта.However, with multiple switching operations, the elongated lamellae burn. As a result, their contact pressure decreases, and li increases the contact resistance. They begin to overheat, and the current, redistributed in nominal mode, is dropped to adjacent main lamellae, which, in turn, heat up more than in the initial switch period. The deterioration of the thermal mode of operation of the main lamellae occurs as a result of the fact that when the elongated lamellae are burned, splashing of molten metal contacts and soot. get on adjacent adjacent main lamellae, already additionally loaded with current. As a result, the switching power and reliability of the known switch, as well as its rated load current, are reduced. In addition, the switch has a large diameter, since both the main and the elongated lamellae of the main contacts are located in one row and the currents are switched over the single cylindrical surface of the moving main contact.

Цель изобретени - повышение коммутационного ресурса и надежности выключател , увеличение его номинального тока и уменьшение габаритных размербв.The purpose of the invention is to increase the switching resource and reliability of the circuit breaker, increase its rated current and decrease overall dimensions.

Поставленна цель достигаетс тем, что в высоковольтном выключателе на большие номинальные токи : . преимущественно дл встраивани в экранированные токопроводы, содержащем расположенные в резервуаре по его оси дугогасительные контакты и расположенные коаксиально с ними главные контакты - полый цилиндрический подвижный и неподвижный в виде розетки с подпружиненными снаружи контактными ламёл ми, а также защищающие главные контакты и электрически с ними св занные выступающие за оконечность неподвижных главных контактов искрогасительные контакты, последние установлены рнутри неподвижного главного контакта и выполнены в виде подпружиненных изнутри контактных ламелей с дугостойкими наконечниками, контактирую щих с внутренней поверхностью оконечности полого цилиндрического под вижного главного контакта. С цельюпродлени срока службы с внутренней стороны оконечности полого цилиндрического подвижного главного контакта установлено допол нительно введенное сменное кольцо из токопровод щего материала. Кроме того, с целью улучшени контактировани с внутренней стороны оконечности полого цилиндрическо го подвижного главного контакта могут быть установлены дополнительно введенные сменные токопровод щие сегменты, На фиг.1 схематически показан вы соковольтный выключатель на большие номинальные токи, общий вид; на фиг.2 - узел выключател (увеличено ) ; на фиг.З - оконечность главног подвижного цилиндрического контакта на фиг.4 - узел, разрез. Высоковольтный выключатель на большие номинальные токи (фиг.1) имеет металлический корпус в виде цилиндрического экрана 1, на которы через опорные изол торы 2 опираетс главна токовед5чца контактна система , состо ща из двух медных цилиндров 3 и 4, внутренние торцы которых вл ютс неподвижными контактами главной контактной системы, и подвижного устройства главных контактов 5 выключател , Внутри медного цилиндра 3 вдоль оси вь1клю(чател расположено дугогасительное устройство 6 с. подвижным 7 и неподвижным 8 дугогасительными контактами. Подвижный дугогасительный контакт 7 подпружинен возвратной пружиной 9, Подвижное устройств главных контактов 5 расположено внутри медных цилиндров 3 и 4 коаксиально с дугогасительным устройством б и сочленено штоком 10с пневматическим приводом 11 обеспечивающим включение и отключение выключател . Дл подачи воздуха в при вод 11 с целью включени выключател предусмотрен штуцер 12, дл отключени - штуцер 13. Снаружи око нечность главного неподвижного контакта цилиндра 3 выполнена в виде розетки с ламел ми 14, снабженными пружинами 15, установленными на рграничител х 16 хода. Пружины 15 изо лированы от ламелей 14 и ограничительного кольца 17 изол ционными шайбами 18. Кольцо 17 укреплено на главном неподвижном контакте цилинд ра 3 с помощью скоб 19. П тки ламелей 14 изолированы от неподвижного контакта цилиндра 3 с помощью изол ционного кольца 20 со швеллеобразным профилем в сечении. Электрическ соединение между Лс1мел ми 14 и неподвижным контактомцилиндра 3 осуществл етс с помощью гибких св зей 21. Подвижное устройство главных контактов 5 выполнено в своей наружной части в виде полого цилиндра 22, оконечность которого со стороны неподвижного контакта цилиндра 3 во включенном положении выключател контактирует с ламел ми 14, С внутренней стороны неподвижного главного контакта цилиндра 3 установлена розетка искрогасительных ламелей 23 с накладками 24 из дугогасительного материала. Ламели 23 электрически соединены при помощи гибких св зей 25 и токопровод щего кольца 26 с неподвижным rjlaBHbiM контактом цилиндра 3ч Искрогасительные ламели 23 поджаты при помощи пружины 27 к внутренней поверхности оконечности цилиндра 22 подвижного устройства главных контактов 5, имеющего кольцевой выступ 28 из дугостойкого материала. Оконечность цилиндра 22 подвижного устройства главных контактов 5 снабжена сменным токоведущим кольцом 29 (фиг.З) или сменными токопроврд щими сегментами 30 (фиг,4), При отключении выключател сжатый воздух подаетс в пневматический привод 11 через штуцер 13, Под действием сжатого воздуха поршень привода 11 начинает двигатьс (влево по фиг,1) и т нет за собой подвижное устройство главных контактов 5, При этом сначала происходит размыкание наружных ламелей 14 главных контактов и переброс тока с них на внутренние искрогасительные ламели 23, Затем при Дсшьнейшем движении подвижного ух:тройства главных контактов 5 ламели. 23 тоже размыкаютс и происходит переброс уока на цепь дугогасительного устройства 6. После окончани переброса тока на дугогасительное устройство 6 в его дугогасительную камеру импульсно подаетс сжатый воздух, В результате подвижный 7 и неподвижный 8 контакты дугогасительного устройства 6 paз a:Iкaютc , между ними возн11кает электрическа дуга, котора гаситс в дугогасихельной камере этим же воздухом, К этому времени подвижное устройство главных контактов 5 занимает отключенное положение, обеспечива необход11мый изол ционный воздушный промежуток между неподвижными главными контактами цилиндрами 3 и 4, Под действием возвратной пружины 9 после прекращени импульсйого дуть подвижный дугогасительный контакт 7 дугогасительного устройства 6 замыкает цепь дугогасительной камеры.The goal is achieved by the fact that in a high-voltage switch for high rated currents:. mainly for installation in shielded conductors containing arcing contacts located in the tank along its axis and main contacts coaxial with them - hollow cylindrical movable and stationary in the form of an outlet with spring-loaded contact lamellae, as well as protecting the main contacts and electrically connected with them projectile suppressors protruding beyond the tip of the fixed main contacts, the latter are mounted on the inside of the fixed main contact and are designed as dpruzhinennyh inside contact lamella, arc tips, boiling will contact with the inner surface of the hollow cylindrical tip under Vision main contact. In order to extend the service life of the inner side of the tip of the hollow cylindrical movable main contact, an additionally inserted replaceable ring of conductive material is installed. In addition, in order to improve the contacting from the inside of the end of the hollow cylindrical movable main contact, additionally inserted replaceable conductive segments can be installed. Figure 1 schematically shows a high-voltage switch for high rated currents, general view; figure 2 - node switch (increased); on fig.Z - the tip of the main movable cylindrical contact in figure 4 - the node section. A high-voltage switch for large nominal currents (Fig. 1) has a metal case in the form of a cylindrical screen 1, through which the main current-carrying component of the contact system, consisting of two copper cylinders 3 and 4, is supported through insulators 2, the inner ends of which are fixed contacts the main contact system, and the moving device of the main contacts 5 of the switch, inside the copper cylinder 3 along the v1klyu axis (the arcing device is located 6 sec. movable 7 and fixed 8 arcing contact The movable arcing contact 7 is spring-loaded with a return spring 9, the movable device of the main contacts 5 is located inside the copper cylinders 3 and 4 coaxially with the arcing device b and articulated by a rod 10 with a pneumatic actuator 11 which switches the switch on and off. the switch 12 is provided with a fitting 12, for shutting off - fitting 13. Outside, the limit of the main fixed contact of the cylinder 3 is made in the form of a socket with lamellae 14 equipped with springs 15, mouth Anovlennymi on border 16 x. The springs 15 are insulated from the lamellae 14 and the restrictive ring 17 by insulating washers 18. The ring 17 is fixed on the main fixed contact of the cylinder 3 with staples 19. The sticks of the lamellae 14 are insulated from the fixed contact of the cylinder 3 by means of an insulating ring 20 with a channel-shaped profile in cross section. The electrical connection between LC1mel 14 and the fixed contact of the cylinder 3 is made using flexible connections 21. The movable device of the main contacts 5 is made in its outer part in the form of a hollow cylinder 22, the tip of which from the fixed contact of the cylinder 3 in the on position of the switch contacts the lamellae 14, On the inner side of the fixed main contact of the cylinder 3, a socket of arcing suppressors 23 is installed with overlays 24 of arcing material. The lamellas 23 are electrically connected by means of flexible connections 25 and a conductive ring 26 with a fixed rjlaBHbiM contact of the cylinder 3h. The detractors 23 are preloaded by means of a spring 27 to the inner surface of the end of the cylinder 22 of the moving device of the main contacts 5 having an annular protrusion 28 of arc-resistant material. The extremity of the cylinder 22 of the moving device of the main contacts 5 is equipped with an interchangeable current-carrying ring 29 (FIG. 3) or interchangeable conductor segments 30 (FIG. 4). When the switch is turned off, the compressed air is supplied to the pneumatic actuator 11 through the nozzle 13. Under the action of compressed air the actuator piston 11 begins to move (to the left in FIG. 1) and there is no moving device of the main contacts 5 behind it. At the same time, the outer lamellae 14 of the main contacts first open and the current is transferred from them to the internal arcing suppression laps 23, Then with the latest movement of the mobile ear: the main contact pins are 5 lamellas. 23 is also opened and the transfer of the walkway to the arc extinguishing device 6 occurs. After the current is transferred to the arc extinguishing device 6, compressed air is pulsed in its arc chute, pulsed 7 and fixed 8 contacts of the arc chute 6 rotate: I, there is an electrical connection between them arc, which is extinguished in the arc chamber by the same air, By this time the moving device of the main contacts 5 is in the off position, providing the necessary insulating air romezhutok between the stationary main contacts cylinders 3 and 4, under the action of the return spring 9, after stopping blowing impulsyogo movable arcing contact 7 arc device 6 completes the circuit interrupter chamber.

При включении выключател сжатый воздух подаетс в пневматический привод 11 через штуцер 12 и процесс включени происходит в обратной последовательности, исключа работу дугогасительной камеры.When the switch is turned on, the compressed air is supplied to the pneumatic actuator 11 through the nozzle 12 and the switching process takes place in the reverse order, excluding the operation of the arcing chamber.

Использование изобретени позвол ет значительно увеличить коммутационный ресурс выключател и срок его службы, а также существенно повысить величину номинального тока и надежность выключател в целом. Кроме этого, обеспечиваетс увеличение величины сквозного тока короткого :-замыкани и номинального тока включени выключател . JJ Фи2.г Фиг.З 16 ПThe use of the invention allows to significantly increase the switching resource of the switch and its service life, as well as significantly increase the magnitude of the rated current and reliability of the switch as a whole. In addition, an increase in the amount of short-circuit current through-through is provided: -Clock and rated switch-on current. JJ Phi2.g Fig.Z 16 P

Claims

1. HIGH VOLTAGE CIRCUIT BREAKER FOR LARGE RATED CURRENTS mainly for incorporation into shielded current conductors containing arcing contacts located in the tank along its axis and main contacts located coaxially with them - hollow cylindrical movable and fixed in the form of a socket with contact lamellas spring-loaded from the outside, as well as the main contacts protecting the main contacts and electrically connected spark protruding contacts protruding beyond the end of the fixed main contacts, characterized in that, with intact In order to increase the switching resource, increase the rated current and reduce the dimensions, the spark arrestor contacts are installed inside the fixed main contact and are made in the form of spring-loaded contact lamellas with arc-resistant tips in contact with the inner surface of the tip of the hollow cylindrical movable main contact.

Fsh. 1

2. The switch according to π. 1, characterized in that, in order to extend the service life, an additional ring of conductive material is installed on the inner side of the tip of the hollow cylindrical movable main contact.

3. The switch according to π. 1, characterized in that, in order to improve contacting, additionally inserted replaceable conductive segments are installed on the inner side of the tip of the hollow cylindrical movable main contact 5.