Силовой выключатель

Силовой выключатель

Реферат

 

Изобретение относится к области электрорадиотехники. Силовой выключатель содержит, по меньшей мере, одну дугогасительную камеру, заполненную изолирующей средой, выполненную цилиндрической, проходящую вдоль центральной оси и имеющую путь силового тока и два неподвижных, расположенных на центральной оси на пути силового тока и отстоящих друг от друга в осевом направлении узла обгорающих контактов. Узлы обгорающих контактов соединяются во включенном состоянии, проводя ток, посредством подвижного шунтирующего контакта. Между неподвижными узлами обгорающих контактов предусмотрена дуговая зона. Параллельно пути силового тока расположен путь номинального тока. Силовой выключатель снабжен, по меньшей мере, одним источником для нагруженной высоким давлением изолирующей среды. Из этого источника среда попадает, по меньшей мере, через один впускной канал непосредственно в дуговую зону. Этот ввод под высоким давлением значительно улучшает отключающую способность силового выключателя. Техническим результатом является то, что силовой выключатель обладает лучшей отключающей способностью, занимает значительно меньше места. 14 з.п.ф-лы, 9 ил.

Изобретение исходит из силового выключателя согласно ограничительной части п.1 формулы изобретения.

Из заявки ФРГ 4200896 А1 известен силовой выключатель, содержащий дугогасительную камеру с двумя неподвижными, относящимися друг от друга дугогасительными контактами. Дугогасительная камера заполнена изолирующим газом, предпочтительно SF₆ под давлением. Во включенном состоянии дугогасительной камеры оба дугогасительных контакта находятся в электропроводящем соединении между собой посредством подвижного шунтирующего контакта, концентрично окружающего выполненные цилиндрическими дугогасительные контакты. Шунтирующий контакт и оба дугогасительных контакта образуют путь силового тока, нагружаемый током при выключении. При выключении шунтирующий контакт соскальзывает с первого дугогасительного контакта и зажигает дугу, которая горит сначала между первым дугогасительным контактом и обращенным к нему концом шунтирующего контакта. Как только этот конец достигнет второго дугогасительного контакта, основание дуги переключается с конца шунтирующего контакта на второй дугогасительный контакт. Дуга горит теперь между обоими дугогасительными контактами и обдувается, пока не погаснет. Необходимый для дутья сжатый изолирующий газ создается, как правило, посредством дутьевого поршня, соединенного с подвижным шунтирующим контактом.

Этот силовой выключатель содержит, кроме того, параллельно пути силового тока путь номинального тока, который при включенном силовом выключателе направляет рабочий ток. Путь номинального тока расположен вокруг пути силового тока. Шунтирующий контакт механически жестко соединен здесь с подвижным контактом номинального тока, расположенном в пути номинального тока. При выключении прерывается сначала путь номинального тока прерываемый ток переключается затем на путь силового тока, где, как сказано выше, зажигается, а затем гаснет дуга.

Шунтирующий контакт имеет обусловленную его габаритами сравнительно большую перемещаемую массу, которую во время процессов коммутации приходится сначала ускорять, а затем притормаживать. Привод силового выключателя должен предоставлять для этого необходимую энергию.

Из заявки ФРГ 3127962 А1 известен другой силовой выключатель, содержащий дугогасительную камеру с двумя неподвижными, отстоящими друг от друга дугогасительными контактами.

Дугогасительная камера заполнена изолирующим газом, предпочтительно SF₆ под давлением. Во включенном состоянии дугогасительной камеры оба дугогасительных контакта находятся в электропроводящем соединении между собой посредством подвижного шунтирующего контакта, концентрично окружающего выполненные цилиндрическими дугогасительные контакты. Шунтирующий контакт выполнен здесь одновременно как контакт номинального тока. Выключение этого силового выключателя происходит, как и у описанного выше силового выключателя.

Этот шунтирующий контакт также имеет обусловленную его габаритами сравнительно большую перемещаемую массу, которую во время процессов коммутации приходится ускорять и притормаживать. Привод силового выключателя должен предоставлять для этого необходимую энергию.

Из патента Швейцарии 651420 известен силовой выключатель, имеющий неподвижный дутьевой объем, в который подают генерированный посредством источника давления, находящийся под высоким давлением изолирующий газ. Высокое давление стравливается при входе газа в дутьевой объем, так что для задувания дуги в распоряжении имеется лишь сравнительно низкое дутьевое давление.

Из патента Швейцарии 644969 известен силовой выключатель, имеющий два последовательно включенных дутьевых объема. Чистый изолирующий газ в первом дутьевом объеме сжимается во время хода размыкания подвижного силового контакта посредством поршня. Дополнительно в этот первый дутьевой объем течет нагретый дугой в дуговой зоне горячий газ, который смешивается с чистым изолирующим газом в газовую смесь и повышает таким образом давление в первом дутьевом объеме. После заданного хода подвижного силового контакта от первого дутьевого объема отделяется второй дутьевой объем, и газовая смесь в обоих дутьевых объемах продолжает сжиматься после этого в зависимости от хода. Оба дутьевых объема независимо друг от друга находятся при дальнейшем ходе размыкания во взаимодействии с давлением в дуговой зоне этого силового выключателя. Следует, однако, считаться с тем, что в один и тот же момент времени давления газовой смеси в обоих дутьевых объемах приблизительно одного порядка, причем, вследствие большего сечения соединения немного уменьшенного первого дутьевого объема с дуговой зоной, в этом объеме могут мгновенно возникнуть немного большие давления, чем во втором дутьевом объеме. Эти разности давлений вызваны только термическими воздействиями дуги. Возрастание давления в обоих дутьевых объемах будет отличаться от размыкания к размыканию в зависимости от величины прерываемого тока и момента размыкания контактов.

Изобретение, охарактеризованное в независимом пункте формулы изобретения, решает задачу создания силового выключателя названного выше рода, обладающего улучшенной отключающей способностью.

Поставленная задача решается тем, что в силовом выключателе, содержащем, по меньшей мере, одну дугогасительную камеру, заполненную изолирующей средой, выполненную цилиндрической, проходящую вдоль центральной оси и имеющую путь силового тока, два неподвижных, расположенных на центральной оси на пути силового тока и отстоящих друг от друга в осевом направлении узла дугогасительных контактов, подвижный шунтирующий контакт, электропроводяще соединяющие узлы дугогасительных контактов во включенном состоянии, дуговую зону, предусмотренную между неподвижными узлами дугогасительных контактов, и расположенный параллельно пути силового тока путь номинального тока, снабженный подвижными контактами номинального тока, согласно изобретению предусмотрен, по меньшей мере, один источник изолирующей среды, нагруженной высоким давлением, причем этот, по меньшей мере, один источник связан посредством, по меньшей мере, одного впускного канала с дуговой зоной, что шунтирующий контакт выполнен в виде контактного штифта, расположенного внутри узлов дугогасительных контактов и проходящего вдоль центральной оси (2), причем контактный штифт (3) соединен с подвижными контактами номинального тока через, по меньшей мере, один рычажный механизм, при этом рычажный механизм выполнен так, что контакты номинального тока всегда движутся с меньшей скоростью, чем контактный штифт (3).

В выключателе согласно изобретению контактный штифт выполнен с возможностью приведения в движение со скоростью размыкания в диапазоне 10-20 м/с.

В выключателе согласно изобретению источник изолирующей среды, нагруженной высоким давлением, содержит, по меньшей мере, один компрессионный блок, по меньшей мере, с одним первым цилиндропоршневым устройством, содержащим, по меньшей мере, два последовательно включенных поршня, из которых первый компрессионный поршень предварительно сжимает изолирующую среду в первом компрессионном объеме, а второй компрессионный поршень продолжает сжимать предварительно сжатую изолирующую среду во втором компрессионном объеме, отделенном от первого компрессионного объема, в нагруженную высоким давлением изолирующую среду.

В выключателе согласно изобретению второй компрессионный поршень снабжен на части поверхности, скользящей во втором компрессионном объеме, аксиально проходящими пазами.

В выключателе согласно изобретению, по меньшей мере, в одном впускном канале установлен предохранительный клапан.

В выключателе согласно изобретению движение первых и вторых компрессионных поршней зависит от движения контактного штифта В выключателе согласно изобретению, по меньшей мере, один источник содержит, по меньшей мере, один резервуар высокого давления, заполненный нагруженной высоким давлением изолирующей средой, при этом соединенный с резервуаром. высокого давления клапан выполнен с возможностью целенаправленно открывать и управлять входом нагруженной высоким давлением изолирующей среды во впускной канал.

В выключателе согласно изобретению в качестве клапана предусмотрен клапан с электромагнитным управлением или механически открываемый и закрываемый впускной клапан в зависимости от движения шунтирующего контакта.

В выключателе согласно изобретению подвижные контакты номинального тока пути расположены в пространстве (57), полностью отделенном от дуговой зоны (24).

В выключателе согласно изобретению между неподвижными узлами дугогасительных контактов расположена кольцеобразно выполненная сопловая зона, открывающаяся в кольцеобразно выполненный накопительный объем, ограниченный разделительной перегородкой.

В выключателе согласно изобретению каждый узел дугогасительных контактов имеет на удаленной от дуговой зоны (24) стороне отверстие (25,26) для контролируемого выхода ионизированных газов из дуговой зоны (24) в соответственно граничащий выхлопной объем (18,19).

В выключателе согласно изобретению дополнительно к источнику для нагруженной высоким давлением изолирующей среды либо установлено второе цилиндропоршневое устройство для получения нагруженного давлением изолирующего газа, либо узлы дугогасительных контактов снабжены, по меньшей мере, одной дутьевой катушкой либо второе цилиндропоршневое устройство установлено в комбинации дополнительно, по меньшей мере, с одной дутьевой катушкой.

В выключателе согласно изобретению элементы узлов дугогасительных контактов выполнены в виде одинаковых деталей, расположенных зеркально симметрично относительно плоскости симметрии, перпендикулярной центральной оси.

В выключателе согласно изобретению выхлопные объемы ограничены каждый стенками, причем первый выхлопной объем образован первой стенкой корпуса, соединенным с ней держателем и запорной крышкой, второй выхлопной объем образован второй стенкой корпуса, соединенным с ней держателем и крышкой, причем первая стенка корпуса соединена со второй стенкой корпуса посредством, по меньшей мере, одной изолирующей трубки и между обеими стенками корпуса оставлен электроизолирующий промежуток b, при этом контактные пальцы во включенном состоянии перекрывают, проводя ток, электроизолирующий промежуток b между первой и второй стенками корпуса.

В выключателе согласно изобретению первая и вторая стенки корпуса выполнены в виде одинаковых деталей, расположенных зеркально симметрично относительно плоскости симметрии, перпендикулярной центральной оси Сущность изобретения более подробно поясняется с помощью чертежей, изображающих лишь один возможный путь осуществления изобретения.

Чертежи показывают: -на фиг.1 - разрез схематично изображенной контактной зоны первой формы выполнения силового выключателя согласно изобретению во включенном состоянии; -на фиг.2 - разрез схематично изображенной контактной зоны первой формы выполнения силового выключателя согласно изобретению при выключении; -на фиг. 3 - частичный разрез схематично изображенной контактной зоны второй формы выполнения силового выключателя согласно изобретению; -на фиг.4 - сильно упрощенный разрез силового выключателя согласно изобретению, причем справа силовой выключатель изображен во включенном состоянии, а слева - в выключенном; -на фиг. 5 - первый сильно упрощенный частичный разрез первой формы выполнения силового выключателя согласно изобретению, причем эта поверхность разреза повернута вокруг центральной оси на 90^o относительно изображенных на фиг.1-4 поверхностей разреза; слева силовой выключатель изображен во включенном состоянии, а справа - после прохождения приблизительно одной трети хода размыкания; -на фиг.6 - второй сильно упрощенный частичный разрез второй формы выполнения силового выключателя согласно изобретению, причем эта поверхность разреза соответствует поверхности разреза на фиг.5; слева силовой выключатель изображен после прохождения приблизительно двух третей хода размыкания, а справа - в выключенном состоянии; -на фиг.7 - третий сильно упрощенный частичный разрез третьей формы выполнения силового выключателя согласно изобретению, причем это устройство базируется на устройстве, изображенном справа на фиг.5; -на фиг.8 - четвертый сильно упрощенный частичный разрез четвертой формы выполнения силового выключателя согласно изобретению; -на фиг.9 - пятый сильно упрощенный частичный разрез пятой формы выполнения силового выключателя согласно изобретению.

На всех фигурах одинаково действующие элементы обозначены одинаковыми ссылочными позициями. Все элементы, не требующиеся для непосредственного понимания изобретения, не показаны.

На фиг.1 изображен схематичный разрез контактной зоны 1 дугогасительной камеры первой формы выполнения силового выключателя согласно изобретению во включенном состоянии. Дугогасительная камера расположена центрально симметрично вокруг центральной оси 2. Вдоль этой центральной оси 2 проходит выполненный цилиндрическим, металлический контактный штифт 3, установленный с возможностью перемещения вдоль центральной оси 2 посредством привода (не показан). Контактный штифт 3 имеет диэлектрически оптимально выполненное острие 4, которое при необходимости может быть покрыто электропроводящим, стойким к обгоранию материалом. Во включенном состоянии контактный штифт 3, проводя ток, перекрывает промежуток а между двумя узлами 5, 6 дугогасительных контактов.

Узел 5 обгорающего контакта содержит схематично изображенную контактную корзину 7, находящуюся в электропроводящем соединении с уступом выполненного в виде пластины держателя 8 из металла. Контактная корзина 7 содержит контактные пальцы из металла, пружиняще прилегающие к поверхности контактного штифта 3. На обращенной к узлу 6 дугогасительного контакта стороне держателя 8 обгорающая пластина 9 соединена с держателем 8 одним из известных способов так, что концы 10 контактных пальцев защищены от обгорания. Обгорающая пластина 9 изготовлена предпочтительно из графита, однако может быть изготовлена также из других электропроводящих, стойких к обгоранию материалов, например спеченных вольфрамо-медных соединений. Удаленная от держателя 8 поверхность обгорающей пластины 9 защищена от действия дуги кольцеобразно выполненным покрытием 36 из стойкого к обгоранию изолирующего материала. Кроме того, покрытие 36 препятствует смещению основания дуги слишком далеко внутрь в накопительный объем 17.

Узел 6 дугогасительного контакта соответствует по конструкции узлу 5, однако расположен зеркально по отношению к нему. Штрих-пунктирная линия 11 показывает плоскость симметрии. Узел 6 дугогасительного контакта содержит схематично изображенную контактную корзину 12, находящуюся в электропроводящем соединении с уступом выполненного в виде пластины держателя 13 из металла. Контактная корзина 12 содержит контактные пальцы из металла, пружиняще прилегающие к поверхности контактного штифта 3. На обращенной к узлу 5 дугогасительного контакта стороне держателя 13 обгорающая пластина 14 соединена с держателем 13 одним из известных способов так, что концы 15 контактных пальцев защищены от обгорания. Она изготовлена предпочтительно из графита, однако может быть изготовлена также из других электропроводящих, стойких к обгоранию материалов, например спеченных вольфрамо-медных соединений. Удаленная от держателя 13 поверхность обгорающей пластины 14 защищена от действия дуги кольцеобразно выполненным покрытием 41 из стойкого к обгоранию изолирующего материала. Кроме того, покрытие 41 препятствует смещению основания дуги слишком далеко внутрь в накопительный объем 17. Оба покрытия 36, 41 образуют у этого варианта выполнения кольцеобразный сопловый канал, самое узкое место которого имеет ширину а.

Между держателями 8,13 зажата кольцеобразная перегородка 16 из изолирующего материала, расположенная концентрично центральной оси 2. Держатели 8, 13 и перегородка 16 заключают между собой кольцеобразно выполненный накопительный объем 17, который служит для накопления нагруженного давлением изолирующего газа, предусмотренного для задувания дуги. Держатель 8 представляет собой торцовую сторону цилиндрически выполненного выхлопного объема 18, полностью окруженного металлическими стенками. Держатель 13 представляет собой торцовую сторону цилиндрически выполненного выхлопного объема 19, полностью окруженного металлическими стенками. Если предусмотрен путь номинального тока, то он представляет собой во включенном состоянии силового выключателя электропроводящее соединение между металлическими стенками обоих выхлопных объемов 18, 19.

Держатель 13 снабжен отверстием 20, которое закрыто схематично изображенным обратным клапаном 21. К отверстию 20 присоединена линия 22, направляющая к накопительному объему 17 изолирующий газ, сжатый в процессе выключения цилиндропоршневым устройством, взаимодействующим с контактным штифтом 3. Попадание нагруженного давлением изолирующего газа в накопительный объем 17 возможно, однако, только тогда, когда давление в нем ниже, чем в линии 22.

На фиг. 2 изображен схематичный разрез контактной зоны 1 первой формы выполнения дугогасительной камеры силового выключателя согласно изобретению при выключении. Контактный штифт 3 во время своего хода размыкания в направлении стрелки 27 зажигает между обгорающими пластинами 9, 14 дугу 23. Дуга 23 термически нагружает окружающий ее изолирующий газ и за счет этого на короткое время повышает давление в этой зоне дугогасительной камеры, обозначенной как дуговая зона 24 и расположенной внутри между узлами 5 и 6 дугогасительных контактов. Нагруженный давлением изолирующий газ на короткое время накапливается в накопительном объеме 17.Часть нагруженного изолирующего газа выходит, однако, через отверстие 25 в смежный выхлопной объем 18 и через отверстие 26 в смежный выхлопной объем 19.

Контактный штифт 3 соединен с цилиндропоршневым устройством, в котором в процессе выключения происходит сжатие изолирующего газа. Этот сжатый изолирующий газ попадает в направлении стрелки 28 по линии 22 в накопительный объем 17, если давление в нем ниже, чем в линии 22. Это, например, тот случай, когда дуга 23 настолько слаботочна, что не может достаточно интенсивно нагреть дуговую зону 24. Если же сильноточная дуга 23 очень сильно нагревает дуговую зону 24, так что в накопительном объеме 17 возникает высокое давление изолирующего газа, то после превышения заданного предельного значения открывается предохранительный клапан 29 и избыточное давление стравливается в выхлопной объем 18. Можно, однако, и отказаться от предохранительного клапана 29, если отверстия 25, 26 имеют соответствующий размер.

При приведении дуги 23 во вращение вокруг центральной оси 2 нагрев дуговой зоны 24 за счет этого, как известно, существенно возрастает. На фиг.3 изображен частичный разрез снабженной дутьевыми катушками 30, 31 контактной зоны силового выключателя согласно изобретению в выключенном состоянии. При выключении магнитное поле дутьевых катушек 30, 31 известным образом приводит дугу 23 во вращение. Дутьевая катушка 30 размещена в углублении держателя 8, причем один конец 32 обмотки имеет металлическую голую контактную поверхность, прижатую винтом 33 к металлической голой поверхности держателя 8. Конец 32 обмотки находится, тем самым, в электропроводящем соединении с держателем 8. Между обычной, обращенной к держателю 8 поверхностью дутьевой катушки 30 и держателем 8 предусмотрена электрическая изоляция 34. Эта изоляция 34 отделяет, кроме того, обмотки дутьевой катушки 30 друг от друга. Другой конец 35 обмотки находится в электропроводящем соединении с обгорающей пластиной 9. Удаленная от держателя 8 поверхность дутьевой катушки 30 и часть поверхности обгорающей пластины 9 защищены от действия дуги покрытием 36 из стойкого к обгоранию изолирующего материала.

Дутьевая катушка 31 размещена в углублении держателя 13, причем один конец 37 обмотки имеет металлическую голую контактную поверхность, прижатую винтом 38 к металлической голой поверхности держателя 13. Конец 37 обмотки находится, тем самым, в электропроводящем соединении с держателем 13. Между остальной обращенной к держателю 13 поверхностью дутьевой катушки 31 и держателем 13 предусмотрена электрическая изоляция 39. Эта изоляция 39 отделяет, кроме того, обмотки дутьевой катушки 31 друг от друга. Другой конец 40 обмотки дутьевой катушки 31 находится в электропроводящем соединении с обгорающей пластиной 14. Удаленная от держателя 13 поверхность дутьевой катушки 31 и часть поверхности обгорающей пластины 14 защищены от действия дуги покрытием 41 из стойкого к обгоранию изолирующего материала.

Обе дутьевые катушки 30, 31 расположены так, что образованные ими магнитные поля взаимно усиливаются. Оба покрытия 36, 41 образуют у этого варианта выполнения кольцеобразный сопловый канал, самое узкое место которого имеет ширину а и который расширяется в радиальном направлении, пока не перейдет в накопительный объем 17.

Фиг. 4 показывает сильно упрощенный разрез схематично изображенного силового выключателя согласно изобретению, причем справа силовой выключатель изображен во включенном состоянии, а слева - в выключенном. Силовой выключатель выполнен концентрично вокруг центральной оси 2. Выхлопной объем 18, заполненный изолирующим газом под давлением, предпочтительно SF₆, образован держателем 8, соединенным с ним, выполненной цилиндрической стенкой 42 корпуса и противоположной держателю 8 запорной крышкой 43, герметично свинченной со стенкой 42 корпуса. Запорная крышка 43 снабжена в центре выполненным цилиндрическим дефлектором 44, проходящим в направлении отверстия 25. Стенка 42 корпуса и запорная крышка 43, как и держатель 8, изготовлены, как правило, из хорошо проводящего ток материала.

Стенка 42 корпуса герметично соединена с выполненной цилиндрической изолирующей трубкой 45. На стороне, противоположной стенке 42 корпуса, изолирующая трубка 45 герметично соединена с другой выполненной цилиндрической стенкой 46 корпуса. Стенка 46 выполнена точно так же, как и стенка 42 корпуса, но в зеркальном отражении, причем штрих-пунктирная линия 11 показывает плоскость симметрии. Изолирующая трубка 45 расположена концентрично изолирующей перегородке 16. Эта стенка 46 корпуса соединена с держателем 13. Выхлопной объем 19, заполненный изолирующим газом под давлением, предпочтительно SF₆, образован держателем 13, соединенной с ним стенкой 46 корпуса и противоположной держателю 13 запорной крышкой 47, герметично свинченной со стенкой 46 корпуса. Запорная крышка 47 снабжена в центре цилиндром 48. Стенка 46 корпуса и запорная крышка 47, как и держатель 13, изготовлены, как правило, из хорошо проводящего ток материала. Между обеими стенками 42, 46 имеется промежуток b. Стенка 42 корпуса снабжена снаружи крепежными средствами для токоподводов 49. Стенка 46 корпуса снабжена снаружи крепежными средствами для токоподводов 50. Изолирующая трубка 45 расположена в образованном обеими стенками 42, 46 корпуса, кольцевом углублении, за счет чего уменьшаются вызванные давлением в выхлопных объемах 18, 19 растягивающие усилия, нагружающие изолирующую трубку 45 в осевом направлении. Благодаря углубленному расположению внешняя поверхность изолирующей трубки 45 особенно хорошо защищена от транспортных повреждений.

В цилиндре 48 с возможностью скольжения установлен компрессионный поршень 51, соединенный с контактным штифтом 3. Компрессионный поршень 51 выполнен и снабжен поршневыми кольцами из изолирующего материала так, что в стенку цилиндра 48 от контактного штифта 3 не могут течь токи рассеяния. Во время хода размыкания контактного штифта 3 компрессионный поршень 51 сжимает изолирующий газ, находящийся в цилиндре 48. Сжатый изолирующий газ попадает по схематично изображенным линиям 22, 22а в накопительный объем 17, если соотношения давления в нем допускают это. Если в этом цилиндре 48 образуется слишком высокое давление сжатия, то его можно стравить в выхлопной объем 19 посредством предохранительного клапана (не показан).

Компрессионный поршень 51, линии 22, 22а и обратный клапан 21 могут также отсутствовать у других возможных вариантов этого силового выключателя.

Контактный штифт 3 движется посредством привода (не показан). С контактным штифтом 3 сочленен, по меньшей мере, один рычаг 52. Один конец рычага 52 установлен с возможностью вращения в опоре 52а, соединенной с контактным штифтом 3. Другой конец рычага 52 установлен в стенке 46 корпуса с возможностью вращения и перемещения. С рычагом 52 с возможностью вращения соединено коромысло 53, которое передает оказываемое рычагом 52 усилие на сочлененную тягу 54. Тяга 54 движется параллельно центральной оси 2 в стенке 46 корпуса и в держателе 13 с небольшим трением. Другой конец тяги 54 соединен с пальцевой корзиной 55, схематично изображенной в форме треугольника. Пальцевая корзина 55 служит опорой для множества пружиняще подвешенных по отдельности контактных пальцев 56. Во избежание перекоса предусмотрено, по меньшей мере, два подобных рычажных механизма для приведения в действие пальцевой корзины 55, как это показано на фиг.4. Контактные пальцы 56 образуют во включенном состоянии подвижную часть пути номинального тока силового выключателя. Справа на фиг.4 пальцевая корзина 55 изображена во включенном состоянии силового выключателя, в котором контактные пальцы 56, проводя ток, перекрывают промежуток b. Ток через силовой выключатель течет тогда, например, от токоподводов 49 через стенку 42 корпуса, контактные пальцы 56 и стенку 46 корпуса к токоподводам.

Пространство 57, в котором размещена эта подвижная часть пути силового тока, предпочтительно полностью отделено от дуговой зоны 24 изолирующей перегородкой 16 и держателями 8, 13, так что образовавшиеся в дуговой зоне 24 обгоревшие частицы не могут попасть в зону контактов номинального тока и отрицательно повлиять на них. Срок службы контактов номинального тока предпочтительно возрастает за счет этого, что приводит к предпочтительно повышенной готовности силового выключателя к работе.

Рычажные механизмы, каждый из которых состоит из рычага 52, коромысла 53 и тяги 54, рассчитаны так, что развитая приводом (не показан), сравнительно высокая скорость размыкания контактного штифта 3, составляющая 10-20 м/с, преобразуется в меньшую приблизительно в 10 раз скорость размыкания корзины 55, составляющую 1-2 м/с. Вследствие этого более медленного движения пальцевой корзины 55 механическая нагрузка на нее и механическая нагрузка на контактные пальцы 56 предпочтительно малы, так что эти конструктивные элементы могут быть выполнены сравнительно легко и с небольшой массой, поскольку им не надо выдерживать механические нагрузки. Из-за сравнительно малой скорости на контактные пальцы 56 не действуют высокие механические реакции опоры, так что пружины, прижимающие контактные пальцы 56 к предусмотренным на стенках 42, 46 корпуса поверхностям, могут быть рассчитаны сравнительно слабыми. Износ контактных зон контактных пальцев 56 и контактных поверхностей, по которым скользят контактные пальцы 56, существенно уменьшен вследствие сравнительно низких усилий пружин.

Контактный штифт 3 перемещается, с одной стороны, при помощи скользящего в цилиндре 48 компрессионного поршня 51 и, с другой стороны, в направляющей детали 58, соединенной с держателем 13 посредством звездообразно расположенных ребер. Также здесь конструктивно гарантировано, что от контактного штифта 3 в направляющую деталь 58 не могут течь токи рассеяния.

Во всех описанных формах выполнения силовых контактов силового выключателя контактные элементы выполнены в виде одинаковых деталей, расположенных зеркально симметрично. Использование одинаковых деталей предпочтительно сокращает затраты на изготовление силового выключателя и к тому же упрощает хранение на складе его запасных частей.

На фиг. 5 изображен первый сильно упрощенный частичный разрез первой формы выполнения силового выключателя согласно изобретению, причем эта поверхность разреза повернута вокруг центральной оси 2 на 90^o относительно изображенных на фиг.1-4 поверхностей разрезов. Слева на фиг.5 силовой выключатель изображен во включенном состоянии, а справа - после прохождения приблизительно одной трети хода размыкания. Силовой выключатель снабжен двумя выполненными конструктивно одинаковыми компрессионными блоками 60, 61 для сжатия изолирующего газа, жестко соединенными с держателем 13. Можно также предусмотреть только один компрессионный блок 60 или большее число их. Компрессионные блоки 60, 61 установлены в держателе 13 так, что выходящие их них впускные каналы 62, 63, впадающие в дуговую зону 24, выполнены как можно короче, за счет чего они имеют небольшой мертвый объем. Впускной канал 62 соответствует компрессионному блоку 60, а впускной канал 63 - компрессионному блоку 61. Оси впускных каналов 62, 63 проходят, как правило, через центр дуговой зоны 24, поскольку при таком ориентировании впускных каналов 62, 63 изолирующий газ под давлением может задувать дугу 23 наиболее эффективно. Возможно также, чтобы эти оси не встречались в центре дуговой зоны 24.

За счет изменения угла вхождения впускных каналов 62, 63 можно оптимизировать задувание дуги 23 и эффективно повысить давление вследствие термических воздействий дуги 23 на впускаемый под давлением изолирующий газ. Нагруженный давлением изолирующий газ может быть также направлен в кольцевой канал, концентрично окружающий дуговую зону 24. От этого кольцевого канала большое число распределенных по окружности впускных каналов ведет тогда в дуговую зону 24.

Компрессионный блок 60 выполнен цилиндрическим и имеет параллельную центральной оси 2 ось 64, а также первый компрессионный объем 65, который во включенном состоянии силового выключателя больше, чем подключенный к нему второй компрессионный объем 66. Первый компрессионный объем 65 нагружается первым компрессионным поршнем 67. Второй компрессионный объем 66 нагружается вторым компрессионным поршнем 68. Оба компрессионных поршня 67, 68 снабжены обычным образом поршневыми и уплотнительными кольцами (не показаны). Второй компрессионный поршень 68 проходит со скольжением и герметично через центр первого компрессионного поршня 67. Обращенная ко второму компрессионному объему 66 сторона второго компрессионного поршня 68, как хорошо видно на фиг. 7, снабжена на поверхности аксиально проходящими пазами 69. Габариты первого компрессионного объема 65 согласованы с габаритами второго компрессионного объема 66 так, что создается достаточно высокое дутьевое давление для задувания дуги 23.

Первый компрессионный поршень 67 движется посредством сочлененной тяги 70. Тяга 70 шарнирно соединена на другом конце с опорной точкой 72, закрепленной на зубчатом колесе 71. Второй компрессионный поршень 68 движется посредством сочлененной тяги 73. Тяга 73 шарнирно соединена на другом конце с опорной точкой 74, закрепленной на зубчатом колесе 71, центр 75 которого установлен с возможностью вращения в стенке 46 корпуса. Зубчатый венец зубчатого колеса 71 находится в зацеплении с зубчатой рейкой 76, установленной на поверхности контактного штифта 3. При движении контактного штифта 3 в направлении размыкания, т.е. по стрелке 27, приводимое им зубчатое колесо 71 движется по стрелке 77, в результате чего приводится в действие компрессионный блок 60.

Компрессионный блок 61 выполнен цилиндрическим и имеет параллельную центральной оси 2 ось 78, а также первый компрессионный объем 79. Обе оси 64, 78 лежат в одной плоскости с центральной осью 2. Первый компрессионный объем 79 во включенном состоянии силового выключателя больше, чем подключенный к нему второй компрессионный объем 80. Первый компрессионный объем 79 нагружается первым компрессионным поршнем 81. Второй компрессионный объем 80 нагружается вторым компрессионным поршнем 82. Оба компрессионных поршня 81, 82 снабжены обычным образом поршневыми и уплотнительными кольцами (не показаны). Второй компрессионный поршень 82 проходит со скольжением и герметично через центр первого компрессионного поршня 81. Обращенная ко второму компрессионному объему 80 сторона второго компрессионного поршня 82, как хорошо видно на фиг. 7, снабжена на поверхности аксиально проходящими пазами 69. Габариты первого компрессионного объема 79 согласованы с габаритами второго компрессионного объема 80 так, что создается достаточно высокое дутьевое давление для задувания дуги 23.

Первый компрессионный поршень 81 движется посредством сочлененной тяги 83. Тяга 83 шарнирно соединена на другом конце с опорной точкой 85, закрепленной на зубчатом колесе 84. Второй компрессионный поршень 82 движется посредством сочлененной тяги 86. Тяга 86 шарнирно соединена на другом конце с опорной точкой 87, закрепленной на зубчатом колесе 84, центр 88 которого установлен с возможностью вращения в стенке 46 корпуса. Зубчатый венец зубчатого колеса 84 находится в зацеплении с зубчатой рейкой 89, установленной на поверхности контактного штифта 3. При движении контактного штифта 3 в направлении размыкания, т.е. по стрелке 27, приводимое им зубчатое колесо 84 движется по стрелке 90, в результате чего приводится в действие компрессионный блок 61.

На фиг. 7 изображен третий сильно упрощенный частичный разрез третьей формы выполнения силового выключателя согласно изобретению, причем это устройство базируется на устройстве, изображенном на фиг.5 справа. Фиг.7 показывает, кроме того, некоторые конструктивные подробности компрессионных блоков 60, 61, которые хуже видны на фиг.5, 6 из-за их сравнительно меньшего масштаба. Компрессионные блоки 60, 61 содержат каждый корпус 91, в котором установлен цилиндр для соответствующего первого 67, 81 и второго 68, 72 компрессионных поршней. Цилиндр, ограничивающий первый компрессионный объем 65, 79, содержит стенку, в которой выполнены отверстия 92. Отверстия 92 расположены так, что во включенном состоянии силового выключателя они соединяют первый компрессионный объем 65, 79 с выхлопным объемом 19, в результате чего изолирующий газ может заполнить этот объем, что соответствует положению слева на фиг.5. Как только начинается ход размыкания контактного штифта 3 по стрелке 27, соответствующий первый компрессионный поршень 67, 81 запирает эти отверстия 92 и соответствующий первый компрессионный объем 65, 79 закрыт.

На фиг.7 схематично изображен установленный во впускном канале 63 предохранительный клапан 93, который только после превышения заданного порогового значения давления изолирующего газа во втором компрессионном объеме 80 обеспечивает выход этого нагруженного давлением изолирующего газа через впускной канал 63 в дуговую зону 24. Эти пороговые значения могут лежать в пределах 100 бар. При этом следует обратить внимание на то, чтобы впускной клапан 63 и предохранительный клапан 93 имели как можно меньший мертвый объем во избежание уменьшения давления протекающего, нагруженного высоким давле