RU130749U1 - TANK SWITCH WITH VACUUM ARC TAMPER - Google Patents

Abstract

Баковый выключатель с вакуумной дугогасительной камерой, содержащий заземленный бак, заполненный изоляционной средой, в которой размещена и закреплена в баке вакуумная дугогасительная камера с подвижным и неподвижным контактами, при этом вакуумная дугогасительная камера имеет внутренний электростатический экран, закрепленный на диэлектрической стенке вакуумной дугогасительной камеры в области расположения подвижного и неподвижного контактов, внешние торцевые электростатические экраны, один из которых установлен со стороны подвижного контакта вакуумной дугогасительной камеры, а другой - со стороны ее неподвижного контакта, отличающийся тем, что устройство снабжено дополнительным электростатическим экраном, который размещен с внешней стороны вакуумной дугогасительной камеры и охватывает ее в области крепления внутреннего электростатического экрана и электрически и механически соединен с ним.A tank switch with a vacuum interrupter chamber containing a grounded tank filled with an insulating medium in which a vacuum arrester chamber with movable and fixed contacts is located and fixed in the tank, while the vacuum arrester has an internal electrostatic screen mounted on the dielectric wall of the vacuum arrester in the region location of the movable and fixed contacts, external end electrostatic screens, one of which is installed on the side of the slide Foot contact of the vacuum interrupter chamber, and the other - from its fixed contact, characterized in that the device is provided with an additional electrostatic screen which is placed on the outside of the vacuum interrupter chamber and covering it in the area of fastening the inner electrostatic screen and electrically and mechanically connected thereto.

Description

Полезная модель относится к области электротехники, а именно к баковым выключателям высокого напряжения с вакуумной дугогасительной камерой.The utility model relates to the field of electrical engineering, namely to tank circuit breakers of high voltage with a vacuum interrupter chamber.

В состав бакового выключателя входит дугогасительное устройство, например, вакуумная камера, которая размещается в заземленном баке, и отделяется от него изоляционной средой, например газовой. Для обеспечения надежного уровня изоляции необходимо повышать плотность газовой среды, а заземленный бак делать больших размеров.The tank circuit breaker includes an arcing device, for example, a vacuum chamber, which is placed in a grounded tank, and is separated from it by an insulating medium, such as gas. To ensure a reliable level of insulation, it is necessary to increase the density of the gaseous medium, and make a grounded tank of large sizes.

Известен баковый выключатель с вакуумной камерой (US 2012/0103941 А1, МПК: Н01Н 33/66, опубл. 03.05.2012) - [1], где бак выключателя заполнен сухим воздухом, имеющим рабочее давление до 0,5 МПа, в атмосфере которого размещена вакуумная дугогасительная камера, интегрированные трансформаторы тока и вводы, присоединенные к вакуумной дугогасительной камере посредством специальных токопроводов.Known tank switch with a vacuum chamber (US 2012/0103941 A1, IPC: Н01Н 33/66, published 03.05.2012) - [1], where the tank of the switch is filled with dry air having an operating pressure of up to 0.5 MPa, in the atmosphere of which a vacuum interrupter chamber is placed, integrated current transformers and bushings connected to the vacuum interrupter chamber by means of special conductors.

Таким образом, изоляционные характеристики выключателя обеспечиваются применением изоляционного газа при высоком давлении и заземленного бака, имеющего достаточно большой объем.Thus, the insulating characteristics of the circuit breaker are ensured by the use of insulating gas at high pressure and an earthed tank having a sufficiently large volume.

Ближайшим по технической сущности к предлагаемой полезной модели и выбранным в качестве прототипа является баковый выключатель с вакуумной камерой (US 8110770 В2, МПК: Н01Н 33/66, опубл. 07.02.2012) - [2], в котором в качестве изоляционной среды также используется сухой воздух. Особенностью данной конструкции является то, что вакуумная камера и участки токопровода находятся в изоляционной среде, имеющей высокое давление до 0,4 МПа, чем обеспечивается достаточная электрическая изоляция относительно заземленного бака. В то же время сильфон вакуумной камеры выделен в отдельный узел с отделенным от основного объема бака выключателя объемом, в котором поддерживается атмосферное давление, что благоприятно сказывается на надежности и сроке работы сильфона. Такое техническое решение дает возможность применять традиционные сильфоны в вакуумных камерах, которые имеют ограничения по величине внешнего давления - около 0,3 МПа. Данная конструкция бакового выключателя предусматривает выполнение в камере внутреннего электростатического экрана, закрепленного на стенке камеры в области расположения подвижного и неподвижного контактов. Кроме того, вакуумная дугогасительная камера имеет наружные торцевые электростатические экраны.The closest in technical essence to the proposed utility model and selected as a prototype is a tank switch with a vacuum chamber (US 8110770 B2, IPC: Н01Н 33/66, published 07.02.2012) - [2], in which it is also used as an insulating medium dry air. A feature of this design is that the vacuum chamber and sections of the current lead are in an insulating medium having a high pressure of up to 0.4 MPa, which provides sufficient electrical insulation relative to the grounded tank. At the same time, the bellows of the vacuum chamber is separated into a separate unit with a volume separated from the main volume of the circuit breaker tank in which atmospheric pressure is maintained, which favorably affects the reliability and life of the bellows. This technical solution makes it possible to use traditional bellows in vacuum chambers, which have limitations on the magnitude of the external pressure - about 0.3 MPa. This design of the tank switch provides for the implementation in the chamber of an internal electrostatic screen mounted on the wall of the chamber in the area of the location of the movable and fixed contacts. In addition, the vacuum interrupter chamber has external end electrostatic screens.

Недостатком такого выключателя является значительное усложнение его конструкции и понижение надежности оборудования за счет увеличения уплотнительных узлов, увеличение его габаритов. Кроме того, наличие крепления внутреннего электростатического экрана вакуумной дугогасительной камеры может привести к развитию разряда с острия его крепления.The disadvantage of this switch is a significant complication of its design and a decrease in the reliability of the equipment due to the increase in sealing units, an increase in its dimensions. In addition, the presence of a fastening of the internal electrostatic screen of the vacuum interrupter chamber can lead to the development of a discharge from the tip of its fastening.

В основу предлагаемого технического решения поставлена задача создания конструкции бакового выключателя с вакуумной дугогасительной камерой, обеспечивающей достаточную электроизоляцию в промежутке между вакуумной дугогасительной камерой и стенками бака при возможно низком уровне давления вещества изоляционной среды, заполняющей бак выключателя, и малых промежутках между вакуумной дугогасительной камерой и стенками бака.The basis of the proposed technical solution is the task of creating a tank circuit breaker design with a vacuum interrupter chamber that provides sufficient electrical insulation in the gap between the vacuum interrupter chamber and the tank walls at the lowest possible pressure level of the insulating medium filling the circuit breaker tank and small gaps between the vacuum interrupter chamber and the walls tank.

Техническим эффектом от реализации поставленной задачи является возможность значительно уменьшить массогабаритные параметры устройства, что ведет к его удешевлению.The technical effect of the implementation of the task is the ability to significantly reduce the overall dimensions of the device, which leads to its cost reduction.

Решение поставленной задачи и соответствующий технический результат достигаются тем, что в баковом выключателе с вакуумной дугогасительной камерой, содержащем заземленный бак, заполненный изоляционной средой, в которой размещена и закреплена в баке вакуумная дугогасительная камера с подвижным и неподвижным контактами, при этом вакуумная дугогасительная камера имеет внутренний электростатический экран, закрепленный на диэлектрической стенке вакуумной дугогасительной камеры в области расположения подвижного и неподвижного контактов, внешние торцевые электростатические экраны, один из которых установлен со стороны подвижного контакта вакуумной дугогасительной камеры, а другой - со стороны ее неподвижного контакта, устройство снабжено дополнительным электростатическим экраном, который размещен с внешней стороны вакуумной дугогасительной камеры и охватывает ее в области крепления внутреннего электростатического экрана и электрически и механически соединен с ним.The solution of the problem and the corresponding technical result are achieved by the fact that in the tank switch with a vacuum arcing chamber containing a grounded tank filled with an insulating medium, in which the vacuum arcing chamber with movable and fixed contacts is located and fixed in the tank, while the vacuum arcing chamber has an internal electrostatic screen mounted on the dielectric wall of the vacuum interrupter chamber in the area of the movable and fixed contact s, external end electrostatic screens, one of which is installed on the side of the movable contact of the vacuum interrupter chamber, and the other on the side of its fixed contact, the device is equipped with an additional electrostatic screen, which is placed on the outside of the vacuum arrester chamber and covers it in the area of the internal electrostatic mounting screen and electrically and mechanically connected to it.

Введение дополнительного электростатического экрана приводит к недопущению возникновения газового разряда с различных деталей механического крепления.The introduction of an additional electrostatic screen leads to the prevention of gas discharge from various parts of the mechanical fastening.

Применение совокупности дополнительного электростатического экрана и используемых обычно торцевых экранов приводит к регулированию электростатического поля как в промежутке между камерой и стенкой бака, так и вдоль поверхности вакуумной дугогасительной камеры.The use of a combination of an additional electrostatic screen and commonly used end screens leads to the regulation of the electrostatic field both in the gap between the chamber and the tank wall, and along the surface of the vacuum interrupter chamber.

На основании изложенного выше можно сделать вывод о соответствии предлагаемого технического решения критерию «новизна».Based on the foregoing, we can conclude that the proposed technical solution meets the criterion of "novelty."

На фигуре схематически показан фрагмент выключателя в области расположения вакуумной дугогасительной камеры в разрезе.The figure schematically shows a fragment of a switch in the area of the vacuum arcing chamber in the context.

Представленный на фигуре баковый выключатель с вакуумной дугогасительной камерой содержит: бак - 1, который заземлен; изоляционная среда - 2 (например, элегаз), которой заполнен бак 1; вакуумная дугогасительная камера - 3, которая размещена в баке 1 в атмосфере изоляционной среды 2; подвижный контакт - 4 вакуумной дугогасительной камеры 3; неподвижный контакт - 5 вакуумной дугогасительной камеры 3; внутренний электростатический экран - 6, который размещен в вакуумной дугогасительной камере 3 и закреплен на ее диэлектрической стенке; внешний торцевой электростатический экран - 7, закрепленный со стороны подвижного контакта 4; внешний торцевой электростатический экран - 8, закрепленный со стороны неподвижного контакта 5; дополнительный электростатический экран - 9, который закреплен с внешней стороны вакуумной дугогасительной камеры 3 и охватывает ее в области крепления внутреннего электростатического экрана 6.The tank switch with a vacuum interrupter shown in the figure contains: tank - 1, which is grounded; insulating medium - 2 (for example, SF6 gas), with which tank 1 is filled; vacuum arcing chamber - 3, which is placed in the tank 1 in the atmosphere of the insulating medium 2; movable contact - 4 vacuum interrupter chamber 3; fixed contact - 5 vacuum interrupter chamber 3; internal electrostatic screen - 6, which is placed in a vacuum arcing chamber 3 and mounted on its dielectric wall; external end electrostatic screen - 7, mounted on the side of the movable contact 4; external end electrostatic screen - 8, mounted on the side of the fixed contact 5; additional electrostatic screen - 9, which is fixed on the outside of the vacuum interrupter chamber 3 and covers it in the area of attachment of the internal electrostatic screen 6.

Устройство работает следующим образом: при включении бакового выключателя за счет действия сил привода (не показан) происходит перемещение подвижного контакта 4. Подвижный 4 и неподвижный 5 контакты замыкаются, и через них начинает протекать электрический ток.The device operates as follows: when the tank switch is turned on due to the action of the drive forces (not shown), the movable contact 4 moves. The movable 4 and fixed 5 contacts close, and an electric current flows through them.

При отключении выключателя за счет действия сил привода происходит перемещение подвижного контакта 4 в обратную сторону и контакты 4 и 5 размыкаются. В пространстве между подвижным 4 и неподвижным 5 контактами происходит гашение электрической дуги, вследствие чего электрический ток перестает протекать и электрическая цепь разрывается.When the circuit breaker is disconnected due to the action of the drive forces, the movable contact 4 moves in the opposite direction and the contacts 4 and 5 open. In the space between the movable 4 and the stationary 5 contacts, the electric arc is extinguished, as a result of which the electric current stops flowing and the electric circuit breaks.

Размещение в электрическом поле, существующем в баке 1, дополнительного электростатического экрана 9, электрически и механически связанного с внутренним электростатическим экраном 6 в области расположения контактов 4 и 5, регулирует электрическое поле, устраняя возможность пробоя за счет развития газового разряда.Placing in the electric field existing in the tank 1, an additional electrostatic screen 9, electrically and mechanically connected with the internal electrostatic screen 6 in the area of the contacts 4 and 5, regulates the electric field, eliminating the possibility of breakdown due to the development of gas discharge.

Claims (1)

Баковый выключатель с вакуумной дугогасительной камерой, содержащий заземленный бак, заполненный изоляционной средой, в которой размещена и закреплена в баке вакуумная дугогасительная камера с подвижным и неподвижным контактами, при этом вакуумная дугогасительная камера имеет внутренний электростатический экран, закрепленный на диэлектрической стенке вакуумной дугогасительной камеры в области расположения подвижного и неподвижного контактов, внешние торцевые электростатические экраны, один из которых установлен со стороны подвижного контакта вакуумной дугогасительной камеры, а другой - со стороны ее неподвижного контакта, отличающийся тем, что устройство снабжено дополнительным электростатическим экраном, который размещен с внешней стороны вакуумной дугогасительной камеры и охватывает ее в области крепления внутреннего электростатического экрана и электрически и механически соединен с ним.

A tank switch with a vacuum interrupter chamber containing a grounded tank filled with an insulating medium in which a vacuum arrester chamber with movable and fixed contacts is located and fixed in the tank, while the vacuum arrester has an internal electrostatic screen mounted on the dielectric wall of the vacuum arrester in the region location of the movable and fixed contacts, external end electrostatic screens, one of which is installed on the side of the slide Foot contact of the vacuum interrupter chamber, and the other - from its fixed contact, characterized in that the device is provided with an additional electrostatic screen which is placed on the outside of the vacuum interrupter chamber and covering it in the area of fastening the inner electrostatic screen and electrically and mechanically connected thereto.

Images