close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

PL187251B1

код для вставкиСкачать
RZECZPOSPOLITA
POLSKA
(12)OPIS PATENTOWY (19)PL
331997
(2 1) Numer zgłoszenia:
(22) Data zgłoszenia:
25.08.1997
(11)
187251
(13)
B1
(51) IntCl7
(86) Data i numer zgłoszenia międzynarodowego:
Urząd Patentowy
Rzeczypospolitej Polskiej
25.08.1997, PCT/EP97/04617
H01H 33/66
(87) Data i numer publikacji zgłoszenia
międzynarodowego:
05.03.1998, W098/09310,
PCT Gazette nr 09/98
(54)
Rozłącznik
(30) Pierwszeństwo:
(73) Uprawniony z patentu:
ELEKTROTECHNISCHE WERKE FRITZ
DRIESCHER & SÖHNE GMBH,
Moosburg, DE
26.08.1996,DE,19634451.4
(43) Zgłoszenie ogłoszono:
(72) Twórcy wynalazku:
16.08.1999 BUP 17/99
Vitus Högl, Moosburg, DE
(74) Pełnomocnik:
(45) O udzieleniu patentu ogłoszono:
30.06.2004 WUP 06/04
PL 187251
B1
(5 7 )
1. Rozłącznik dla napięć powyżej lkV z próżniową komorą gaszeniową, której styki są zamykane lub otwierane za pom ocą mechanizmu łącznika,
przy czym próżniowa kom ora gaszeniowa ma zawierającą styki łączeniowe umieszczone w próżni
obudowę z metalowymi płytkami czołowymi i walcow ą częścią środkową obudowy z materiału izolacyjnego elektrycznie, która jest otoczona warstwą
z materiału dielektrycznego, która zaczepia o brzegi
obydwu płytek czołowych, przy czym na zewnętrznej stronie warstwy dielektrycznej jest przewidziany, wykonana jako dopełniający, płaszcz z materiału izolacyjnego, naciskający na zewnętrzny obwód warstwy dielektrycznej, znamienny tym, że
warstwę dielektryczną stanowi prefabrykowany
mankiet uszczelniający (4) wykonany z elastomeru
o wysokiej wytrzymałości dielektrycznej i który
jest szczelnie dociśnięty do obudowy (23) za pomocą obudowy ciśnieniowej służącej jako płaszcz.
Grabowska Małgorzata,
SULIMA*GRABOWSKA*SIERZPUTOWSKA,
Biuro Patentów i Znaków Towarowych
Fig 1
Rozłącznik
Zastrzeżenia
patentowe
1. Rozłącznik dla napięć powyżej lkV z próżniową komorą gaszeniową, której styki
są zamykane lub otwierane za pomocą mechanizmu łącznika, przy czym próżniowa komora
gaszeniowa ma zawierającą styki łączeniowe umieszczone w próżni obudowę z metalowymi
płytkami czołowymi i walcową częścią środkową obudowy z materiału izolacyjnego elektrycznie, która jest otoczona warstwą z materiału dielektrycznego, która zaczepia o brzegi
obydwu płytek czołowych, przy czym na zewnętrznej stronie warstwy dielektrycznej jest
przewidziany, wykonana jako dopełniający, płaszcz z materiału izolacyjnego, naciskający na
zewnętrzny obwód warstwy dielektrycznej, znamienny tym, że warstwę dielektryczną stanowi prefabrykowany mankiet uszczelniający (4) wykonany z elastomeru o wysokiej wytrzymałości dielektrycznej i który jest szczelnie dociśnięty do obudowy (23) za pomocą obudowy ciśnieniowej służącej jako płaszcz.
2. Rozłącznik według zastrz. 1, znamienny tym, że wymiary mankietu uszczelniającego (4) są dobrane w ten sposób, że mankiet uszczelniający (4) przylega dzięki naprężeniu
wstępnemu do obwodu próżniowej komory gaszeniowej (2).
3. Rozłącznik według zastrz. 2, znamienny tym, że mankiet uszczelniający (4) ma co
najmniej jeden próg uszczelniający (44) przebiegający w kierunku osiowym obudowy ciśnieniowej , który jest ułożony w szczelinie montażowej tej obudowy ciśnieniowej.
4. Rozłącznik według zastrz. 3, znamienny tym, że próg uszczelniający (44) ma zgrubienie (45), spłaszczalne w szczelinie montażowej obudowy ciśnieniowej.
5. Rozłącznik według zastrz. 1 albo 2, albo 3, albo 4, znamienny tym, że na zewnętrznym obwodzie mankietu uszczelniającego (4), zasadniczo równolegle do płytek czołowych (24, 25) próżniowej komory gaszeniowej (2), są umieszczone otaczające osłony (41).
6. Rozłącznik według zastrz. 1 albo 2, albo 3, albo 4, znamienny tym, że mankiet
uszczelniający (4) ma co najmniej jedno wybranie (42) służące do przyjęcia materiału wypieranego przy obciążeniu ciśnieniem przez obudowę ciśnieniową.
7. Rozłącznik według zastrz. 5, znamienny tym, że mankiet uszczelniający (4) ma co
najmniej jedno wybranie (42) służące do przyjęcia materiału wypieranego przy obciążeniu
ciśnieniem przez obudowę ciśnieniową.
8. Rozłącznik według zastrz. 7, znamienny tym, że co najmniej jedno wybranie (42)
stanowi otaczający rowek pierścieniowy.
9. Rozłącznik według zastrz. 1 albo 2, albo 3, albo 4, albo 7, albo 8, znamienny tym,
że ma co najmniej jedną kieszeń (43) dla mankietu uszczelniającego (4) w obszarze płytki
czołowej (25) i/lub płytki czołowej (24).
10. Rozłącznik według zastrz. 5, znamienny tym, że ma co najmniej jedną kieszeń (43)
dla mankietu uszczelniającego (4) w obszarze płytki czołowej (25) i/lub płytki czołowej (24).
11. Rozłącznik według zastrz. 9, znamienny tym, że co najmniej jedna kieszeń (43) jest
wykonana jako rowek pierścieniowy.
12. Rozłącznik według zastrz. 1 albo 2, albo 3, albo 4, albo 7, albo 8, albo 10, albo 11,
znamienny tym, że mankiet uszczelniający (4) jest wykonany z kauczuku silikonowego lub
z EPDM (terpolimer ethylenowopropylenowy).
13. Rozłącznik według zastrz. 5, znamienny tym, że mankiet uszczelniający (4) jest
wykonany z kauczuku silikonowego lub z EPDM (terpolimer ethylenowopropylenowy).
14. Rozłącznik według zastrz. 1 albo 2, albo 3, albo 4, albo 7, albo 8, albo 10, albo 11,
albo 13, znamienny tym, że jest wykonany jako rozłącznik obciążenia, w którym w połączeniu szeregowym z próżniową komorą gaszeniową jest umieszczona widoczna bezpieczna
przerwa izolacyjna.
187 251
3
15. Rozłącznik według zastrz. 5, znamienny tym, że jest wykonany jako rozłącznik obciążenia, w którym w połączeniu szeregowym z próżniową komorą gaszeniową jest umieszczona widoczna bezpieczna przerwa izolacyjna.
16. Rozłącznik według zastrz. 1 albo 2, albo 3, albo 4, albo 7, albo 8, albo 10, albo 11,
albo 13, albo 15, znamienny tym, że równolegle do próżniowej komory gaszeniowej lub
równolegle do połączenia szeregowego, próżniowa komora gaszeniowa - widoczna przerwa
izolacyjna, w stanie włączonym rozłącznika jest włączony tor prądowy dla prądu ciągłego
wysokiej obciążalności.
17. Rozłącznik według zastrz. 5, znamienny tym, że równolegle do próżniowej komory
gaszeniowej lub równolegle do połączenia szeregowego, próżniowa komora gaszeniowa widoczna przerwa izolacyjna, w stanie włączonym rozłącznika jest włączony tor prądowy dla
prądu ciągłego wysokiej obciążalności.
*
*
*
Przedmiotem wynalazku jest rozłącznik dla napięć powyżej lkV z próżniową komorą
gaszeniową której styki są zamykane lub otwierane za pomocą mechanizmu łącznika, przy
czym próżniowa komora gaszeniowa ma zawierającą styki łączeniowe umieszczone w próżni
obudowę z metalowymi płytkami czołowymi i walcową częścią środkową obudowy z materiału izolacyjnego elektrycznie, która jest otoczona warstwą z materiału dielektrycznego, która zaczepia o brzegi obydwu płytek czołowych, przy czym na zewnętrznej stronie warstwy
dielektrycznej jest przewidziany, wykonana jako dopełniający, płaszcz z materiału izolacyjnego, naciskający na zewnętrzny obwód warstwy dielektrycznej.
Tego rodzaju rozłączniki są znane na przykład jako rozłączniki obciążenia w eksploatacji kolei. W położeniu załączenia, próżniowa komora gaszeniowa z mechanizmem łącznika
umieszczonym w obudowie z materiału elektroizolacyjnego, znajduje się w sensie elektrycznym w boczniku względem toru prądu głównego dobranym dla prądu znamionowego urządzenia. Przy wyłączaniu, najpierw otwierają się bezprądowo główne styki i komutują prąd na
znajdujące się w boczniku połączenie szeregowe próżniowej komory gaszeniowej i przełącznika pomocniczego, który ma widełki uruchamiające. Gdy tylko główne styki odsuną się od
siebie dostatecznie daleko, próżniowa komora gaszeniowa jest szybko uruchamiana za pomocą mechanizmu wychylającego, a zatem łuk elektryczny powstający podczas wyłączania we
wnętrzu komory gaszeniowej jest niezawodnie gaszony, bez objawów zewnętrznych, w pierwszym przejściu krzywej prądu przez zero.
W praktyce okazało się jednak, że stosowane próżniowe rury gaszeniowe lub próżniowe
komory gaszeniowe mają dość duże wymiary i są związane z dużymi kosztami wytwarzania.
Toteż od pewnego czasu są używane próżniowe komory gaszeniowe niższego szeregu napięciowego niż ten, dla którego jest obmyślony rozłącznik. Wskutek tego mogą być zmniejszone
nie tylko wymiary, lecz również koszty wytwarzania, przy czym część aktywna w próżniowej
komorze gaszeniowej zazwyczaj pozwala na tego rodzaju zastosowanie.
Jednakże wraz ze zmniejszeniem rozmiarów, zmniejsza się również odstęp metalowych
płytek czołowych próżniowej komory gaszeniowej. Toteż zewnętrzna izolacja, która jest wymagana podczas wyłączania i po wyłączeniu nie jest wystarczająca przy istniejącym otoczeniu swobodnego powietrza.
Aby rozwiązać ten problem umieszcza się próżniową komorę gaszeniową w czynniku
o wysokiej wytrzymałości dielektrycznej. Między innymi znajdują w tym przypadku zastosowanie olej izolacyjny, na przykład olej mineralny lub olej silikonowy, różne estry lub gaz
izolacyjny, jak na przykład sześciofluorek siarki (SF6). W otoczeniu próżniowej komory gaszeniowej powietrze jest wypierane przez te czynniki, ze względu na ich wysoką wytrzymałość dielektryczną nie dopuszcza się do zewnętrznego przebicia.
Wymienione czynniki mają jednak tę wadę, że są szkodliwe dla środowiska. Ponieważ
tego rodzaju rozłączniki od wielu lat są w użyciu, ze względu na starzenie się części składo-
4
187 251
wych i w wyniku zewnętrznych wpływów nie można wykluczyć przypadków nieszczelności.
Zatem może wystąpić między innymi wypływ czynnika do otoczenia.
Kolejną wadą tego rodzajów czynników jest to, że wymagają one bieżącej kontroli.
Przy zastosowaniu oleju izolacyjnego musi być sprawdzany na przykład poziom oleju i ponieważ tego rodzaju rozłącznik! w większości przypadków są instalowane na wysokich słupach, konieczne są w tym przypadku odpowiednie nakłady. Podobnie jest w przypadku gazu
izolacyjnego, którego ciśnienie musi być kontrolowane.
Ponadto znane jest także rozwiązanie, w którym zewnętrzna izolacja próżniowej komory gaszeniowej jest udoskonalona przez zalewanie na przykład żywicą epoksydową. W wyniku procesów starzenia może dojść jednakże do szczeliny powietrznej i przez to do przebicia
na zewnątrz próżniowej komory gaszeniowej, w obszarze pomiędzy powłoką z żywicy epoksydowej i zewnętrzną obudową. Tego rodzaju procesy starzenia powodują na przykład pęknięcia naprężeniowe w następstwie skurczu płaszcza zalanej żywicy, pojawienie się kruchości
w wyniku następującej nieskuteczności środków nadających elastyczność, które zastosowano
podczas zalewania lub tworzenie się szczelin w wyniku odstawania płaszcza z żywicy od zewnętrznej obudowy próżniowej komory gaszeniowej, w następstwie zróżnicowanego wydłużania się materiałów przy narażeniu ich na częste zmiany temperatury. Całkowite usunięcie
tego typu niebezpieczeństw jest niemożliwe. Kolejna wada polega na tym, że zalewana w ten
sposób próżniowa komora gaszeniowa jest dostępna przy demontażu tylko po zniszczeniu
powłoki.
Znane dotychczas warianty wykonania są kosztowne, tylko warunkowo przydatne do
powszechnego stosowania, na przykład na słupach linii napowietrznych lub też są odrzucane
z powodu możliwego zagrożenia dla środowiska.
Opis FR-2 698 481 A l ujawnia rozłącznik z próżniową komorą gaszeniową w której
pomiędzy obudową próżniowej komory gaszeniowej i obudową zewnętrzną znajduje się elektrycznie izolujący korpus z silikonu. Ten korpus silikonowy ma kształt rurowy i ma albo zewnętrzne albo wewnętrzne elastyczne żebra. Jest on tak ukształtowany, że jednocześnie styka
się od wewnątrz kontakt z powierzchnią zewnętrzną obudowy komory łącznika i powierzchnią wewnętrzną obudowy zewnętrznej.
Niemiecki wzór użytkowy G 93 14 754 U 1 ujawnia próżniową rurę gaszeniową z trwałym hermetycznym zamknięciem dla panującego wewnątrz ciśnienia. Hermetyczne zamknięcie tej próżniowej rury gaszeniowej składa się z wewnętrznej warstwy z twardego spienionego tworzywa sztucznego i płaszcza odpornego na rozerwanie. Wewnętrzna warstwa wykonana przeważnie z pianki poliuretanowej jest jednocześnie porowata, aby według istoty podanej
w tym dokumencie, umożliwić najlepszą izolację cieplną aby tym samym w przypadku
uszkodzenia nie mogła być osiągnięta temperatura wystarczająca do zapłonu otaczającego
gazu. Odporny na rozciąganie płaszcz jest wykonany jako korpus cewki i składa się z włókien
i taśm, które są nasycone utwardzonym tworzywem sztucznym. Przylega on szczelnie do
warstwy pianki i ma takie wymiary, że może przejąć siłę rozrywającą która występuje przy
uszkodzeniu wewnątrz próżniowej rury gaszeniowej.
Osłona rury zawiera także w tym stanie techniki trwale spienione tworzywo sztuczne,
które w wyniku starzenia może utracić swoje właściwości. W szczególności może pojawić się
kruchość lub odstawanie warstwy pianki od zewnętrznej obudowy rury. Oprócz tego, także
demontaż tej hermetycznie zamkniętej próżniowej rury gaszeniowej jest możliwy tylko po
zniszczeniu powłoki.
Celem wynalazku jest opracowanie rozłącznika, który jest zdolny do działania bez nadzoru przez długi czas i oprócz tego daje się demontować.
Cel wynalazku osiągnięto dzięki temu, że warstwę dielektryczną stanowi prefabrykowany mankiet uszczelniający wykonany z elastomeru o wysokiej wytrzymałości dielektrycznej i który jest szczelnie dociśnięty do obudowy za pomocą obudowy ciśnieniowej służącej
jako płaszcz.
Korzystnie wymiary mankietu uszczelniającego są dobrane w ten sposób, że mankiet
uszczelniający przylega dzięki naprężeniu wstępnemu do obwodu próżniowej komory gaszeniowej.
187 251
5
Dzięki temu, że mankiet uszczelniający wprowadza się z naprężeniem wstępnym na
próżniową komorę gaszeniową, nie dopuszcza się skutecznie do powstania szczeliny powietrznej pomiędzy mankietem uszczelniającym i obudową próżniowej komory gaszeniowej.
Dzięki temu mogą być także wyrównywane dość duże tolerancje wymiarów próżniowej komory gaszeniowej. W taki sposób zwiększa się niezawodność rozłącznika.
Korzystnie mankiet uszczelniający ma co najmniej jeden próg uszczelniający przebiegający w kierunku osiowym obudowy ciśnieniowej, który jest wstawiony w szczelinę montażową obudowy ciśnieniowej. Dzięki temu osiąga się następnie uszczelnienie obudowy ciśnieniowej na wpływy warunków zewnętrznych. Niezawodnie unika się przy tym na przykład
przenikania zanieczyszczeń, a zwłaszcza wody do obudowy ciśnieniowej. W ten sposób można skutecznie zapobiec awarii rozłącznika. Ponadto wykonanie mankietu uszczelniającego
z progiem uszczelniającym w postaci jednej części ułatwia montaż układu.
W korzystnym przykładzie wykonania wynalazku próg uszczelniający ma dodatkowo
zgrubienie, które jest spłaszczalne w szczelinie montażowej obudowy ciśnieniowej. Pozwala
to zwiększyć niezawodność uszczelnienia na obudowie ciśnieniowej.
Ponadto korzystnie na zewnętrznym obwodzie mankietu uszczelniającego, zasadniczo
równolegle do płytek czołowych próżniowej komory gaszeniowej, są umieszczone wystające
i otaczające osłony, co jeszcze skuteczniej zmniejsza niebezpieczeństwo przebicia na zewnątrz.
Następnie jest korzystne, gdy mankiet uszczelniający ma co najmniej jedno wybranie
służące do przyjęcia wypieranego przy obciążeniu ciśnieniem przez obudowę ciśnieniową
materiału mankietu uszczelniającego. Osiąga się przy tym, że mankiet uszczelniający przylega dokładnie na powierzchni obwodowej próżniowej komory gaszeniowej, i nie występuje
uszkodzenie mankietu uszczelniającego przez wprowadzane siły ciśnienia. Wskutek tego następuje dalsze zwiększenie niezawodności rozłącznika.
W korzystny sposób, w wewnętrznym obrzeżu mankietu uszczelniającego jest wykonane co najmniej jedno wybranie w postaci otaczającego rowka pierścieniowego.
Wskutek tego osiąga się równomierny rozkład ciśnienia na całym obwodzie próżniowej
komory gaszeniowej.
Gdy mankiet uszczelniający na co najmniej jednej stronie czołowej, w obszarze co najmniej jednej płytki czołowej jest zaopatrzony w co najmniej jedną kieszeń, w stanie zmontowanym jest możliwe nastawienie długości próżniowej komory gaszeniowej, przy czym materiał mankietu uszczelniającego nie jest uszkodzony, ponieważ może on przemieścić się w co
najmniej jedną kieszeń. Zatem zwiększa się niezawodność mankietu uszczelniającego i przy
tym bezpieczeństwo pracy rozłącznika.
Korzystnie jedna kieszeń jest wykonana w postaci rowka pierścieniowego. Osiąga się
dzięki temu równomierny rozkład nacisków na powierzchni czołowej mankietu uszczelniającego.
Zalecane jest wytwarzanie mankietu uszczelniającego według wynalazku z EPDM (terpolimer ethylenowopropylenowy) lub z kauczuku silikonowego, które mają dobre własności
sprężyste i przy tym nie są ściśliwe. Tego rodzaju materiały pozwalają na trwałe uszczelnienie powierzchni przyściennej pomiędzy próżniową komorą gaszeniową i mankietem uszczelniającym lub pomiędzy mankietem uszczelniającym i obudową ciśnieniową rozłącznika.
W ten sposób można niezawodnie uniknąć przebicia na zewnątrz.
Zgodnie z korzystnym przykładem wykonania rozłącznik według wynalazku jest wykonany jako rozłącznik obciążenia, w którym w połączeniu szeregowym z próżniową komorą
gaszeniową jest umieszczona widoczna bezpieczna przerwa izolacyjna. Dzięki temu w celu
oceny, czy rozłącznik jest zamknięty, kontrola wzrokowa może być przeprowadzona z większej odległości.
Korzystnie równolegle do próżniowej komory gaszeniowej lub równolegle do połączenia szeregowego: próżniowa komora gaszeniowa - widoczna bezpieczna przerwa izolacyjna,
w stanie włączonym rozłącznika, jest włączony tor prądowy dla wysokiej obciążalności prądem ciągłym. Osiąga się dzięki temu to, że rura próżniowa jest odciążona, gdy rozłącznik
(rozłącznik obciążenia) znajduje się w stanie zamkniętym. Ma to tę zaletę, że próżniowa ko-
6
187 251
mora gaszeniowa tylko w przebiegach łączeniowych jest zasilana przytoczonymi wysokimi
napięciami. Przy tym może być prowadzony prąd ciągły, który jest wyższy niż prąd znamionowy komory gaszeniowej lub połączenia szeregowego próżniowej komory gaszeniowej
i widocznej przerwy izolacyjnej. Wskutek tego znacznie wzrasta trwałość rozłącznika.
Rozłącznik według wynalazku ma tę istotną zaletę, że ze względu na sprężyste właściwości mankietu uszczelniającego nie pozostaje szczelina uchodząca na zewnątrz obudowy.
Dlatego w próżniowej komorze gaszeniowej nie jest możliwe wystąpienie zewnętrznego przebicia, wywołanego tego rodzaju szczeliną powietrzną. Ponadto dzięki zaczepieniu brzegów
obydwu płytek czołowych próżniowej komory gaszeniowej od tyłu przez mankiet uszczelniający w sposób istotny wydłuża się droga dla możliwego przebicia na zewnątrz. Tym samym bardziej niezawodnie wzrasta zabezpieczenie rozłącznika przed takim przypadkiem.
Z tego względu, że dzięki zastosowaniu mankietu uszczelniającego staje się bezzasadne
użycie mediów płynnych lub gazowych, rozłącznik według wynalazku odznacza się licznymi
innymi zaletami. W taki sposób odpadają kosztowne czynności kontrolne polegające na
sprawdzaniu poziomu płynów lub stanu ciśnienia. Z tego też względu rozłącznik może być
używany przez wiele lat w pracy ciągłej, bez konieczności sprawdzania mankietu uszczelniającego, działającego jako czynnik dielektryczny.
Ponadto można zapobiegać zagrożeniu środowiska spowodowanemu przez wypływające czynniki, dzięki czemu nie budzi wątpliwości stosowanie rozłącznika według wynalazku
w strefach ochronnych dla ujęć wodociągowych. Tym samym opracowano rozłącznik, przeznaczony do długotrwałego użycia i mający uniwersalne zastosowanie.
Kolejna zaleta polega na tym, że montaż rozłącznika według wynalazku jest znacznie
uproszczony. Umożliwia to wykonanie montażu wstępnego układu z prefabrykowanym mankietem uszczelniającym, dzięki czemu nie są konieczne nakłady na montaż końcowy lub nie
wymaga się napełniania urządzenia, na przykład wysoko na słupie. Ponieważ nie trzeba posługiwać się żadnym czynnikiem ciekłym lub gazowym, w znaczny sposób zmniejszają się
nakłady na transport i upraszcza się instalacja rozłącznika według wynalazku.
Rozłącznik według wynalazku jest prostszy w wytwarzaniu i w razie potrzeby umożliwia demontaż. Oprócz tego występuje małe zapotrzebowanie przestrzeni i niskie nakłady na
próżniową komorę gaszeniową.
Dzięki zastosowaniu dopełniającej obudowy ciśnieniowej wykonanej z materiału izolacyjnego, która wstępnie napina w obszarze sprężystym zewnętrzny obwód mankietu uszczelniającego, osiąga się mocne przyleganie mankietu uszczelniającego do próżniowej komory
gaszeniowej, a ponadto zabezpieczenie przed powstaniem szczeliny powietrznej na zewnętrznym obwodzie mankietu uszczelniającego, która mogłaby umożliwić przebicie na zewnątrz.
Odcinek drogi możliwy dla przebicia na zewnątrz jest w wyniku tego zwiększony do wymiaru, przy którym nie jest ono w praktyce możliwe. Wskutek tego zostaje zwiększone bezpieczeństwo pracy i niezawodność rozłącznika. Dalej próżniowa komora gaszeniowa jest wskutek tego środkowana i ustalana w obudowie ciśnieniowej.
Przedmiot wynalazku został przedstawiony w przykładzie wykonania na rysunku, na
którym fig. 1 przedstawia przekrój rozłącznika według wynalazku, przy czym po lewej
stronie osi głównej jest przedstawiony przekrój w płaszczyźnie podziału obudowy ciśnieniowej i po prawej stronie osi głównej przedstawiony jest przekrój w drugiej płaszczyźnie
przez połówkę obudowy ciśnieniowej, fig. 2 - uproszczony przekrój odpowiadający linii
A-A na fig. 1.
Jak pokazano na rysunku rozłącznik 1 ma obudowę ciśnieniową z dwoma połówkami
11 i 12 obudowy, które są wykonane z materiału izolacyjnego i stanowią zasadniczo swoje
lustrzane odbicia. W połówkach 11 i 12 obudowy są umieszczone między innymi próżniowa
komora gaszeniowa 2 i mechanizm łącznika 3. Sposób rozmieszczenia i funkcjonowanie
próżniowej komory gaszeniowej 2 i mechanizmu łącznika 3 odpowiada znanym wykonaniom, dlatego też zrezygnowano tu ze szczegółowego objaśnienia. Istotne jest, że próżniowa
komora gaszeniowa 2 ma we wnętrzu styki łączeniowe, które są zamykane i otwierane przez
mechanizm łącznika 3. Mechanizm łącznika 3 w tym przypadku ma mimośrodowy element
uruchamiający 31, który oddziałuje na ruchomy styk 21 próżniowej komory gaszeniowej 2.
187 251
7
Próżniowa komora gaszeniowa 2 oprócz ruchomego styku 21 ma stały styk 22, który
jest umieszczony naprzeciwko ruchomego styku 21. Próżniowa komora gaszeniowa 2 ma
następnie obudowę 23, która jest zaopatrzona w metalowe płytki czołowe 24 i 25, które zamykają środkową część 26 obudowy w postaci walca. Środkowa część 26 obudowy jest wykonana z materiału izolacyjnego elektrycznie. Wewnątrz próżniowej komory gaszeniowej 2
panuje wysoka próżnia, która podczas wyłączania zapewnia niezawodne przerwanie łuku
elektrycznego i w stanie wyłączonym zapewnia stabilność napięcia.
Dla zapewnienia, aby nie wystąpiło zewnętrzne przebicie napięcia pomiędzy płytkami
czołowymi 24 i 25 próżniowej komory gaszeniowej 2, wokół próżniowej komory gaszeniowej 2 jest umieszczony mankiet uszczelniający 4 wykonany z EPDM (terpolimer ethylenowopropylenowy). Mankiet uszczelniający 4 jest wykonany w ten sposób, że chwyta on wokół
brzegi obydwu płytek czołowych 24 i 25. Następnie, wymiary mankietu uszczelniającego 4 są
dobrane w ten sposób, że odchyłki tolerancji próżniowej komory gaszeniowej 2 mogą być
wyrównywane, a mankiet uszczelniający 4 przylega w wyniku napięcia wstępnego na powierzchni obwodowej próżniowej komory gaszeniowej 2. Wskutek tego pomiędzy płytkami
czołowymi 24 i 25 nie istnieje przelotowa szczelina powietrzna.
Mankiet uszczelniający 4 jest obejmowany wokół przez połówki obudowy 11 i 12 rozłącznika i wstępnie naprężony. Ze względu na naprężenie wstępne także pomiędzy mankietem uszczelniającym 4 i montowanymi połówkami 11 i 12 obudowy nie występuje szczelina
powietrzna, która pozwoliłaby na zewnętrzne przebicie napięcia pomiędzy płytkami czołowymi 24 i 25 próżniowej komory gaszeniowej 2.
Jak pokazano na fig. 1 mankiet uszczelniający 4 ma osłony 41 wykonane w postaci
pierścieni, które są ustalane w odpowiednich wgłębieniach w połówkach 11 i 12 obudowy.
Osłony 41 służą w znany sposób do przedłużenia drogi (drogi wyładowań pełzających)
wzdłuż powierzchni.
Mankiet uszczelniający 4 ma następnie cztery wybrania 42, które są umieszczone na
wewnętrznej powierzchni obwodowej i mają postać pierścienia. Przy zamykaniu połówek
obudowy 11 i 12, na mankiet uszczelniający 4, wywierany jest nacisk i ponieważ jest on wytwarzany z elastomeru, który jest sprężysty ale zasadniczo nieściśliwy, wybrania 42 umożliwiają przemieszczenie się materiału mankietu uszczelniającego 4 w utworzone przez nie puste przestrzenie. W ten sposób zapobiega się uszkodzeniu mankietu uszczelniającego 4 i osiąga się dobre uszczelnienie powierzchni przyściennej pomiędzy mankietem uszczelniającym 4
i próżniową komorą gaszeniową 2.
Na zakończeniu mankiet uszczelniający 2, który dociera do płytki czołowej 25 w obszarze stałego styku 22 jest następnie wykonana kieszeń 43 w postaci pierścienia. Ponieważ
próżniowe komory gaszeniowe 2 mają dość duże tolerancje długości, może być konieczne
regulowanie długości lub ustalanie położenia próżniowej komory gaszeniowej 2 w rozłączniku 1. W celu umożliwienia wymaganego odkształcenia mankietu uszczelniającego 4, w tym
obszarze powierzchni czołowych, jako komora do wyrównywania objętości wypieranego materiału służy kieszeń w postaci pierścienia 43.
Wedhig ilustracji na fig. 2 mankiet uszczelniający 4 ma następnie próg uszczelniający 44
ze zgrubieniem 45. W celu uszczelnienia na wpływy zewnętrzne są one umieszczone w obydwóch szczelinach montażowych połówek 11 i 12 obudowy rozłącznika 1. Zgrubienie 45 mieści się w odpowiednio ukształtowanych zagłębieniach lub rowkach na powierzchniach szczelin połówek 11 i 12 obudowy i podczas zamykania połówek 11 i 12 obudowy ulega spłaszczeniu. Próg uszczelniający 44 ze zgrubieniem 45 ma długość zasadniczo odpowiadającą całkowitej długości mankietu uszczelniającego 4. Może on być także wykonany jednoczęściowo
z mankietem uszczelniającym 4, w całym obszarze szczeliny montażowej połówek 11 i 12
obudowy, jako okrągły sznur służący do uszczelnienia obudowy ciśnieniowej.
Jeżeli rozłącznik 1 jest otwarty w czasie pracy, styki 21 i 22 znajdujące się pod napięciem wstępnym wywołanym przez sprężyny są zwalniane przy pomocy mechanizmu łącznika 3,
tak że otwiera on styki łączeniowe w próżniowej komorze gaszeniowej 2. Ze względu na
przyłożone wysokie napięcie, które w zależności od przypadku zastosowania może wynosić
na przykład 45 kV, układ skłania się do tego, aby szukać drogi dla możliwego rozładowania
8
187 251
napięciowego przez łuk elektryczny. Ze względu na próżnię wewnątrz próżniowej komory
gaszeniowej 3 jest to niemożliwe. Ponieważ mankiet uszczelniający 4 przylega do obudowy 23
próżniowej komory gaszeniowej 2 w wyniku naprężenia wstępnego i podobnie w wyniku
naprężenia wstępnego jest połączone z obudową ciśnieniową rozłącznika, nie istnieje szczelina powietrzna, która umożliwiałaby przebicie napięciowe. Przebicie przez materiał mankietu
uszczelniającego 4 nie jest również możliwe, ze względu na wysoką wytrzymałość dielektryczną materiału zastosowanego na mankiet uszczelniający 4. Zatem nie dopuszcza się do
tego rodzaju przebicia na zewnątrz.
W przykładzie zastosowania rozłącznik jest stosowany jako rozłącznik obciążenia
i umieszczony szeregowo z widoczną bezpieczną przerwą izolacyjną. Tor prądu głównego
przewidziany dla prądu pracy ciągłej jest włączony równolegle do próżniowej komory gaszeniowej i szeregowo z nią umieszczonego przełącznika pomocniczego, przez co rura próżniowa przy przełączonym rozłączniku obciążenia jest odciążona. W celu wyłączenia rozłącznika
obciążenia najpierw jest otwierany w znany sposób główny zestyk, przez co napięcie całkowicie jest prowadzone przez próżniową komorę gaszeniową 2. W końcu styki 21 i 22 próżniowej komory gaszeniowej 2 zostają rozdzielone i połączenie jest całkowicie przerywane
i w rozłączniku 1 nie może rozwinąć się przebicie łukiem elektrycznym.
Oprócz przedstawionego przykładu wykonania wynalazek pozwala na inne ukształtowania układu.
Wymiary i kształt mankietu uszczelniającego 4 mogą się zmieniać w zależności od rodzaju i typu konstrukcji próżniowej komory gaszeniowej 2. W każdym przypadku jest istotne, że
mankiet uszczelniający 4 w ten sposób przylega do próżniowej komory gaszeniowej 2, że pomiędzy nimi nie jest możliwa szczelina powietrzna.
Mankiet uszczelniający 4 nie musi być wykonany z osłonami 41, lecz może także mieć
inaczej ukształtowaną, gładką zewnętrzną powierzchnię obwodową, jeżeli na przykład ze
względu na założone niskie napięcie, pozwala na to bezpieczeństwo rozłącznika 1.
Wybrania 42 w mankiecie uszczelniającym 4 mają w przedstawionym przykładzie
przekroje w postaci półkola i są wykonane w czterech miejscach, wokół próżniowej komory
gaszeniowej 2. Nie tylko postać, lecz także liczba wybrań 42 w poslaci pierścienia mogą się
różnić. Nadto jest także możliwe, aby wybrania 42 zamiast przedstawionej postaci wykonania, były przewidziane w kształcie pierścienia w odpowiednich punktach na wewnętrznej powierzchni obwodowej mankietu uszczelniającego 4.
Kieszeń 43 w mankiecie uszczelniającym 4 może być także przewidziana na obydwóch
powierzchniach czołowych. Poza tym postać i liczba kieszeni 43 może się zmieniać w podobny sposób, jak w przypadku wybrań 42.
Mankiet uszczelniający 4 może być stosowany w dowolny sposób w połączeniu z próżniową komorą gaszeniową 2, co obejmuje także inne łączniki jak rozłącznik obciążenia. W taki sposób jest także możliwe zastosowanie w wyłącznikach lub czymś podobnym.
Osłona ciśnieniowa może składać się także z więcej niż dwóch części obudowy, przy
czym liczba progów uszczelniających 44 jest dostosowana do liczby szczelin montażowych.
Następnie, równolegle do próżniowej komory gaszeniowej 2, może być także przewidziany układ styków prądu ciągłego lub układ styków prądu głównego, który pozwala dobrać
rozłącznik 1 przy użyciu określonej próżniowej komory gaszeniowej 2 dla różnych prądów
znamionowych lub różnych prądów ciągłych.
Wynalazek dotyczy zatem rozłącznika 1 dla napięć w zakresie 1 kV z próżniową komorą gaszeniową 2, która jest szczelnie otoczona mankietem uszczelniającym 4, wykonanym
z elastomeru o wysokiej wytrzymałości dielektrycznej. Mankiet uszczelniający 4 jest zamocowany przez połówki obudowy 11 i 12 rozłącznika 1. W ten sposób przebicie na zewnątrz
wysokiego napięcia pomiędzy płytkami czołowymi 24 i 25 próżniowej komory gaszeniowej 2
podczas przebiegu łączeniowego jest skutecznie hamowane i do tego nie są potrzebne media
cieczowe lub gazowe. Wskutek tego, w przeciwieństwie do konwencjonalnych rozłączników,
nie są wymagane wysokie nakłady na nadzór i rozłącznik nie nasuwa obaw ze względu
na środowisko naturalne.
187 251
Fi g. 2
187 251
Fig. 1
Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 50 egz.
Cena 2,00 zł.
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
2
Размер файла
704 Кб
Теги
pl187251b1
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа