SU819838A1

SU819838A1 - Autoblasting gas switch

Info

Publication number: SU819838A1
Application number: SU792784696A
Authority: SU
Inventors: Владимир Николаевич Бондалетов; Вячеслав Евграфович Лапшин; Александр Павлович Однорал; Юрий Трофимович Савинков; Владлен Семенович Чемерис
Original assignee: Предприятие П/Я Р-6517
Priority date: 1979-06-04
Filing date: 1979-06-04
Publication date: 1981-04-07

Description

(54) АВТОДУТЬЕВОЙ ГАЗОВБШ ВЫКЛЮЧАТЕЛЬ(54) AUTO DUTY GASOVBSH SWITCH

Изобретение относитс к области электроаппаратостроени и может быть использовано дл отключени токов высокого напр жени . Известен газовый выключатель, содержащий дугогасительную камеру, два полых подвижных контакта, внешний привод, индукционно-динамический . привод, состо ш ,ий из трех индукторов, один из которых укреплен независимо вокруг подвижного контакта , а два других св заны с подвижными контактами. При отключении выключател внешний привод перемещает один из подвижных контактов , отключаемый ток переводитс в индукторы , между которыми возникают электромагнитные силы прит жени и отталкивани . Взаимодействие индукторов приводит к дополнительному ускорению контактов и сжатию газа между неподвижным и подвижным поршн ми в дугогасительной камере 1. Недостатком этого выключател вл етс сложность конструкции, обусловленна наличием внешнего привода и дополнительной индукционно-динамической системы, состо щей из трех подвижных индукторов, токоподвод к которым осуществл етс через скольз щие токосъемные контакты. Вследствие этого снижаетс и надежность выключател . Известен автодутьевой газовый выключатель , содержащий полый неподвижный и подвижный контакты, основной внешний привод, т га которого жестко соединена с подвижным контактом, дополнительное ин-дукционно-динамическое приводное устройство , индуктор которого жестко закреплен на подвижном контакте, а корь выполнен в виде поршн , который может перемещатьс вдоль подвижного контакта, и расположен внутри цилиндра, жестко соединенного с подвижным контактом. Дл разведени контактов в этом выключателе примен етс основной внешний привод , а индукционно-динамическое устройство , осуществл ет предварительное сжатие газа дл обдува дуги непосредственно перед поступлением команды на обрабатывание основного привода путем использовани электромагнитной силы, возбуждаемой током отключени , протекающим через индуктор, и воздействующей на корь 2.The invention relates to the field of electrical equipment and can be used to disconnect high voltage currents. Known gas switch containing arcing chamber, two hollow moving contacts, external drive, induction-dynamic. the drive consists of three inductors, one of which is reinforced independently around the moving contact, and the other two are connected to moving contacts. When the switch is disconnected, the external drive moves one of the moving contacts, the switchable current is transferred to inductors, between which electromagnetic forces of attraction and repulsion arise. The interaction of inductors leads to additional acceleration of contacts and gas compression between stationary and movable pistons in the arc chamber 1. The disadvantage of this switch is the design complexity, due to the presence of an external drive and an additional induction dynamic system consisting of three movable inductors, to which carried out through sliding current collection contacts. As a result, the reliability of the switch is reduced. Known auto-blow gas switch containing a hollow fixed and movable contacts, the main external drive, the ha of which is rigidly connected to the movable contact, an additional induction-dynamic drive device, the inductor of which is rigidly fixed on the movable contact, and the measles is made in the form of a piston, which can move along a movable contact, and is located inside a cylinder rigidly connected to the movable contact. The main external drive is used for opening contacts in this switch, and the induction-dynamic device pre-compresses the gas to blow the arc just before the command is received to process the main drive by using the electromagnetic force generated by the cut-off current flowing through the inductor and acting on measles 2.

Известен также выключатель, содержащий газонаполненную, дугогасительную камеру с неподвижным контактом, полым подвижным контактом, индукционно-динамический привод с индуктором, корем, выполненным в виде поршн , жестко укрепленного на подвижном контакте и расположенного в компрессиодном цилиндре, и емкостным накопителем энергии. Кроме того, выключатель содержит кдтушку магнитного дуть , питаемую от авг ономного емкостного накопител энергии и действуюпдую синхронно с индукционно-динамическим приводом 3.Also known is a switch containing a gas-filled, arc-suppressing chamber with a fixed contact, a hollow moving contact, an induction-dynamic drive with an inductor, a piston core rigidly mounted on the moving contact and located in a compression cylinder, and a capacitive energy storage device. In addition, the switch contains a magnetic blower, powered by an augmented capacitive energy storage device and operates synchronously with an induction-dynamic drive 3.

Сложность конструкции описанного выклюЧНтел , обусловленна наличием двух выполн ющих различную функцию индукторных систем: одной дл разведени контактов выключател и газового дуть , другой - дл магнитного гашени , имеющих автономные накопители энергии, снижает надежность аппарата.The complexity of the design of the switchboard described is caused by the presence of two inductor systems that perform a different function: one for opening the switch and gas blowing, the other for magnetic quenching, having self-contained energy storage, reduces the reliability of the device.

Недостатком этого выключател вл етс также невысока эффективность газового дуть вследствие того, что порщень жестко соединен с подвижным контактом и обдув дуги начинаетс одновременно сперемещ ,ением подвижного контакта, а следовательно , при малых давлени х газа в компрессионном цилиндре, что приводит к снижению отключающей способности.The disadvantage of this switch is also the low efficiency of gas blowing due to the fact that the piston is rigidly connected to the movable contact and the arc blowing starts simultaneously moving, moving the movable contact, and therefore, at low gas pressures in the compression cylinder, which leads to a decrease in the breaking capacity.

Целью изобретени вл етс повышение отключающей способности и надежности выключател .The aim of the invention is to increase the breaking capacity and reliability of the switch.

Поставленна цель достигаетс тем, что в автодутьевом газовом выключателе, содержащем газонаполненную дугогасительную камеру с неподвижным и подвижны-м контактами , индукционно-динамический привод с индуктором и корем, выполненным в виде поршн , расположенного в компрессионном цилиндре, и емкостным накопителем энергии, контактирующий конец подвижного контакта размещен в полости изол ционного сопла, противоположный конец этого контакта жестко соединен с дополнительным порщнем, который расположен в цилиндре, а корь, выполненный в виде диска с выступающей цилиндрической частью, механически не св зан с подвижным контактом и коаксиально с зазором установлен на нем, причем площадь этого кольцевого зазора Sj. и выходного отверсти сопла S св заны соотношением -Q - лость цилиндра, в которогй размещен дополнительный поршень, внешним каналом соединена с дугогасительной камерой.The goal is achieved by the fact that in an auto-blow gas switch containing a gas-filled arc chamber with fixed and movable contacts, an induction-dynamic drive with an inductor and a core made in the form of a piston located in a compression cylinder and a capacitive energy storage, the contacting end of the movable contact is placed in the cavity of an insulating nozzle, the opposite end of this contact is rigidly connected to an additional pore, which is located in the cylinder, and measles, made in A disk with a protruding cylindrical part is mechanically not connected with a moving contact and is installed coaxially with a gap on it, and the area of this annular gap Sj. and the nozzle outlet S is connected by the relation -Q — the cylinder bore, in which the additional piston is placed, is connected to the arc chute by an external channel.

На чертеже изображена конструкци автодутьевого газового выключател .The drawing shows the design of the autoblow gas switch.

Выключатель содержит дугогасительную камеру 1, полый неподвижный контакт 2, полый подвижный контакт 3, верхн часть которого жестко соединена с дополнительным порщнем 4, расположенным в цилиндре 5, индукционно-динамический привод с ин6 , корем 7, коаксиально установленньш по отношению к подвижному контакту 3, не св занным с ним и выполненным в виде плавающего поршн , цилиндрическа средн часть 8 которого образует с контактом 3 кольцевой зазор, соедин ющий надпоршневую полость 9 компрессионного цилиндра 10.с полостью И изол ционного сопла 12. Источник питани выполнен в виде емкостного накопител энергии (на чертеже не показан). Выключатель содержит токосъемный контакт 13, пружины 14. и 15, резиновый буфер 16. Надпоршнева полость 17 цилиндра 5 через внешний канал 18 соедин етс с дугогасительной камерой 1. Вык/тючатель снабжен вводами 19 и 20. Дугогасительна камера 1, цилиндры 5 и 10 заполнены газом.The switch contains an arc-suppressing chamber 1, a hollow fixed contact 2, a hollow movable contact 3, the upper part of which is rigidly connected to an additional driver 4 located in the cylinder 5, an induction-dynamic drive with in6, a core 7, coaxially installed with respect to the movable contact 3 unrelated to it and made in the form of a floating piston, the cylindrical middle part 8 of which forms with contact 3 an annular gap connecting the piston cavity 9 of the compression cylinder 10. with a cavity AND an insulating joint 12. The power supply is designed as a capacitive energy accumulator (not shown in the drawing). The switch contains a current collection contact 13, springs 14. and 15, a rubber buffer 16. A super-piston cavity 17 of cylinder 5 is connected to the arc chute 1 through the external channel 18. The booster is provided with ports 19 and 20. The arc chute 1, cylinders 5 and 10 are filled gas.

Выбранное соотношение площадей кольцевого зазора (5з) и выходного отверсти сопла (Se) .The selected ratio of the areas of the annular gap (5h) and the nozzle outlet (Se).

обеспечивает оптимальное аэродинамическое сопротивление газового тракта выключател и приемлемые радиальные размеры выключател . Увеличение S более 10 Sj. нецелесообразно из-за yвeли eни габаритов . При БЗ менее SQ создаетс увеличение аэродинамического сопротивлени в этой части тракта, что затрудн ет перемещение кор и снижает отключающую способность выключател .provides optimum aerodynamic resistance of the gas path of the switch and acceptable radial dimensions of the switch. Increase S more than 10 Sj. impractical because of its size. With GZ less than SQ, an increase in aerodynamic drag is created in this part of the tract, which complicates the movement of the core and reduces the breaking capacity of the switch.

При отключении выключател емкостный накопитель энергии разр жаетс на индуктор 6, и корь 7 под действием электромагнитной репульсионной силы ускор етс , свободно перемеща сь вдоль подвижного контакта 3, сжима возвратную пружину 14 и газ, заполн ющий компрессионный цилиндр 10. Поскольку полость 11 изол ционного сопла 12 сообщаетс через кольцевой зазор между цилиндрической частью 8 кор 7 и подвижным контактом 3 с надпоршневой полостью 9 компрессионного цилиндра 10, то при движении кор давление будет возрастать в обеих полост х. По мере перемещени кор 7 давление газа в указанных полост х будет увеличиватьс . Сила, действующа со стороны сжимаемого газа, будет перемещать порщень 4, а вместе с ним подвижный контакт 3. Когда нижн часть подвижного контакта 3 войдет в изол ционное сопло 12, наход щийс в его полости 11 и сжатый до высокого давлени газ начнет с высокой скоростью вытекать в дугогасительную камеру 1 и полости контактов 2 и 3, осуществл продольный двусторонний обдув электрической дуги, возникщей при размыкании контактов выключател . По мере истечени газа через полости контактов, давление под порщнем 4 будет падать, подвижный контакт начнет плавно тормозитьс и, когда переместитс на рассто ние, достаточное дл обеспечени надежного разрыва отключаемой цепи, зафиксируетс в крайнем положении каким-либоWhen the switch is turned off, the capacitive energy storage device is discharged to the inductor 6, and the measles 7 are accelerated by the electromagnetic repulsion force, moving freely along the moving contact 3, compressing the return spring 14 and the gas filling the compression cylinder 10. Since the insulating nozzle cavity 11 12 communicates through the annular gap between the cylindrical part 8 of the core 7 and the movable contact 3 with the piston cavity 9 of the compression cylinder 10, then during the movement of the core the pressure will increase in both cavities. As the core 7 moves, the gas pressure in these cavities will increase. The force acting from the side of the compressible gas will move the piston 4, and with it the movable contact 3. When the lower part of the movable contact 3 enters the insulating nozzle 12, the gas in its cavity 11 and compressed to high pressure will start at high speed to flow into the arc chute 1 and the cavities of contacts 2 and 3, carried out a longitudinal two-sided blowout of an electric arc that occurs when the switch contacts open. As the gas outflows through the contact cavities, the pressure under pressure 4 will fall, the moving contact will begin to decelerate smoothly and, when moved to a distance sufficient to ensure reliable disconnection of the circuit to be disconnected, will fix in the extreme position

из известных удерживающих устройств. После завершени операции отключени корь 7 под действием пружины 14 возвратитс в исходное положение. Возвращение подвижного контакта 3 в начальное положение при включении выключател производитс с помощью пружины 15 при срабатывании удерживающего устройства.from known restraints. Upon completion of the disengagement operation, the bark 7 will return to its original position under the action of the spring 14. The return of the moving contact 3 to the initial position when the switch is turned on is performed by means of the spring 15 when the holding device is activated.

Выполнение в выключателе кор в виде плавающего поршн , не св занного с подвижным контактом, позвол ет при допустимых габаритах емкостного накопител энергии сообщать корю высокую скорость (дес тки метров в секунду) и быстро сжимать газ до высокого давлени . При этом сжатый газ одновременно используетс дл перемещени подвижного контакта и в качестве гасительной среды.The operation of the core in the switch in the form of a floating piston, not connected with a moving contact, allows, with the allowable dimensions of a capacitive energy storage device, to inform Korya of high speed (tens of meters per second) and quickly compress the gas to high pressure. In this case, the compressed gas is simultaneously used to move the moving contact and as a damping medium.

Использование этого выключател дл отключени токов высокого напр жени обесйечивает по сравнению с существующими следующие преимущества: ув еличиваетс отключающа способность результате использовани дл обдува дуги газа, сжатого предварительно (за короткое врем ) до высокого давлени ; высока эффективность двустороннего продольного газового дуть позвол ет исключить систему магБИТНОГО гашени , в результате чего значительно упрощаетс конструкци выключател , а следовательно, повышаетс его надежность .Using this switch to turn off high voltage currents provides the following advantages over existing ones: the breaking capacity of a gas used to blow an arc, compressed beforehand (for a short time) to high pressure, is increased; the high efficiency of the double-sided longitudinal gas blow allows the exclusion of the MUMBITE quenching system, as a result of which the switch design is greatly simplified and, therefore, its reliability is improved.

Claims

1. An auto-blower gas switch containing a gas-filled arc-suppressing chamber with fixed and movable contacts, an induction-dynamic drive with an inductor and a core made in the form of a piston located in a collation cylinder, and a capacitive energy storage, characterized in that, in order to increase the breaking capacity reliability of the switch, the movable contact from the side of the contacting end is provided with an insulating nozzle, the opposite end of this contact is rigidly connected to the additionally inserted The cylinder, which is located in the cylinder, and the specified measles is made in the form of a disk with a protruding cylindrical part, is not mechanically connected with a movable contact and is installed coaxially with a gap on it, the area of this annular gap (8e) and the area of the nozzle outlet (Sj) related by

fe-1-io

2. Auto-blower gas switch according to claim 1, distinguished by the fact that the cavity of the cylinder in which the additional piston is placed is connected to the arcing chamber by an external channel.

Information sources,

taken into account in the examination

1. US Patent No. 3590188, cl. 200-148, 1973.

2. Japanese Patent No. 50-19177, cl. 59 H 132.3.

3. USSR author's certificate number 459811, cl. H 01 H 33/44, 1975.