Высоковольтный газовый выключатель

Высоковольтный газовый выключатель

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к электротехнике. Целью изобретения является расширение области применения при минусовых окружающих температурах и увеличение надежности. Высоковольтный газовый выключатель с применением в качестве дугогасительной и изоляционной среды шестифтористой серы содержит дугогасительную камеру 1 на высоком потенциале, постоянно заполненную указанным газом, элементы приводных и опорных изоляционных конструкций, изолирующие от земли указанную камеру и приводящие ее в действие, привод и шкаф управления на потенциале земли. Выключатель снабжен конденсатором 5, расположенным вне дугогасительной камеры 1, соединенным с ней газопроводом 6 и имеющим тепловое сопротивление стенки существенно меньше, чем у дугогасительной камеры 1. Кроме того, выключатель снабжен дополнительным резервуаром 7 с подогревателем 8, расположенным на потенциале земли, связанным с дугогасительной камерой газопроводом 10. Конденсатор 5 также расположен на потенциале земли и связан в нижней части с нижней частью указанного резервуара дополнительным трубопроводом 9, обеспечивающим сток конденсата в дополнительный резервуар 7. Кроме того, конденсатор 5 в нижней части снабжен конденсатосборником 12, тепловое сопротивление стенки которого не меньше теплового сопротивления стенки дугогасительной камеры. Конденсатор снабжен трубкой с сечением, значительно меньшим сечения конденсатора, верхняя часть которой соединена с газопроводом, а нижняя опущена в конденсатор. Дополнительный резервуар снабжен реле уровня 11, которое контролирует наличие конденсата и управляет подогревателем 8. 4 з.п. ф-лы, 4 ил.

СОЮЗ СО8ЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51) 4 Н 01 Н 33100

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

12. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4103932/24-07 (22) 26.05,86 (46) 30.04.89. Бюл. N- 16 (71) Научно-исследовательский, проектно-конструкторский и технологичесKHH институт высоковольтного аппаратостроения Производственного объединения "Электроаппарат" (72) Ю.И.Вишневский, С.С.Гутнер и Т,В.Янова (53) 621.316.524(088.8) (56) Полтев А.И. Конструкция и расчет элегазовых аппаратов высокого напряжения. Энергия, 1974.

„„Я0„„1476547 д1 (54) ВЫСОКОВОЛЬТНЫЙ ГАЗОВЫЙ ВЫКЛЮЧАТЕЛЬ (57) Изобретение относится к электротехнике. Целью изобретения является расширение области применения при минусовых окружающих температурах и увеличение надежности. Высоковольтный газовый выключатель с применением в качестве дугогасительной и изоляционной среды шестифтористой серы содержит дугогасительную камеру 1 на высоком потенциале, постоянно заполненную указанным газом, эле1476547 менты прнводных и опорных изоляционных конструкций, изолирующие от земли указанную камеру и приводящие ее в действие, привод и шкаф управления на потенциале земли. Выключатель снабжен конценсатором 5, расположенным вне дугогасительной камеры i, соединенным с ней газопроводом и имеющим тепловое сопротивление стенки существенно меньше, чем у дугогасительной камеры 1. Кроме того, выключатель снабжен дополнительным резервуаром 7 с подогревателем 8, расположенным на потенциале земли, связанным с дугогасительной камерой газопроводом 10. Конденсатор 5 также расположен на.потенциале земли и связан в нижней части с нижней часl

Изобретение относится к электротехнике, а именно к высоковольтным газовым выключателям с применением шестифтористой серы (элегаза) в ка,честве дугогасящей среды.

Целью изобретения является расширение области применения выключателей при минусовых окружающих температурах и увеличение надежности работы выключателя.

На фиг. 1 представлен. высоковольтный газовый выключатель, снабженный конденсатором и дополнительным резервуаром с нагревателем; на фиг. 2— дополнительный резервуар с реле уровня элегаза; на фиг. 3 — конденсатор с конденсатосборником; на фиг. 4— то же, с дополнительной трубкой малого диаметра.

Дугогасительная камера 1, выполненная из изоляционного материала, постоянно заполнена газообразной шестифтористой серой до плотности заполнения р „, превышающей на величину л9 плотность, достаточную для обеспечения коммутационной способности у „,„, установлена на опорном изоляторе 2, в данном примере также заполненном шестифтористой серой и соединенном по газу с камерой. Опорный изолятор расположен на шкафу 3 управления, внутри которого находится привод, соединенный с дугогаситель5

30 тью указанного резервуара дополнительным трубопроводом 9, обеспечивающим сток конденсата в дополнительный резервуар 7. Кроме того, конденсатор 5 в нижней части снабжен конденсатосборником 12, тепловое сопротивление стенки которого не меньше теплового сопротивления стенки дугогасительной камеры..Конденсатор снабжен трубкой с сечением, значительно меньшим сечения конденсатора, верхняя часть которой соединена с газопроводом, а нижняя опущена в конденсатор. Дополнительный резервуар снабжен реле 11 уровня, которое контролирует наличие конден,сата и управляет подогревателем 8.

4 з.п. ф-лы, 4 ил.

2 ной камерой тягой 4. Выключатель снабжен вынесенным конденсатором 5, тепловое сопротивление стенки которого существенно меньше, чем сопротивление стенки дугогасительной камеры, выполненным, например, с ребрами из меди или алюминия и соединенным в верхней части газопроводом 6 с внутренней полостью опорного изолятора или камеры. Выключатель может быть также снабжен дополнительным резервуаром 7 с подогревателем 8, расположенным в шкафу 3 управления и соединенным с конденсатором 5 трубопроводом 9, соединяющим нижние части дополнительного резервуара 7 и конденсатора 5, обеспечивая сток конденсата иэ конденсатора 5 в указанный резервуар 7. В верхней части дополнительный резервуар связан с внутренней полостью опорного изолятора или камеры газопроводом 10 °

Дополнительный резервуар 7 (фиг. 2) снабжен реле 11 уровня жидкого элегаза, которое контролирует наличие конденсата и управляет работой подогревателя 8.

На фиг. 3 представлен конденсатор, в нижней части снабженный конденсатосборником 12, тепловое сопротивление стенки которого не меньше теплового сопротивления стенки дугогасительной камеры 1.

1476547

На фиг. 4 представлен конденсатор, снабженный трубкой 13 с сечением, значительно меньшим сечения конденсатора, верхняя часть трубки

5 соединена с газопроводом 6, а нижняя опущена в конденсатор.

Выключатель работает следующим образом.

При понижении окружающей температуры за счет существенно меньшего теплового сопротивления стенки конденсатора газ во внутренней его полости охлаждается значительно быстрее, чем в дугогасительной камере ,и опорном изоляторе.

Если конденсатор выполнен, например из тонкой меди, то его тепловое сопротивление на три порядка меньше теплового сопротивления изоляторов камеры и опорного. При температуре в конденсаторе ниже точки сжижения при плотности рз „ в нем начнется сжижение элегаза, которое будет сопровождаться падением давления и втя- 25 гиванием в конденсатор газа из внутренней полости выключателя, в то время как газ будет находиться еще при более высоких температуре и давлении. Таким образом, при понижении температуры до заданной, исходя из сжижения при плотности коммутации р„,„, весь избыток элегаза, запасенный на утечки, окажется в жидкой фазе в конденсаторе и затем в дополнительном резервуаре, а газ в выклю35 чателе будет иметь плотность у„,„, причем конденсация внутри дугогасительной камеры и опорного изолятора не будет иметь места.

При повышении окружающей температуры конденсатор нагревается быстрее, чем дугогасительная камера, поэтому элегаз в жидкой фазе начинает испаряться, его давление в конденсаторе 45 повышается и через трубопровод 6 пары элегаза поступают обратно во внутреннюю полость изолятора 2 или камеры 1.

При большой скорости испарения конденсата газ в дугогасительной камере 1 не успевает прогреться, а давление элегаза растет, в этом случае начинается конденсация в дугогасительной камере, что недопустимо.

Для предупреждения этого необходи«55 мо замедлить процесс испарения жидкого элегаза в конденсаторе. что может быть достигнуто различными способами. Например, конденсатор может быть снабжен конденсатосборником 12.

В этом случае конденсация элегаза происходит в верхней части конденсатора с малым сопротивлением стенки.

Стекая, конденсат собирается в конденсатосборнике, тепловое сопротивление стенки которого велико, и испарение происходит медленно. Скорость испарения можно регулировать таким образом, чтобы газ в дугогаси,тельной камере успел прогреться так, что при новых значениях температуры и давления конденсации в камере не произойдет.

Процесс испарения конденсата в конденсаторе может быть также замедлен с помощью трубки 13. В этом случае конденсация происходит по всему объему конденсатора, а испарение при повышении окружающей температуры замедляется благодаря малому сечению трубки. Испарение в замкнутом объеме конденсатора 5 затруднено из-за повышения давления в нем, а выход газа из этого объема будет затруднен жидкостным затвором.

Таким образом, при снижении окружающей температуры до значения Т,. при которой плотность газовой фазы обеспечивает полную коммутационную способность, избыток элегаза, запа-. сенный в выключателе на компенсацию утечки, находится в конденсаторе или в дополнительном резервуаре в количестве, равном (93(YA F<îë1 ) 1 Ь % где Я, — плотность заполнения; р„„ вЂ” плотность, при которой обеспечивается полная коммутационная способность .V — объем внутренних полосв тей выключателя.

При наличии утечек в выключателе в этот период давление в нем и в конденсаторе начинает снижаться, соответствующая часть жидкого элегаза переходит в газообразное состояние и пополняет потерю элегаза, При наличии в выключателе дополнительного резервуара 7 с подогревателем 8 процесс при начале сжижения элегаза в конденсаторе 5 имеет круговой характер. Жидкий элегаз из конденсатора 5 перетекает по трубопроводу 9 в резервуар 7, при включенном подогревателе начинает ис арять5 14765 ся и через газопровод 10 поступать в изолятор, нагревая находящийся там газ.

Реле 11 включает подогрев при по5 явлении конденсата и выключает — при его отсутствии.

Преимущество данного решения по сравнению с аналогами заключается в следующем. 1Р

Расширяется зона отрицательных температур, при которых обеспечивается полная отключающая способность выключателя без изменения конструкции дугогасительной камеры и повышения давления газа, что неизбежно при применении смеси элегаза с азотом.

По сравнению с прототипом данная круговая система более устойчива и надежна, предупреждает конденсацию элегаза в дугогасительной камере и изоляционных трубках. Таким образом, обеспечивается более высокий уровень изоляции выключателя, а также коррозионная стойкость системы. 25

Полезный народнохозяйственный эффект от внедрения данного предложения обеспечивается расширением зоны использования выключателя; надежностью егоработы при сохранении отключающей способности, кроме того, упрощается и удешевляется газотехнология по сравнению с использованием смесей элегаза с другими газами, а следовательно, упрощается эксплуатация.

Формула изобретения

1. Высоковольтный газовый выключа 4р тель сприменением в качестве дугогасящей и изоляционной среды шестифтористой серы, содержащий дугогасительную камеру на высоком потенциале, постоянно заполненную указанным газом, элементы приводных и опорных изоляционных конструкций, изолирующие от земли указанную камеру и приводя1

47 6 щие ее в действие, привод и шкаф управления на потенциале земли, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью расширения области применения при минусовых окружающих температурах и увеличения надежности, он снабжен конденсатором, расположенным вне дугогасительной камеры, соединенным с ней газопроводом, имеющим тепловое сопротивление стенки, существенно меньшее, чем у дугогасительной камеры.

2. Выключатель по п. 1, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью дальнейшего расширения области применения при минусовых температурах окружающего воздуха, выключатель снабжен дополнительным резервуаром с подогревателем, расположенным на потенциале земли, связанным с дугогасительной камерой, газопроводом, конденсатор также расположен на потенциале земли и связан в нижней части с нижней частью указанного резервуара дополнительным трубопроводом, обеспечивающим сток конденсата из конденсатора в дополнительный резервуар.

3. Выключатель па п ° 1, о т л ич а ю шийся тем, что конденсатор в нижней части снабжен конденсатосборником, тепловое сопротивление стенки которого не меньше теплового сопротивления стенки дугогасительной камеры.

4. Выключатель по п, ) о т л ич а ю шийся тем, что конденсатор снабжен трубкой с сечением, значительно меньшим сечения конденсатора, верхняя часть которой. соединена с газопроводом, а нижняя опущена в конденсатор.

5. Выключатель по п ° 2, о т л ич а ю шийся тем, что дополнительный резервуар снабжен реле уровня, которое контролирует наличие кон денсата и управляет подогревателем, 1476547 фиг. 2

1

Составитель В.Попова

Техред А. Кравчук Корректор О.Кравцова

Редактор А.Маковская

Заказ 2164/53 Тираж 696 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва,- Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина,!01