169222. lajstromszámú szabadalom • Kapcsolókamra önműködő pneumatikus szerkezettel nagyfeszültségű kapcsolók kikapcsolási villamos ívének kioltására

3 169222 4 szerkezetnél hátrányos volt, hogv a mozgóérintkező-kapcsolókés és az állóhelyzetű fúvóka közötti távolság a kapcsolás folyamán folytonosan változott, és ez — mint ismeretes — hátrányos volt. Célkitűzésünk, hogy a legnagyobb feszültségek tartományában alkalmazott nagyfeszültségű kapcsolók kapcsolási teljesítményét növeljük, ugyanakkor csökkentsük a kapcsolókamrára eső gyártási önköltséget és hogy egy kisteljesítményű meghajtás mellett is igen jó kapcsolási paramétereket érjünkel. Azt a feladatot kívánjuk megoldani, hogy a gázplazmát - a kikapcsolási ív környezetéből az ívkioltás fázisában az igen nagy zárlati áramok kapcsolására is alkalmas nagyfeszültségű kapcsolóknál igen kis mozgatott tömegekkel alkotott önműködő pneumatikus szerkezetű kapcsolókamrával — vezessük ki, majd a kikapcsolási ívet oltsuk. A találmány tárgyát képező kapcsolókamrát önműködő pneumatikus szerkezettel alakítjuk ki, amely csőből alkotott mozgóérintkező-kést, a mozgóérintkezőt a kapcsoló zárt helyzetében körülvevő állóérintkezőt tartalmaz, továbbá a mozgóérintkező-késnek az állóérintkezőtől való szétválásakor a nagyfeszültségű kapcsolóban keletkező villamos ív kioltására elektronegatív gázt alkalmazunk. A mozgó- és állóérintkezők közötti kapcsolószakasz egy túlnyomást létrehozó forrással van összekötve. Az egyik ívoltó gázáramnak az ívkioltás idején az üreges mqzgóérintkező-késsel összekötött gáznyelője van, egy másik ívoltó gázáram a kapcsolási szakasszal összekötött forráshoz csatlakozik. Az egyik ívoltó gázáram a fix helyzetű cső alakú mozgóérintkező-késsel összekötött gáznyelőhoz csatlakozik. A találmány egyik előnyös kiviteli alakja úgy van kiképezve, hogy a kapcsolószakaszhoz csatlakozó gázforrás útján túlnyomású gázáramot és egy, az üreges mozgóérintkezőhöz csatlakozó gáznyelővel csökkent nyomású gázáramot állítunk elő egy kombinált szívó- és nyomóberendezéssel. Az állóérintkezőhöz csatlakozó gáznyelő útján létrejövő csökkent nyomású gázáramlást az állóérintkezőhöz csatlakoztatott szivattyúval állítjuk elő. A találmány egy ugyancsak előnyös kiviteli alakja úgy van kiképezve, hogy az ívoltó gázáramot egy ún. emelődugattyúval állítjuk elő. Ezzel a dugattyúval a kapcsolási szakasz felé néző egyik dugattyúfelület az üreges mozgóérintkező-kapcsolókéssel és az ehhez koaxiálisán szerelt csővel szilárdan van összekötve. A csőnek a kapcsolószakasz felé néző végén egy nagy hőállóképességű anyagból készített fúvókatest van elhelyezve. Az üreges mozgóérintkező-kapcsolókés emellett úgy var kialakítva, hogy az azon gáznyelővel van összekötve, amely az emelődugattyú fölötti szívótérben van kialakítva. Az ívoltó tér felé irányított ívoltó gáz vezetése az üreges mozgóérintkező-kést körülvevő azon nagytérfogatú körkeresztmetszetű csatornán megy végbe, amely a gázforrással van összekötve. Ezt a gázforrást az emelődugattyú nyomóoldala irányában elhelyezett túlnyomású tér képezi. A plazmát a kapcsoló első mozgási fázisában az üreges állóérintkező, a második mozgási fázisában pótlólagosan az üreges mozgóérintkező-kés, a harmadik mozgási fázisban pedig pótlólagosan a fúvókatestből és az állóérintkező-késből alkotott gyűrű alakú rés fújja ki. A gyűrű alakú résből kilépő gázok egy második - injektorként kialakított — koaxiális csőrendszerbe áramlanak, amelynek 5 külső csöve — amely előnyösen szigetelőanyag— injektáló fúvókaként van kialakítva, belső csövét pedig az állóérintkező alkotja. Ez az injektáló fúvóka úgy van kialakítva, hogy a kapcsolótérrel ellenkező oldalon egy fúvóka alakú szűkülettel 10 rendelkezik és furatokkal van ellátva. Az állóérintkezőben az injektáló és a gázáramlási csatorna egy diffúzor-torokba torkollnak. A mozgóérintkező-kapcsolókéshez koaxiálisán csatlakozó cső és a mozgóérintkező-kés végei a 15 kapcsolási szakasz közelében megközelítőleg egysíkban vannak elhelyezve. A csőre rögzített fúvókatest külső átmérőjét úgy választjuk meg, hogy az kisebb mint a külső — rögzített helyzetű — koaxiális csőszerkezethez tartozó injektáló fúvóka csövé-20 nek belső keresztmetszete. Az állóérintkezőnek a kapcsolási szakasz felé néző homlokoldala az injektáló fúvókához képest a fúvókatest hosszméretének megfelélő távolsággal hátrább van elhelyezve. 25 A fent említett intézkedések lehetővé teszik, hogy a fúvókatest az injektáló fúvókába, azaz a rögzített helyzetű koaxiális csőszerkezetbe torkolljon a kikapcsolási ív égésének idején, miáltal biztonságosan elkerüljük, hogy a forró, ionizált 30 gázok akadálytalanul kiáramolhassanak. A kikapcsolási villamos ív plazmájának a villamos ív keletkezésének körzetéből való kifúvása a találmány szerinti módon biztosítja, hogy a nagyfeszültségű kapcsolók az eddigi költségráfordítások 35 megtartásával nagyobb kikapcsolási teljesítményekre legyenek alkalmasak. A megoldás lényege az, hogy az ív talppontját a mozgóérintkező-késen és az állóérintkezőn át a mozgóérintkező-kés és az állóérintkező belseje irányába helyezzük át, majd 40 az ívet lehűtjük, és egyidejűleg friss, negatív töltésű gázt fúvatunk az ívfény környezetébe, amivel az álló- és mozgóérintkezők közötti gázszakaszt deionizáljuk. A plazmának az üreges mozgóérintkezőn és az 45 üreges állóérintkező át való intenzív kifúvásával meggátoljuk, hogy a nagy rövidzárási áramok megszakításakor a forró, ionizált gázok a fellépő gáztorlódás miatt viszafelé áramoljanak. A találmányt kiviteli példa alapján ismertetjük 50 részletesebben rajz alapján. A rajzon az l.ábra nagyfeszültségű kapcsoló ívoltókamrájának vázlatos képét szemlélteti a kikapcsolási ív oltására szolgáló találmány szerinti szerkezettel, a 55 2. ábra a találmány szerinti kapcsolókamra metszetét szemlélteti vázlatosan, önműködő, pneumatikus, nagyfeszültségű ívoltószerkezettel felszerelve. 60 Az 1. ábrán vázlatosan ábrázolt 1 nagyfeszültségű kapcsoló az ábrán nem ábrázolt kikapcsolási ív kioltására szolgáló 2 szerkezettel rendelkezik. A 3 kapcsolási szakaszt a 4 állóérintkező valamint a kapcsoló zárt állásában e 4 állóérintkezővel körül-65 vett 5 mozgóérintkező-kés alkotja. 2