SU1117749A1 - Трубчатый разр дник - Google Patents

Abstract

ТРУБЧАТЫЙ РАЗРЯДНИК, содержащий трубчатый изол ционный корпус с открытым и закрытым то ко про вод   щи ми наконечниками по концам, внутри которого расположена газогенерирующа  дугогасительна  камера, установленна  между ограничительной щайбой и щайбообразным первым электродом, закрепленным в открытом наконечнике корпуса и образующим искровой промежуток с вторым электродом, установленным внутри дугогасительной камеры и закрепленным на закрытом наконечнике корпуса, отличающийс  тем, что, с целью расщирени  диапазона отключаемых токов и уменьщени  габаритов, дугогасительна  камера выполнена в виде двух параллельных стержней с поперечным сечением сегментной формы, плоские боковые грани которых обращены одна к другой, а цилиндрические боковые поверхности установлены с зазором по отнощению к внутренней поверхности корпуса , причем второй электрод выполнен с пр моугольным поперечным сечением и установлен между плоскими боковыми гран ми стержней, цилиндрические боковые поверхности которых выполнены с углублени ми под концы дополнительно введенных пластинчатых распорных пружин, средние части i которых взаимодействуют с внутренней поверхностью корпуса, первый щайбообразный (Л электрод выполнен с торцевыми выступами, расположенными между плоскими гран ми стержней, центральное отверстие щайбообразного электрода выполнено пр моугольной формы, 3 ограничительна  щайба закреплена на втором электроде. 4 СО

Description

Изобретение относитс  к электротехнике и касаетс  конструкции высоковольтных трубчатых разр дников, предназначенных дл  защиты изол ции электрооборудовани  от грозовых перенапр жений.

Известен трубчатый разр дник, представл ющий собой изол ционную трубку, на концах которой закреплены открытый и закрытый наконечники, причем трубка  вл етс  двухслойной из фибровой внутренней части и бакелитовой наружной части,  вл ющейс  корпусом, внутри которого расположен стержневой электрод, образующий разр дный промежуток с шайбообразным электродом , закрепленным на открытом наконечнике . При возникновении дуги образующиес  газы выбрасываютс  наружу через открытый наконечник, создава  продольное дутье, привод щее к гащению дуги при прохождении тока промышленной частоты через нулевое значение 1.

Недостатком этого разр дника  вл етс  узкий диапазон отключаемых токов в св зи с тем, что дл  гашени  больших токов диаметр канала в фибровой трубке должен быть достаточно большим, так как при больших токах создаютс  большие давлени  газов, которые могут вызвать закупорку канала и привести к разрушению разр дника. В то же врем  дл  надежного гашени  малых токов диаметр канала должен быть как можно меньшим. Эти противоречивые требовани  не позвол ют получить больших пределов по току отключени .

Наиболее близким к изобретению  вл етс  трубчатый разр дник, содержащий трубчатый изол ционный корпус с открытым и закрытым токопровод щими наконечниками по концам, внутри которого расположена газогенерируюЩа  дугогасительна  камера, установленна  между ограничительной шайбой и щайбообразным первым электродом, закрепленным в открытом наконечнике корпуса и образующим искровой промежуток с вторым электродом, установленным внутри дугогасительной камеры и закрепленным на закрытом наконечнике корпуса. Открытый наконечник выполнен меньшего диаметра, чем закрытый, и длина его перекрывает длину искрового промежутка.

Наличие удлиненного открытого наконечника повышает механическую прочность разр дника. Это позвол ет повысить верхний предел тока отключени , а также уменьшить внутренний диаметр фибровой трубки, что позвол ет снизить нижний предел тока отключени  2.

Однако уменьшение внутреннего диаметра дугогасительного канала фибровой камеры ограничивает величину верхнего предела тока отключени  из-за возможной закупорки большим давлением, что приводит к отказу в гашении электрической дуги. Таким образом увеличить пределы тока отключени  в достаточных размерах не представл етс  возможным.

Кроме того, шунтирование искрового промежутка металлом наконечника увеличивает длину разр дника на величину искрового промежутка, так как длина наружной изол ции разр дника, завис ща  от класса напр жени , суммируетс  с длиной закрытого наконечника.

Цель изобретени  - расширение диапазона отключаемых токов и уменьшение габаритов .

Эта цель достигаетс  тем, что трубчатый разр дник, содержащий трубчатый изол ционный корпус с открытым и закрытым токопровод щими наконечниками по концам, внутри которого расположена газогенерирующа  дугогасительна  камера, установленна  между ограничительной шайбой и щайбообразным первым электродом, закрепл нным в открытом наконечнике корпуса

и образующим искровой промежуток с вторым электродом, установленным внутри дугогасительной камеры и закрепленным на закрытом наконечнике корпуса, дугогасительна  камера выполнена в виде двух параллельных стержней с поперечным сечением сегЛ1ентной формы, плоские боковые грани которых обращены одна к другой, а цилиндрические боковые поверхности установлены с зазором по отношению к внутренней поверхности корпуса, причем второй

0 электрод выполнен с пр моугольным поперечным сечением и установлен между плоскими боковыми гран ми стержней, цилиндрические боковые поверхности которых вы , полнены с углублени ми под концы дополнительно введенных пластинчатых распорных пружин, средние части которых взаимодействуют с внутренней поверхностью корпуса , первый щайбообразный электрод выполнен с торцевыми выступами, расположенными между плоскими гран ми стержней,

0 центральное отверстие шайбообразного электрода выполнено пр моугольной формы, а ограничительна  шайба закреплена на втором электроде.

На фиг. 1 изображен трубчатый разр д ник, продольный разрез; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - разр дник в зоне щайбообразного электрода, частичный продольный разрез в плоскости, повернутой на 90° к плоскости на фиг. 1; на фиг. 4 - шайбообразный электрод, вид

0 сверху.

Разр дник содержит трубчатый изол ционный корпус 1 с закрытым 2 и открытым 3 токопровод щими наконечниками, сменную газогенерирующую дугогасительную камеру, образованную двум  стержн ми 4 с сегментной формой поперечного сечени , искровой промежуток, образованный первым электродом 5 и шайбообразным

электродом 6. Электрод 5 выполнен в виде пр моугольной пластины и закреплен на закрытом наконечнике 2 с помощью перемычки 7. На электроде 5 закреплена ограничительна  шайба 8. Электрод 6 выполнен в виде шайбы с пр моугольным отверстием 9 шириной Hi и вертикальными выступами 10, каждый шириной Н, имеюш,ими скосы со стороны отверсти .

Стержни 4 выполнены из газогенерируюш ,его материала (поливинилхлорида) н в радиальном направлении зафиксированы четырьм  пластинчатыми пружинами 11, концы которых размеш,ены в углублени х 12, а средние части опираютс  на внутреннюю поверхность корпуса 1. Стержни 4 в исходном состо нии подпружинены, поэтому их плоские :боковые грани прижимаютс  к электроду 5 и выступам 10, чем обеспечиваетс  центровка стержней 4 и первоначальное сечение дугогасительного канала. Максимальное сечение канала определ етс  шириной Нз (фиг. 4), на которую могут раздвинутьс  стержни 4 под действием давлени , образованного при отключении тока. Эта ширина задаетс  размерами стержней и величиной зазора 13 между стержн ми и корпусом и определена экспериментальным путем . Конструктивно выполнено так, что Hj не может превысить Н, что способствует истечению газов без аэродинамического сопротивлени .

С целью обеспечени  возможности перемещени  стержней 4 в радиальном направ-. лении между торцевыми гран ми стержней и шайбой 8 имеетс  зазор.

Гайка-патрубок 14, котора  жестко фиксирует электрод 6 в открытом наконечнике 3, исключает возможность выпадани  стержней 4 и электрода 6 из корпуса 1.

Дл  подключени  разр дника в электрическую сеть служат контактные выводы 15 и 16.

Разр дник работает следующим образом.

При набегании на трубчатый разр дник грозовой волны перенапр жени  происходит пробой искрового промежутка, по которому начинает протекать импульсный ток. По ионизированному пути импульсного разр да начинает проходить сопровождающий ток промышленной частоты и на промежутке между электродами 5 и 6 устанавливаетс  электрическа  дуга 17, поддерживаема  рабочим напр жением сети.

Электрическа  дуга 17, обжига  поверхность плоских граней стержней 4, способствует выделению большого количества газов, создающих высокое давление в дугогасительном канале. Если разр днико.м отключаетс  ток верхнего предела, то под воздействием больщого давлени  газов сегментные стержни 4, уменьща  зазор 13, отжимаютс  к внутренней стенке корпуса 1, обеспечива  максимальное рассто ние между ними. При этом газы истекают через отверстие 9, создава  благопри тные услови  дл  обдува дуги 16 и ее гашени .

При отключении тока нижнего предела, т.е. малой величины, возникает незначительное давление газов, которые не могут- преодолеть усилие пружин 11, поэтому сечение

0 дугогасительного канала на увеличиваетс  и определ етс  только щириной Hj, что способствует сохранению достаточного давлени  дл  гашени  дуги малого тока.

Отключение тока промежуточной величи5 ны сопровождаетс  частичным раздвиганием сегментных стержней. Таким образом, в разр днике автоматически создаетс  оптимальное сечение дугогасительного канала, что способствует эффективному гашению дуги. Кроме того, при раздвигании стерж0 ней 4 создаетс  возможность дуть  в объем 18 (фиг. 1) через зазоры, образуемые между верхним электродом и плоскими боковыми гран ми стержней 4, чем создаютс  услови  дл  двухстороннего дуть , более эффектив5 ного, чем одностороннее. Все указанное обеспечивает расширение пределов тока отключени .

Таким образом, наличие зазора и распорных пластинчатых пружин между стержн ми и внутренней поверхностью корпуса

0 обеспечивает возможность увеличени  сечени  дугогасительного канала за счет радиального перемещени  стержней под воз действием высокого давлени  газов, образовавшегос  при отключении токов верхнего предела, т.е. больщой величины.

Получаема  таким образом возможность автоматической регулировки сечени  дугогасительного канала позвол ет значительно расширить пределы тока отключени . Дл  ограничени  перемещени  стержней вдоль

их оси под воздействием давлени  газов на верхнем электроде закреплена ограничительна  шайба.

Выполнение выхлопного отверсти  пр моугольной формы шириной больше ширины

сечени  верхнего электрода не преп тствует истечению газа из дугогасительной камеры .при увеличении ее сечени  за счет радиального перемещени  стержней, обеспечива  тем самым надежную работу разр дника. Выступы, выполненные на электрод-шай0 бе, определ ют первоначальное сечение дугогасительной камеры и, кроме того, центрируют стержни.

Возможность отказа от удлиненного открытого (нижнего) наконечника, шунтирующего искровой промежуток, позвол ет зна5

чительно уменьшить длину разр дника.

Claims (1)

1. ТРУБЧАТЫЙ РАЗРЯДНИК, содержащий трубчатый изоляционный корпус с открытым и закрытым токопроводящими наконечниками по концам, внутри которого расположена газогенерирующая дугогасительная камера, установленная между ограничительной шайбой и шайбообразным первым электродом, закрепленным в открытом наконечнике корпуса и образующим искровой промежуток с вторым электродом, установленным внутри дугогасительной камеры и закрепленным на закрытом наконечнике корпуса, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона отключаемых токов и уменьшения габаритов, дугогасительная камера выполнена в виде двух параллельных стержней с поперечным сечением сегментной формы, плоские боковые грани которых обращены одна к другой, а цилиндрические боковые поверхности установлены с зазором по отношению к внутренней поверхности корпуса, причем второй электрод выполнен с прямоугольным поперечным сечением и установлен между плоскими боковыми гранями стержней, цилиндрические боковые поверхности которых выполнены с углублениями под концы дополнительно введенных пластинчатых распорных пружин, средние части которых взаимодействуют с внутренней поверхностью корпуса, первый шайбообразный электрод выполнен с торцевыми выступами, расположенными между плоскими гранями стержней, центральное отверстие шайбообразного электрода выполнено прямоугольной формы, а ограничительная шайба закреплена на втором электроде.

   .-SU (,„1117749