SU1094082A1

SU1094082A1 - High-voltage gas switch

Info

Publication number: SU1094082A1
Application number: SU823409869K
Authority: SU
Inventors: Валентин Иванович Абдулов; Юрий Иосифович Вишневский; Савелий Самуилович Гутнер; Валерий Наумович Киневский; Сергей Михайлович Осипов; Иван Васильевич Порохня; Борис Михайлович Сушков; Виктор Константинович Тарасов; Владлен Семенович Чемерис; Олег Иванович Черненко
Priority date: 1982-03-23
Filing date: 1982-03-23
Publication date: 1984-05-23
Also published as: SU1034088A1

Abstract

1. ВЫСОКОВОЛЬТШ Й ГАЗОВЫЙ ВЫКЛЮЧАТЕЛЬ, каждый полюс которого содержит по крайней мере одно автопневматическое дугогасительное устройство, размещенное в среде сжатого газа с высокой дугогаси- тельной способностью, например SFg, внутри фарфорового изол тора, установленного на опорном полом фарфоровом изол торе, внутренн полость которого сообщаетс с внутренней полостью указанного фарфорового изол тора, привод дугогасительного . устройства и элементы контрол за состо нием газа, расположенные на потенциале земли, а также фланцы и уплотнени , герметизирующие внутренние полости изол торов, о т - ,,. личающийс тем, что, с целью экономии дугогас щего газа, повьшени надежности выключател , увеличени межремонтных сроков, а также упрощени монтажа и демонтажа при ревизи х, дугогасительное устройство , размещенное в среде сжатого газа с высокой дугогасительной способностью, пометцено в дополнительно введенный герметичный цилиндр , выполненный из изол ционного ударопрочного материала, устойчивого к среде этого газа и продуктам его разложени , например, на основе лавсановой нити, с торцовыми за .глушками и уплотнени ми, размещенными внутри фарфорового изол тора с зазором относительно его цилиндрической поверхности, а внутренн полость опорного фарфорового изол тора и сообщающа с с ней полость фа1 форового изол тора, в котором размещен дополнительный цилиндр с дугогасительным устройством, заСО 4:; полнены сухим газом под небольшим избыточным давлением, причем в опорО 00 1чЭ ном изол торе установлена дополнительно введенна изол ционна трубка , например, из фторопласта, св зывающа внутреннкно полость дополнительного герметичного цилиндра с элементами контрол . 2, Выключатель по п. 1, отличающийс тем, что, с целью удобства монтажа, демонтажа и транспортировки, нижн торцова заглушка дополнительного цилиндра и оба конца изол ционной трубки, установленной в опорном изол торе, снабжены обратными клапанами, выпол1. HIGH VOLTAGE GAS SWITCH, each pole of which contains at least one auto-pneumatic arcing device placed in an environment of compressed gas with high arc-suppressing ability, for example SFg, inside a porcelain insulator installed on a supporting hollow porcelain insulator, the internal cavity of which communicates with the internal cavity of the specified porcelain insulator, the arcing drive. devices and elements for monitoring the state of the gas located on the ground potential, as well as flanges and seals sealing the internal cavities of the insulators, o t -,. Considering that, in order to save arc gas, increase switch reliability, increase repair time, and simplify installation and disassembly during revisions, the arc suppressor placed in a high arc-suppression gas medium is marked with an additionally introduced hermetic cylinder, made of an insulating impact-resistant material resistant to the medium of this gas and its decomposition products, for example, based on a polyester thread, with end caps and seals, is placed bubbled inside a porcelain insulator with a clearance relative to its cylindrical surface and the inner cavity of the support of the porcelain insulator with and informing her cavity fa1 Vor insulator, wherein a further cylinder disposed arcing device CJSIC 4 :; They are filled with dry gas under a slight overpressure, and additionally an insulating tube, for example, made of fluoroplastic, is installed in the support of an insulator, connecting the cavity of the additional hermetic cylinder with the control elements. 2, a switch according to claim 1, characterized in that, for ease of installation, disassembly and transportation, the bottom end cap of the auxiliary cylinder and both ends of the insulating tube installed in the support insulator are provided with check valves,

Description

ненными с возможностью герметичного соединени внутренних объемов изол ционной трубки, дополнительного цилиндра и элементов контрол при их стыковке и сохранени герметичности указанных объемов при их разъединении .with the possibility of hermetically connecting the internal volumes of the insulating tube, the auxiliary cylinder and the control elements when they dock and maintaining the tightness of the indicated volumes when they are disconnected.

Зо Выключатель по пп.I и 2, о т л и- чающийс тем,что,с целью расширени нижнего предела допустимых температур окружающего газа,внутри опорного изол тора на потенциале земли установлен дополнительно введенный электроподогреватель.DIP Switch on clauses I and 2, which is due to the fact that, in order to expand the lower limit of permissible ambient gas temperatures, an additionally introduced electric heater is installed on the ground potential inside the reference insulator.

Изобретение относитс к высоковольтному аппаратостроению.This invention relates to a high voltage apparatus.

Известны высоковольтные газовые выключатели, содержащие автопневматическое компрессионное дугогасительное устройство, размещенное внури фарфорового изол тора, установленного на опорном полом форфоровом изол торе. Полости изол тора заполнены сжатым элегазом (SF ) и сообщаютс между собой. Изол торы снабжены торцовыми фланцами- и уплотнени ми , герметизирующими их внутренние полости. Привод дугогасительног устройства и элементы контрол за состо нием газа расположены на потенциале земли 13Однако эти выключатели потребл ют большой объем элегаза, который вл етс дорогосто щим и ненадежен в процессе эксплуатации за счет проникновени влаги через торцовые герметизирующие уплотнени , так как влага ухудшает дугогас щие и изол ционные свойства SF, вступа во взаимодействие с пpoдyктa tи разложени SFg (фторидами), по вл ющимис под воздействием электрической дуги, в результате чего образуютс соединени , вызывающие эрозию всех элементов дугогасительного устройства.High-voltage gas switches are known, which contain an auto-pneumatic compression arcing device placed inside a porcelain insulator mounted on a supporting hollow forwarder. The insulator cavities are filled with compressed SF6 gas and communicate with each other. Insulators are provided with end flanges and seals sealing their internal cavities. Drive arcing devices and gas monitoring elements are located on the ground potential. 13 However, these switches consume a large amount of SF6 gas, which is expensive and unreliable during operation due to the ingress of moisture through end seals, as moisture deteriorates the arc joints and isolates SF properties, entering into interaction with the product t and decomposition of SFg (fluorides), arising under the influence of an electric arc, as a result of which compounds form iju all elements arc device.

Кроме того, необходимо производить частые ревизии дл перегонки SFft через специальные фильтры с целью сушки и удалени фторидов.In addition, frequent revisions must be made to distill SFft through special filters in order to dry and remove fluoride.

Эти выключатели также нуждаютс в дорогосто щих фарфоровых изол торах , устойчивых к соединени м, образующимс в результате взаимодействи фторидов с влагой. Причем эти изол торы должны иметь шлифованные торцовые и ц ши щрическнеThese switches also need expensive porcelain insulators that are resistant to compounds resulting from the interaction of fluoride with moisture. Moreover, these insulators should have ground face and ti chi

поверхности и быть абсолютно герметичными , что также увеличивает их стоимость. При этом возможна взрывоопасность из-за применени фарфора , работающего под давлением сжатого газа.surface and be completely sealed, which also increases their value. At the same time, explosion hazard is possible due to the use of porcelain working under pressure of compressed gas.

Дл вакуумировани и заполнени элегазом выключател на месте уста- новки после окончательной сборки примен етс специальное устройство имеющее значительные габариты и применение которого на открытых подстанци х , особенно в зимних услови х , представл ет значительные трудности . Ревизи дугогасительного устройства сложна, так как при этом требуетс удаление SF не только из фарфорового изол тора, в котором расположено дугогасительное устройство, но и из фарфорового опорного изол тора.For evacuating and filling a switch with an SF6 gas at the installation site, after the final assembly, a special device with considerable dimensions is used, and the use of which at open substations, especially in winter conditions, presents considerable difficulties. The revision of the arc-suppressing device is complicated, since it requires the removal of SF not only from the porcelain insulator, in which the arc-suppressing device is located, but also from the porcelain supporting insulator.

Известен высоковольтный газовый выключатель, содержащий полюса по крайней мере с одним дугогасительным устройством, размещенным в среде сжатого газа с высокой дугогасительной способностью, например SFg, внутри фарфорового изол тора, установленного на опорном полом фарфоровом изол торе, внутренн полость которого сообщаетс с внутренней полостью фарфорового изол тора , привод дугогасительного устройства и элементы контрол за состо нием газа, расположенные на потенциале земли, а также фланцы и уплотнени р герметизирующие внутренние полости изол торов С2.A high-voltage gas switch is known that contains poles with at least one arcing device placed in a high arcing gas environment, for example SFg, inside a porcelain insulator mounted on a hollow porcelain insulator, whose internal cavity communicates with the inner cavity of the porcelain insulator the torus, the drive of the arc-suppressing device and the elements of control over the state of the gas, located on the ground potential, as well as the flanges and seals p sealing the inner The internal cavities of C2 insulators.

Однако это не исключает необходимость в вакуумировании и заполнении элегазом выключател на месте монтажа, так как транспортирование фарфора под давлением сжатого газа. особенно опорной колонки, вес которой достигает то1шы, а высота -7м недопустимо по услови м техники безопасности . Целью изобретени вл етс экономи дугогас щего газа, повышение надежности выключател , увеличение межремонтных сроков, упрощение монтажа и демонтажа при ревизи х. Эта цель достигаетс тем, что в высоковольтном газовом выключателе , каждый полюс которого содержит по крайней мере одно автопневматическое дугогасительное устройство, размещенное в среде сжатого газа с высокой дугогасительной способностью , например SF внутри фарфоро вого изол тора, установленного на опорном полом фарфоровом изол торе, внутренн полость которого сообщаетс с внутренней полостью фарфорового изол тора, привод дугогаситель ного устройства и элементы контрол за состо нием газа, расположенные на потенциале земли, а также фланцы и уплотнени , герметизирующие внутренние полости изол торов, дугогасительное устройство, размещенное в среде сжатого газа с высокой дуго гасительной способностью, помещено в дополнительный герметичный цилинд выполненный из изол ционного ударопрочного материала, устойчивого к среде этого газа и продуктам его разложени , например, на основе лав сановой нити, с торцовыми заглушкам с уплотнени ми размещенными внутри фарфорового изол тора с зазором относительно его цилиндрической поверхности , а внутренн полость это го опорного фарфорового изол тора и сообщающа с с ней полость фарфорового изол тора, в котором размеще дополнительный циливдр с дугогасительным устройством заполнена сухим газом под небольшим избыточным давлением, причем в опорном изол то ре установлена дополнительно введен на изол ционна трубка, например, из фторопласта, св зывающа внутреннюю полость дополнительного герметичного цилиндра с элементами кон рол за состо нием газа. Кроме того, нижн торцова заглушка дополнительного цилиндра и оба конца изол ционной трубки, уста новленной в опорном изол торе, снаб жены обратными клапанами, вьшолнен- ными с возможностью герметичного соединени внутренних объемов дополнительного цилиндра, изол ционной трубки и приборов контрол при их стыковке и сохранени герметичности (запирани ) при их разъединении . Причем с целью расширени нижнего предела допустимых температур окружающего выключатель газа внутри опорного изол тора на потенциале земли установлен дополнительный электроподогреватель. На фиг. 1 изображен вариант полюса предлагаемого выключател ; на фиг. 2 и 3 - узлы выключател , заполн емые сжатым газом с высокой дугогасительной способностью, например SFg, до начала монтажа. Полюс выключател содержит полый опорный изол тор 1, на котором установлен через переходной токосъемный фланец 2 с отверсти ми 3 другой польй изол тор 4. Внутренние полости изол торов 1 и 4 герметизированы при помощи фланцев 5 и 6 и уплотнений 7-12. Полости изол торов 1 и 4 заполнены сухим воздухом под небольшим избыточным давлением. Заполнение может быть осуществлено любым из известных методов, например путем посто нной вентил ции сухим воздухом под небольшим избыточным давлением. Внутри изол тора 4 установлен на токосъемном флаце 2 изол ционный ударопрочный цилиндр 13, выполненный, например, из лавсанотекстолитовой нити с неорганическим св зующим и герметизированный при помощи токоведущих заглушек 14 и 15 и уплотнений 16 и 17. Заглушка 14 снабжена токосъемным 18, а заглушка 15 - подпружиненным обратным клапаном i 9. Полость 20 цилиндра 13 заполнена сжатым газом (SFg). Внутри цилиндра 13 расположено автопневматическое дугогасительное устройство 21. Полость 20 цилиндра 13 герметично соединена при помощи ИЗОЛЯЦИОННО трубки 22, выполненной например, из фторопласта, и уплотнений 23 и 24 с прибором 25 контролирующим состо ние SFg в полости 20 цилиндра 13. Внутренн полость 26 трубки 22 имеет небольшое сечение. Изол ционна трубка 22 с обоих концов снабжена подпружиненными клапанами 27 и 28. Управi ление дугогасительным устройством 21 осуществл етс приводом 29, рас положенным на потенциале земли. Внутри опорного изол тора на потен циале земли установлен электроподо греватель 30, Внутренн полость 20 узла(фиг. состо щего из изол ционного ударопрочного цилиндра 13, токоведущих заглзшек 14 и 15, уплотнений 16 и 17, подпружиненного клапана 19 и ав топневматического дугогасительного устройства 21, заполн етс SF на заводе-изготовителе или в специальной мастерской на подстанции. Внутренн полость 26 узла(фиг.3 состо щего из изол ционной трубки 22, выполненной, например, из ф -оропласта , подпружиненных обратных клапанов 27 и 28, также заполн етс SF : f на заводе-изготовителе или в мастерской на подстанции, При монтаже выключател узлы (фиг, 2 и 3) герметично стыкуютс между собой и с прибором 26 (фиг.1) прк помощи уплотнений 23 и 24, При стыковке обратные клапаны 19, 27 и 28 открываютс . При разборке во времени ревизии обратные клапаны 19, 27 и 28 под действием пружин закрываютс , обеспечива герметизацию полостей 20 и 26 узлов, изображенных на фиг, 2 и 3, Электродвигатель 30 выключаетс , когда минусовое значение температуры окружающего выключатель воздуха становитс равным температуре сжи82 жени SF;, При включении электроподогревател 30 газ, наход щийс в изол торах и 4, нагреваетс , и за счет конвективной передачи тепла происходит нагрев изол ционного цилиндра 13 и наход щегос внутри него газа до температуры, необходимой дл поддержани SF в газообразном состо нии. Предлагаема конструкци выключател позвол ет уменьшить расход SF, так как объем, заполн емый газом, невелик, повысить надежность и увеличить межремонтный период за счет исключени возможности проникновени влаги в SFj, так как объем, в котором находитс SF, окружен сухим газом, кроме того, повьшаетс надежность и уменьшаетс стоимость выключател за счет исключени необходимости в фарфоровых изол торах повышенной точности изготовлени , работающих под давлением сжатого газа и устойчивых к продуктам разложени SF (фторидам), а также упрощаетс монтаж и демонтаж, так как узлы вы1слючател , работакицие под давлением сжатого газа (), малогабаритны, легки, автономны и ударопрочны, что позвол етзаполн ть их сжатым газом на заводе-изготовителе или в специальной мастерской на подстанции. Причем расшир етс нижний предел допустимых температур окружающего выключатель воздуха за счет наличи электроподогревател , However, this does not exclude the need for vacuuming and filling an on-site switch with an SF6 gas, since transportation of porcelain under pressure is compressed gas. especially the support column, the weight of which reaches to1шы, and the height of -7m is unacceptable under the terms of safety regulations. The aim of the invention is to save arc gas, increase switch reliability, increase turnaround time, simplify installation and disassembly during revisions. This goal is achieved by the fact that in a high-voltage gas switch, each pole of which contains at least one auto-pneumatic arcing device placed in a medium of high arcing gas, for example SF inside a porcelain insulator mounted on a hollow porcelain insulator, is internally the cavity of which is connected with the internal cavity of the porcelain insulator, the drive of the arcing device and gas monitoring elements located on the ground potential, and Also, flanges and seals sealing the inner cavities of the insulators, an arcing device placed in an environment of compressed gas with a high arcing capacity, is placed in an additional sealed cylinder made of an insulating impact-resistant material resistant to the environment of this gas and its decomposition products, for example, a lava string thread, with end caps with seals placed inside a porcelain insulator with a gap relative to its cylindrical surface, and the internal cavity of this op A porcelain insulator and a porcelain insulator cavity communicating with it, in which an additional cylinder with an arcing device is placed, is filled with dry gas under a slight overpressure, and is additionally inserted into an insulating tube, for example, from a fluoroplastic resin, the internal cavity of the additional hermetic cylinder with the control elements for the state of the gas. In addition, the bottom end cap of the auxiliary cylinder and both ends of the insulating tube installed in the support insulator are provided with check valves that are fitted with the possibility of tightly connecting the internal volumes of the auxiliary cylinder, insulating tube and control devices when they are joined and stored. tightness (lock) when they are disconnected. Moreover, in order to expand the lower limit of the permissible temperatures of the surrounding gas switch inside the supporting insulator, an additional electric heater was installed on the ground potential. FIG. 1 shows a variant of the pole of the proposed switch; in fig. 2 and 3 - switch units filled with high arc extinguishing compressed gas, for example SFg, prior to installation. The switch pole contains a hollow support insulator 1, on which it is installed through a transitional collector flange 2 with openings 3 and another insulator 4. The internal cavities of insulators 1 and 4 are sealed with flanges 5 and 6 and seals 7-12. The cavities of insulators 1 and 4 are filled with dry air under a slight overpressure. Filling can be carried out by any of the known methods, for example, by constant ventilation with dry air under a slight overpressure. Inside the insulator 4, an insulating impact-resistant cylinder 13 is mounted on the collector plate 2, made, for example, of lavsan textolite yarn with an inorganic binder and sealed with current-carrying caps 14 and 15 and seals 16 and 17. The cap 14 is provided with a collector 18 and cap 15 - spring-loaded non-return valve i 9. The cavity 20 of the cylinder 13 is filled with compressed gas (SFg). Inside the cylinder 13, an auto-pneumatic arcing device 21 is located. The cavity 20 of the cylinder 13 is hermetically connected by means of an INSULATION tube 22, for example made of fluoroplastic, and seals 23 and 24, to an instrument 25 monitoring the state of SFg in the cavity 20 of the cylinder 13. Internal cavity 26 of tube 22 has a small cross section. The insulating tube 22 is provided at both ends with spring-loaded valves 27 and 28. The arcing device 21 is controlled by an actuator 29 located at ground potential. An electric heater 30, an internal cavity 20 of the node is installed on the ground potential of the insulator (Fig. Consisting of an insulating impact-resistant cylinder 13, current-carrying plugs 14 and 15, seals 16 and 17, a spring-loaded valve 19 and an automatic pneumatic arcing device 21, SF is filled at the factory or in a special workshop at the substation. The internal cavity 26 of the node (Figure 3 consisting of an insulating tube 22, made for example of a fluoroplastic, spring-loaded check valves 27 and 28, also fills SF : f at the factory or in the workshop at the substation. When mounting the switch, the nodes (Figs. 2 and 3) are tightly joined to each other and to the device 26 (Fig. 1), using the seals 23 and 24, When docking the check valves 19, 27 and 28 open. When disassembling in revision time, the check valves 19, 27 and 28 are closed by the action of springs to seal the cavities 20 and 26 of the nodes shown in FIGS. 2 and 3, the motor 30 turns off when the minus temperature value of the surrounding air switch becomes equal liquefaction temperature82 SF ;, Pr and turning on the electric heater 30, the gas in the insulators and 4 is heated, and due to the convective heat transfer, the insulating cylinder 13 and the gas inside it are heated to the temperature necessary to maintain SF in the gaseous state. The proposed switch design allows to reduce SF consumption, since the volume filled with gas is small, increase reliability and increase the turnaround time by eliminating the possibility of moisture penetration into SFj, since the volume in which SF is surrounded by dry gas, moreover, reliability is increased and the cost of the switch is reduced by eliminating the need for porcelain insulators of increased manufacturing accuracy, working under pressure of compressed gas and resistant to decomposition products of SF (fluorides), as well as simplifying Installation and disassembly is possible, as the switch assemblies, operating under pressure of compressed gas (), are small, lightweight, autonomous and impact resistant, which allows filling them with compressed gas at the factory or in a special workshop at the substation. Moreover, the lower limit of permissible temperatures of the surrounding air switch expands due to the presence of an electric heater,

Фиг. г .3FIG. 3

Claims

1. A HIGH-VOLTAGE GAS CIRCUIT BREAKER, each pole of which contains at least one auto-pneumatic arcing device placed in a medium of compressed gas with a high arcing capacity, for example SF _e , inside a porcelain insulator mounted on a supporting floor porcelain insulator, the inner cavity of which communicates with the internal cavity of the specified porcelain insulator, the arcing drive. devices and elements for monitoring the state of the gas located on the ground potential, as well as flanges and seals that seal the internal cavities of the insulators, characterized in that, in order to save gas extinguishing gas, increase the reliability of the circuit breaker, increase the overhaul time, as well as simplify installation and dismantling at revisions, interrogation mouth-. A device placed in a compressed gas medium with a high arcing ability is placed in an additionally inserted tight cylinder made of shockproof insulating material resistant to the environment of this gas and its decomposition products, for example, based on lavsan filament, with end caps and seals, placed inside the porcelain insulator with a gap relative to its cylindrical surface, and the internal cavity of the supporting porcelain insulator and the cavity of the porcelain insulator communicating with it, in which Situated additional blowout cylinder with a device filled with a dry gas at a slight overpressure, with a support insulator installed conduit additionally introduced, for example, of polytetrafluorethylene, connecting the internal cavity sealed cylinder with additional control elements.

‘

2. The switch according to claim 1, characterized in that, for the convenience of installation, dismantling and transportation, the lower end cap of the additional cylinder and both ends of the insulating tube installed in the support insulator are equipped with check valves,

SU., „1094082, with the possibility of hermetically connecting the internal volumes of the insulating tube, an additional cylinder and control elements when they are joined and maintaining the tightness of the indicated volumes when they are disconnected.

3. The switch according to paragraphs! and 2, characterized in that, in order to expand the lower limit of permissible ambient gas temperatures, an additional electric heater is installed inside the support insulator on the ground potential.