SU815786A1 - Воздушный выключатель - Google Patents

Description

(54) ВОЗДУШНЫЙ ВЫКЛЮЧАТЕЛЬ

1

Изобретение относитс  к электрическим аппаратам и может быть применено дл  коммутации электроэнергетических систем.

Известны воздушные выключатели, которые содержат источник сжатого воздуха, эектропневматическую систему управлени  и гасительную камеру, состо щую из фарфорового изол тора, во внутренней полости которой установлены подвижный и неподвижный контакты, причем последний снабжен поршневым пневмоприводом 1.

Однако известные выключатели имеют следующие недостатки:

а)во-первых, сложность механизмов гасительной камеры, в которой вмонтировано устройство торможени  с дифференциальными клапанами дл  обеспечени  двухтактной работы камеры и привод подвижного контакта;

б)во-вторых, в результате возможных поломок деталей, наход щихс  под давлением , происходит потер  сжатого воздуха в выключателе, котора  приводит к самопроизвольному включению электрической установки;

в)в-третьих, в качестве изолирующего материала (корпуса) камеры используетс 

фарфор, имеющий небольшую ме.ханическую прочность, который нестоек к ударным нагрузкам;

г) в-четвертых, опасность самопроизвольного включени  из-за потери давлени  в компрессорной сети приводит к необходимости применени  обратных клапанов в пр мом тракте системы управлени .

Известно также дугогасительное устройство автопневматического газонаполненного выключател , содержащее подвижный и неподвижный контакты, расположенные Ргутри полого изол тора, эластичное дутьевое устройство дл  гащени  дуги и пневмопривод 2.

Недостатками такого устройства  вл ютс ;

а)во-первых, в качестве полого изол тора (корпуса выключател ) примен етс  фарфор, который имеет небольшую механическую прочность в услови х работы на разрыв или изгиб, он весьма нестоек к ударным нагрузкам;

б)во-вторых, мешок из эластичной пленки используетс  только в качестве эластичного дутьевого устройства, т. е. только дл  гашени  дуги и, следовательно, все остальные элементы выключател  присутствуют, что не дает упрощени  конструкции;

в)в-третьих, конструктивное использование мешка ограничиваетс  только эластичными материалами, так как выполнение его металлическим или из фторпласта делает устройство неработоспособным;

г)в-четвертых, выключатель, у которого эластичное дутьевое устройство выполнено из эластичной пленки, имеет ограниченную область применени , он не может работать

в агрессивных средах с высокой температурой , так как эластичные материалы имеют ограниченные дл  высоконапр женных сред физико-химические параметры.

Цель изобретени  - упрощение конструкции выключател , повышение надежноети и расширение диапазона его нрименени .

Цель достигаетс  тем, что объемна  тонкостенна  капсула, имеюща  элиптическое сечение по двум координатным ос м, заключена в жесткий корпус с упругими электроконтактными датчиками положени , выполпенными в виде закрепленной к корпусу упругой пластины, на свободном конце которой установлен один контактный элемент, а другой - на дополнительно выделенной пластине , котора  расположена с внешней стороны капсулы, причем между этой же пластиной и корпусом расположены силовые пружины сжати  с направл ющими.

На фиг. 1 показан во- душный выключатель , вид спереди; на фиг. 2 - то же, вид сбоку; на фиг. 3 - электрическа  схема , на фиг. 4 - вид капсулы.

Устройство содержит объемную тонкостенную капсулу 1, имеюшую элептическое сечение но двум координатным ос м, пробку 2, к которой жестко закреплен конец капсулы 1; трубопровод 3 дл  подачи сжатого воздуха, жесткий корпус 4 в которой заключена капсула 1, фланец 5 пробки 2 дл  фиксации положени  капсулы 1, пластины 6, обеспечивающие посто нство величины эффективной площади в заданном пределе рабочего хода капсулы I, направл ющие 7, фиксирующие положение пластин 6 относительно капсулы 1, пружины 8, фигурные контакты 9 и 10, электроизол ционный уплотнитель 11, посредством которого крен тс  контакты 9 и 10, гайка 12, входной патрубок 13, который жестко крепитс  к капсуле 1 и седлу сваркой, пайкой, клейкой , продувной клапан 14, седло 15 клапана 14, золотник 16, направл юща  17, кронштейн 18, выходные отверсти  19.

На фиг. 3 изображена система управлени , котора  содержит электроконтактные датчики 20 и 21, логическое устройство 22, трехходовой электромагнитный клапан 23, ресивер 24 (источник сжатого воздуха), усилитель 25, сигналы 26 и 27 управлени ,

Устройство работает следующим образом .

Воздушный выключатель отвечает положению , т. е. такому его состо нию, когда

сжатого воздуха во внутренней полости капсулы 1 нет. Дл  отключени  выключател  подаетс  сигнал 26 управлени  на логическое устройство 22 (фиг. 3), которое вырабатывает сигнал и через усилитель 25 передает его на открытие трехходового электромагнитного клапана 23. Сжатый воздух из рессивера 24 направл етс  через трубопровод 3 во внутреннюю полость капсулы 1, котора  при этом начинает продуватьс  через открытый продувной клапан 14, таким образом возникает такой перепад давлени , при котором давление во внутренней полости капсулы 1 становитс  больше, чем давление, действующее на внешнюю поверхность. В результате развиваетс  т говое усилие преимущественно в направлении малой оси контура поперечного сечени , что приводит к деформации капсулы 1, и, следовательно , начинаетс  процесс размыкани  контактов 9 и 10. С другой стороны, по мере размыкани  контактов 9 и 10, т. е. по мере деформации капсулы 1 под действием избыточного давлени , ее свободный конец вт гиваетс  во внутрь, перемеща  седло 15 влево относительно золотника 16, и, тем самым , уменьшает проходное сопротивление последнего, а следовательно, уменьшает и количество воздуха, вытекающего из внутренней полости капсуль в атмосферу. После гашени  дуги на контактах 9 и 10 напр жение на них начинает восстанавливатьс  со скоростью, соответствующей частоте собствеЕшых колебаний отключенной цепи . В св зи с этим, капсула 1 продолжает продуватьс  свежим воздухом, чем обеспечиваетс  достаточное врем  дл  удалени  продуктов ионизации и восстановлени  электрической прочности между контактами . Когда стенки капсулы 1, а следовательно , и контакты 9 и 10 выключател  переместились на достаточное рассто ние, упругий электроконтактный датчик 20 замыкаетс  и подает сигнал на ло.ическое устройство 22, где вырабатываетс  сигнал на закрытие клапана 23, в результате чего прекращаетс  доступ воздуха в капсулу 1. При этом седло 15 оказываетс  прижатым к золотнику 16, чем обеспечивает необходимую герметичность. На этом процесс отклонени  кончаетс , возможные потери сжатого воздуха из внутренней полости капсулы 1 компенсируютс  благодар  наличию обратной св зи 21 в системе управлени  выключателем , т. е. при самопроизвольном стравливании воздуха из внутренней полости капсулы 1 датчик 21 рамыкаетс , подава  сигнал на включение клапана 23, при этом процесс дозаполнени  будет проходить пока не замкнетс  датчик 21. Дл  выключени  воздушного выключател  подаетс  сигнал 27 управлени  на логическое устройство 22, которое вырабатывает сигнал на переключение клапана 23. При этом внутренн   полость капсулы сообщаетс  с атмосферой , давление в neit падает. В результате

этого стенки капсулы 1 под действием пружин 8 через пластины 6 занимают исходное положение, при котором контакты 9 и 10 смыкаютс . Таким образом, предлагаемый выключатель по сравнению с известными обладает следующими достоинствами:

а)капсула в конструкции выключател  выполн ет не только роль изол тора, но и привода контактной системы, кроме того она  вл етс  приводом дл  продувного клапана и играет роль элемента рассогласовани  в системе управлени  - все это упрощает конструкцию выключател .

б)форма капсулы позвол ет изготовить выключатель из различных конструкционных материалов, включа  тугоплавкие сплавы на основе ниоби  и молибдена, что позвол ет использовать выключатель в средах с высокой температурой и агрессивностью.

в)наличие датчиков обратной св зи по положению стенок капсулы позвол ет реализовать систему управлени  с отсечкой капсулы от источника давлени  без использовани  обратных клапанов, а также датчики устойчиво удерживают разомкнутое состо ние контактов в случае утечки воздуха из внутренней полости капсулы.

Claims (2)

1.Цейров Е. М. Воздушные .выключатели высокого напр жени . М-Л., ГЭИ, 1957, с. 177-182, 249-252, 223-224.

2.Авторское свидетельство СССР № 598147, кл. Н 01 Н 33/54, 1976.

Ч

Ф(ль.2.

Фиг.Ъ