SU909724A1 - Дугогасительное устройство высоковольтного воздушного выключател - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к высоковольтному аппаратостроеншо и касаетс  конструкции дуг гасительного устройства зоздупшого выключате с продольно-попере1шым гашением дуги, преим щественно с двухст х 1шиМ дутьем. Известно дугогасйтельное устройство высоковольтного воздушното выключател  одиосторониего продольно-иоперечного дут. , в котс установлена дугогасительна  камера, выношенна  в виде трубы {IJi Устройство имеет небольшую отключающую способность. Наиболее близким к предлагаемому  вл етс дугогаснтельное устройство высоковольтного воздушного выключател , содержащее подвижныА Н неподвижный контакты с выхлопными токоведущнми: трубами и сотлами через кото рые происходит продольное дутье. В межконтактном промежутке этого выключател  установлена дугогасительна  камера пвперечиото , дуть  со щел ми и каналами дл  выхода раскаленного газа из каждой шели, направленными поперек оси трубы, причем продольное дутье выполнено двусторонним. В результате устройство обеспечивает высокую отключающую способность {2. устройство имеет большое врем  гаикни  дуги при отключении и, соответственно , повышенный обгар ксжтактов и камеры и увеличениое полное врем  отключени  выключател . Причююй этому  вл етс  необходимость увеличени  хода подвижного коитаста на длину камеры дл  обеспечени  открыти  щелей при отключении и создании изол ционноги воздушного прсмкжупса. В таком устройстве подвижный контакт itt успевает открыть все щели за один попупериод тока, и дуга горит два и более полулер ода. Эти недостатки возрастают с увеШ1чением количестпа дугогас щих щелей (т. е. дл  мощных устройств), так как с| увеличением количества щелей увеличиваетс  длина камеры. Цель изобретени  - снижение времени гашени  дуги и тем самым полного времени отключени  мощного высоковольтного воздушного выключател  двустороннего продольнопоперечного гашени  дуги.

Указанна  цель достигаетс  тем, что камера со щел ми поперечного гашени  дуги и с с выхлопными каналами щелей установлена в токоведущей выхлопной трубе одного из контактов, например, за соплом неподвижного контакта.

Камера вьшолнена в виде цилиндра, расположенного соосно с трубой.

Щели вьшолнены на торце цилиндра в виде концентрически расположенных кольцеобразных проточек, причем кажда  щель сообтцаетс  с р дом выхлопных каналов, вьшолненных параллельно трубе и распределенных по окружности щели.

Внутренн   поверхность трубы за камерой, по направлению дуть , покрыта изол ционным материалом.

В дугогасительном устройстве может быть установлено приспособление дл  вращени  пстеречной части дуги по концентрически расположекш 1М дугогас щим щел м камеры, например , выполненное в виде лопаткообразнь{х ребер, установленных на стенках сопла перед камерой.

При таком выполне1ти устройства дутье через межконтактный промежуток, через сопло и все дугогас щие щели возникает практически одновременно, причем сразу после размыкани  контактов. Позтому оптимальное гашение происходит при рассто нии между контактами, равном 20-30 мм, т. е. при рассто нии, меньшем примерно на длину убранной из промежутка камеры. Врем  гашени  дугн пропорционально этому рассто нию , следовательно, снижение времени горени  дуги будет значительным. В зависимости от периодической составл ющей тока короткого зака 1Кани  врем  гашени  дуги измен етс  1факт11чески от 0,02 до 0,014 с и не зависит от количества щелей и размеров камеры, так как не мен етс  межконтактный дутьевой промежуток.

Вследствие снижени  времени гашени  дуги уменьшаетс  выделение тепловой энергии в дуге, поэтому уменьшаетс  обгар дугогасительной камеры и контактов, повьпиаетс  ресурс отключени  тока без ревизии выключател , увеличиваетс  межремонтный период выключател . Снижение времени гашени  дуги, кроме того, даёт- снижение полного времени отключени  выключател , тем самым сокращаетс  врем  протекани  тока короткого замыкани  в сетн и снижаетс  нежелательное тепловое и динамическое воздействие тока короткого замыкани  на оборудование, установленное в сетн.

Вьшолнение камеры в виде цнлищфа, расположенного соосно с трубой, со щел ми на торце цилиндра, вьшолненными в виде концентрически расположенных кольцеобразных (Проточек, кажда  из которых сообщаетс  с р дом выхлопных каналов, параллельных трубе и распределенных по окружности щели, позвол ет разместить камеру со щел ми и канаЛами в трубе небольшого диаметра без значительного снижени  скорости потока продольного дуть  в сопле. Снижение скорости потока может вызвать некоторое снижение скорости восстановлени  злектрической прочности продольной части дуги, расположенной в этом сопле. Однако это снижение компенсируетс  за счет суммировани  восстанавливающейс  прочности щелей с восстанавливающейс  прочностью продольной части сопла, так как участки дуги всех щелей и продольна  часть дуги расположены последовательно и гасима  дуга за счет этого удлин етс , причем увеличение количества щелей может быть выбрано оптимальным без увеличени  времени гашени  дуги.

Компенсаци  потерь восстанавливающейс  прочности продольной части дуги может производитьс  в таком устройстве также путем утановки приспособлени  дл  вращени  поперечной части дуги по концентрически расположенным щел м камеры. При этом поперечна  част дуги дополнительно охлаждаетс , так как при восстановлении напр жени  последуговой канал перемешаетс  с обожженого участка поверхности камеры на холодный участок и поэтому не пробиваетс  при более высокой скорости восстанавливающегос  напр жени , благодар  чему увеличиваетс  отключающа  способность. Кроме того, при вращении дуги по щел м камеры после прохождени  дуги над отверстием канала щели в это отверстие входит более холодный воздух, который поступает к камере через зазор между каналом дуги и стенками сопла. При следующем обороте дуги процесс повтор етс . В результате в каждый канал попадает то раскаленный, то холодаый воздух и по кажп.ому каналу движутс  чередующиес  зоны холодного и раскаленного воздух

Холодные зоны изолируют дугу от выхлопной зоны устройства и тем самым устран ют шунтирующее действие выхлопных раскаленных газов на участки поперечной дуги. Вследствие этого увеличиваетс  сопротивление

50 поперечного участка, что приводит к увеличению скорости восстанавливающегос  напр жени  на этом участке и снижению скорости на продольном участке; кроме того, увеличиваетс  суммарное сопротивление участков и тем самым

Claims (3)

1. 55 снижаетс  последуговой ток. В результате резко снижаетс  выделение энергии на продольном участке и предотвращаетс  тепловой пробой в начальной части восстановлени  напр жени . . ЯВЛЯЮЩИЙСЯ обычно преп тствием дл  увеличени  отключающей способности воздущных выключателей продольного дуть . Возможные пробои восстанавливающимс  напр жением с дуги на выхлопную трубу и шунтирование всего поперечного участка предотвращаютс  изол цией стенок трубы. На фиг. 1 показано дугогасительное устрой ство, продольный разрез; на фиг. 2 - дугога сительна  камера, поперечный разрез по щел  Дугогасительное устройство содержит высоковольтный изол тор 1, соединенный герметич с корпусом пневмопривода 2 и с фланцем 3 токоведущей выхлопной трубы 4, на другом конце которой закреплен неподвижный контакт 5, имеющий форму сопла. Подвижный контакт 6 соединен с поршнем привода 2 и также выполнен в виде сопла, и соединен с другой выхлопной трубой (не показана). Контакты 5 и 6 образуют дугогас щий разрыв в среде воздуха высокого давлени  с двусторонним продольным дутьем. Отверстие трубы закрыто клапаном 7, соединенным со вторым поршнем привода 2 через изол 1{ионную т гу 8 и рычаг 9, имеющий ось 10 вращени . Клапан прикрыт корпусом 11, выполненным из изол ционного материала. В трубе 4 за соплом 5 установлена дугогасительна  камера 12 попе речного гашени  дуги. Камера выполнена из изол ционного материала, например фторопласта , в виде цилиндра с продольными каналами, параллельными оси цилиндра и расположена соосно с трубой. Центральный канал 13 камер выпотшен круглого сечени . На торце камеры со стороны входа дуть  выполнены кольцеобразные дугогас щие щели 14 и 15, расположенные к жцеитрически соосно с трубой, которые разделены кольцеобразными перемычками 16. Далее по ходу дуть  кажда  щель переходит в р д каналов, например 17, круглото сечени  или 17 трапецеидального. Труба 4 за камерой облицована изол ционным материалом 19, например фиброй. ПРПСД камерой на стенк сопла могут быть установлены лопаткообразны ребра 20, направл ющие воздух по спирали и  вл ющиес  приспособлением дл  вращени  поперечной части дуги по концентрическим щел м 14 и 15. Устройство работает следующим образом. Включение устройства протводитс  замыка нием контактов S и 6 с помощью привода 2. При этом полость дугогасительного устройства заполнена сжатым воздухом, клапан 7 закрыт. I При отключении привод 2 посредством т , ги 8 и рычага 9 открывает клапан 7, сообща  объем трубы 4 с атмосферой. Одновременно привод 2 размыкает контакты 5 и 6, между которыми возникает электрическа  дуга. Давление в трубе 4 падает и начинаетс  дутье воздуха через сопла 5 и 6, образу  продольный участок дуги, далее дуга изгибаетс  по щел м 14 и 15 дугогасительной камеры, образу  поперечньш участок. Двига сь в продольном направлении сопла, часть воздуха удар е .с  в сто щие под углом лопатки 20 и от них направл етс  по спирали, закручива  перед камерой всю струю воздуха. Вращательное движение воздуха перемещает поперечную часть дуги по кольцеобразным перемычкам 16 и щел м И и 15 и вращает ее вокруг оси камеры, способству  охлаждению и гашению дуги. Кроме того, перемеща сь по щел м камеры , дуга проходит последовательно над р дами отверстий каналов 17 и 18. Вследствие этого в каналах отверстий раскаленный воздух чередуетс  с холодным, который изолирует дугу от зоны выхлопа трубы 4, чем предотвращает шунтирование дуги по каналам 17 и 18 через раскаленный газ и способствует гашению дуги. Раскаленный газ продольной части дуги проходит преимущественно через центральный канал 13 в атмосферу, не шунтиру  поперечный участок дуги, так как выхлопной тракт изолирован от токоведущих частей облицовкой трубы 19 и изол ционным корпусом 11. Использование предлагаемого дуг 51гасительного устройства обеспечит снижение времени гащени  дуги при высокой отключающей схгособности , что позволит иметь мощный и быстродействующий воздушный выключатель. Формула изобретени  1.Дугогасительное устройство высоковольтного воздушного выключател  продольно-поперечного двустороннего дуть , содержащее подвижный и неподвижный контакты с выхлопными токоведущими трубами и соплами дл  продольного дуть  н камеру со щел ми и выхлопными каналами дл  поперечного дуть , отличающеес  тем, что, с целью снижени  времени гашени  дуги, указанна  камера установлена в выхлопной токоведущей трубе одного из контактов, например, за соцлом.
2. 2.Устройство по п. 1, отличающеес  тем, что указанна  камера выполнена в виде цилиндра, расположенного соосно с трубой .
3. 3.Устройство по пп.. 1и 2, отличающее с   тем, что на торце цилиндра выполнены щели в виде концентрически расположенных кольцеобразных проточек, причем кажда  ель сообщаетс  с р дом выхлопных каналов, ыполненных параллельно трубе и распределеных по окружности щели.