Высоковольтная дугогасительная камера

 

ВЫСОКОВОЛЬТНАЯ ДУГОГАСИТЕЛЬНАЯ КАМЕРА, содержащая стенки , образующие щель, снабженные дугогасительным устройством и поперечными изоля ционными перегородками, ориентированными радиально, причем крайние перегородки выполнены с изгибом относительно своей оси во внешнюю сторону, ду го гасительные рога, установленные между стенками магнитных полюсов, обхватывающих камеру с боков, отличающаяся тем, что, с целью повышения отключающей способности, коммутационной износостойкости, упрощения конструкции, снижения перенапряжения, дугогасительное устройство выполнено в виде скощенных выступов под углом 15-20° к поверхности плоской щели, высотой превыщающих щирину щели в 2-3 раза, изменяющих направление щели, размещенных радиально по краям стенок, г магнитные полюсы установлены по поверхности стенок до начала скощенных выступов.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1081691

qadi Н 01 Н 33/02

Ъл

f !® « и

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

@1ИИй 1-ЯГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3497408/24-07 (22) 11.10.82 (46) 23.03.84. Бюл. № 11 (72) А. А. Гетманский, В. В. Ермоленко и А. М. Чернюк (71) Всесоюзный научно-исследовательский, проектно-конструкторский и технологический институт электровозостроения (53) 621.316.524 (088.8) (56) 1. Баталов Н. М., Петров Б. П. Тяговые электрические аппараты. М., «Энергия», 1969, с. 170.

2. Авторское свидетельство СССР № 463166, кл. Н 01 Н 33/02, 1975. (54) (57) ВЫСОКОВОЛЬТНАЯ ДУГОГАСИТЕЛЬНАЯ КАМЕРА, содержащая стенки, образующие щель, снабженные дугогасительным устройством и поперечными изоляционными перегородками, ориентированными радиально, причем крайние перегородки выполнены с изгибом относительно своей оси во внешнюю сторону, дугогасительные рога, установленные между стенками магнитных полюсов, обхватывающих камеру с боков, отличающаяся тем, что, с целью повышения отключающей способности, коммутационной износостойкости, упрощения .конструкции, снижения перенапряжения, дугогасительное устройство выполнено в виде скошенных выступов под углом 15 — 20 к поверхности плоской щели, высотой превышающих ширину щели в 2 — 3 раза, изменяющих направление щели, размещенных радиально по краям стенок, а магнитные полюсы установлены по поверхности стенок до начала скошенных выступов. Щ

1081691

Изобретение относится к электротехнике, в частности к однощелевым дугогасительным камерам. пневматических и электромагнитных контакторов, работающих в цепях постоянного и переменного тока.

Известна однощелевая дугогасительная камера, состоящая из стенок со скошенными выступами по всей внутренней поверхности камеры, образующих постепенно сужающуюся лабиринтную щель, дугогасительного рога подвижного контакта, закрепленного внутри 0 камеры и магнитных полюсов, охватывающих камеру с боков (1).

Недостатками таких камер являются сложность конструкции, повышенный выброс пламени из щели и повышенная вероятность пробоев изоляции за счет возникновения больших перенапряжений, возникающих при отключении цепи.

Наиболее близкой к изобретению по технической сущности является дугогасительная камера, содержашая стенки, образующие щель, снабженные дугогасительным устройством и поперечными изоляционными перегородками, ориентированными радиально, причем крайние перегородки выполнены с изгибом относительно своей оси во внешнюю сторону, дугогасительные рога, закрепленные внутри камеры и установленные между стенками магнитных полюсов, обхватывающих камеру с боков 12).

Недостатками известной камеры являются сложность изготовления, так как требуется сборка пакетов из большого числа металлических пластин, низкая частота коммутаций из-за возможного перегрева металлической решетки, малая коммутационная износостойкость и невысокая отключающая . способность. Выгорание пластин ведет к з разрушению решетки и выходу из строя всей камеры. Отключение больших токов лимитирует наличие металлической решетки.

Цель изобретения — повышение отключающей способности, коммутационной износостойкости, упрощение конструкции камеры и снижение перенапряжений.

Поставленная цель достигается тем, что в камере, содержащей стенки, образующие щель, снабженные дугогасительным устройством и поперечными дугогасительными пере-4 городками, ориентированными радиально, причем крайние перегородки выполнены с изгибом относительно своей оси во внешнюю сторону, дугогасительные рога, установленные между стенками магнитных полюсов, обхватывающих камеру с боков, дугогасительное устройство выполнено в виде скошенных выступов под углом 15 — 20 к поверхности плоской щели, высотой превышающих ширину щели в 2 — 3 раза, изменяющих направление щели, размещенных радиально по краям стенок, а магнитные полюсы установлены по поверхности стенок до начала скошенных выступов.

На фиг. 1 изображена внутренняя полость дугогасительной камеры (одна стенка снята), общий вид; на фиг. 2 — разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 — вид Б на фиг. 2.

Камера состоит из изоляционных стенок 1, дугогасительного рога 2, установленного между двумя стенками, магнитных полюсов 3, охватывающих камеру с боков и расположенных по всей плоской части (щели) 4 камеры. Полость камеры разбита на ряд частей поперечными изоляцирнными перегородками 5, крайние из которых выполнены с . изгибом относительно своей оси во внешнюю сторону на некоторый угол к.

Плоские части 4 стенок камеры, на которых установлены магнитные полюсы 3, снабжены на краях скошенными выступами 6, образующими дугогасительное устройство (фиг. 2).

Высота Н выступов в 2 — 3 раза превышает ширину щели Ь. Выступы 6 обеих стенок образуют лабиринтную щель б<, равную щели 5; образованной плоскими частями 4 стенок

Форма лабиринта может быть самой разнообразной и определяется конфигурацией изоляционных перегородок и их взаимным расположением.

Камера работает следующим образом.

Электрическая дуга, возникшая между размыкающимися контактами, под воздействием магнитного поля перемещается по дугогасительным рогам 2 (один из которых не показан, так как расположен на контакторе).

Дуга входит в область камеры с плоской щелью 4 и предварительно растягивается за счет поперечных изоляционных перегородок 5. Находясь в плоской щели 4, шириной

8между магнитными полюсами 3, создающими в этой области поперечное магнитное поле дуга развивает достаточно высокую скорость и входит в лабиринтную щель д, образованную скошенными выступами 6 и равную по ширине плоской щели.

Расположение магнитных полюсов 3, до начала скошенных выступов 6, способствует некоторому замедлению дуги в лабиринтной щели. Это обеспечивает условия, при которых не происходит резкого гашения дуги и поэтому не возникают большие, опасные для изоляции камеры и всего аппарата, перенапряжения. 3а счет многократных перегибов в лабиринте и развитой поверхности, образованной скошенными выступами, по высоте в 2 — 3 раза большими ширины щелей о и 8„дуга удлиняется и охлаждается, в результате чего создаются условия для его погасания.

Создание одинаковой щели по всей полости камеры, переход плоской щели на краях стенок в лабиринтную за счет скошенных выступов и благоприятные условия вхождения дуги в лабиринт за счет расположения магнитных полюсов по поверхностям стенок до начала скошенных выступов позволяют

1081691

1 фиа2

Вид b

Фиа5

Составитель В. Попова

Техред И. Верес Корректор О. Билак

Тираж б83 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1 I3035, Москва, 3K — 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Редактор И. Николайчук

Заказ 1557/47 повысить значения отключаемых токов при сравнительно небольших перенапряжениях.

Отсутствие в камере металлических скоб и решеток позволяет увеличить частоту коммутаций и коммутационную износостойкость.

Перемещение дуги в плоской щели З, предварительное удлинение ее за счет поперечных изоляционных перегородок 5 и вхождение в лабиринтную щель 6,, равную по ширине плоской щели, способствует созданию,условий для повышения отключающей способности камеры.

Скошенность выступов представляет угол, на который изменяется направление щели.

В данном. случае (фиг. 2) выступы изменяют направление щели на угол p= 15 — 20 . Кон!

5 фигурация выступов может быть разнообразной. На фиг. 2 показано, что изоляционный выступ составляет единое целое со стенкой камеры, что упрощает изготовление камеры. го

Соотношение высоты выступа к ширине щели — выбрано из следующих соображен

8 ний.

Если принять угол скоса p = О, получаем . вариант плоскощелевой камеры. Соотношенне т- равно нулю (0; и=О; ф=В-=О).

Если принять угол скоса выступа ф=90, движение дуги в такой щели затруднительно.

В данном случае отношение равно бесконечности.

В предлагаемой камере угол скоса принят

@=15 — 20 при соотношении -ф=2 — 3. При таком соотношении дуга, изменяя направление, несколько замедляет движение. Этому способствует и тот факт, что здесь уже значительно ослаблено действие поперечного магнитного поля. Дуга охлаждается и гаснет.

Резкого разрыва дуги не происходит, поэтому большие перенапряжения не возникают.

Таким образом, в пределах изменения угла скоса от 0 до 90 и отношении И- от 0

З до ««э соотношение должно быть таким, при котором не происходило бы или резкого погасания дуги, или черезмерных задержек при изменении направления движения. Наиболее положительные результаты дает соотношение — H=2 — 3 и уголp=15 — 20 .