Устройство для гашения электрической дуги

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОВРЕТЕЫ ИЯ

К ПАТЕНТУ

Сотоз Советских

Социалистических

Республик (»» 1 005672 (61) Дополнительный к патенту (22) Заявлено 21.12.77 (21) 2557998/24 — 07 (51) М. Кл. (23) П РиоРитет — (32) 22.12.76 (31) P 26 58 235.4 (33) ФРГ

Н 01 Н 33/91

Государственный комитет

СССР

Опубликовано 15.03.83. Бюллетень J% 10

Il0 делам кзооретенкй и открытий (53) УДK 621.316. .524 (088.8) Дата опубликования описания 15.03.83

Иностранцы

Вальтер Хертц и Ян Штро (ФРГ) (.72) Авторы изобретения

Иностранная фирма

"Сименс . АГ" (ФРГ) (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГАШЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ

ДУГИ

Изобретение относится к устройствам для гашения дуги в высоковольтных выключателях с газовым дутьем.

Известны высоковольтные выключатели с устройствами для гашения электрическим дутьем, содержащие дугогасительные неподвижный контакт и подвижный контакт, соединенный с приводом 11).

Гасящая способность таких высоковольтных выключателей в значительной степени . зависит от энергии, освобождающейся в процессе выключения в системе гашения через электрическую дугу. Эту энергию необходимо отводить проточным гасящим средством. Чем меньше освобождаемая энергия, тем легче производить включение. Преобразованную энергию можно понизить путем сокращения продолжительности горения электрической дуги, и тем самым, соответственно. повысить гасящую способность выключателя, Гасящую способность можно также повысить путем регулирования скорости движения контактов, но в контактной системе высокого напряжения и большой силы токи гикая возможность nrpaничена требованиями к приводно-механической части выключателя.

Целью изобретения является повышение гасящей способности выключателя с газовым дутьем с раздельными путями тока для тока длительной нагрузки и тока в электрической дуге путем сокращения продолжительности горения электрической дуги.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для гашения электрической дуги в выключателе с газовым дутьем, содержащем г дугогасительные неподвижный контакт и под- г вижный контакт, соединенный с приводом, подвижный контакт снабжен дополнительным индукционным приводом с катушкой индуктивности, включеннной последовательно в цепь тока дугогасительных контактов, с индукционным диском, который соединен с неподвижным контактом, снабженным пружи-; ной.

К катушке индукционного привода подключен ограничивающий элемент, выполненный в виде резистора или катушки индуктивности.

На чертеже представлен вариант конструкции устройства, поперечное сечение.

72 4 нием, предпочтительно шестифтористая сера

SQ, подвергается сжатию. При этом вначале прерывается путь тока между электродами 3 и 7 тока длительной нагрузки, и подлежащий отключению ток течет по фланцу 9, катушке

12, контакту 15,. электроду 10 и электроду 6.

При силе тока ниже заданной величины электрод 10 удерживается пружиной 14 в нормальном положении (см. чертеж). В этом случае предварительная компрессия газа для гашения выдуванием продолжается до тех пор, пока устье 19 электрода 10 выходит из сопла 1 электрода в направлении стрелки. В. Затем происходит гальваническое размыкание контактов 6 и 10, и между устьем сопла 1 и устьем 19 воникает электрическая дуга. Одновременно в камеру сжатия через поточные каналы или поточный канал 17 в полость сопла 18 в камеру гашения 20 подается сжатый гаэ для гашения дутьем, который охватывает электрическую дугу, а при прохождении тока через нуль гасит ее. Поток газа смещает основания электрической дуги с убывающей силой тока в устье сопла 1 электрода и направляет вдоль электрода 10, Если сила тока превышает заданную величину, ток приводит в действие дополнительный привод 11, При коммутировании тока по катушке 12 в ней происходит соответствующее изменение магнитного потока в результате чего в индукционной шайбе 13 возникают вихревые токи, создающие между катушкой и индукционной шайбой отталкивающую силу. Под воздействием этой силы на индукционную шайбу 13 электроду 10 придается ускорение в направлении стрелки А, т..е. в направлении движения электрода б,р

При этом пружина 14 сжимается, электрод

10 подается вниз на длину хода, обозначенную буквой а.

В результате такого дополнительного перемещения электрода 10 момент гальванического размыкания электродов 6 и 10, а следователь. но, образование электрической дуги замедляется.

Массу электрода 10 в сочетании с усилием пружины. 14 рассчитывают таким образом, чтобы обеспечиваемое пружиной 14 обратное движение индукционной шайбы в нормальное положение происходило только после гашения электрической дуги. Обеспечивающая ускоренное движение электрода 10 сила зависит от скорости изменения тока (dlgdt) при коммутирова.нии тока с !пути тока длительной. нагрузки на путь тока в электрической дуге. Эта сила действует только в отрезок времени, который меньше полупериода тока, Привод 11 срабатывает только в этот отрезок времени и ускоряет движение электрода 10, который

3 10056

В устройстве для гашения электрической дуги в выключателе с газовым дутьем, например дугогасительном поршневом выключателе, содержится система сопел, включая устье сопла 1, выполненное из изоляционного материала сопло ", первый электрод 3 ° тока длительной нагрузки и поршень 4, перемещающийся в цилиндре скольжения 5. Электрод 3 тока длительной нагрузки с соплом 2 и поршнем 4 жестко соединен с электродом б. 1О

Ограниченную поршнем 4, а также цилиндром скольжения 5 и электродом б.камеру сжатия можно перекрыть фланцем, сквозь которьй. с газонепроницаемым уплотнением проходит трубообразньй электрод 6. 15

К контакту 3 тока длительной нагрузки подсоединен другой контакт 7 тока — длительной нагрузки, размещенный во внутренней стене цилиндра. 8. Цилиндр 8 через фланец 9 примежуточно соединен с подвиж- 20 ным электродом .10, который, предпочтительно, также может быть трубообразным и проходит в устье электрода 6. Электроды

6 и 10 предусмотрены для образования пути дугового тока и установлены с возможное- 25 тью смещения один относительно другого.

Электрод 6 снабжен приводом (не показан), который можно выполнить известным способом. Электрод 10 соединен с дополнительным приводом 11, в качестве которого З11 предпочтительно используется индукционный

V привод, особенно магнитно-динамический привод. Этот привод включает магнитную катушку 12, срабатывающую как индукционная шайба кольцевую шайбу 13, а также

35 пружину 14. Действующая по принципу кольца Томсона индукционная шайба 13 в виде ! ,фланца закреплена иа полом электроде 10.

Катушка 12, один конец которой через скользящий контакт 15 должен быть соеди40 нен с электродом 10, а второй (не показан) конец — с фланцем 9 или через цилиндр 8« с контактом тока длительной нагрузки 7 при прохождении через нее тока, возбуждает в индукционной шайбе 13 вихревые токи. Фланец 9 изолирован от электрода 10 изоляционным элементом 16. Под воздействием регулируемого усилия пружина 14 удерживает подвижный электрод в нормальном положении до тех пор, пока по катушке 12 не потечет отключаемый ток. 56

Для отключения тока приводится в действие система привода (не показана) электрода

6, которая перемещает состоящую иэ устья сопла 1 электрода дугогасящую головку в осевом направлении неподвижного электрода, как 55 показано стрелкой А. В результате находящийся в камере сжатия, соединенной каналом 17 с полостью сопла 18, газ для гашения выдува5 10056 затем движется в соответствии с законами движения механической системы, т. е. электрода

10 и пружины 14.

Возникающая индуктивно в результате образования вихревых токов сила с увеличением расстояния между катушкой 12 и индукционной шайбой 13 быстро затухает. Поэтому изменение силы выключаемого тока, которая при прохождении через нуль достигает своего максимального значения, после начала 10 движения электрода 10 не оказывает на его дальнейшее - движение никакого влияния.

Катушка 12 может иметь один или несколько витков. Расчет ее параметров зависит от необходимой для придания ускорения 1 электроду 10 магнитной силы и мгновенного значения выключаемого тока, начиная от которого должно происходить замедление гальванического размыкания электродов 6 и 10 и, следовательно, замедление образования щ электрической дуги.

В наиболее предпочтительном варианте устройства в кольцевое пространство катушки 12 помещают, по меньшей мере одну ферромагнитную вставку, благодаря чему достигается увеличение магнитной силы, воздействующей на индукционную шайбу 13.

При соответствующих условиях в пути тока в электрической дуге в подводящей линии к катушке целесообразно поместить ограничивающий ток элемент, например сопротивление.

В некоторых случаях выключения меньшее значение имеет превращенная энергия, чем возможность предельно скорого достижения минимального дугогасительного раствора контактов. Для этой цели привод 11 электрода 10 располагают таким образом, что ускорение электроду 10 сообщается в на72 d правлений, противоположном стрелке В. Простейшим образом это достигается помещением катушки 12 и индукционной шайбы 13 над фланцем 9, В этом случае, соответственно, следует изменить расположение пружины

14; при таком. расположении магнитная сила воздействует на индукционную шайбу 13 в направлении стрелки В.

Формула изобретения

1. Устройство для гашения электрической дуги в выключателе с газовым дутьем, содержащее дугогасительные неподвижный контакт и подвижный контакт, соединенный с приводом„о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения гасящей способности путем сокращения длительности горения дуги, подвижный контакт снабжен дополнительным индукционным приводом, который содержит катушку индуктивности, включенную последовательно в цепь тока дугогасительных контактов, с индукционным диском, который соединен с подвижным:контактом, снабженным пружиной.

2. Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что к катушке индукционного привода подключен ограничивающий элемент.

3. Устройство по п. 2, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что ограничивающий элемент выполнен в виде резистора или катушки . индуктив ности.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент ФРГ М 241561, сл. Н 01 Н 33/91, 1975.

100567

Составитель В: Попова

Техред О.Неце- Корректор Е, Рошко

Редактор Л. Веселовская

Заказ 1942/80

Тираж 701 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5.

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4