Устройство для коммутации высоковольтных цепей

 

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОММУТАЦИИ ВЫСОКОВОЛЬТНЫХ ЦЕПЕЙ, содержащее панель, на которой установлены дугогасительная катушка, ярмо с якорем , изолятором и коммутирующими контактами, включающую катушку с пружиной, отличающееся тем, что, с целью повьшения надежности работы, безопасности обслуживания , указанная пружина выполнена пластинчатой немагнитной в L-образном виде, один конец которой установлен между основанием включающей катушки и ярмом, а другой конец размещен в пространстве между включающей и дугогасительной катушками, причем верхняя кромка пружины размещена выше нижней кромки изолятора, образуя лабиринтную щель, а ширина пружины равна ширине габаритного размера устройства.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1 12423

3(5D Н 01 Н 33 04

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР пО делАм изОБРетений и ОтнРытий!

1. 116 L rl0 е

T :XIN9W Э

НИМ1ТЕй л

К ABTOPGHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (54) (57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОММУТА—

ЦИИ ВЫСОКОВОЛЬТНЫХ ЦЕПЕЙ, содержащее панель, на которой установлены дугогасительная катушка, ярмо с яко.(21) 3594146/24-07 (22) 01. 04. 83 (46) 07. 09. 84. Бюл. И - 33 (72) Д.М. Гулбинский и Л.А. Ниедзвиедзс (71) Рижский ордена Ленина электромашиностроительный завод (53) 621.3 16.524(088.8) (56) 1. Патент США Ф 2848663, кл. 317-198, 1958.

2. Авторское свидетельство СССР

Ф 67761, кл. Н 01 Н 50/04, 1946. рем, изолятором и коммутирующими контактами, включающую катушку с пружиной, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности работы, безопасности обслуживания, указанная пружина выполнена пластинчатой немагнитной в

L-образном виде, один конец которой установлен между основанием включающей катушки и ярмом, а другой конец размещен в пространстве между включающей и дугогасительной катушками, причем верхняя кромка пружины размещена выше нижней кромки изолятора, образуя лабиринтную щель, а ширина пружины равна ширине габаритного размера устройства. 1112423

F 1,02 Р ° — ° 10

1 9

2. Устройство по п.1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что к указанной пружине по ее центру со стоИзобретение относится к электротехнике и может быть использовано в высоковольтных аппаратах с магнитным ,способом гашения высоковольтной электрической дуги в воздухе.

Известно коммутационное устройство, в котором для защиты катушки установлены боковые перегородки на якоре электромагнита Р13.

Такая установка экрана требует дополнительных конструктивных реше1 ний заземления экрана через узел вращения якоря и создает аэродинамическое сопротивление движению якоPB °

Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство для коммутации высоковольтных цепей, содержащее панель, на которой установлены дугогасительная катушка, ярмо с якорем, изолятором и коммутирующими контактами и включающая катушка с пружиной 21.

Недостатком известного устройства является следующее. Магнитопровод защищает катушку от капель расплавленного контактного материала, возникших в процессе отключения и включения низковольтного аппарата. Однако прк введении ферромагнитного материала магнитопровода между контактами к катушкой между возникшей на контактах электрической дугой и стальным экраном возникает сила притяжения вследствие замыкания силовых линий магнитного поля тока дуги через ферромагнитное тело экрана где а — расстояние между электрической дугой к.ферромагнитным экраном;

I - -ток дуги.

Вследствие этого в высоковольтной аппаратуре с большими токами отклюроны включающей катушки прикреплена пополнительно введенная полоса ферромагнитного материала. чения может возникнуть обратное (в сторону катушки и экрана) движение дуги. Вероятность обратного движения высоковольтной дуги в сторону экрана

5. и катушки увеличивается при случайном изменении полярности питания дугогасительной катушки при ошибочном включении ее выводов в обратном порядке (при сборке и ремонте электроаппаратуры), изломах в цепи выводов дугогасительной катушки и при межвитковых замыканиях дугогасительной катушки, когда отсутствует или уменьшается магнитное дутье дугогасительной ка— тушки. На практике пои эксплуатации высоковольтных контакторов цепей отопления пассажирских вагонов и электропоездов с ферромагнитным экра! ном по формуле известного устройства

20 имелись случаи обратного движения высоковольтной дуги при неисправностях в цепи дугогасительной катушки, попадание высокого напряжения на ферромагнитный экран с последующим перебросом высокого напряжения на управляющую катушку и смертельные поражения обслуживающего персонала.

Кроме того, толщина магнитопровода аппарата, проводящего магнитный

30 поток необходимо для работы включающего электромагнита, обычно гораздо больше толщин тонких экранов, несущих только механическую нагрузку собственного веса. Так, например, толщина магнитопровода высоковапьтных контакторов электропоездов и пассажирских вагонов составляет 10-12 мм, а пружинного листового материала, необходимого для экрана - 0,25 мм. В та1О ком случае масса экрана известного ,устройства при использовании части магнитопровода в качестве экрана

48-40 раз больше необходимого веса экрана.

45 Целью изобретения является повышение надежности работы, безопасности обслуживания.

11124

40

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для коммутации вы1 соковольтных цепей, содержащем панель, на которой установлены дугогасительная катушка, ярмо с якорем, изолятором и коммутирующими контактами, и включающую катушку с пружиной, указанная пружина выполнена пластинчатой немагнитной L-образ° ного вида, один конец которой установлен между основанием включающей катушки и ярмом, а другой конец — в пространстве между включающей и дугогасительной катушками, причем верхняя кромка пружины размещена выше нижней кромки изолятора, образуя лабиринтную щель, а ширина пружины равна ширине габаритов устустройства.

Кроме того, к указанной пружине по ее центру со стороны включающей катушки прикреплена дополнительно введенная полоса ферромагнитного материала.

На фиг. 1 изображено устройство для коммутации высоковольтных цепей, общий вид;на фиг. 2 — экран, вид А на фиг. 1; на фиг. 3 — сечение по месту крепления экрана, вид

Б на фиг. 1.

Устройство состоит из сердечника 1 (фиг. 1), на котором установлена управляющая катушка 2. Сердечник 1 к ярму 3 прикреплен винтами 4. Между катушкой 2 и ярмом 3 Ç5 установлена пластинчатая пружина 5 из немагнитного материала. Пластинчатая пружина 5 на одной стороне имеет отверстие 6 (фиг. 3) для установки ее на сердечник 1. Эта сторона пружины изогнута и прижимает катушку 2 к сердечнику 1 для исключения дребезжания катушки в условиях тряски. Одновременно она создает в местах соприкосновения 45

Г и Д необходимое контактное нажатие между пружиной и ярмом 3 для обеспечения надежного ее заземления.

Второй стороной пружина закрывает катушку 2 и цепи управления (фиг.2) 50 со стороны высоковольтной контактной системы устройства. Верхняя кромка 7 этой части пружины размещена вьппе нижней кромки 8 юбки высоковольтного изолятора в отклю- 55 ченном положении устройства. Поэтому как в отключенном так и в включенном положении, когда изолятор опус23 4 кается еще ниже, пружина 5 и изолятор 9 образуют лабиринтную щель Е, исключая проникновение высоковольтной дуги к катушке 2 под действием магнитного поля рассеяния катушки, перемещающего основание дуги по экрану наверх по стрелке Е.

К ярму 3 крепится скоба (фиг.1). которая при установке изоляционной панели 10 контактора на крепящий заземленный каркас автоматически заземляется.

Устройство для коммутации высоковольтных цепей работает следующим образом.

При отключении якоря 11 с установленными на нем изолятором 12 и подвижным контактом 13 возникает электрическая дуга между подвижным

13 и неподвижным 14 контакторами.

Магнитное поле дугогасительной катушки 15 электрическую дугу выталкивает в дугогасительную систему устройства. При ошибочном включении при сборке или ремонте дугогасительной катушки с обратной полярностью или нарушении контактирования (изломах, ослаблении крепежа) между выводами 16 и 17 и дугогасительным рогом 18, выводом 19 устройства, а также при межвитковых замыканиях в дугогасительной катушке 15, изломах по литейным раковинам дугогасительного рога 18, возникают случайные перемещения электрической дуги в сторону стрелки В. При электрическом контакте основания дуги с заземленной пружиной 5 возникает короткое замыкание, срабатывает защита. Проникновение основания дуги мимо подвижного изолятора

12 под действием потока рассеяния катушки 2 исключает лабиринтная щель

Е между изолятором и пружиной.

Проникновение высоковольтной дуги через боковые поверхности экрана пружины 5 на низковольтные цепи управления до отключения высокого напряжения защитой исключается по следупнцим причинам:

1. Отсутствуют магнитные силы притяжения высоковольтной дуги к немагнитному экрану. Вероятноеть попадания дуги на экран уменьшена по сравнению с ферромагнитным экраном известного устройства.

2. В случае ферромагнитного экрана известного устройства отсутствует

Ill2423

Вид А

Bul Б

3 б

Фиг3

Составитель В. Попова

Редактор В. Данко ТехредМ.Надь Корректор М, Шароши

Заказ 6461/37 Тираж 682 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород. ул. Проектная, 4 центрирование основания дуги по цент1 ру экрана. Основание электрической дуги произвольно перемещается по всей поверхности экрана, в том числе по боковым поверхностям экрана, и до срабатывания защиты может попасть на г цепи управления. В предлагаемом устройстве немагнитный экран не экранирует воздействие других ферромагнитных тел на дугу. Наиболее близкой к экрану ферромагнитной массой является сердечник 1 (фиг. 3), расположенный по центру устройства за экраном.

Поэтому магнитные силы притяжения дуги к сердечнику не позволяют отклониться основанию дуги от центра экрана при попадании дуги на него, обогнуть

его края и подать высокий потенциал на цепи управления.

3). Для усиления эффекта центриро- 2б вания основания дуги Ilo центру немагнитного экрана можно к экрану со сто% ронЫ низковольтных цепей управления прикрепить (например, прикручиванием, пайкой, заклепками) узкую полосу 20 ферромагнитного материала (фиг. 3). Тогда иэ-эа незначительной ферромагнитной массы основание дуги не притягивается к экрану, если дуга находится еще в междуконтактном пространстве В (фиг. 1), но при попадании основания дуги на экран вместе с сердечником 1 не позволяет отклониться основанию дуги от центра экрана, отогнуть его края и попадать на цепи управления.

Таким образом, установкой немагнитного экрана между контактной системой и цепями управления, созданием лабиринтной щели между экраном и изолятором удается уменьшить вероятность попадания высокого потенциала на цепи управления, повысить надежность работы устройства для коммутации высоковольтных цепей и уменьшить массу экрана.