оо
О5
со
О5 Изобретение относитс к электротехнике , конкретнее к высоковольтным электрическим выключател м, используемым дл коммутации электрических сетей высокого напр жени . Известны выключатели, у которых дугогас щей и охлаждающей средой вл етс трансформаторное масло. При работе этих выключателей зона замыкани контактов охлаждаетс маслом, которое омывает контакты и поглощает тепло за счет собственной теплоемкости 1. Однако охлаждение зоны замыкани контактов недостаточно эффективно, так как использование масла не позвол ет в значительной степени устранить такие разрущи-- тельные процессы в контактах, как эррози и окисление. При отключении выключател размыкание его контактов происходит в масле, однако вследствие высокой температуры дуги масло разлагаетс и дуговой разр д происходит в газовой среде. В результате поверхности контактов оказываютс изолированными от охлаждающего их масла и теплоотвод осуществл етс за счет теплообмена сред между поверхностью контактов и масла . Кроме того, корпус такого выключател , представл ющий собой металлический цилиндр , не вл етс хорощим теплоизол тором . В этих выключател х используютс дугогасительные камеры продольно-поперечного дуть , состо щие из пакета изол ционных пластин, в которых скорость охлаждени зоны контактов недостаточно высока, так как хладагент, в качестве которого используетс масло, движетс вначале в горизонтальном направлении, а затем, резко мен направление, в вертикальном направИзвестны- также выключатели с использованием в качестве охлаждающей и дугогас щей среды сжиженных газов вместо масла , например щестифтористой среды, обладающей более высокими электрической прочностью, сжижаемостью и дугогас щими свойствами 2. Недостаток таких выключателей - необходимость специального оборудовани дл закачки газа под очень высоким давлением и применени достаточно герметичных уплотнений дл избежани утечки газа. Кроме того, этот газ не вл етс особо эффективным средством охлаждени , так как способствует уменьшению длительности горени дуги в незначительной степени, но не исключает нагрева поверхности контактов , особенно в услови х интенсивной эксплуатации выключател . Наиболее близким к изобретению вл етс выключатель, содержащий корпус, дугогасительную камеру с жидким диэлектриком , привод, св занный с подвижным контактом, неподвижный контакт, закрепленный в днище корпуса и расположенный внутри дугогасительной камеры 3. Однако дл известного выключател характерна недостаточна эффективность охлаждени зоны замыкани контактов в тот период времени, когда они замкнуты и по ним проходит электрический ток, так как охлаждение зоны замыкани контактов осуществл етс только в момент гащени электрической дуги. При этом значительно сопротивление току в зоне замыкани контактов, вследствие того, что контактируемые поверхности вл ютс источником образовани , тепла, которое способствует по влению окисных пленок на контактируемых поверхност х, увеличива сопротивление контактов. Кроме того, под воздействием разности потенциалов нагретые частицы металла подвергаютс эррозии и обща плотность контакта электродов уменьщаетс , что ведет к снижению надежности работы выключател , Эффективность -дугогашени недостаточна , так как дл гашени дуги в данном выключателе используетс только, продольное дутье в одном направлении, в результате чего уменьщаетс длина и поверхность дуги, менее интенсивно происходит диффузи ионов из дуги в окружающую среду, происходит дугова эрроз,н контактов . Целью изобретени вл етс повыщение надежности и долговечности выключател в работе и улучшение отвода отработанного жидкого ,{1иэлектрика. Поставленна цель достигаетс тем, что в электрическом выключателе, содержащем корпус, дугогасительную камеру с жидким диэлектриком, привод, св занный с подвижным контактом, неподвижный контакт, закрепленный в днище корпуса и расположенный внутри дугогасительной камеры, корпус выполнен в виде двух цилиндров, расположенных один в другом с межстенной вакуумной изол цией, а в качестве жидкого диэлектрика вз та криогенна жидкость , причем подвод и отвод ее осуществл етс через верхнюю крышку корпуса. При этом дугогасительна камера выполнена в виде цилиндра, набранного из дисков, выполненных из изол ционного материала , внутренней своей частью обхватывающего неподвижный контакт с расположенными в нем радиальными каналами, идущими от зоны контактов к периферии камеры и направленными под углом по отношению к основанию. На чертеже изображен электрический выключатель , общий вид. Электрический выключатель имеет корпус 1, выполненный в виде двух цилиндров, крыщку 2 с изол тором 3 и отверстием 4 дл подвижного контакта 5, дугогасительную камеру 6 с радиальнымн каналами 7, неподвижный контакт 8, устройство 9, подающее криогенную жидкость 10 в рабочую камеру 11 и предохранительный клапан 12. В крышке выключател предусматриваетс отверстие 13 дл предохранительного клапана и отверстие 14 дл регулирующего устройства 15. Готовый к работе выключатель заполн етс криогенной жидкостью и термостатируетс в течение получаса. В рабочем пространстве достигаетс температура, близка к - 196°С. При прохождении электрического тока через больщое электрическое сопротивление контактов в зоне контактов начинает выдел тьс тепло. Окружающа контакты криогенна жидкость поглощает тепло, переход из жидкостной фазы в газообразную , и отводитс под крыщку выключател . В результате непрерывного кипени газообразный аргон накапливаетс под крышкой выключател и создает избыточное давление в допустимых пределах (до 5 ати). На это давление настраиваетс регулирующее устройство, которое держит его посто нным на прот жении всего времени работы выключател . В случае аварийной ситуации (короткое замыкание или внезапное отключение) срабатывает предохранительный клапан и сбрасывает давление до нул . В охлаждаемой зоне отсутствуют окислитеЛьные процессы, так как аргон вл етс тыжелым инертным газом. Криогенна жидкость заполн ет резервуар выключател на 2/3 объема и имеет температуру кипени значительно ниже 0°С (например, жидкий азот имеет температуру кипени - 196°С). Термостатирование зоны замыкани контактов способствует снижению электрического сопротивлени в 14 раз и увеличению плотности тока в 10 раз, что дает значительную экономию при эксплуатации высоковольтного выключател и существенно увеличивает надежность и долговечность выключател в работе: увеличиваетс пропускна способность контактов , улучщаютс диэлектрические свойства выключател , так как криогенна жидкость обладает высокими диэлектрическими свойствами, сокращаютс электрические потери на преодоление сопротивлени контактов . В результате кипени криогенной жидкости температура в зоне замыкани контактов понижаетс до температуры кипени криогенной жидкости. Следовательно, тепло, выдел емое в контактах, отводитс кип щей криогенной жидкостью. Охлажденка поверхность контактов не подвергаетс эррозии металла, так как не достигает критической температуры, при которой начинаетс эррози . Эррози металла с поверхности контактов ведет к ухудщению механической прочности контактов, повыщению контактной температуры и, как следствие, снижению надежности и сокращению срока службы выключател . Применение криогенной жидкости позвол ет улучщить механические свойства выключател , что способствует повышению его надежности и срока службы . Использование криогенной жидкости также эффективно при гашении электрической дуги, возникающей при размыкании контактов . Дугогащение происходит за счет высоких скоростей газа, образовавщегос в результате быстрого выкипани криогенной жидкости. Врем гашени дуги значительно сокращаетс , так как газ обладает высокими диэлектрическими свойствами и большой -силой воздействи . Тепло, выдел емое в результате горени дуги, превращает больщое количество криогенной жидкости в газообразное состо ние. Газ с большой ско ростью устремл етс по каналам дугогасительной камеры, разрыва дугу и заполн пространство между контактами. Процесс гащени дуги при этом комплексный и состоит из процесса термостатировани и процесса уничтожени дуги высокоскоростным потоком газа. Дугогасительна камера выключател выполн етс из дисков, которые сделаны из изол ционного материала: Внутри дугогасительной камеры расположены контакты выключател . В дугогасительной камере выполнены радиальные каналы, которые идут от зоны контактов к периферии камеры и направлены под определенными углами по отношению к основанию. расположение каналов позвол ет достичь более высоких скоростей охлаждени зоны замыкани контактов и обеспечить более эффективный отвод отработанного жидкого диэлектрика. Корпус выключател выполн етс из нержавеющий стали (может быть использован любой металл, способный сохран ть свои свойства при низких температурах, например, алюминий, медь и др) Х18Н9Т и представл ет собой коаксиальную конструкцию, т. е. цилиндр в цилиндре . Пространство между стенками вакуумируетс или заполн етс углекислым газом. При заполнении выключател криогенной жидкостью углекислый газ в межстенном пространстве переходит в твердую фазу (температура кристаллизации углекислого газа - 80°С) и в пространстве между стенками создаетс вакуум, вл ющийс хорощим теплоизол тором. Таким образом, обеспечиваетс надежность и долговечность выключател в работе, так как предотвращаетс мгновенное вскипание криогенной жидкости.