ГАЗОНАПОЛНЕННЫЙ КОММУТАЦИОННЫЙ АППАРАТ
GAS-FILLED SWITCHGEAR APPARATUS

Изобретение относится к высоковольтному оборудованию, в частности к электрическим коммутационным аппаратам комбинированного типа с возможностью заземления.
Известен разъединитель (RU 2101794), содержащий подвижный и неподвижный контакты, заключенные в металлический корпус, причем неподвижный контакт выполнен из двух частей, электрически соединенных между собой вновь введенным резистором, расположенным либо снаружи, либо внутри подвижного контакта.
Недостатками этого решения являются высокая точность изготовления, сложность сборки, большой габарит, необходимость настройки.
Известен разъединитель (RU 2159971), содержащий жидкостный резистор, подвижный контакт и неподвижный контакт с двумя экранами, электрически соединенные резистором, размещенные в металлическом корпусе, заполненном элегазом. Недостатком указанного разъединителя является конструктивное исполнение резистора, не позволяющее производить регулировку величины сопротивления: резистор выполнен как сплошной цилиндр.
Недостатками этого решения являются высокая точность изготовления, сложность сборки, большой габарит, необходимость настройки.
Известны газонаполненный разъединитель и заземлитель, которые содержат газонаполненный корпус, неподвижный контакт и подвижный контакт (Электрические аппараты высокого напряжения с элегазовой изоляцией, СПб, Энергоатомиздат, Санкт-Петербургское отделение, 2002, с.382, с.422).
Недостатками этого решения являются высокая точность изготовления, сложность сборки, большой габарит, необходимость настройки.
Технической задачей, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, является создание нового типа коммутационного аппарата, в котором обеспечивается снижение стоимости и габаритов аппарата и возможность пофазного управления за счет улучшения технологичности изготовления вследствие того, что в качестве приводящей среды выбран изолирующий газ.
Решение поставленной технической задачи обеспечивается тем, что в газонаполненном коммутационном аппарате, содержащем заземленный газонаполненный корпус с изолирующим газом, неподвижный контакт, подвижный контакт, розетку, к полости неподвижного контакта, образованной внутренней поверхностью неподвижного контакта и подвижным контактом, подсоединены дополнительные средства для подачи в нее изолирующего газа, при этом обеспечено превышение давления в полости газонаполненного корпуса р1 над давлением в полости неподвижного контакта р2 при условии включения подвижного контакта в розетку.
Средства для подачи изолирующего газа в полость включают устройство для подачи изолирующего газа, содержащее коммутатор, ресивер, снабженный датчиком давления, насос для перекачки изолирующего газа и источник изолирующего газа, при этом давление в ресивере р3 выбрано меньше давления в полости неподвижного контакта р2.
Средства для подачи изолирующего газа в полость могут быть установлены внутри или вне корпуса.
Внутри корпуса неподвижного контакта может быть выполнен пневматически изолированный от полости корпуса канал с возможностью подачи в него изолирующего газа через ресивер, датчик давления и коммутатор.
В корпусе неподвижного контакта для обеспечения надежного удерживания подвижного контакта может быть расположен фиксатор, имеющий поршневую и штоковую полости, причем поршневая полость сообщена с полостью корпуса, а штоковая - с каналом для подачи изолирующего газа, при этом полость канала, полость неподвижного контакта и полость газонаполненного корпуса не сообщены.
Источником изолирующего газа может быть выбрано внутреннее пространство корпуса.
Использование изолирующего газа для приведения в движение подвижного контакта обеспечивает возможность отказа от обычных систем привода, которые требуют высокой точности изготовления, сложны в сборке, нуждаются в настройке. Необходимым условием использования изолирующего газа является применение соотношения разности давлений в полости основного корпуса, в полости неподвижного контакта и в источнике изолирующего газа. Фиксатор используется в предлагаемом решении для надежной фиксации подвижного контакта во включенном положении.
Изобретение поясняется фиг.1 и 2, на которых показаны газонаполненный разъединитель и схема его работы. Принцип построения и схема работы газонаполненного заземлителя аналогичны.
В качестве примера осуществления изобретения приводим газонаполненный разъединитель, который содержит заземленный газонаполненный корпус 1, неподвижный контакт 2, подвижный контакт 3, розетку 4. К полости неподвижного контакта 13, образованной внутренней поверхностью неподвижного контакта 2 и подвижным контактом 3, подсоединены дополнительные средства 5 для подачи в нее изолирующего газа.
Средства для подачи изолирующего газа 5 в полость неподвижного контакта 13 включают устройство для подачи изолирующего газа, содержащее коммутатор 6, ресивер 7, снабженный датчиком давления 8, насос 9 для перекачки изолирующего газа 10 и источник изолирующего газа 11.
Средства для подачи изолирующего газа 5 в полость неподвижного контакта 13 установлены внутри или вне корпуса 1.
Подвижный контакт 3 снабжен средством удержания контакта в крайнем положении или во включенном положении (так как в отключенном положении контакт не фиксируется, а, соответственно, фиксатор не работает) - фиксатором 12, имеющим поршневую и штоковую полости, причем поршневая полость сообщена с полостью 10 корпуса 1, а штоковая - с каналом 14 для подачи изолирующего газа.
Внутри корпуса неподвижного контакта 13 выполнен пневматически изолированный от полости 10 корпуса 1 канал 14 с возможностью подачи в него изолирующего газа через ресивер 7, датчик давления 8 и коммутатор 6.
Предлагаемое устройство работает следующим образом. При включении насоса 9 изолирующий газ подается в ресивер 7, через датчик давления 8, осуществляющий контроль давления в системе, в коммутатор 6 и в полость 13 (фиг.2, положение коммутатора 6 «включено»). Если фиксатор 12 отсутствует, то подвижный контакт 3 удерживается за счет поддержания давления в полости 13.
Для того чтобы фиксатор 12 выдвигался в положение, надежно удерживающее подвижный контакт 3, в неподвижном контакте 2 выполнены каналы 14 для подачи изолирующего газа от коммутатора 6 к фиксатору 12. При подаче газа в канал 14 фиксатор 12 выдвигается из полости 13 и разблокирует подвижный контакт 3. При сбросе давления газа в канале 14 (фиг.2, положение «отключено») фиксатор 12 под действием давления изолирующего газа в полости корпуса 1 входит в полость 13 и фиксирует подвижный контакт в розетке 4.
Средства для подачи изолирующего газа в полость 5 могут быть размещены в полости основного корпуса, что позволяет дополнительно сократить габариты всего устройства.
Дополнительным преимуществом предлагаемого решения является возможность реализации схемы пофазного управления полюсами газонаполненного коммутационного аппарата путем установки отдельных коммутаторов на каждый полюс.