Полюсний блок перемикального пристрою середньої напруги

Реферат: Винахід належить до полюсного блока перемикального пристрою низької, середньої або високої напруги, який має вакуумну переривальну камеру, яка поміщена в литий ізоляційний корпус і має фіксований контакт та рухомий контакт, при цьому литий ізоляційний корпус відкритий у нижній частині на ділянці рухомого контакту або привідного стрижня, який приводить в дію згаданий рухомий контакт, у відповідності з преамбулою п. 1 формули винаходу. Для того, щоб під час роботи послабити нагрівання полюсних блоків так, щоб одержувати вище допустиме навантаження по струму, винахід пропонує, щоб на ділянці рухомого контакту або шарнірного з'єднання привідного стрижня (3) виконувався принаймні один вентиляційний отвір (7), який проходить крізь стінку ізоляційного корпуса (2), граничну ділянку між ізоляцією і електричною з'єднувальною деталлю або крізь електричну з'єднувальну деталь (4) рухомого контакту. UA 97856 C2 (12) UA 97856 C2 UA 97856 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Винахід відноситься до полюсного блоку перемикального пристрою середньої напруги, який має вакуумну переривальну камеру, яка поміщена в ізоляційний корпус і оснащена фіксованим контактом та рухомим контактом, при цьому литий ізоляційний корпус відкритий в нижній частині на ділянці рухомого контакту або в напрямі до привідного стрижня, який приводить в дію згаданий рухомий контакт, у відповідності з преамбулою представленого п. 1 формули винаходу. Під час роботи розподільних пристроїв середньої напруги, тепло виробляється внаслідок опорам переносу, що призводить до обмеження допустимого навантаження по струму на ділянці полюсних блоків. Оскільки полюсні блоки перемикального пристрою необхідно покривати ізоляційним матеріалом, головним чином епоксидною смолою або пластиком, обмежується розсіяння тепла, яке може одержуватися конвекцією. Таким способом наперед встановлене допустиме навантаження по струму обмежується максимально допустимою температурою, якій надають можливість зростати максимальним чином, щоб, зокрема, не ушкодити ізоляційний матеріал. Документ DE298 25 094U1 описує полюсний блок перемикального пристрою середньої напруги, у якому вакуумна переривальна камера покрита епоксидною смолою і відкрита на стороні основи, тобто на дні. У цьому випадку, в струмовій доріжці у нижньому контакті, тобто в рухомому контакті з фізичних причин одержується по суті пропорційно найбільший електричний опір. Вироблене тут тепло може по суті розсіюватися тільки завдяки теплопровідності і трохи, загалом, завдяки конвекції. Ізоляційний матеріал у вигляді епоксидної смоли є, тому, поганим провідником тепла. Все це ускладнює розсіяння одержаного тепла. Винахід базується на задачі, яка полягає у послабленні нагрівання полюсних блоків так, щоб досягалось більше допустиме навантаження по струму. Поставлена задача у випадку полюсного блоку перемикального пристрою середньої напруги загального типу вирішується електропровідним з'єднанням між рухомим контактом і з'єднувальною деталлю, яке є рухомим електричним контактним з'єднанням, яке забезпечується поршнем, який електрично і міцно з'єднаний з контактним стрижнем, і просвердленим циліндричним отвором, який виконаний в контактній деталі з формуванням конструкції «поршень/циліндр» для можливості переміщення поршня, і вентиляційний отвір, з цього приводу, виконаний безпосередньо під нижньою мертвою точкою поршня. Подальші переважні конфігурації описуються в решті пунктів формули винаходу. Суть винаходу з точки зору полюсного блоку перемикального пристрою середньої напруги полягає в тому, що на ділянці рухомого контакту або шарнірного з'єднання привідного стрижня, виконується, принаймні, один вентиляційний отвір, який проходить крізь стінку ізоляції, граничну ділянку між ізоляцією і електричною з'єднувальною деталлю або крізь електричну з'єднувальну деталь рухомого контакту. За допомогою цього вентиляційного отвору, тепер відбувається розсіяння тепла завдяки конвекції безпосередньо від корпуса полюсного блоку. Тобто, повітря або газ може тепер протікати крізь нижній отвір, тобто отвір на стороні основи, в ізоляційному корпусі полюсного блоку, і може тепер виходити назовні крізь вентиляційний отвір безпосередньо поблизу нагрітої ділянки і тепло може, таким чином, відводитися. В результаті, досягається вище допустиме навантаження по струму полюсного блоку, оскільки більше не відбувається накопичення тепла, а замість цього тепло може розсіюватися назовні завдяки конвекції. У подальшій переважній конфігурації, вентиляційний отвір проходить по суті під прямим кутом до вісі активування привідного стрижня рухомого контакту. Вентиляційний отвір може, таким чином, виконуватися як якомога коротший канал, який сприяє виходу нагрітого повітря або нагрітого газу. У подальшій переважній конфігурації поверхня вентиляційного отвору має підвищену степінь неоднорідності або нерівну структуру для покращеної передачі тепла до газу. У подальшій переважній конфігурації, електропровідне з'єднання між рухомим контактом і з'єднувальною деталлю є рухомим електричним контактним з'єднанням, яке забезпечується поршнем, який електрично і міцно з'єднаний з контактним стрижнем, і просвердленим циліндричним отвором, який виконаний у з'єднувальній деталі з формуванням конструкції «поршень/циліндр» для можливості переміщення поршня, і вентиляційний отвір, з цього приводу, виконується безпосередньо під нижньою мертвою точкою поршня. Тому відведення або розсіяння тепла відбувається безпосередньо на ділянці накопичення тепла і, тому, має максимальну ефективність. У подальшій переважній конфігурації, вентиляційний отвір виконується на ділянці зовнішньої з'єднувальної пластинки з'єднувальної деталі. У цей спосіб, вентиляційний отвір виконується у вигідному місці з точки зору технології виробництва. 1 UA 97856 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 У подальшій переважній конфігурації, вентиляційний отвір виконується у з'єднувальній деталі за допомогою, принаймні, однієї нарізної деталі у формі цільної порожнистої нарізної втулки, при цьому у з'єднувальній деталі зовнішній контакт кріпиться за допомогою, принаймні, однієї порожнистої нарізної втулки, а приймальний отвір, принаймні, однієї такої порожнистої нарізної втулки проходить без порушення цільності від зовнішньої частини у внутрішню ділянку полюсного блоку, який вентилюється. Застосування порожнистих нарізних втулок є особливо вигідним, оскільки не потрібно виконувати якихось спеціальних просвердлених отворів. Експерименти показали, що, не зважаючи на можливість збільшення опору, наприклад, на 1 мкОм, згадана температура у тій же з'єднувальній деталі може знижуватися приблизно на 0,5К. З цього експерименту можна прийти до висновку, що енергія, розсіяна цим додатковим заходом, становить приблизно 10 Вт у випадку струму, виробленого визначеним способом, з величиною приблизно 3000А. Із загального опору можна прийти до висновку, що як на стороні фіксованого контакту так і на стороні перемикання контакту може розсіюватися теплота з величиною приблизно 70 Вт. Завдяки виконанню просвердлених отворів від полюсного блоку назовні може передаватися приблизно більше ніж 14% теплоти. Лита деталь із смоли залишається незмінною і розсіяння тепла відбувається завдяки конвекції з внутрішньої ділянки полюсного блоку крізь з'єднувальну деталь в навколишнє середовище. Винахід зображений на кресленні і буде описуватися більш детально нижче. Фігура 1 зображає вид перерізу полюсного блоку. Вакуумна переривальна камера 1 поміщена в литий ізоляційний корпус 2 з епоксидної смоли. Верхній контакт у вакуумній переривальній камері є фіксованим, тоді як нижній контакт у вакуумній переривальній камері є рухомим контактом, який рухається назовні за допомогою гофрованої мембрани (не зображена більш детально) і може переміщатися рухомим привідним стрижнем 3. Для забезпечення електропровідності між нижнім рухомим контактом і зовнішньою з'єднувальною деталлю 4, між рухомим контактом і металевим поршнем 5 створюється електропровідне з'єднання. Згаданий металевий поршень рухається в металевому електропровідному циліндрі 6, який також передбачений в металевому тілі з'єднувальної деталі 4. Зовні з'єднувальної деталі зовнішній контакт потім реалізується шиною. У цьому ілюстративному варіанті виконання, вентиляційний отвір 7 згідно з винаходом виконується як просвердлений отвір в металевому тілі з'єднувальної деталі 4. У цьому випадку, він розміщений безпосередньо під найнижчим положенням відкритого контакту, тобто під поршнем 5. Литий ізоляційний корпус 2 відкритий на дні відомим способом. За допомогою згаданого винаходу, повітря або газ може протікати донизу і витікати знову крізь вентиляційний отвір і під час роботи відводити теплоту. Вентиляційний отвір 7 може, у цьому випадку, також виконуватися крізь литий ізоляційний корпус 2 з епоксидної смоли. Якщо вентиляційний отвір 7 виконаний крізь металеве тіло нижньої з'єднувальної деталі 4, то отвір (або отвори), який веде назовні, може потім також забезпечуватися за допомогою порожнистих нарізних втулок 8, які вгвинчуються в цей отвір. У цей спосіб не потрібно свердлити спеціального вентиляційного отвору 7, а замість цього використовуються просвердлені отвори, які виконуються у будь-якому випадку для вміщення кріпильних гвинтів для з'єднання зовнішньої шини. Потім їх необхідно виконати тільки для вставляння необхідних засобів і не потрібно їх виконувати у формі глухих отворів, оскільки іншим чином це буде традиційним способом. Позиційні позначення 1 Вакуумна переривальна камера 2 Литий ізоляційний корпус 3 Привідний стрижень 4 З'єднувальна деталь 5 Поршень 6 Циліндр 7 Вентиляційний отвір 8 Порожнисті нарізні втулки 2 UA 97856 C2 ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 5 10 15 20 25 30 1. Полюсний блок перемикального пристрою середньої напруги, який має вакуумну переривальну камеру (1), яка поміщена в литий ізоляційний корпус (2), і має фіксований контакт та рухомий контакт, при цьому литий ізоляційний корпус (2) відкритий у нижній частині на ділянці рухомого контакту або в напрямі до привідного стрижня (3), який виконаний з можливістю приведення в дію згаданого рухомого контакту, при цьому на ділянці рухомого контакту або шарнірного з'єднання привідного стрижня (3) виконаний принаймні один вентиляційний отвір (7), який проходить крізь стінку ізоляційного корпуса (2), граничну ділянку між литим ізоляційним корпусом і електричною з'єднувальною деталлю або крізь електричну з'єднувальну деталь (4) рухомого контакту, який відрізняється тим, що електропровідне з'єднання між рухомим контактом і з'єднувальною деталлю (4) є рухомим електричним контактним з'єднанням, яке забезпечується поршнем (5), який електрично і міцно з'єднаний з привідним стрижнем, і просвердленим циліндричним отвором (6), який виконаний в контактній деталі з формуванням конструкції "поршень/циліндр" для можливості переміщення поршня, при цьому вентиляційний отвір (7) виконаний безпосередньо під нижньою "мертвою" точкою поршня. 2. Полюсний блок за п. 1, який відрізняється тим, що вентиляційний отвір (7) проходить по суті під прямим кутом до осі активування привідного стрижня рухомого контакту. 3. Полюсний блок за п. 1 або п. 2, який відрізняється тим, що поверхня вентиляційного отвору (7) має підвищений ступінь неоднорідності або нерівну структуру для покращеної передачі теплоти до газу. 4. Полюсний блок за одним із пп. 1-3, який відрізняється тим, що вентиляційний отвір (7) виконаний на ділянці зовнішньої з'єднувальної пластинки з'єднувальної деталі (4). 5. Полюсний блок за одним із пп. 1-4, який відрізняється тим, що вентиляційний отвір (7) виконаний у з'єднувальній деталі (4) за допомогою принаймні однієї нарізної деталі у формі цільної порожнистої нарізної втулки (8), при цьому у з'єднувальній деталі за допомогою принаймні однієї порожнистої нарізної втулки зафіксований зовнішній контакт, а приймальний отвір принаймні однієї такої порожнистої нарізної втулки проходить без порушення цільності від зовнішньої частини у внутрішню ділянку вентильованого полюсного блока. 3 UA 97856 C2 Комп’ютерна верстка І. Скворцова Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 4