RU70409U1

RU70409U1 - HIGH VOLTAGE LOAD CIRCUIT BREAKER

Info

Publication number: RU70409U1
Application number: RU2007135440/22U
Authority: RU
Inventors: Денис Викторович Шидловский
Original assignee: Денис Викторович Шидловский
Priority date: 2007-09-18
Filing date: 2007-09-18
Publication date: 2008-01-20

Abstract

Полезная модель относится к электротехнике и, в частности, к трехфазным выключателям нагрузки. Высоковольтный вакуумный выключатель нагрузки содержит в каждой из фаз опорный изолятор, вакуумную дугогасительную камеру, в которой размещены неподвижный и подвижный контакты с механизмом их размыкания. Дугогасительная камера снабжена оболочкой из жесткого изоляционного материала, заодно с которой выполнены две симметричные боковые стойки, при этом боковые стойки прикреплены к опорному изолятору. Оболочка с боковыми стойками может быть выполнена из циклоалифатической эпоксидной смолы. Существенно повышается надежность устройства и уменьшаются его габариты.The utility model relates to electrical engineering and, in particular, to three-phase load switches. The high-voltage vacuum load switch contains in each of the phases a support insulator, a vacuum arcing chamber, in which fixed and movable contacts with their breaking mechanism are placed. The arcing chamber is provided with a shell of rigid insulating material, at the same time two symmetrical side posts are made, while the side posts are attached to the support insulator. The shell with side struts can be made of cycloaliphatic epoxy. The reliability of the device is significantly increased and its dimensions are reduced.

Description

Полезная модель относится к электротехнике и, в частности, к трехфазным выключателям нагрузки.The utility model relates to electrical engineering and, in particular, to three-phase load switches.

Как известно, выключатели нагрузки предназначены для коммутации номинальных токов и при этом должны обладать стойкостью в отношении сквозных токов короткого замыкания.As you know, load breakers are designed for switching rated currents and at the same time must be resistant to through short-circuit currents.

Известен высоковольтный вакуумный выключатель нагрузки, содержащий главные токоведущие и разъединяющие контакты, установленные на опорных изоляторах, укрепленных на раме, а также вакуумную дугогасительную камеру, размещенную на подвижном разъединяющем контакте, US 3824359.Known high-voltage vacuum load switch containing the main current-carrying and disconnecting contacts mounted on supporting insulators mounted on the frame, as well as a vacuum arcing chamber placed on a movable disconnecting contact, US 3824359.

Недостатком указанного технического решения является то обстоятельство, что вакуумная дугогасительная камера подвергается ударным нагрузкам при включении и выключении устройства; кроме того, время гашения дуги довольно велико, поскольку зависит от характеристик упругих элементов выключателя, что негативно сказывается на The disadvantage of this technical solution is the fact that the vacuum arcing chamber is subjected to shock loads when turning on and off the device; in addition, the arc quenching time is quite large, since it depends on the characteristics of the elastic elements of the switch, which negatively affects

надежности устройства; следует также отметить, что конструкция выключателя весьма сложная и имеет большие габариты.device reliability; It should also be noted that the design of the circuit breaker is very complex and has large dimensions.

Более простым и надежным является высоковольтный вакуумный выключатель нагрузки, содержащий в каждой из фаз опорные изоляторы, вакуумную дугогасительную камеру, механизм размыкания ее контактов, главные подвижный и неподвижный контакты, разъединяющий подвижный контакт, причем подвижные контакты связаны между собой, а также вал с системой рычагов, передающих вращательное движение от привода; вакуумная дугогасительная камера установлена на главном неподвижном контакте посредством изоляционной стойки, прикрепленной верхним концом посредством резьбового соединения к направляющему цилиндру, а нижним концом - к главному неподвижному контакту, прикрепленному к опорному изолятору; неподвижные контакты дугогасительной камеры связаны токопроводом с главными неподвижными контактами, RU 2247439.Simpler and more reliable is a high-voltage vacuum load switch containing in each phase support insulators, a vacuum arcing chamber, a mechanism for opening its contacts, the main movable and fixed contacts, disconnecting the movable contact, and the movable contacts are interconnected, as well as a shaft with a lever system transmitting rotational movement from the drive; a vacuum arcing chamber is mounted on the main fixed contact by means of an insulating stand attached by the upper end by means of a threaded connection to the guide cylinder, and the lower end by the main fixed contact attached to the support insulator; the fixed contacts of the arcing chamber are connected by a current lead to the main fixed contacts, RU 2247439.

Данное техническое решение принято за прототип настоящей полезной модели.This technical solution is taken as a prototype of this utility model.

Недостатком прототипа является большое расстояние между корпусами соседних дугогасительных камер, которое должно быть в этом устройстве при напряжении 10 кВ не менее 135 мм в соответствии с «Правилами устройства электроустановок», Минэнерго РФ, 2003 г., раздел IV, глава 4.2. При меньшем расстоянии возможен пробой.The disadvantage of the prototype is the large distance between the enclosures of adjacent arcing chambers, which should be in this device at a voltage of 10 kV of at least 135 mm in accordance with the "Rules for the installation of electrical installations", Ministry of Energy of the Russian Federation, 2003, section IV, chapter 4.2. At a shorter distance, breakdown is possible.

Указанное выше обстоятельство обусловливает значительные габариты выключателя по RU 2247439.The above circumstance determines the significant dimensions of the circuit breaker in accordance with RU 2247439.

Кроме того, существенным недостатком прототипа является недостаточная надежность вследствие того, что дугогасительная камера из-за недостаточно жесткого консольного крепления при взаимодействии контактного ролика с главным подвижным контактом совершает колебательное движение в направлении продольной оси; это вызывает концентрацию напряжений в месте крепления токопровода к неподвижному контакту дугогасительной камеры, в результате чего происходит увеличение переходного сопротивления между ними и значительное повышение температуры в месте крепления токопровода. Как следствие, токопровод может расплавиться, и дугогасительная камера не будет выполнять свою функцию.In addition, a significant disadvantage of the prototype is the lack of reliability due to the fact that the arcing chamber due to the insufficiently rigid cantilever during the interaction of the contact roller with the main movable contact oscillates in the direction of the longitudinal axis; this causes a concentration of stresses at the point of attachment of the current lead to the fixed contact of the arcing chamber, resulting in an increase in the transition resistance between them and a significant increase in temperature at the point of attachment of the lead. As a result, the conductor can melt, and the arcing chamber will not fulfill its function.

Задачей настоящей полезной модели является повышение надежности устройства и уменьшение его габаритов.The objective of this utility model is to increase the reliability of the device and reduce its size.

Согласно полезной модели в высоковольтном вакуумном выключателе нагрузки, содержащем в каждой из фаз опорный изолятор, вакуумную дугогасительную камеру, в которой размещены неподвижный и подвижный контакты с механизмом их размыкания, дугогасительная камера снабжена оболочкой из жесткого изоляционного материала, заодно с которой выполнены две симметричные боковые стойки, при этом боковые стойки прикреплены к опорному изолятору; оболочка с боковыми According to a utility model, in a high-voltage vacuum circuit breaker containing in each phase a support insulator, a vacuum arrester, in which fixed and movable contacts with a mechanism for opening them are placed, the arrester is equipped with a shell of rigid insulating material, at the same time two symmetrical side racks are made while side racks are attached to the support insulator; shell with side

стойками может быть выполнена из циклоалифатической эпоксидной смолы.struts can be made of cycloaliphatic epoxy.

Заявителем не выявлены технические решения, тождественные заявленной полезной модели, что позволяет сделать вывод о ее соответствии критерию «новизна».The applicant has not identified technical solutions that are identical to the claimed utility model, which allows us to conclude that it meets the criterion of "novelty."

Сущность полезной модели поясняется чертежами, где изображено:The essence of the utility model is illustrated by drawings, which depict:

на фиг.1 - вид спереди;figure 1 is a front view;

на фиг.2 - вид сверху;figure 2 is a top view;

на фиг.3 - фрагмент I на фиг.1 в увеличенном масштабе;figure 3 - fragment I in figure 1 on an enlarged scale;

на фиг.4 - вид А на фиг.2.figure 4 is a view of figure 2.

Высоковольтный вакуумный выключатель нагрузки содержит в каждой из трех фаз по два опорных изолятора 1 и 2 и вакуумную дугогасительную камеру 3, в которой размещены неподвижный 4 и подвижный 5 контакты с механизмом 6 их размыкания; главный подвижный контакт 7 шарнирно соединен с укрепленным на опорном изоляторе 2 токоподводом 8, к которому подводится напряжение от источника. Главный неподвижный контакт 9 прикреплен к опорному изолятору 1 и снабжен токоподводом 10 для подключения нагрузки. Подвижный контакт 5 снабжен контактным роликом 11. Неподвижный контакт 4 соединен токопроводом 12 с главным неподвижным контактом 9. Дугогасительная камера 3 снабжена оболочкой 13 из жесткого изоляционного материала, заодно с которой выполнены две симметричные боковые стойки 14, которые прикреплены к опорному The high-voltage vacuum load switch contains in each of the three phases two supporting insulators 1 and 2 and a vacuum arcing chamber 3, in which the fixed 4 and movable 5 contacts with the mechanism 6 for their opening are placed; the main movable contact 7 is pivotally connected to a current lead 8 fixed to the support insulator 2, to which a voltage is supplied from the source. The main fixed contact 9 is attached to the supporting insulator 1 and is equipped with a current lead 10 for connecting the load. The movable contact 5 is equipped with a contact roller 11. The fixed contact 4 is connected by a current lead 12 to the main fixed contact 9. The arcing chamber 3 is provided with a shell 13 of rigid insulating material, at the same time two symmetrical side posts 14 are made, which are attached to the support

изолятору 1. Оболочку 13 с боковыми стойками 14 можно выполнить, например, из текстолита, однако предпочтительнее выполнение из циклоалифатической эпоксидной смолы, в частности, изофорондиаминовой или диаминодициклогексилметановой; эти смолы - не гигроскопичны в отличие от текстолита, что увеличивает срок службы оболочки 13 со стойками 14.insulator 1. The shell 13 with the side posts 14 can be made, for example, of textolite, however, it is preferable to make of cycloaliphatic epoxy resin, in particular, isophorone diamine or diaminodicyclohexylmethane; these resins are not hygroscopic in contrast to the PCB, which increases the service life of the shell 13 with racks 14.

Главный подвижный контакт 7 приводится в движение с помощью вала 15, снабженного приводом 16 и соединенного с контактом 7 посредством системы шарнирно соединенных рычагов.The main movable contact 7 is driven by a shaft 15 provided with a drive 16 and connected to the contact 7 through a system of articulated levers.

Для включения высоковольтного выключателя нагрузки с помощью привода 16 поворачивают вал 15 в направлении против часовой стрелки по чертежу (фиг.4). Движение от вала 15 передается через систему рычагов на главный подвижный контакт 7, который приходит во взаимодействие с контактным роликом 11. Ролик 11 поднимает подвижный контакт 5 к неподвижному контакту 4. Образуется электрическая цепь: токоподвод 8 - главный подвижный контакт 7 - контактный ролик 11 - подвижный контакт 5 - неподвижный контакт 4 - токопровод 12 - токоподвод 10. Таким образом нагрузка оказывается подключенной к источнику напряжения. Электрическая дуга, возникающая при соединении контактов 4 и 5, гасится в дугогасительной камере 3. Главный подвижный контакт 7, продолжая свое движение, приходит в соединение с главным неподвижным контактом 9, при этом образуется постоянная электрическая цепь, соединяющая нагрузку с источником напряжения; при окончании To turn on the high voltage load switch using the drive 16, rotate the shaft 15 in the counterclockwise direction according to the drawing (figure 4). The movement from the shaft 15 is transmitted through a system of levers to the main movable contact 7, which comes into contact with the contact roller 11. The roller 11 raises the movable contact 5 to the fixed contact 4. An electric circuit is formed: current lead 8 - main movable contact 7 - contact roller 11 - movable contact 5 - fixed contact 4 - current lead 12 - current lead 10. Thus, the load is connected to a voltage source. The electric arc that occurs when the contacts 4 and 5 are connected is extinguished in the arcing chamber 3. The main movable contact 7, continuing its movement, comes into contact with the main fixed contact 9, and a constant electric circuit is formed connecting the load to the voltage source; at the end

движения главного подвижного контакта 7 он рассоединяется с контактным роликом 11. Отключение высоковольтного выключателя нагрузки осуществляется в обратной последовательности. Благодаря тому, что дугогасительная камера 3 окружена оболочкой 13 из изоляционного материала, расстояние между корпусами соседних дугогасительных камер уменьшено до 100 мм при напряжении 10 кВ без риска пробоя, что существенно уменьшает габариты выключателя. Поскольку оболочка из жесткого изоляционного материала выполнена заодно с двумя симметричными боковыми стойками, которые прикреплены непосредственно к опорному изолятору, значительно возрастает жесткость крепления дугогасительной камеры, практически, исключается колебательное движение дугогасительной камеры в осевом направлении при взаимодействии контактного ролика 11 с главным подвижным контактом 7. Соответственно, устраняется концентрация напряжений в месте крепления токопровода 12 к неподвижному контакту 4 и предотвращается локальное повышение температуры с возможным расплавлением токопровода 12, что существенно повышает надежность устройства.the movement of the main movable contact 7, it is disconnected from the contact roller 11. The high-voltage switch is disconnected in the reverse order. Due to the fact that the arcing chamber 3 is surrounded by a shell 13 of insulating material, the distance between the bodies of adjacent arcing chambers is reduced to 100 mm at a voltage of 10 kV without the risk of breakdown, which significantly reduces the dimensions of the circuit breaker. Since the shell of rigid insulating material is made integral with two symmetrical side posts that are attached directly to the support insulator, the rigidity of the arcing chamber mounting increases significantly, the oscillatory movement of the arcing chamber in the axial direction during the interaction of the contact roller 11 with the main movable contact 7 is practically excluded. eliminates the concentration of stresses in the place of attachment of the current lead 12 to the fixed contact 4 and prevents cial temperature increase with possible melting current lead 12, which significantly improves the reliability of the device.

Claims

1. A high-voltage vacuum circuit breaker containing in each phase a support insulator, a vacuum arcing chamber, in which are fixed and movable contacts with an opening mechanism, characterized in that the arcing chamber is provided with a shell of rigid insulating material, at the same time two symmetrical side racks, while the side racks are attached to the support insulator.

2. The switch according to claim 1, characterized in that the shell with side racks is made of cycloaliphatic epoxy.