Вакуумная дугогасительная камера

 

Изобретение относится к области электротехники , в частности к коммутационным аппаратам. Цель изобретения - увеличение электрического ресурса, повышение надежности , уменьшение материалоемкости камеры . Достигается это за счет применения контактной системы, состояш.ей из пары относительно подвижных, закрепленных на стержнях и создаюш,их аксиальное магнитное поле контактов, по крайней мере один из которых окружен дугогасяш.им устройством . Параллельные плоскости контактирования и однонаправленные токи, текущие по периферии замкнутых контактов, уменьшают силу их электродинамического расталкивания . Дуга в момент ее возникновения при размыкании контактов находится под действием аксиального магнитного поля, которое обусловливает ее распространение по поверхности контактов, снижает их эрозию, увеличивает в сравнении с прототипом электрический русурс. При токе более 1 кА дуга возникает не только между контактами, но и на дугогасяш,ем устройстве, представляющем собой ряд концентрических, разрезанных, электрически изолированных одно от другого и ОТ контакта металлических колец, соединенных электрически со стержнем то условно левым, то правым концом. В результате направление токов, текущих по периферии контактов и в с.межных кольцах дугогасящего устройства, взаимно противоположно. Взаимно противоположны и образуемые или аксиальные магнитные поля. Наличие нескольких экранированных одна от другой аксиальными магнитными полями вакуумных дуг приводит к более равномерной тепловой нагрузке на контакты и дугогасящее устройство, предотвращает контракцию дуги, позволяет уменьшить материалоемкость камеры и увеличить надежность работы. 4 з.п.ф-лы, 8 ил. S (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (и4 Н01 Н3366

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4165384/24-07 (22) 22.12.86 (46) 15.07.88. Бюл. № 26 (71) Всесоюзный электротехнический институт им. В. И. Ленина (72) А. А. Перцев (53) 621.328.524 (088.8) (56) Лафферти Дж. Вакуумные дуги, М.:

Мир, 1982, с. 392.

Патент США № 4345126, кл. Н 01 Н 33/66, 1982. (54) ВАКУУМНАЯ ДУГОГАСИТЕЛЬНАЯ

КАМЕРА (57) Изобретение относится к области электротехники, в частности к коммутационным аппаратам. Цель изобретения — увеличение электрического ресурса, повышение надежности, уменьшение материалоемкости камеры. Достигается это за счет применения контактной системы, состоящей из пары относительно подвижных, закрепленных на стержнях и создающих аксиальное магнитное поле контактов, по крайней мере один из которых окружен дугогасящим устройством. Параллельные плоскости контактирования и однонаправленные токи, текущие по периферии замкнутых контактов, уменьшают

„„SU„„1410128 А 1 силу их электродинамического расталкивания. Дуга в момент ее возникновения при размыкании контактов находится под действием аксиального магнитного поля, которое обусловливает ее распространение по поверхности контактов, снижает их эрозию, увеличивает в сравнении с прототипом электрический русурс. При токе более 1 кА дуга возникает не только между контактами, но и на дугогасящем устройстве, представляющем собой ряд концентрических, разрезанных, электрически изолированных одно OT другого и от контакта металлических колец, соединенных электрически со стержнем то условно левым, то правым концом. В результате направление токов, текущих по периферии контактов и в смежных кольцах дугогасящего устройства, взаимно противоположно.

Взаимно противоположны и образуемые или аксиальные магнитные поля. Наличие нескольких экранированных одна от другой аксиальными магнитными полями вакуумных дуг приводит к более равномерной тепловой нагрузке на контакты и дугогасящее устройство, предотвращает контракцию дуги, позволяет уменьшить материалоемкость камеры и увеличить надежность работы.

4 з.п.ф-лы, 8 ил.

1410128

Изобретение относится к электротехнике, конкретно к вакуумным дугогасительным камера высокого напряжения.

Цель изобретения — увеличение ресурса, повышение надежности и уменьшение материалоемкости.

На фиг. 1 представлена камера, общий вид: на фиг. 2 — контакты и дугогасительное устройство, разрез; на фиг. 3 — разрез А — А на фиг. 2; на фиг. 4 — вид Б на фиг. 3; на фиг. 5 — сечение контакт и дугогасительной системы, установленных на проводящем основании; на фиг. 6 — вид сверху по фиг. 5; на фиг, 7 — установка контакта и дугогасящего устройства на основании с фланцем; на фиг. 8 — то же, вид сверху.

Камера содержит цилиндрический изоляционный корпус 1, закрытый с торцов металлическими фланцами 2 и 3, с расположенными в нем соосно изолированным экраном 4 и парой относительно подвижных контактов 5 и 6, содержих на периферийной части одно или многозаходные одина ково направленные спирали. Контакты закреплены на стержнях 7 и 8. Относительная подвижность контактов обеспечивается сильфоном 9, для защиты которого от воздействия дуги и конденсации металлического пара служит экран 10. По крайней мере один из контактов (фиг. 2 — 4 оба контакта) окружен дугогасительным устройством, состояшим из одного или нескольких, например двух, концентрических разрезанных металлических колец 11, 12 и 13 и 14. прорези которых 15 и 16 ориентированы преимущественно в осевом направлении. При наклонных прорезях последние в смежных кольцах одного и того же дугогасящего устройства выполняются с наклоном в противоположных направлениях (фиг. 3 и 4). Один из концов каждого кольца электрически ( соединяется со стержнем или фланцем. При соединении со стержнем могут быть использованы пластины 17 и 18 (фиг. 2, 4). Возможно использование общего для всех колец и контакта проводящего основания 19 (фиг. 5). В некоторых случаях кольца со стержнем целесообразно электрически соединять через проводящие цилиндрическое основание 20 и фланец 21 (фиг. 7). Кольца со стержнем или проводящим основанием электрически соединяются поочередно то условно левым, то правым концом или наоборот (фиг. 6, 8 заштрихованные участки). Обращенная в сторону противоположного контакта сторона колец на доходит до плоскости контактирования контактов, поэтому между кольцами противоположных дугогасящих систем при смыкании контактов остается некоторое расстояние. Поскольку кольца не обтекаются длительно протекающим через камеру током и, следовательно, не нагреваются, их сечение можно существенно уменьшить. Перечисленные элементы

20 контактов и дугогасяших устройств выполняются из металлов или сплавов с электропроводностью, близкой к таковой для меди (элементы, обеспечиваюшие механическую прочность контактов и дугогасящих устройств, не показаны).

Камера работает следующим образом.

Когда контакты 5 и 6 замкнуты, то по их периферийным частям протекают параллельные однонаправленные токи, в результате чего оба контакта охватываются магнитным полем, которое вызывает их взаимное сжатие. Сила сжатия пропорциональна квадрату тока, текущего через камеру, противоположна силе электродинамического расталкивания контактов и соизмерима с ней.

Этим обусловливает в сравнении с прототипом существенное уменьшение результируюгцей силы, расталкивающей контакты, а следовательно, и силы нажатия, которую должен развивать привод. В результате привод можно выполнить более легким и дешевым.

При размыкании контактов между ними возникает дуга (фиг. 2, Д ). В межконтактном промежутке при этом продолжает действовать преимущественно в аксиальном

2 направлении магнитное поле с индукцией B i ж0,01 Тл/кА, которое способствует рассосредоточению дуги по поверхности контактов, снижению их износа и увеличению электрического ресурса в сравнении с прототипом.

При отключении тока дуга вначале существует между контактами 5 и 6. При увеличении тока сначала возникает дуга (Дг) между кольцами 11 и 13, а затем дуга (Дз) между кольцами 12 и 14 и т. д. (фиг. 2) .

Возникновение и поддерживание дуг между

35 кольцами обусловливается положительными вольт-амперными характеристиками дуг при токах более -1 кА. Кольца 11 — 14 соединяются со стержнями или токоподводящими основаниями поочередно то условно левым. то правым концами или наоборот. В резуль тате направление токов, текуших по периферийной части контактов 5, 6 и в кольцах при возникновении между последними дуг (Д и

Дз) чередуются (фиг. 3). Эти токи образуют в промежутке между кольцами акси"> альное магнитное поле с чередующимся изменением направления вектора индукции (фиг. 2, векторы В, В„, Врз, Вз). Это поле имеет мощную — порядка 0,01 Тл на килоампер тока, текущего по кольцу, — аксиальную составляющую. Наличие нескольких изолированных одна от другой аксиальным магнитным полем вакуумных дуг приводит к более равномерной тепловой нагрузке на контакты и дугогасящие устройства, предотвращает сжатие дуги. В результате появляет ся возможность уменьшения в сравнении с прототипом диаметра контактной системы и изолированного экрана, вследствие чего снижается удельная материалоемкость камеры.!

410128

Формула изобретения

1. Вакуумная дугогасительная камера, содержащая изоляционный цилиндрический корпус, закрытый с торцов фланцами, с расположенными в нем соосно изолированным экраном и контактной системой, состояшей из пары относительно подвижных контактов, прикрепленных к стержням, и с размещенным по крайней мере вокруг одного из них дугогасящим устройством, отличающаяся тем, что, с целью увеличения ресурса, повышения надежности и уменьшения материалоем кости,дугогасящее устройство выполне«о в виде по крайней мере одного концентрически разрезанного металл ического кольца, электрически соединенного одним концом с указанным стержнем, 2. Камера по и. 1, отличающаяся тем, что на одном из контактов на его перифе4 рии выполнены одно- или многозаход«ая спираль.

3. Камера по пп. и 2, отличающаяся тем, что указанные концентрические разрезанные металлические кольца электрически

5 соединены со стержнем поочередно то условно левым, то условно правым концом.

4. Камера по пп. 1 — 3, отличающаяся тем, что концентрические разрезанные метал1О лические кольца со стержнем электрически соединены через дополнительно введенное общее проводящее основание.

5. Камера по пп. — 4, отличающаяся тем, что концентрические разрезанные металлические кольца со стержнем электрически соединены через дополнительно введенный фланец, соединенный с указанным основанием.

1410128

1410128

Составитель В. Попова

Редактор М. Недолуженко Техред И. Верес Корректор М. Шароши

3а каз 3488/50 Тираж 746 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений н огкргятий

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

Производственно-полиграфическое предприятие. г. Ужгород. ул. 11ðîåêòííÿ. 4