SU748545A1

SU748545A1 - Quick-action automatic blowing switch

Info

Publication number: SU748545A1
Application number: SU782633592A
Authority: SU
Inventors: Владимир Николаевич Бондалетов; Вячеслав Евграфович Лапшин; Александр Павлович Однорал
Original assignee: Предприятие П/Я Р-6511
Priority date: 1978-06-16
Filing date: 1978-06-16
Publication date: 1980-07-15

Description

(54) БЫСТРОДЕЙСТВУЮЩИЙ АВТОДУТЬЕВОЙ (54) POWERFUL AUTOMOTIVE

II

Изобретение относитс к электроаппаратостроению и может быть использовано в электроэнергетике дл отключени токов высокого напр жени .The invention relates to electrical equipment and can be used in the power industry to turn off high voltage currents.

Известен быстродействующий выключатель с газовым дутьем, содержащий индукционно-динамический привод с индуктором, выполненным в виде плоской многовитковой катущки, корем из хорощо провод щего материала, жестко соединенным с полым подвижным контактом выключател , неподвижный контакт, пневматическую систему дл ю передачи газа под давлением с «земли через полый подвижный контакт в дугогасительную камеру выключател дл обдува электрической дуги 1.Known high-speed switch with gas blasting, containing an induction-dynamic drive with inductor, made in the form of a flat multi-turn coil, the core of horosho conductive material, rigidly connected to a hollow movable contact switch, fixed contact, pneumatic system for transferring gas under pressure with " earth through a hollow movable contact in the arcing chamber of the switch for blowing an electric arc 1.

Недостатком известного выключател вл етс сложность конструкции, обусловленна наличием индукционнно-динамической системы дл разведени контактов и пневматической системы дл осуществлени обдува и гащени дуги.A disadvantage of the known switch is the complexity of the design, due to the presence of an induction-dynamic system for contact separation and a pneumatic system for blowing and arc treating.

Известен электрический выключатель, 20 содержащий дугогасительную камеру с жидким диэлектриком, устройство дл поддержани жидкого диэлектрика под давлением, выполненное в виде резервуара, содержащеВЫКЛЮЧАТЕЛЬAn electrical switch 20 is known that contains an arcing chamber with a liquid dielectric, a device for maintaining a dielectric liquid under pressure, made in the form of a reservoir, which contains an SWITCH

го «подущку сжатого газа, неподвижный контакт, включающее устройство, подвижный контакт, механически Соединенный с поршнем и св занный через жидкий диэлектрик с устройством дл поддержани жидкого диэлектрика под давлением. Подвижный контакт выполнен полым и сообщаетс полостью с камерой, заполненной жидким диэлектриком , дл обеспечени продольного дуть при отключении 2.A compressed gas carrier, stationary contact, comprising a device, a movable contact mechanically connected to a piston and connected through a liquid dielectric to a device for maintaining a liquid dielectric under pressure. The movable contact is made hollow and communicates with the cavity with a chamber filled with a liquid dielectric, in order to provide a longitudinal blow when disconnected 2.

Недостатком этого выключател вл етс сложность конструкции.The disadvantage of this switch is design complexity.

Известен также автодутьевой выключатель с гидроприводом, содержащий неподвижный и подвижный контакты, главный цилиндр привода, порщень которого жестко св Эан со сквозным штоком, соединенным с одной стороны с основным приводом, а с другой стороны - с подвижным контактом выключател , вспомогательный индукционнодинамический привод с индуктором и корем , соединенным посредством штока с поршнем , размешенным в рабочем цилиндре. Над- и подпоршнева полости главного цилиндра соединены обходным каналом, имеющим электромагнитный клапан. Над- и подпорщнева полости рабочего цилиндра соедийены с соответствующими полост ми главного цилиндра. Подвижный контакт выключател жестко св зан с полым цилиндром, при перемещении которого относительно наход щегос внутри цилиндра неподвижного порщн происходит сжатие газа и организуетс обдув дуги 3.Also known is an automatic blowout switch with a hydraulic actuator, which contains fixed and movable contacts, a master cylinder of a drive, which is rigidly connected with a through rod, connected to the main drive on one side, and to a dynamic induction auxiliary drive on the other hand, and korem connected through a rod with a piston, placed in the working cylinder. The over- and sub-piston cavities of the main cylinder are connected by a bypass channel having an electromagnetic valve. The sup- and sub-cavity of the working cylinder are connected with the corresponding cavities of the main cylinder. The movable contact of the switch is rigidly connected with the hollow cylinder, when moving relative to the stationary surface inside the cylinder, gas is compressed and the arc 3 is blown.

Недостатком этого выключател вл етс сложность конструкции, обусловленна наличием основного и вспомогательного индукционно-динамического привода и специального устройства дл обдува и гащени дуги , а также низкий КПД привода в результате ускорени жидкости большой массы и тормоз щего действи на подвижный контакт со стороны сжимаемого дл осуществлени обдува дуги газа.The disadvantage of this switch is the complexity of the design, due to the presence of the main and auxiliary induction-dynamic drive and a special device for blowing and arc arcing, as well as low drive efficiency due to the acceleration of high-mass fluid and the decelerating effect on the moving contact from the side that is compressed to blow arc of gas.

Цель изобретени - упрощение конструкции выключател , увеличение КПД и расщирение функциональных возможностей привода .The purpose of the invention is to simplify the design of the switch, increase the efficiency and extend the functionality of the drive.

Поставленна цель достигаетс тем, что в быстродействующем автодутьевом выключателе , содержащем дугогасительную камеру , основной цилиндр, заполненный диэлектриком , рабочий цилиндр, выполненный с диаметром, меньшим, чем у основного, подвижный и неподвижные контакты, индукционно-динамический привод, включающий индуктор и корь, выполненный в виде диска из хорощо провод щего материала, токосъем и управл емую запхелку, дугогасительна камера, заполненна диэлектрической жидкостью, и рабочий цилиндр выполнены из прочного диэлектрика и расположены в изол ционном корпусе, неподвижный контакт выполнен в виде диска с отверстием в центре и расположен между основным цилиндром , в котором расположен корь привода , и дугогасительной камерой, нижн часть подвижного контакта выполнена в виде тарелки, плотно прилегающей к неподвижному контакту и перекрывающей его отверстие , а на средней части жестко закреплен порщень, плотно прилегающий к внутренней боковой поверхности рабочего цилиндра.The goal is achieved by the fact that in a high-speed auto-blowing switch containing an arc chute, a main cylinder filled with a dielectric, a working cylinder made with a diameter smaller than the main one, moving and fixed contacts, an induction-dynamic drive including an inductor and measles made in the form of a disk made of a well-conducting material, a current collection and a controlled zaphelk, an arc-suppressing chamber filled with a dielectric fluid, and the working cylinder are made of a strong dielectric and located in an insulating case, the fixed contact is made in the form of a disk with a hole in the center and is located between the main cylinder in which the drive bore is located and the arcing chamber; the lower part of the movable contact is made in the form of a plate tightly adjacent to the fixed contact and blocking its opening , and on the middle part of the rigidly fixed porschen, tight to the inner side surface of the working cylinder.

Якорь индукционно-динамического привода снабжен обратными клапанами дл удалени жидкого диэлектрика из зазора между корем и индуктором.The dynamic-induction armature is fitted with non-return valves to remove the dielectric fluid from the gap between the core and the inductor.

Верхн часть рабочего цилиндра с целью достижени плавного торможени подвижного контакта в конце хода и выпуска газо-паровой смеси из дугогасительной камеры выполнена с сечением, больщим, чем сечение поршн , с помощью, например, вертикально расположенных канавок.The upper part of the working cylinder in order to achieve smooth deceleration of the movable contact at the end of the stroke and the release of the gas-vapor mixture from the arcing chamber is made with a cross section larger than the piston section, for example, using vertically arranged grooves.

На фиг. 1 схематически представлен выключатель во включенном положении, общий вид; на фиг. 2 - конструкци кор индукЦйоннб-динамическогопрйвьда . Выключательсодержит неподвижный контакт 1, выполненный в виде диска с отверстием в центре, подвижный контакт 2, нижн часть которого выполнена в виде тарелки 3, плотно прилегающей к неподвижному контакту 1, а на средней части закреплен поршень 4, дугогасительную камеру 5 и рабочий цилиндр 6, заполненные жидким диэлектриком , стенки которых выполнены из прочного диэлектрика, например на стеклоэпоксидной основе, расположенные в изол ционном корпусе 7, основной цилиндр 8, выполненный из металла, например стали, с внутренним диаметром, больщим, чем у рабочего , индукционно-динамический привод с плоским многовитковым индуктором 9 и корем 10, выполненным в форме диска из легкого , хорошо провод щего материала и расположенным в основном цилиндре 8, токосъем 11, управл емую, например, электромагнитную защелку 12, возвратные пружины 13 и 14. В стенках верхней части рабочего цилиндра 6 имеютс расположенные вертикально канавки 15. Верхний конец подвижного контакта 2 имеет грибовидную коническую головку 16. Якорь 10 индукционно-динамического привода (фиг. 2) имеет расположенные по окружности обратные клапаны 17.,FIG. 1 shows a schematic of a switch in the on position, general view; in fig. 2 - core design of induction-dynamic dynamic. The switch contains a fixed contact 1, made in the form of a disk with a hole in the center, a movable contact 2, the lower part of which is made in the form of a plate 3 that fits tightly to the fixed contact 1, and the piston 4, the arcing chamber 5 and the working cylinder 6 are fixed to the middle part, filled with a liquid dielectric, the walls of which are made of a strong dielectric, for example on a glass-epoxy base, located in an insulating housing 7, the main cylinder 8, made of metal, for example steel, with an internal diameter that is larger them, than a worker, an induction-dynamic drive with a flat multi-turn inductor 9 and a rim 10, made in the form of a disk from a light, well-conducting material and located in the main cylinder 8, current collector 11 controlled, for example, by an electromagnetic latch 12, returnable springs 13 and 14. In the walls of the upper part of the working cylinder 6 there are vertically located grooves 15. The upper end of the movable contact 2 has a mushroom-shaped conical head 16. Anchor 10 of an induction-dynamic drive (Fig. 2) has a check valve located around the circumference 17.,

При разр де накопител энергии на индуктор 9 генерируетс сильное импульсное магнитное поле, которое индуцирует вихревые токи в коре 10. В результате взаимодействи токов кор и магнитного пол индуктора корь 10 начинает ускор тьс , сжима возвратную пружину 13 (фиг. 1). Давление со стороны кор 10 передаетс через несжимаемую среду жидкого диэлектрика, заполн ющего полость основного цилиндра 8, на нижнюю поверхность тарелки 3 подвижного контакта 2. В момент времени, когда величина ускор ющей силы превышает величину сил сопротивлени , действующих со стороны подвижного контакта 2, подвижный контакт начинает перемещатьс , разрыва отключаемую цепь. Между наружной боковой поверхностью тарелки 3 подвижного контакта и стенкой отверсти неподвижного контакта 1 образуетс быстро увеличивающийс кольцевой зазор, через который протекает с большой скоростью жидкий диэлектрик , вытесн емый корем 10 из полости основного цилиндра 8 в дугогасительную камеру 5. В образовавшемс зазоре зажигаетс электрическа дуга и образуетс газо-парова смесь за счет испарени и разложени жидко;сти Диэлектрика. Интенсивное охлаждение газо-паровой смеси высокоскоростным потоком жидкого диэлектрика сушественно улучшает услови гашени дуги и, следовательно , уменьшает врем ее горени . Давление жидкости, поступающей из основного цилиндра 8 в дугогасительную камеру 5, передаетс на поршень 4, жестко закрепленный на средней части подвижного контакта 2 и расположенный в рабочем цилиндре 6, обеспечива дальнейшее перемещение подвижного контакта. Рабочий цилиндр б выполнен таким образом, что его внутренний диаметр меньше внутреннего диаметра основного цилиндра 8. Это позвол ет при небольшом ходе кор 10 иметь сравнительно большой ход поршн 4, а следовательно, и подвижного контакта 2. Когда в процессе перемещени подвижного контакта 2 нижн поверхность поршн 4 достигает канавок 15, вертикально расположенных в верхней части рабочего цилиндра 6, происходит выпуск из дугогасительной камеры газо-паровой смеси , а истечение через эти канавки жидкости приводит к сбросу давлени в подпоршневой полости рабочего цилиндра и плавному торможению подвижного контакта. В разомкнутом положении подвижный контакт 2 фиксируетс зашелкой 12 с помощью расположенной в его верхней части грибовидной головки 16. Возвращение в исходное положение подвижного контакта 2 производитс с помощью пружины 14 при срабатывании электромагнитной защелки 12, освобождающей головку 16, а кор 10 - с помощью пружины 13. Дл обеспечени эффективного срабатывани индукционно-динамического привода при следующей операции отключени выключател необходимо удалить из зазора между корем 10 и индуктором 9 жидкий диэлектрик, небольшое количество которого может попасть в указанный зазор при перемещении кор . С этой целью корь 10 (фиг. 2) снабжен обратным клапаном 17. Использование предлагаемого выключател в электроэнергетике дл отключени токов высокого напр жени позвол ет упростить конструкцию, увеличить функциональные возможности индукционно-динамического привода в результате использовани приводимого им в движение потока жидкого диэлектрика не только дл перемещени подвижного контакта выключател , но также дл гашени дуги, повысить КПД привода вследствие перемещени жидкости небольшой массы и отсутстви тормоз щего действи со стороны гас щей среды.When the energy storage is discharged to the inductor 9, a strong pulsed magnetic field is generated, which induces eddy currents in the core 10. As a result of the interaction between the core currents and the inductor magnetic field, the measles 10 begin to accelerate, compressing the return spring 13 (Fig. 1). The pressure from the side of the core 10 is transmitted through the incompressible medium of the liquid dielectric filling the cavity of the main cylinder 8 to the lower surface of the plate 3 of the movable contact 2. At the time when the accelerating force exceeds the value of the resistance forces acting from the movable contact 2, the movable the contact begins to move, breaking the switchable circuit. A rapidly increasing annular gap is formed between the outer side surface of the movable contact plate 3 and the wall of the aperture of the fixed contact 1, through which liquid dielectric displaced by the core 10 from the cavity of the main cylinder 8 into the arc chute 5 flows at high speed. a gas-vapor mixture is formed by evaporation and decomposition of the liquid; Intensive cooling of the gas-vapor mixture with a high-speed flow of a liquid dielectric material substantially improves the arc extinction conditions and, consequently, reduces its burning time. The pressure of the fluid flowing from the main cylinder 8 into the arc chute 5 is transferred to the piston 4, rigidly fixed on the middle part of the movable contact 2 and located in the working cylinder 6, providing further movement of the movable contact. The slave cylinder b is designed in such a way that its inner diameter is less than the inner diameter of the main cylinder 8. With a small stroke, the core 10 allows a relatively large stroke of the piston 4, and hence the moving contact 2. When the bottom contact is in the process of moving the moving contact 2 the piston 4 reaches the grooves 15, vertically located in the upper part of the working cylinder 6, the gas-vapor mixture is released from the arcing chamber, and the outflow of liquid through these grooves leads to the release of pressure in the piston chamber of the working cylinder and smooth braking of the moving contact. In the open position, the movable contact 2 is fixed by the bolt 12 using the mushroom-shaped head 16 located in its upper part. The movable contact 2 is reset to the initial position by means of a spring 14 when the electromagnetic latch 12 releasing the head 16 is activated, and the core 10 - by means of a spring 13 In order to ensure the effective operation of the induction-dynamic drive during the next switch-off operation, it is necessary to remove the liquid dielectric from the gap between the core 10 and the inductor 9 The quality of which can fall into the specified clearance when moving the core. To this end, measles 10 (Fig. 2) is equipped with a check valve 17. Using the proposed switch in the power industry to turn off high voltage currents allows us to simplify the design, increase the functionality of the induction-dynamic drive as a result of using the flow of liquid dielectric that it drives. to move the moving contact of the switch, but also to extinguish the arc, to increase the efficiency of the drive due to the movement of fluid of small mass and the lack of braking effect from the extinguishing medium.

Claims

Claim 1. High-speed auto-blower switch containing arcing chamber, main cylinder, filled with dielectric, working cylinder, made with diameter smaller than the main one, moving and fixed contacts, induction-dynamic drive, including

inductor and measles, made in the form of a disk Of well-conducting material, current collection and a controlled latch, characterized in that, in order to simplify the switch design, increase efficiency and expand the functionality of the drive, the arcing chamber and the working cylinder are made of durable dielectric and are located in the insulating housing, the fixed contact is made in the form of a disk with a hole in the center and is located between

the main cylinder, in which the drive bark is located, and the arc chamber, the lower part of the movable contact is made in the form of a plate, which fits tightly to the fixed contact and closes its opening, and in the middle part is rigidly

fixed additionally entered the slit, which fits snugly to the inner side surface of the working cylinder.

2. The switch according to claim 1, characterized in that the measles is provided with check valves.

3. A switch according to claim 1 and 2, characterized in that, in order to achieve a smooth deceleration of the moving contact at the end

the course and release of the gas-vapor mixture from the arc chamber, the upper part of the working cylinder is made with a cross section larger than the cross section of the piston.

Sources of information taken into account in the examination

1. Japanese Patent No. 39-8917, cl. 59 A 1, pub. 06.29.64.

2.Patent of France No. 516359,

cl. H 01 H 33/68, published. 04.15.67

3. Japanese patent number 49-31710, cl. 39 A 1, 32.3, published. 08.23.74.

748545