PL187251B1 - Rozłącznik - Google Patents

Abstract

1. Rozlacznik dla napiec powyzej lkV z próz- niowa komora gaszeniowa, której styki sa zamyka- ne lub otwierane za pomoca mechanizmu lacznika, przy czym prózniowa komora gaszeniowa ma za- wierajaca styki laczeniowe umieszczone w prózni obudowe z metalowymi plytkami czolowymi i wal- cowa czescia srodkowa obudowy z materialu izola- cyjnego elektrycznie, która jest otoczona warstwa z materialu dielektrycznego, która zaczepia o brzegi obydwu plytek czolowych, przy czym na zewne- trznej stronie warstwy dielektrycznej jest przewi- dziany, wykonana jako dopelniajacy, plaszcz z ma- terialu izolacyjnego, naciskajacy na zewnetrzny ob- wód warstwy dielektrycznej, znamienny tym, ze warstwe dielektryczna stanowi prefabrykowany mankiet uszczelniajacy (4) wykonany z elastomeru o wysokiej wytrzymalosci dielektrycznej i który jest szczelnie docisniety do obudowy (23) za pomo- ca obudowy cisnieniowej sluzacej jako plaszcz. Fig 1 PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest rozłącznik dla napięć powyżej lkV z próżniową komorą gaszeniową której styki są zamykane lub otwierane za pomocą mechanizmu łącznika, przy czym próżniowa komora gaszeniowa ma zawierającą styki łączeniowe umieszczone w próżni obudowę z metalowymi płytkami czołowymi i walcową częścią środkową obudowy z materiału izolacyjnego elektrycznie, która jest otoczona warstwą z materiału dielektrycznego, która zaczepia o brzegi obydwu płytek czołowych, przy czym na zewnętrznej stronie warstwy dielektrycznej jest przewidziany, wykonana jako dopełniający, płaszcz z materiału izolacyjnego, naciskający na zewnętrzny obwód warstwy dielektrycznej.

Tego rodzaju rozłączniki są znane na przykład jako rozłączniki obciążenia w eksploatacji kolei. W położeniu załączenia, próżniowa komora gaszeniowa z mechanizmem łącznika umieszczonym w obudowie z materiału elektroizolacyjnego, znajduje się w sensie elektrycznym w boczniku względem toru prądu głównego dobranym dla prądu znamionowego urządzenia. Przy wyłączaniu, najpierw otwierają się bezprądowo główne styki i komutują prąd na znajdujące się w boczniku połączenie szeregowe próżniowej komory gaszeniowej i przełącznika pomocniczego, który ma widełki uruchamiające. Gdy tylko główne styki odsuną się od siebie dostatecznie daleko, próżniowa komora gaszeniowa jest szybko uruchamiana za pomocą mechanizmu wychylającego, a zatem łuk elektryczny powstający podczas wyłączania we wnętrzu komory gaszeniowej jest niezawodnie gaszony, bez objawów zewnętrznych, w pierwszym przejściu krzywej prądu przez zero.

W praktyce okazało się jednak, że stosowane próżniowe rury gaszeniowe lub próżniowe komory gaszeniowe mają dość duże wymiary i są związane z dużymi kosztami wytwarzania. Toteż od pewnego czasu są używane próżniowe komory gaszeniowe niższego szeregu napięciowego niż ten, dla którego jest obmyślony rozłącznik. Wskutek tego mogą być zmniejszone nie tylko wymiary, lecz również koszty wytwarzania, przy czym część aktywna w próżniowej komorze gaszeniowej zazwyczaj pozwala na tego rodzaju zastosowanie.

Jednakże wraz ze zmniejszeniem rozmiarów, zmniejsza się również odstęp metalowych płytek czołowych próżniowej komory gaszeniowej. Toteż zewnętrzna izolacja, która jest wymagana podczas wyłączania i po wyłączeniu nie jest wystarczająca przy istniejącym otoczeniu swobodnego powietrza.

Aby rozwiązać ten problem umieszcza się próżniową komorę gaszeniową w czynniku o wysokiej wytrzymałości dielektrycznej. Między innymi znajdują w tym przypadku zastosowanie olej izolacyjny, na przykład olej mineralny lub olej silikonowy, różne estry lub gaz izolacyjny, jak na przykład sześciofluorek siarki (SF6). W otoczeniu próżniowej komory gaszeniowej powietrze jest wypierane przez te czynniki, ze względu na ich wysoką wytrzymałość dielektryczną nie dopuszcza się do zewnętrznego przebicia.

Wymienione czynniki mają jednak tę wadę, że są szkodliwe dla środowiska. Ponieważ tego rodzaju rozłączniki od wielu lat są w użyciu, ze względu na starzenie się części składo4

187 251 wych i w wyniku zewnętrznych wpływów nie można wykluczyć przypadków nieszczelności.

Zatem może wystąpić między innymi wypływ czynnika do otoczenia.

Kolejną wadą tego rodzajów czynników jest to, że wymagają one bieżącej kontroli. Przy zastosowaniu oleju izolacyjnego musi być sprawdzany na przykład poziom oleju i ponieważ tego rodzaju rozłączniki w większości przypadków są instalowane na wysokich słupach, konieczne są w tym przypadku odpowiednie nakłady. Podobnie jest w przypadku gazu izolacyjnego, którego ciśnienie musi być kontrolowane.

Ponadto znane jest także rozwiązanie, w którym zewnętrzna izolacja próżniowej komory gaszeniowej jest udoskonalona przez zalewanie na przykład żywicą epoksydową. W wyniku procesów starzenia może dojść jednakże do szczeliny powietrznej i przez to do przebicia na zewnątrz próżniowej komory gaszeniowej, w obszarze pomiędzy powłoką z żywicy epoksydowej i zewnętrzną obudową. Tego rodzaju procesy starzenia powodują na przykład pęknięcia naprężeniowe w następstwie skurczu płaszcza zalanej żywicy, pojawienie się kruchości w wyniku następującej nieskuteczności środków nadających elastyczność, które zastosowano podczas zalewania lub tworzenie się szczelin w wyniku odstawania płaszcza z żywicy od zewnętrznej obudowy próżniowej komory gaszeniowej, w następstwie zróżnicowanego wydłużania się materiałów przy narażeniu ich na częste zmiany temperatury. Całkowite usunięcie tego typu niebezpieczeństw jest niemożliwe. Kolejna wada polega na tym, że zalewana w ten sposób próżniowa komora gaszeniowa jest dostępna przy demontażu tylko po zniszczeniu powłoki.

Znane dotychczas warianty wykonania są kosztowne, tylko warunkowo przydatne do powszechnego stosowania, na przykład na słupach linii napowietrznych lub też są odrzucane z powodu możliwego zagrożenia dla środowiska.

Opis FR-2 698 481 Al ujawnia rozłącznik z próżniową komorą gaszeniową, w której pomiędzy obudową próżniowej komory gaszeniowej i obudową zewnętrzną znajduje się elektrycznie izolujący korpus z silikonu. Ten korpus silikonowy ma kształt rurowy i ma albo zewnętrzne albo wewnętrzne elastyczne żebra. Jest on tak ukształtowany, że jednocześnie styka się od wewnątrz kontakt z powierzchnią zewnętrzną obudowy komory łącznika i powierzchnią wewnętrzną obudowy zewnętrznej.

Niemiecki wzór użytkowy G 93 14 754 U1 ujawnia próżniową rurę gaszeniową z trwałym hermetycznym zamknięciem dla panującego wewnątrz ciśnienia. Hermetyczne zamknięcie tej próżniowej rury gaszeniowej składa się z wewnętrznej warstwy z twardego spienionego tworzywa sztucznego i płaszcza odpornego na rozerwanie. Wewnętrzna warstwa wykonana przeważnie z pianki poliuretanowej jest jednocześnie porowata, aby według istoty podanej w tym dokumencie, umożliwić najlepszą izolację ciep^i^ćą aby tym samym w przypadku uszkodzenia nie mogła być osiągnięta temperatura wystarczająca do zapłonu otaczającego gazu. Odporny na rozciąganie płaszcz jest wykonany jako korpus cewki i składa się z włókien i taśm, które są nasycone utwardzonym tworzywem sztucznym. Przylega on szczelnie do warstwy pianki i ma takie wymiary, że może przejąć siłę rozrywającą która występuje przy uszkodzeniu wewnątrz próżniowej rury gaszeniowej.

Osłona rury zawiera także w tym stanie techniki trwale spienione tworzywo sztuczne, które w wyniku starzenia może utracić swoje właściwości. W szczególności może pojawić się kruchość lub odstawanie warstwy pianki od zewnętrznej obudowy rury. Oprócz tego, także demontaż tej hermetycznie zamkniętej próżniowej rury gaszeniowej jest możliwy tylko po zniszczeniu powłoki.

Celem wynalazku jest opracowanie rozłącznika, który jest zdolny do działania bez nadzoru przez długi czas i oprócz tego daje się demontować.

Cel wynalazku osiągnięto dzięki temu, że warstwę dielektryczną stanowi prefabrykowany mankiet uszczelniający wykonany z elastomeru o wysokiej wytrzymałości dielektrycznej i który jest szczelnie dociśnięty do obudowy za pomocą obudowy ciśnieniowej służącej jako płaszcz.

Korzystnie wymiary mankietu uszczelniającego są dobrane w ten sposób, że mankiet uszczelniający przylega dzięki naprężeniu wstępnemu do obwodu próżniowej komory gaszeniowej.

187 251

Dzięki temu, że mankiet uszczelniający wprowadza się z naprężeniem wstępnym na próżniową komorę gaszeniową, nie dopuszcza się skutecznie do powstania szczeliny powietrznej pomiędzy mankietem uszczelniającym i obudową próżniowej komory gaszeniowej. Dzięki temu mogą być także wyrównywane dość duże tolerancje wymiarów próżniowej komory gaszeniowej. W taki sposób zwiększa się niezawodność rozłącznika.

Korzystnie mankiet uszczelniający ma co najmniej jeden próg uszczelniający przebiegający w kierunku osiowym obudowy ciśnieniowej, który jest wstawiony w szczelinę montażową obudowy ciśnieniowej. Dzięki temu osiąga się następnie uszczelnienie obudowy ciśnieniowej na wpływy warunków zewnętrznych. Niezawodnie unika się przy tym na przykład przenikania zanieczyszczeń, a zwłaszcza wody do obudowy ciśnieniowej. W ten sposób można skutecznie zapobiec awarii rozłącznika. Ponadto wykonanie mankietu uszczelniającego z progiem uszczelniającym w postaci jednej części ułatwia montaż układu.

W korzystnym przykładzie wykonania wynalazku próg uszczelniający ma dodatkowo zgrubienie, które jest spłaszczalne w szczelinie montażowej obudowy ciśnieniowej. Pozwala to zwiększyć niezawodność uszczelnienia na obudowie ciśnieniowej.

Ponadto korzystnie na zewnętrznym obwodzie mankietu uszczelniającego, zasadniczo równolegle do płytek czołowych próżniowej komory gaszeniowej, są umieszczone wystające i otaczające osłony, co jeszcze skuteczniej zmniejsza niebezpieczeństwo przebicia na zewnątrz.

Następnie jest korzystne, gdy mankiet uszczelniający ma co najmniej jedno wybranie służące do przyjęcia wypieranego przy obciążeniu ciśnieniem przez obudowę ciśnieniową materiału mankietu uszczelniającego. Osiąga się przy tym, że mankiet uszczelniający przylega dokładnie na powierzchni obwodowej próżniowej komory gaszeniowej, i nie występuje uszkodzenie mankietu uszczelniającego przez wprowadzane siły ciśnienia. Wskutek tego następuje dalsze zwiększenie niezawodności rozłącznika.

W korzystny sposób, w wewnętrznym obrzeżu mankietu uszczelniającego jest wykonane co najmniej jedno wybranie w postaci otaczającego rowka pierścieniowego. Wskutek tego osiąga się równomierny rozkład ciśnienia na całym obwodzie próżniowej komory gaszeniowej.

Gdy mankiet uszczelniający na co najmniej jednej stronie czołowej, w obszarze co najmniej jednej płytki czołowej jest zaopatrzony w co najmniej jedną kieszeń, w stanie zmontowanym jest możliwe nastawienie długości próżniowej komory gaszeniowej, przy czym materiał mankietu uszczelniającego nie jest uszkodzony, ponieważ może on przemieścić się w co najmniej jedną kieszeń. Zatem zwiększa się niezawodność mankietu uszczelniającego i przy tym bezpieczeństwo pracy rozłącznika.

Korzystnie jedna kieszeń jest wykonana w postaci rowka pierścieniowego. Osiąga się dzięki temu równomierny rozkład nacisków na powierzchni czołowej mankietu uszczelniającego.

Zalecane jest wytwarzanie mankietu uszczelniającego według wynalazku z EPDM (terpolimer ethylenowopropylenowy) lub z kauczuku silikonowego, które mają dobre własności sprężyste i przy tym nie są ściśliwe. Tego rodzaju materiały pozwalają na trwałe uszczelnienie powierzchni przyściennej pomiędzy próżniową komorą gaszeniową i mankietem uszczelniającym lub pomiędzy mankietem uszczelniającym i obudową ciśnieniową rozłącznika. W ten sposób można niezawodnie uniknąć przebicia na zewnątrz.

Zgodnie z korzystnym przykładem wykonania rozłącznik według wynalazku jest wykonany jako rozłącznik obciążenia, w którym w połączeniu szeregowym z próżniową komorą gaszeniową jest umieszczona widoczna bezpieczna przerwa izolacyjna. Dzięki temu w celu oceny, czy rozłącznik jest zamknięty, kontrola wzrokowa może być przeprowadzona z większej odległości.

Korzystnie równolegle do próżniowej komory gaszeniowej lub równolegle do połączenia szeregowego: próżniowa komora gaszeniowa - widoczna bezpieczna przerwa izolacyjna, w stanie włączonym rozłącznika, jest włączony tor prądowy dla wysokiej obciążalności prądem ciągłym. Osiąga się dzięki temu to, że rura próżniowa jest odciążona, gdy rozłącznik (rozłącznik obciążenia) znajduje się w stanie zamkniętym. Ma to tę zaletę, że próżniowa ko6

187 251 mora gaszeniowa tylko w przebiegach łączeniowych jest zasilana przytoczonymi wysokimi napięciami. Przy tym może być prowadzony prąd ciągły, który jest wyższy niż prąd znamionowy komory gaszeniowej lub połączenia szeregowego próżniowej komory gaszeniowej i widocznej przerwy izolacyjnej. Wskutek tego znacznie wzrasta trwałość rozłącznika.

Rozłącznik według wynalazku ma tę istotną zaletę, że ze względu na sprężyste właściwości mankietu uszczelniającego nie pozostaje szczelina uchodząca na zewnątrz obudowy. Dlatego w próżniowej komorze gaszeniowej nie jest możliwe wystąpienie zewnętrznego przebicia, wywołanego tego rodzaju szczeliną powietrzną. Ponadto dzięki zaczepieniu brzegów obydwu płytek czołowych próżniowej komory gaszeniowej od tyłu przez mankiet uszczelniający w sposób istotny wydłuża się droga dla możliwego przebicia na zewnątrz. Tym samym bardziej niezawodnie wzrasta zabezpieczenie rozłącznika przed takim przypadkiem.

Z tego względu, że dzięki zastosowaniu mankietu uszczelniającego staje się bezzasadne użycie mediów płynnych lub gazowych, rozłącznik według wynalazku odznacza się licznymi innymi zaletami. W taki sposób odpadają kosztowne czynności kontrolne polegające na sprawdzaniu poziomu płynów lub stanu ciśnienia. Z tego też względu rozłącznik może być używany przez wiele lat w pracy ciągłej, bez konieczności sprawdzania mankietu uszczelniającego, działającego jako czynnik dielektryczny.

Ponadto można zapobiegać zagrożeniu środowiska spowodowanemu przez wypływające czynniki, dzięki czemu nie budzi wątpliwości stosowanie rozłącznika według wynalazku w strefach ochronnych dla ujęć wodociągowych. Tym samym opracowano rozłącznik, przeznaczony do długotrwałego użycia i mający uniwersalne zastosowanie.

Kolejna zaleta polega na tym, że montaż rozłącznika według wynalazku jest znacznie uproszczony. Umożliwia to wykonanie montażu wstępnego układu z prefabrykowanym mankietem uszczelniającym, dzięki czemu nie są konieczne nakłady na montaż końcowy lub nie wymaga się napełniania urządzenia, na przykład wysoko na słupie. Ponieważ nie trzeba posługiwać się żadnym czynnikiem ciekłym lub gazowym, w znaczny sposób zmniejszają się nakłady na transport i upraszcza się instalacja rozłącznika według wynalazku.

Rozłącznik według wynalazku jest prostszy w wytwarzaniu i w razie potrzeby umożliwia demontaż. Oprócz tego występuje małe zapotrzebowanie przestrzeni i niskie nakłady na próżniową komorę gaszeniową.

Dzięki zastosowaniu dopełniającej obudowy ciśnieniowej wykonanej z materiału izolacyjnego, która wstępnie napina w obszarze sprężystym zewnętrzny obwód mankietu uszczelniającego, osiąga się mocne przyleganie mankietu uszczelniającego do próżniowej komory gaszeniowej, a ponadto zabezpieczenie przed powstaniem szczeliny powietrznej na zewnętrznym obwodzie mankietu uszczelniającego, która mogłaby umożliwić przebicie na zewnątrz. Odcinek drogi możliwy dla przebicia na zewnątrz jest w wyniku tego zwiększony do wymiaru, przy którym nie jest ono w praktyce możliwe. Wskutek tego zostaje zwiększone bezpieczeństwo pracy i niezawodność rozłącznika. Dalej próżniowa komora gaszeniowa jest wskutek tego środkowana i ustalana w obudowie ciśnieniowej.

Przedmiot wynalazku został przedstawiony w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia przekrój rozłącznika według wynalazku, przy czym po lewej stronie osi głównej jest przedstawiony przekrój w płaszczyźnie podziału obudowy ciśnieniowej i po prawej stronie osi głównej przedstawiony jest przekrój w drugiej płaszczyźnie przez połówkę obudowy ciśnieniowej, fig. 2 - uproszczony przekrój odpowiadający linii A-A na fig. 1.

Jak pokazano na rysunku rozłącznik 1 ma obudowę ciśnieniową z dwoma połówkami 11 i 12 obudowy, które są wykonane z materiału izolacyjnego i stanowią zasadniczo swoje lustrzane odbicia. W połówkach 11 i 12 obudowy są umieszczone między innymi próżniowa komora gaszeniowa 2 i mechanizm łącznika 3. Sposób rozmieszczenia i funkcjonowanie próżniowej komory gaszeniowej 2 i mechanizmu łącznika 3 odpowiada znanym wykonaniom, dlatego też zrezygnowano tu ze szczegółowego objaśnienia. Istotne jest, że próżniowa komora gaszeniowa 2 ma we wnętrzu styki łączeniowe, które są zamykane i otwierane przez mechanizm łącznika 3. Mechanizm łącznika 3 w tym przypadku ma mimośrodowy element uruchamiający 31, który oddziałuje na ruchomy styk 21 próżniowej komory gaszeniowej 2.

187 251

Próżniowa komora gaszeniowa 2 oprócz ruchomego styku 21 ma stały styk 22, który jest umieszczony naprzeciwko ruchomego styku 21. Próżniowa komora gaszeniowa 2 ma następnie obudowę 23, która jest zaopatrzona w metalowe płytki czołowe 24 i 25, które zamykają środkową część 26 obudowy w postaci walca. Środkowa część 26 obudowy jest wykonana z materiału izolacyjnego elektrycznie. Wewnątrz próżniowej komory gaszeniowej 2 panuje wysoka próżnia, która podczas wyłączania zapewnia niezawodne przerwanie łuku elektrycznego i w stanie wyłączonym zapewnia stabilność napięcia.

Dla zapewnienia, aby nie wystąpiło zewnętrzne przebicie napięcia pomiędzy płytkami czołowymi 24 i 25 próżniowej komory gaszeniowej 2, wokół próżniowej komory gaszeniowej 2 jest umieszczony mankiet uszczelniający 4 wykonany z EPDM (terpolimer ethylenowopropylenowy). Mankiet uszczelniający 4 jest wykonany w ten sposób, że chwyta on wokół brzegi obydwu płytek czołowych 24 i 25. Następnie, wymiary mankietu uszczelniającego 4 są dobrane w ten sposób, że odchyłki tolerancji próżniowej komory gaszeniowej 2 mogą być wyrównywane, a mankiet uszczelniający 4 przylega w wyniku napięcia wstępnego na powierzchni obwodowej próżniowej komory gaszeniowej 2. Wskutek tego pomiędzy płytkami czołowymi 24 i 25 nie istnieje przelotowa szczelina powietrzna.

Mankiet uszczelniający 4 jest obejmowany wokół przez połówki obudowy 11 i 12 rozłącznika i wstępnie naprężony. Ze względu na naprężenie wstępne także pomiędzy mankietem uszczelniającym 4 i montowanymi połówkami 11 i 12 obudowy nie występuje szczelina powietrzna, która pozwoliłaby na zewnętrzne przebicie napięcia pomiędzy płytkami czołowymi 24 i 25 próżniowej komory gaszeniowej 2.

Jak pokazano na fig. 1 mankiet uszczelniający 4 ma osłony 41 wykonane w postaci pierścieni, które są ustalane w odpowiednich wgłębieniach w połówkach 11 i 12 obudowy. Osłony 41 służą w znany sposób do przedłużenia drogi (drogi wyładowań pełzających) wzdłuż powierzchni.

Mankiet uszczelniający 4 ma następnie cztery wybrania 42, które są umieszczone na wewnętrznej powierzchni obwodowej i mają postać pierścienia. Przy zamykaniu połówek obudowy 11 i 12, na mankiet uszczelniający 4, wywierany jest nacisk i ponieważ jest on wytwarzany z elastomeru, który jest sprężysty ale zasadniczo nieściśliwy, wybrania 42 umożliwiają przemieszczenie się materiału mankietu uszczelniającego 4 w utworzone przez nie puste przestrzenie. W ten sposób zapobiega się uszkodzeniu mankietu uszczelniającego 4 i osiąga się dobre uszczelnienie powierzchni przyściennej pomiędzy mankietem uszczelniającym 4 i próżniową komorą gaszeniową 2.

Na zakończeniu mankiet uszczelniający 2, który dociera do płytki czołowej 25 w obszarze stałego styku 22 jest następnie wykonana kieszeń 43 w postaci pierścienia. Ponieważ próżniowe komory gaszeniowe 2 mają dość duże tolerancje długości, może być konieczne regulowanie długości lub ustalanie położenia próżniowej komory gaszeniowej 2 w rozłączniku 1. W celu umożliwienia wymaganego odkształcenia mankietu uszczelniającego 4, w tym obszarze powierzchni czołowych, jako komora do wyrównywania objętości wypieranego materiału służy kieszeń w postaci pierścienia 43.

Wedhig ilustracji na fig. 2 mankiet uszczelniający 4 ma następnie próg uszczelniający 44 ze zgrubieniem 45. W celu uszczelnienia na wpływy zewnętrzne są one umieszczone w obydwóch szczelinach montażowych połówek 11 i 12 obudowy rozłącznika 1. Zgrubienie 45 mieści się w odpowiednio ukształtowanych zagłębieniach lub rowkach na powierzchniach szczelin połówek 11 i 12 obudowy i podczas zamykania połówek 11 i 12 obudowy ulega spłaszczeniu. Próg uszczelniający 44 ze zgrubieniem 45 ma długość zasadniczo odpowiadającą całkowitej długości mankietu uszczelniającego 4. Może on być także wykonany jednoczęściowo z mankietem uszczelniającym 4, w całym obszarze szczeliny montażowej połówek 11 i 12 obudowy, jako okrągły sznur służący do uszczelnienia obudowy ciśnieniowej.

Jeżeli rozłącznik 1 jest otwarty w czasie pracy, styki 21 i 22 znajdujące się pod napięciem wstępnym wywołanym przez sprężyny są zwalniane przy pomocy mechanizmu łącznika 3, tak że otwiera on styki łączeniowe w próżniowej komorze gaszeniowej 2. Ze względu na przyłożone wysokie napięcie, które w zależności od przypadku zastosowania może wynosić na przykład 45 kV, układ skłania się do tego, aby szukać drogi dla możliwego rozładowania

187 251 napięciowego przez łuk elektryczny. Ze względu na próżnię wewnątrz próżniowej komory gaszeniowej 3 jest to niemożliwe. Ponieważ mankiet uszczelniający 4 przylega do obudowy 23 próżniowej komory gaszeniowej 2 w wyniku naprężenia wstępnego i podobnie w wyniku naprężenia wstępnego jest połączone z obudową ciśnieniową rozłącznika, nie istnieje szczelina powietrzna, która umożliwiałaby przebicie napięciowe. Przebicie przez materiał mankietu uszczelniającego 4 nie jest również możliwe, ze względu na wysoką wytrzymałość dielektryczną materiału zastosowanego na mankiet uszczelniający 4. Zatem nie dopuszcza się do tego rodzaju przebicia na zewnątrz.

W przykładzie zastosowania rozłącznik jest stosowany jako rozłącznik obciążenia i umieszczony szeregowo z widoczną bezpieczną przerwą izolacyjną. Tor prądu głównego przewidziany dla prądu pracy ciągłej jest włączony równolegle do próżniowej komory gaszeniowej i szeregowo z nią umieszczonego przełącznika pomocniczego, przez co rura próżniowa przy przełączonym rozłączniku obciążenia jest odciążona. W celu wyłączenia rozłącznika obciążenia najpierw jest otwierany w znany sposób główny zestyk, przez co napięcie całkowicie jest prowadzone przez próżniową komorę gaszeniową 2. W końcu styki 21 i 22 próżniowej komory gaszeniowej 2 zostają rozdzielone i połączenie jest całkowicie przerywane i w rozłączniku 1 nie może rozwinąć się przebicie łukiem elektrycznym.

Oprócz przedstawionego przykładu wykonania wynalazek pozwala na inne ukształtowania układu.

Wymiary i kształt mankietu uszczelniającego 4 mogą się zmieniać w zależności od rodzaju i typu konstrukcji próżniowej komory gaszeniowej 2. W każdym przypadku jest istotne, że mankiet uszczelniający 4 w ten sposób przylega do próżniowej komory gaszeniowej 2, że pomiędzy nimi nie jest możliwa szczelina powietrzna.

Mankiet uszczelniający 4 nie musi być wykonany z osłonami 41, lecz może także mieć inaczej ukształtowaną, gładką zewnętrzną powierzchnię obwodową, jeżeli na przykład ze względu na założone niskie napięcie, pozwala na to bezpieczeństwo rozłącznika 1.

Wybrania 42 w mankiecie uszczelniającym 4 mają w przedstawionym przykładzie przekroje w postaci półkola i są wykonane w czterech miejscach, wokół próżniowej komory gaszeniowej 2. Nie tylko postać, lecz także liczba wybrań 42 w poslaci pierścienia mogą się różnić. Nadto jest także możliwe, aby wybrania 42 zamiast przedstawionej postaci wykonania, były przewidziane w kształcie pierścienia w odpowiednich punktach na wewnętrznej powierzchni obwodowej mankietu uszczelniającego 4.

Kieszeń 43 w mankiecie uszczelniającym 4 może być także przewidziana na obydwóch powierzchniach czołowych. Poza tym postać i liczba kieszeni 43 może się zmieniać w podobny sposób, jak w przypadku wybrań 42.

Mankiet uszczelniający 4 może być stosowany w dowolny sposób w połączeniu z próżniową komorą gaszeniową 2, co obejmuje także inne łączniki jak rozłącznik obciążenia. W taki sposób jest także możliwe zastosowanie w wyłącznikach lub czymś podobnym.

Osłona ciśnieniowa może składać się także z więcej niż dwóch części obudowy, przy czym liczba progów uszczelniających 44 jest dostosowana do liczby szczelin montażowych.

Następnie, równolegle do próżniowej komory gaszeniowej 2, może być także przewidziany układ styków prądu ciągłego lub układ styków prądu głównego, który pozwala dobrać rozłącznik 1 przy użyciu określonej próżniowej komory gaszeniowej 2 dla różnych prądów znamionowych lub różnych prądów ciągłych.

Wynalazek dotyczy zatem rozłącznika 1 dla napięć w zakresie 1 kV z próżniową komorą gaszeniową 2, która jest szczelnie otoczona mankietem uszczelniającym 4, wykonanym z elastomeru o wysokiej wytrzymałości dielektrycznej. Mankiet uszczelniający 4 jest zamocowany przez połówki obudowy 11 i 12 rozłącznika 1. W ten sposób przebicie na zewnątrz wysokiego napięcia pomiędzy płytkami czołowymi 24 i 25 próżniowej komory gaszeniowej 2 podczas przebiegu łączeniowego jest skutecznie hamowane i do tego nie są potrzebne media cieczowe lub gazowe. Wskutek tego, w przeciwieństwie do konwencjonalnych rozłączników, nie są wymagane wysokie nakłady na nadzór i rozłącznik nie nasuwa obaw ze względu na środowisko naturalne.

187 251

Fig. 2

187 251

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 50 egz.

Cena 2,00 zł.

Claims (17)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Rozłącznik dla napięć powyżej lkV z próżniową komorą gaszeniową, której styki są zamykane lub otwierane za pomocą mechanizmu łącznika, przy czym próżniowa komora gaszeniowa ma zawierającą styki łączeniowe umieszczone w próżni obudowę z metalowymi płytkami czołowymi i walcową częścią środkową obudowy z materiału izolacyjnego elektrycznie, która jest otoczona warstwą z materiału dielektrycznego, która zaczepia o brzegi obydwu płytek czołowych, przy czym na zewnętrznej stronie warstwy dielektrycznej jest przewidziany, wykonana jako dopełniający, płaszcz z materiału izolacyjnego, naciskający na zewnętrzny obwód warstwy dielektrycznej, znamienny tym, że warstwę dielektryczną stanowi prefabrykowany mankiet uszczelniający (4) wykonany z elastomeru o wysokiej wytrzymałości dielektrycznej i który jest szczelnie dociśnięty do obudowy (23) za pomocą obudowy ciśnieniowej służącej jako płaszcz.
2. 2. Rozłącznik według zastrz. 1, znamienny tym, że wymiary mankietu uszczelniającego (4) są dobrane w ten sposób, że mankiet uszczelniający (4) przylega dzięki naprężeniu wstępnemu do obwodu próżniowej komory gaszeniowej (2).
3. 3. Rozłącznik według zastrz. 2, znamienny tym, że mankiet uszczelniający (4) ma co najmniej jeden próg uszczelniający (44) przebiegający w kierunku osiowym obudowy ciśnieniowej , który jest ułożony w szczelinie montażowej tej obudowy ciśnieniowej.
4. 4. Rozłącznik według zastrz. 3, znamienny tym, że próg uszczelniający (44) ma zgrubienie (45), spłaszczalne w szczelinie montażowej obudowy ciśnieniowej.
5. 5. Rozłącznik według zastrz. 1 albo 2, albo 3, albo 4, znamienny tym, że na zewnętrznym obwodzie mankietu uszczelniającego (4), zasadniczo równolegle do płytek czołowych (24, 25) próżniowej komory gaszeniowej (2), są umieszczone otaczające osłony (41).
6. 6. Rozłącznik według zastrz. 1 albo 2, albo 3, albo 4, znamienny tym, że mankiet uszczelniający (4) ma co najmniej jedno wybranie (42) służące do przyjęcia materiału wypieranego przy obciążeniu ciśnieniem przez obudowę ciśnieniową.
7. 7. Rozłącznik według zastrz. 5, znamienny tym, że mankiet uszczelniający (4) ma co najmniej jedno wybranie (42) służące do przyjęcia materiału wypieranego przy obciążeniu ciśnieniem przez obudowę ciśnieniową.
8. 8. Rozłącznik według zastrz. 7, znamienny tym, że co najmniej jedno wybranie (42) stanowi otaczający rowek pierścieniowy.
9. 9. Rozłącznik według zastrz. 1 albo 2, albo 3, albo 4, albo 7, albo 8, znamienny tym, że ma co najmniej jedną kieszeń (43) dla mankietu uszczelniającego (4) w obszarze płytki czołowej (25) i/lub płytki czołowej (24).
10. 10. Rozłącznik według zastrz. 5, znamienny tym, że ma co najmniej jedną kieszeń (43) dla mankietu uszczelniającego (4) w obszarze płytki czołowej (25) i/lub płytki czołowej (24).
11. 11. Rozłącznik według zastrz. 9, znamienny tym, że co najmniej jedna kieszeń (43) jest wykonana jako rowek pierścieniowy.
12. 12. Rozłącznik według zastrz. 1 albo 2, albo 3, albo 4, albo 7, albo 8, albo 10, albo 11, znamienny tym, że mankiet uszczelniający (4) jest wykonany z kauczuku silikonowego lub z EPDM (terpolimer ethylenowopropylenowy).
13. 13. Rozłącznik według zastrz. 5, znamienny tym, że mankiet uszczelniający (4) jest wykonany z kauczuku silikonowego lub z EPDM (terpolimer ethylenowopropylenowy).
14. 14. Rozłącznik według zastrz. 1 albo 2, albo 3, albo 4, albo 7, albo 8, albo 10, albo 11, albo 13, znamienny tym, że jest wykonany jako rozłącznik obciążenia, w którym w połączeniu szeregowym z próżniową komorą gaszeniową jest umieszczona widoczna bezpieczna przerwa izolacyjna.

    187 251
15. 15. Rozłącznik według zastrz. 5, znamienny tym, że jest wykonany jako rozłącznik obciążenia, w którym w połączeniu szeregowym z próżniową komorą gaszeniową jest umieszczona widoczna bezpieczna przerwa izolacyjna.
16. 16. Rozłącznik według zastrz. 1 albo 2, albo 3, albo 4, albo 7, albo 8, albo 10, albo 11, albo 13, albo 15, znamienny tym, że równolegle do próżniowej komory gaszeniowej lub równolegle do połączenia szeregowego, próżniowa komora gaszeniowa - widoczna przerwa izolacyjna, w stanie włączonym rozłącznika jest włączony tor prądowy dla prądu ciągłego wysokiej obciążalności.
17. 17. Rozłącznik według zastrz. 5, znamienny tym, że równolegle do próżniowej komory gaszeniowej lub równolegle do połączenia szeregowego, próżniowa komora gaszeniowa widoczna przerwa izolacyjna, w stanie włączonym rozłącznika jest włączony tor prądowy dla prądu ciągłego wysokiej obciążalności.