SU1365163A1 - Вакуумный выключатель - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к области электротехники, конкретно к вакуумным выключател м. Целью изобретени   вл етс  упрощение конструкции и улучшение защитных характеристик. Привод выключател  вьшолнен в виде струны 5 из материала, обладающего эффектом пам ти формы, помещенной в замкнутом пространстве с теплоизол цией , и имеет гальваническую св зь с источником энергии, завис щим от передаваемой электрической нагрузки по линии. 3 3.п. ф-лы, 3 ил. (Л со 05 ел 05 оо Uf.t

Description

1

Изобретение относитс  к области электротехники, конкретнее к приводам вакуумных выключателей высокого напр жени .

Цель изобретени  - упрощение конструкции и улучшение загцитных характеристик .

На фиг. 1 изображен вакуумный выключатель , общий вид; на фиг. 2 - схема управлени ; на фиг. 3 - вариант системы управлени  вакуумного выключател  .

Выключатель содержит подвижный 1 и неподвижный 2 контакты, размещенные в вакуумной дугогасительной камере 3 с сильфоном А. Струнный привод содержит струну 5 из материала с термомеханической пам тью формы, прикрывающий ее кожух 6 из термоизол ционного материала и узел направленной нагрузки, состо 11;ий из пружины 7, опирающейс  на дно подвижного стакана 8 и дно корпуса 9. С одной сторо10

тор 13 выполнен по схеме автотрансформатора либо заменен дросселем.

На фиг. 3 показан вариант системы управлени  вакуумного выключател , содержащий общий дл  всех трех фаз запрещаемой цепи магнитопровод 22 с трем  обмотками 23, к которым через контакты 20 геркона 14 подключена струна 5 (кон1ц 1 11-12), и, кроме того , к обмотке-23 подключена катушка 21 управлени  герконом 14, Параллельно контактам 20 геркона 14 подключено сопротивление 15. Описанна  систе- g ма 24 управлени  дл  одной из фаз идентична и в других фазах. Особенностью обмоток фаз  вл етс  то, что число витков в каждой из фаз выполнено неравным и отличающимс  на 5-10%,

Вакуумный выключатель работает следующим образом.

В исходном (включенном) состо нии подвижный 1 и неподвижный 2 контакты выключател  замкнуты. Струна 5 рас20

ны струна 5 прикреплена к подвижному 25 т нута, пружина 7 находитс  в слегка контакту I выключател , а с другой сжатом состо нии. После подачи им- стороны к торцу 10 кожуха 6. Электри- пульса напр жени  между концами струны 5 (гибкий контакт 11 с одной стороны и выводы 12 с другой стороны) происходит нагрев, вызывающий мартен- ситное перестроение кристаллического состо ни  материала струны 5. В реческа  силова  цепь проходит через неподвижный контакт 2, подвижный контакт 1 и гибкий токоотвод 11, Струну 5 и токоотвод 12.

Дл  стабилизации тепломеханических характеристик кожух 6 из теплоизол ционного материала снабжен предварительным подогревом,  вл ющимс  частью

30

зультате происходит резкое сокращение длины струны 5. Возникающие при этом усили  сжимают пружину 7 и размыкают

системы управлени , электрическа  схе-35 контакты 1 и 2 в дугогасительной камере 3.

ма которой показана на фиг. 2.

Схема содержит трансформатор 13, управл емый геркон 14 и сопротивление 15, Кроме того, могут быть добавочные регулировочные сопротивлени  6 и 17 дл  ластройки цепи управлени . Первична  обмотка 18 трансформатора 13 включена последовательно в защищаемую цепь, а к вторичной об40

мере 3.

После остывани  струны 5 ее материал переходит в состо ние, при котором тер етс  жесткость, и под действием пружины 7 струна занимает исходное положение. При этом контакты 1 и 2 в камере 3 либо замкнутс , либо при необходимости будут удерживатьс  в отключенном состо нии защелкой (не

мотке 19 трансформатора 13 подключе- показана), на через контакты 20 геркона 14 стру- Показанный на фиг. 1 вариант вы- на 5 привода вакуумного выключател  . ключател  с приводом пр мого дей- К этой же вторичной обмотке 19 трансформатора 13 подключена катушка 21

стви  может быть изменен путем внесени  дополнительного известного уз- управлени  герконом 14. Дл  увеличе- ла механизма расщеплени . В этом

ни  скорости срабатывани  вакуумного выключател  и повышени  чувствительности системы управлени  выключателем параллельно контактам 20 геркона 14 подключено регулируемое сопротивление 15 (дл  этой цели может быть применен барререр). Возможны варианты исполнени , в которых трансформат

д 10

651632

тор 13 выполнен по схеме автотрансформатора либо заменен дросселем.

На фиг. 3 показан вариант системы управлени  вакуумного выключател , содержащий общий дл  всех трех фаз запрещаемой цепи магнитопровод 22 с трем  обмотками 23, к которым через контакты 20 геркона 14 подключена струна 5 (кон1ц 1 11-12), и, кроме того , к обмотке-23 подключена катушка 21 управлени  герконом 14, Параллельно контактам 20 геркона 14 подключено сопротивление 15. Описанна  систе- g ма 24 управлени  дл  одной из фаз идентична и в других фазах. Особенностью обмоток фаз  вл етс  то, что число витков в каждой из фаз выполнено неравным и отличающимс  на 5-10%,

Вакуумный выключатель работает следующим образом.

В исходном (включенном) состо нии подвижный 1 и неподвижный 2 контакты выключател  замкнуты. Струна 5 рас20

зультате происходит резкое сокращение длины струны 5. Возникающие при этом усили  сжимают пружину 7 и размыкают

35 контакты 1 и 2 в дугогасительной ка40

мере 3.

После остывани  струны 5 ее материал переходит в состо ние, при котором тер етс  жесткость, и под действием пружины 7 струна занимает исходное положение. При этом контакты 1 и 2 в камере 3 либо замкнутс , либо при необходимости будут удерживатьс  в отключенном состо нии защелкой (не

случае струна 5 будет воздействовать не пр мо на контакты 1 и 2, а на защелку , удерживающую любой известный приводной механизм.

55 Автоматическое управление происходит при по влении токов, превьшающих допустимые, например, при коротких замыкани х в защищаемой цепи. При

протекании порма.по т. х рабочих токоч напр жение на вторнчиой обмотке 19 (фиг, 2) недостаточно дл  включени  геркона 14 и поэтому по цепи вторична  обмотка 19 трансформатора 13, регулируеьие сопротиьлени  I5 и 17, струна 5, протекает ток, подогревающий струну до температуры ниже, чем температура марткнситно о превраще- ни  материала стр;ны. Позтому струнный привод не оказивает воздействи  на подвиж1 ый контакт 1 вакуумного выключател  фиг, Pi, но находитс  при температуре, близкой к требуемой дл  срабатывани .

Повьшению чувствительности и стабильности то ;овремеиньгк характеристи выключател  способствует то, что пространство вокруг струны 5 ограннче- но кожухом 6, т; шол.тенным из тепло- изол ционног .; .ма . ериала и закрытым с двух сторон COOT GTCTBeHfio торцом 10 и стаканом 8.

При увеличении тока в зашищар -юй цепи увеличиваетс  напр жение на обмотке 19, что приводит к срабатыванию геркона 14 и п.ачксюбразному vne личению ТОК.1 по струне 5,

Вариант исполиени  системы управлени , иоклэанный на фиг. 3, обеспечивает Tjitxi ja3Tioe утгр-авлекие. Дай- ствие сис1емы управл{. по этому ва рианту исполнени  , (ател  закльт- чаетс  в слелгуюшеп. 11ри протекании по обмоткаг-: 23 тока нормального p(j- жима и прин том направлении намотки дл  всех обмоток 23 трансформатора 13 (фиг. 3) ) магн  гньгй поток минималььгый ,e на1(рл; гени  на обмотках 23 незна . тгтепьное -: Ь е приводит к вкиюченюо KOHTaitTOb 20 геркона 14. Вместе с тем, через сопротивление 15 по струне 5 проходит ток, подогревгйонц-и струну 5, но при этом температ ра струнг, 5 не превыша ет температурь мартенситного превращени  матерт ала. Ппзт гму струна находитс  в исходном состо нии. При симметричном коротком замыкании происходит увеличение тока в зашища- емой цепи (как правило, в 5-20 раз по сравнению с током нормального режима ). При этом во всех обмотках увеличиваетс  паденИ Э напр жени  ак за счет увеличени  тока, протекаюп..;- го по обмотке 23, так и за счет увеличени  индуктивности этих обмоток из-за увеличени  (в те же 5-20 раз) результирующего магнитного потока.

0

g

„

Ч

5 0 5

Этому способсгвует то,,что число витков обмоток системы 24 управлени  в разных фазах выполнено отличающимс  на 5-10%. Повышению скачкообразности перехода магнитопровода 22 из .состо - ни  хорошей проводимости до насыщени  способствуют созданные в магните- проводе 22 зазоры (воздушные или из немагнитного материала).

При несимметричном коротком замыкании происходит нарушение симметрии, при котором возрастает магнитный поток в магнитопроводе 22, что также приводит к скачкообразному повышению напр жени  на обпотках 23. Как и в случае трехфазного КЗ, включаетс  гер- кон и по струне 5 начинает протекать ток, в 10-50 раз превышаюид1Й ток нормального (исходного) режима. Происходит отключение цепп.аналогичное описанному .

Сокра1цепие числа элементов кинематической св зи, использование дл  цепей управлени  вык.пючателем рабочего тока.линии без специального источника оперативного тока, отсутствие инерциопных масс позвол ет упростить конструкцию и улучшить защитные характеристики вакуумного выключател .

Формула и 3 о б р о т е и и  

Claims (3)

1.Вакуумный выключатель, содер- жапшй дугогасительную камеру с подвижным и неподвижным дугогасительны- ми контактами, привод и систему управлени , отличающийс  тем, что, с целью упрощени  конструкции и улучшени  защитных характеристик , привод выполнен в виде струны

из материала с термомеханической пам тью , размещенной в корпусе из термоизол ционного материала и прикрепленной с одной стороны к подвижному контакту, а с другой - к торцу указанного корпуса, причем указанна  струна включена в цепь системы управлени  и дополнительно снабжена узлом направленной нагрузки, установленным между подвижным контактом и корпусом .

2.Выключатель по п. 1, отличающийс  тем, что указанна  система управлени  снабжена трансформатором , вторична  обмотка которого с напр жением, пропорциональным току первичной цепи, подключена через управл ющий геркон к концам струны привода.

3. Выключатель по п. 2, отличающийс  тем, что параллельно контактам геркона подключено регулируемое сопротивление.

13651636

А, Выключатель по п. 1, отличающийс  тем, что узел направленной нагрузки выполнен в виде пружины.

фик. 2

2ff

/

Фаг.