10

ČESKOSLOVENSKÁ SOCIALISTICKÁ REPUBLIKATřída 21 3 5 10 15. července 1961 Vyloženo 15. ledna 1961

PATENTN Í SPIS č. 100200Právo k využití vynálezu přísluší státu podle 3 odst. 6 zák. . 34/1957 Sb.

GERFRIED PACHMANN, BERLINTREPTow a HEINZ HÜBNER, NEUENHAGEN bei Berlin (NDR)

Tlakoplynový vypínač na vysoké napětí

Přihlášeno 20. prosince 1958 (PV 6615-58) Platnost patentu od 20. prosince 1958 Právo přednosti od 20. ledna 1958 (Německá demokratická republika)

Vynález se týká tlakoplynového vypínače na vysoké napětí, u kterého je v bezprostřední blízkosti kontaktů vypínače připravena zásoba stlačeného zhášecího plynu, dostačující nejméně na jedno vypnutí vypínače.

Tlakoplynové vypínače jsou zpravidla upraveny tak, že zásobní nádrž zhášecího plynu je pevně spojena se skříní vypínače a je uzemněna. Spínací kontakty jsou upraveny nad skříní vypínače na podpěrných izolátorech. Cesta, kterou musí projít stlačený zhášecí plyn od zásobní nádrže ke spínacím kontaktům, je poměrně dlouhá, což má nepříznivý vliv na vlastnosti vypínače. K odstranění tohoto nedostatku mají některé vypínače pomocné nádrže, které jsou umístěny v blízkosti spínacich kontaktů a pojmou nejméně takové množství stlačeného zhášecího plynu, které stačí pro jedno vypnutí.

Také jsou známé vypínače, jejichž spínací kontakty jsou umístěny přímo v tlakové nádrži, ve které se udržuje tlak i po vypnutí. Když se kontakty vypínají, dá se stlačený plyn uvnitř nádrže do pohybu a působí na elektrický oblouk. Tlaková nádrž, ve které jsou kontakty uloženy, je zpravidla tak velká, aby zásoba stlačeného plynu stačila pro uhašení oblouku při jednom vypnutí. Nevýhodou této úpravy je, že tlak v nádrži může značně stoupnout, nepodaříli se oblouk. normálně uhasit. Je-li nádrž zhotovena z izolantu, zejména z porcelánů, může se zvýšením tlaku explozívně roztrhnout a ohrozit okolí. Zhotovíli se tlaková

30

2 100200

nádrž z oceli, je nutné provést složitá opatření pro izolaci kontaktů vypínače od stěn nádrže. . . - -

Také je již známo uspořádat odpojovače a vypínače pomocných odporů pro tlumení zotaveného napětí v tlakové nádrži. Vzdálenost kontaktů odpojovače může být ve vypnutém stavu poměrně malá, protože mezi nimi zůstává stlačený vzduch.

Dále je známé upravovat spínací kontakty i kontakty odpojovače ve

společné tlakové nádrži. . - -

Úkolem vynálezu je spojit výhody několika druhů dosud známých

vypínačů a zároveň odstranit jejich nevýhody. Podle vynálezu se toho

dosahuje tím, že odpojovací kontakty jsou uloženy uvnitř tlakové nádoby se zásobou zhášecího plynu, zatím co spínací kontakty jsou upraveny vně tlakové nádoby, v dutině izolátoru vyčnívajícího dovnitř tlakové nádoby. Při této úpravě lze spínací kontakty uložit v porcelánové nádobě, přičemž zároveň je v bezprostřední blízkosti připraven stlačený zhášecí plyn v množství potřebném pro jedno vypnutí a odpojovač na

pětí je uložen uvnitř tlakové nádrže. Spínací kontakty nemusí tedy být :

při provozu udržovány pod tlakem a přesto je zhášecí plyn, potřebný pro jedno vypnutí, připraven v jeho bezprostřední blízkosti, přičemž vzdálenost kontaktů odpojovače může být velmi malá. Další řada výhod vypínače vyplývá z toho, že při oddělené úpravě odpojovacích a spínacích kontaktů lze oboje velmi jednoduše ovládat.

Na připojeném výkresu je znázorněn příklad provedení, ze kterého jsou zřejmé další význaky vynálezu. Výkres znázņrňuje osový řez tlakovou nádobou, uvnitř které jsou uloženy odpojovací kontakty a na které jsou ve zvláštním izolátoru umístěny spínací kontakty.

V tlakové nádrži 1 je umístěn odpojovač, sestávající z pohyblivého kentaktu 2 a pevného kontaktu . Spínací kontakty 4 a 5 jsou uloženy

uvnitř izolátoru , který zasahuje dovnitř tlakové nádrže a je s ní pev.

ně spojen. Dutina izolátoru 6 a tlaková nádrž 1; jsou spolu spojeny průtokově, takže se přívod stlačeného plynu a jeho ovládání provádí u obou vypínačů společně. Provedeno je to tak, že pevný kontakt 3 odpojovače je uložen v části izolátoru , vyčnívající dovnitř tlakové nádoby 1, a v jeho spodním konci je uspořádán ventil 11, který uzavírá kanál 12, takže stlačený vzduch z nádoby 1 nemůže vniknout ke spínacím kontaktům , 5 v izolátoru . Spodní konec ventilu 11 je vytvořen jako píst posouvající se v prostoru 10. Ve středovém vrtání kontaktu 3 je uspořádán pomocný kontakt 18, se středovým vrtáním , který je pevně spojen s ventilem 11. Pohyblivý kontakt 2 odpojovače má rovněž středové vrtání 8 a je opatřen podpěrným vypruženým hnacím pístem 15. Kanál , upravený v izolátoru pro přívod stlačeného vzduchu pod píst 15, je spo

jen s tlakovou nádobou ventilem 19. Mezi prostory, které se při odpo- .

jování odvzdušňují, a kanálem , je uspořádán vypružený zpětný ventil 20 s kuželkou 21, provrtanou škrticím otvorem 16.

. Znázorněný vypínač pracuje takto: Při vypínání se odvzdušňuje kanál 7 a tím i vrtání 8 pohyblivého kontaktu 2, vrtání 9 v kontaktu 3 a prostor 10 pod ventilem 11, který. uzavírá kanál 12, spojující tlakovou nádrž 1 s dutinou izolátoru . Následkem toho ventil 11 poklesne, takžë kanály 12 a 13 vnikne stlačený vzduch do prostoru spínacích kontaktů , 5 a z něho proudí pod píst. pohyblivého kontaktu , čímž kontakty oddálí od ; proud stlačeného vzduchu pak oblouk vznikající

mezi kontakty. Zároveň se začne škrticím otvorem 16 odvzdušňovat ta-

ké prostor 14 pod pístem 15.. Velikost škrticího otvoru 16 je zvolena tak, že kontakt 2 odpojovače, spojený s pístem 15, se dá do pohybu teprve tehdy, když je oblçuk mezi spínacími, kontakty , 5. . podstatě

uhašen. Prostor nad neodvzdušňovanou stranou pístu 15 je spójen trvale.

100

120

180

3 100200

s vnitřkem tlakové nádoby 1 kanálkem 17. Při poklesu pístu ventilu 11 po odvzdušnění obou vrtání 8 a 9 se dotkne pomocný kontakt 18 kontaktu 2. Celkový zdvih pístu ventilu 11 je vyměřen tak, aby pomocný kontakt 18 zůstal i po rozpojení kontaktů 2 a. 3 na krátkou dobu ve styku s kontaktem 2. Tím dosáhne toho, že se při vypínání kontaktů 2 a 3 nevypíná žádný výkon, takže plochy těchto kontaktů se neničí. Proto lze udržet dokonale přesný styk ploch kontaktů 2 a 3, takže mezi nimi nemůže pronikat stlačený vzduch. - -

Vypínač se začne zapínat tím, že se kanál 7 naplní stlačeným vzduchem. Přitom se plní také prostor 14 pod pístem 15 a po vyrovnání tlaku po obou stranách pístu 15 se odpojovač uzavře tlakem pružiny. Ventil 11 se uzavře již během vypínání, jakmile jsou kontakty 2 a 3 oddáleny a stlačený plyn může proudit z nádrže 1 vrtáním 9 pod píst ventilu. Tím se uzavře kanál 12, do izolátoru 6 již neproudí stlačený vzduch, takže

i kontakty 4 a 5 dosednou na sebe.

Má-li se odpojovacích kontaktů používat také k vypínání slabých proudů, aby se snížila spotřeba stlačeného vzduchu a aby nevznikalo vypínací přepětí, lze pro to upravit ve vypínači pomocný ventil 20, ovládaný proudem. Při normálním vypínání se rozpojí oboje kontakty, spínací i odpojovací, přičemž prostor 14 pod pístem 15 se odvzdušňuje ticím otvorem 16 a pomocný ventil 20 zůstává uzavřen. Při vypínání nepatrných proudů je naopak ventil 20 otevřen, takže prostor 14 se

odvzdušní velmi rychle. Kontakty 2 a 3 se proto od sebe oddálí dříve, .

než se uvedou v činnost spínací kontakty , 5.

Vypínač, upravený podle vynálezu, má řadu výhod. Tím, že spínací kontakty jsou umístěny vně tlakové nádoby, naplněné stlačeným zhášecím plynem, se dosáhne toho, že zhášecí plyn je připraven v bezprostřední blízkosti spínacích kontaktů v množství dostačujícím alespoň pro jedno vypnutí. Přitom však nejsou spínací kontakty uloženy uvnitř ocelové tlakové nádoby, nýbrž mohou být umístěny ve vhodné porcelánové nádobě, protože během provozu není nutné udržovat zvýšený tlak plynu

v prostoru mezi nimi. Kontrolu spínacích kontaktů lze provádět velmi

snadno. Zároveň jsou však odpojovací kontakty uloženy uvnitř tlakové nádoby, což umožňuje provést jednoduchým způsobem společné ovládání

přívodu stlačeného plynu.

Předmět patentu

1. Tlakoplynový vypínač na vysoké napětí, u kterého je v bezpro

střední blízkosti spínacích kontaktů vypínače připravena zásoba stlače

ného zhášecího plynu, dostačující nejméně na jedno vypnutí vypínače, vyznačený tím, že odpojovací kontakty (2, 3jsou uloženy uvnitř tlakové nádoby (1) se zásobou zhášecího plynu, kdežto spínací kontakty

(4, 5) jsou umístěny vně tlakové nádoby v dutině izolátoru (6), vyční

vajícího dovnitř tlakové nádoby (1).

2. Tlakoplynový vypínač podle bodu 1, vyznačený tím, že spínací kontakty (4, 5) a odpojovací kontakty 2, 3) jsou ovládány ze společného tlakovzdušného kanálu (7), který je upraven v podpěrném izolátoru a je spojen jednak vrtáním (8) v pohyblivém kontaktu (2) a vrtáním 9] v pomocném kontaktu (18) s prostorem 10] pod ventilem (11), ří

dícím ofukování spínacích kontaktů (4, 5), jednak škrticím otvorem

(16) s prostorem (14) pod pístem (15), nesoucím pohyblivý kontakt

2) odpojovače.

3. Tlakoplynový vypínač podle bodů 1 a 2 vyznačený tím, že ventil

(11), řídící ofukování spínacích kontaktů (4, 5), je umístěn uvnitř tla

j

4 100200

kové nádoby (1), a to v části izolátoru (6), vyčnívající dovnitř tlakové nádoby (1).

4. Tlakoplynový vypínač podle bodů 1 až 3 vyznačený tím, že ventil 11), řídící ofukování spínacích kontaktů (4, 5), je spojen s pomocným kontaktem (18), umístěným ve vrtání pevného kontaktu 3].

5. Tlakoplynový vypínač podle bodů 1 a 2 vyznačený tím, že mezi prostorem, 14] pod pístem 15], nesoucím pohyblivý kontakt odpojovače a kanálem (7) pro přívod stlačeného vzduchu, je uspořádán tlakově ovládaný ventil (20) se škrtícím otvorem (16). *

Severografia, n. p, závod

Příloha k patentnímu spisu čís. 10020U