Гасящая камера для разъединителя цепи высокого напряжения

1 Предпосылки создания изобретения Изобретение относится к гасящей камере разъединителя цепи высокого напряжения, заключенного в корпус, заполненный газом с высокой электрической прочностью, содержащей- разъединяемые контакты,- дугогасящее устройство, где гашение дуги осуществляется за счет саморасширения газа после образования дуги путем ее вращения под действием магнитного поля, генерируемого электромагнитной катушкой,- средства в камере для ее сообщения с наружной стороной корпуса в течение фазы саморасширения газа после разъединения. контактов,- изоляционный корпус, образованный сборкой впритык двух его половин, отформованных из термопластичной смолы, и- защитное устройство из пластика, установленное на внутренней поверхности корпуса для защиты последнего от воздействия дуги,причем материал пластика обладает более высоким тепловым сопротивлением, чем термопластичная смола, из которой изготовлены обе половины корпуса. В разъединителях цепи с самогасящим расширением газа и вращающейся дугой, описанных особенно в патентах US-A-5166483 и ЕР-А-768692, при разъединении контактов возникает электрическая дуга, которая вызывает очень быстрое увеличение давления газа гексафтористой серы (SF6), содержащейся в корпусе с образованием потока газа, выходящего через трубчатый канал подвижного контакта. Внутренний объем корпуса и диаметр канала рассчитывают так, чтобы получить оптимальный поток газа, обеспечивающий высокоскоростное гашение дуги. Изоляционный корпус обычно выполняют из термореактивной смолы,например, на основе эпоксидной смолы, предпочтительно с добавкой наполнителей или упрочняющих компонентов в форме частиц или волокон и отвердителей. Свойства смолы и ее весовой состав должны удовлетворять особым требованиям, связанных с поведением газа SF6 в присутствии дуги. Корпус, в частности, должен противостоять воздействию дуги и продуктов разложения газа SF6, чтобы не выходить из строя и преждевременно не изнашиваться. Изготовление корпуса из термореактивной смолы осуществляют путем литья смеси смолы и наполнителей, что является очень дорогой операцией. Краткое изложение сущности изобретения В основу данного изобретения положена задача изучения дугогасящей камеры для разъединителя цепи с самогасящим расширением газа с использованием недорогого изоляционного корпуса. Дугогасящая камера, в соответствии с изобретением, отличается тем, что защитное устройство образовано двумя выполненными из 2 пластика экранами, и тем, что соединительные средства взаимодействуют с концевыми поверхностями двух экранов для их центрирования относительно продольной оси корпуса и улучшения механической прочности указанного соединения, причем соединительные средства содержат центрирующий элемент в форме рамки, расположенной внутри корпуса в средней плоскости поверхности раздела между двумя половинами корпуса. В соответствии с одним признаком изобретения, термопластичную смолу, из которой изготавливают обе половины корпуса, готовят на основе поликарбоната. Защитный экран образуют путем вырезки политетрафторэтиленовой (PTFE) пластины и ее сгибания. Рамка центрирующего элемента выполнена из жесткого пластика и содержит две установочные канавки для расположения двух экранов. Предпочтительно политетрафторэтиленовая (фторопластовая) пластина экрана имеет одинаковую толщину в диапазоне между 0,5 и 3 мм и содержит основание, соединяемое с четырьмя боковыми поверхностями по линиям сгиба. Основание пластины предусмотрено с круглым отверстием для расположения экрана на выступе, имеющимся на панели каждой из половин корпуса. Краткое описание чертежей Другие преимущества и признаки изобретения будут более очевидными из нижеследующего описания воплощения изобретения,данного исключительно на не ограничивающем его примере со ссылкой на приложенные чертежи, на которых фиг. 1 - вид в разрезе дугогасящей камеры,предусмотренной с корпусом в соответствии с изобретением; фиг. 2 - перспективный вид центрирующей рамки защитных экранов; фиг. 3 - вид в вертикальном разрезе рамки по фиг. 2; фиг. 4 - вид в разрезе по 4-4, взятый на фиг. 3; фиг.-5 - развертка (вырезка) политетрафторэтиленовой пластины, из которой получают защитный экран; фиг. 6 - вид в разрезе по 6-6, взятый на фиг. 3; фиг. 7 - частичный вид в увеличенном масштабе из фиг. 6, иллюстрирующий линии сгиба пластины. Подробное описание предпочтительного варианта воплощения Как показано на фиг. 1, дугогасящая камера 10 для полюса разъединителя цепи высокого напряжения самогасящего типа с расширением газа содержит корпус 12, выполненный из изоляционного материала и заполненный газом с высокой электрической прочностью, в частности, гексафтористой серой (SF6). Внутри камеры 10 имеется трубчатый подвижный контакт 14, 3 взаимодействующий с неподвижным контактным устройством 16, связанным с электромагнитной катушкой 18, обеспечивающей вращение дуги. Подвижный контакт 14 расположен на конце вытянутой трубки 20, выполненной из электропроводящего материала, способной уплотненно скользить через одну из панелей 22 изоляционного корпуса 12. Наружный конец трубки 20 связан с исполнительным механизмом (не показан), предназначенным для перемещения подвижного контакта 14 между замкнутой позицией (фиг. 1) и разомкнутой позицией (фиг. 2). Неподвижное контактное устройство 16 удлиняется электропроводящим стержнем 24 цилиндрической формы, проходящим в продольном направлении корпуса 12 через противоположную панель 26, и соединенным с наружной стороны с соединительной полоской 28 полюса. Полая трубка 20 обеспечивает сообщение камеры 10 с пространством снаружи корпуса 12, как только контакты 14, 16 разъединяются, позволяя газу саморасширяться. Изоляционный корпус 12 образуют соединением впритык двух его половин 12 А, 12 В,каждую из которых получают формованием из полимерной смолы, обладающей хорошей механической прочностью. Используемая для гашения дуги электромагнитная катушка 18 содержит сориентированный вдоль оси пакет из смежных, последовательно соединенных друг с другом медных электропроводящих элементов, чередующихся с изоляционными прокладками, скрепленный фиксирующими винтами 30. Передняя поверхность катушки 18 предусмотрена с дорожкой 32 для миграции дуги, где дорожка 32 имеет форму кольца, а ее внутренний диаметр немного больше диаметра подвижного контакта 14. Противоположная передней поверхности катушки задняя обводная дорожка связана со стержнем 24 с помощью опорных элементов 34, представляющих собой медные прокладки, которые отделены от внутреннего неподвижного контактного устройства 16 изоляционными прокладками 36. К задней поверхности катушки 18 через изолирующие прокладки 41 винтами 30 зафиксированы две стальных шайбы 38, 40. Неподвижное контактное устройство 16 самогасящего разъединителя содержит три контакта в форме круглых секторов, расположенных по кругу так, чтобы образовывать цилиндрический полый контакт. Внутренний диаметр указанного полого контакта приблизительно соответствует наружному диаметру подвижного контакта 14 с тем, чтобы обеспечивать телескопическое скольжение подвижного контакта 14 от начала, из его разомкнутой позиции, до конца, в его сомкнутую позицию. Обе половины 12 А, 12 В корпуса 12,имеющие квадратное поперечное сечение, получают из термопластичной смолы, предпочти 001489 4 тельно на основе поликарбоната. Для защиты внутренней поверхности корпуса 12 от теплового воздействия дуги, возникающей внутри камеры 10, в каждую половину 12 А, 12 В корпуса 12 включают защитный экран 100, 102 из термостойкого пластика. Экран 100, 102 образуют,предпочтительно, сначала вырезкой политетрафторэтиленовой (PTFE) пластины, а потом ее сгибом до получения формы экрана, сопрягаемой с формой сечения половин 12 А, 12 В корпуса 12. На фиг. 2-4 показан центрирующий элемент 104, используемый для сборки двух экранов 100, 102 внутри корпуса 12, где для этого соответствующий конец экрана вставляется в элемент 104 с соответствующей его стороны. Центрирующий элемент 104 образован рамкой 106, выполненной из жесткого пластика квадратного сечения и предусмотренной с двумя установочными канавками 108, 110, зигзагообразно или в шахматном порядке расположенными вдоль двух сторон периферии рамки 106. Размер поперечного сечения рамки 106 меньше размера квадратного сечения корпуса 12. На фиг. 5-7 показана политетрафторэтиленовая (PTFE) пластина для каждого защитного экрана 100, 102 одинаковой толщины около 1 мм, которая имеет квадратное основание 112,переходящее через линии сгиба 122 в четыре боковых поверхности 114, 116, 118, 120. Основание 112 предварительно вырезанной пластиныIII предусмотрено с круглым отверстием 124,позволяющим располагать экраны 100, 102 на выступах 126, 128 (фиг. 1), имеющихся на внутренних поверхностях панелей 22, 26 корпуса 12. Защитные экраны 100, 102 устанавливают в дугогасящей камере 10 следующим образом. Первый экран 100, основание 112 которого опирается на панель 22, устанавливают в половине 12 А корпуса 12, где расположена трубка 20. Выступ 126, который при этом входит в отверстие 124, определяет осевое положение экрана 100. Четыре боковые поверхности 114, 116,118, 120 экрана 100 располагаются вдоль внутренних поверхностей половины 12 А, облегая их по всему квадратному периметру этой половины корпуса. Подобным образом устанавливают второй экран 102 в другой половине 12 В после установки катушки 18 и неподвижного контактного устройства 16. Оба экрана 100, 102 соединяют друг с другом с помощью центрирующего элемента 104,расположенного внутри камеры 10 в средней плоскости поверхности раздела между обеими половинами 12 А, 12 В в позиции упора. Затем обе половины 12 А, 12 В корпуса окончательно фиксируют установочными винтами (не показаны) с получением в результате эффективной сплошной защиты внутренних поверхностей камеры 10. Центрирующая рамка 106, кроме 5 того, упрочняет соединение между экранами 100, 102. Очевидно, что изобретение применимо для любого иного поперечного сечения корпуса 12,в частности, для цилиндрического сечения. Толщина политетрафторэтиленовой (PTFE) пластины может быть также подобрана под соответствующую мощность разъединителя, составляя 0,5-3 мм. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Гасящая камера для разъединителя цепи высокого напряжения, заключенного в корпус- разъединяемые контакты (14, 16),- дугогасящее устройство, где гашение дуги осуществляется саморасширением газа после ее образования путем вращения дуги под действием магнитного поля, генерируемого электромагнитной катушкой (18),- средства в камере (10) для ее сообщения с наружной стороной корпуса (12) в течение фазы саморасширения газа после разъединения контактов (14, 16),- изоляционный корпус (12), образованный сборкой впритык двух его половин (12 А, 12 В),отформованных из термопластичной смолы, и- защитное устройство из пластика, установленное на внутренней поверхности корпуса(12), для защиты последнего от воздействия дуги, причем материал пластика обладает более высоким тепловым сопротивлением, чем термопластичная смола, из которой изготовлены обе половины (12 А, 12 В),отличающаяся тем, что защитное устройство образовано двумя выполненными из пластика экранами (100, 102), причем для центрирования 6 обоих экранов (100, 102) относительно продольной оси корпуса (12) и улучшения механической прочности их соединения оно снабжено соединительным средством, выполненным в виде центрирующего элемента (104) в форме рамки (106), расположенным внутри корпуса(12) в средней плоскости поверхности раздела между половинами (12 А, 12 В). 2. Гасящая камера по п.1, отличающаяся тем, что термопластичная смола, из которой изготавливают половины (12 А, 12 В) корпуса,имеет поликарбонатную основу. 3. Гасящая камера по п.1 или 2, отличающаяся тем, что защитный экран (100, 102) формируется из предварительно вырезанной и согнутой политетрафторэтиленовой (PTFE) пластины (111). 4. Гасящая камера по любому из пп.1-3,отличающаяся тем, что рамка (106) имеет форму, сопрягаемую с формой корпуса (12). 5. Гасящая камера по п.4, отличающаяся тем, что рамка (106) центрирующего элемента(104) выполнена из жесткого пластика и содержит две установочные канавки (108, 110) для расположения обеих экранов (100, 102). 6. Гасящая камера по п.3, отличающаяся тем, что политетрафторэтиленовая пластина(111) для экрана (100, 102) имеет одинаковую толщину в диапазоне 0,5-3 мм и содержит центральную часть (112), соединенную с четырьмя боковыми участками (114, 116, 118, 120) по линиям сгиба (122). 7. Гасящая камера по п.6, отличающаяся тем, что центральная часть (112) пластины (111) выполнена с круглым отверстием (124) для расположения выступа (126, 128), имеющегося на панели (22, 26) половины корпуса (12 А, 12 В).