Способ гашения электрической дуги отключения

 

Изобретение относится к электроаппаратостроению и может быть использовано для гашения электрической дуги в коммутационных аппаратах высокого напряжения. Целью изобретения является увеличение значений коммутируемых токов и уменьшение времени коммутации. Устройство содержит верхний в виде стакана и нижний контакты 1 и 2, дугогасительную камеру 3, полость 4, заполненную дугогасящей жидкостью . При отключении контакт 1 под воздействием давления начинает ускоренное движение, происходит разрыв контактов. Образующаяся дуга изгибается по потоку, деформируется, образуется пленочный разряд с толщиной дуги д . Когда толщина д достигает толщины (5s2 , температуропроводность плазмы дуги; Тост. - заданное время остывания, верхний контакт дополнительно перемещают так.что нижняя кромка занимает положение выше уровня дугогасящей жидкости. Толщину д измеряют с помощью зондов или фотодиодов . 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 Н 01 Н 33/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4857012/07 (22) 26.06.90 (46) 07,03,92. Бюл. hL 9 (71) Филиал Института атомной энергии им.

И.В.Курчатова (72) Э.А.Азизов, В.А.Годонюк, А.И.Емельянов и А.Ф. Настоящий (53) 621.316.524(088.8) (56) Даценко B.À., Корольков B.Ë., Нестеренко А.Е. Электротехника, 1977, М 10, с. 44.

Ax epos П.А., Годонюк B,А., Емельянов

А.И. и др. ПТЭ, 1983, М 4, с. 132. (54) СПОСОБ ГАШЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ

ДУГИ ОТКЛЮЧЕНИЯ (57) Изобретение относится к электроаппаратостроению и может быть использовано для гашения электрической дуги в коммутационных аппаратах высокого напряжения.

Целью изобретения является увеличение

Изобретение относится к электроаппаратостроению и может быть использовано для гашения электрической дуги в-коммутационных аппаратах высокого напряжения.

Целью изобретения является увеличение значений коммутируемых токов и уменьшение времени коммутации.

На фиг, 1 представлена геометрия потока дугогасящей жидкости и дуги отключения на стадии пленочного разряда в одной из возможных конструкций, реализующих предлагаемый способ гашения дуги; на фиг.

2 — разрез А-А на фиг, 1; на фиг, 3- блок-схеМа коммутационного аппарата, реализующего предлагаемый способ гашения дуги; на фиг. 4 показано конечное положение контактов в коммутационном аппарате, реали„, Ы„, 1718235 Al значений коммутируемых токов и уменьшение времени коммутации. Устройство содержит верхний в виде стакана и нижний контакты 1 и 2, дугогасительную камеру 3, полость 4, заполненную дугогасящей жидкостью. При отключении контакт 1 под воздействием давления начинает ускоренное движение, происходит разрыв контактов.

Образующаяся дуга изгибается по потоку, деформируется, образуется пленочный разряд с толщиной дуги д . Когда толщина д достигает толщины д 2 /

Контакты — верхний подвижный 1 и нижний неподвижный 2 расположены соосно и вертикально в дугогасительной камере 3 (фиг. 1), Верхний подвижный контакт 1 выполнен в виде стакана, стенки которого охватывают снаружи стенки неподвижного контакта 2. Контактный узел в замкнутом состоянии находится ниже уровня жидкости, которой заполнена дугогасительная камера 3. В нижнем неподвижном контакте 2 имеется полость 4, заполненная дугогасительной жидкостью, в которой известным способом создают повышенное давление.

Верхний контакт 1 под воздействием давления начинает ускоренное движение, происходит разрыв контактов, в образующийся

1718285

С Т тост

4AT/ä + Ризл

55 межконтактный промежуток истекает поток дугогасящей жидкости, воздействующий на электрическую дугу отключения. Дуга изгибается по потоку, и одновременно деформируется ее сечение от круглого к овальному, 5 образуется пленочный разряд с толщиной дуги д(фиг. 2).

При внедрении затопленных струй дугогасящей жидкости, истекающих через межконтактный промежуток в неподвижную 10 дугогасящую жидкость, на фронте струи

Яж õ 2 возникает давление P>=Po+ "—, где

Ро — давление над дугогасящей жидкостью; рж — плотность дугогасящей жидкости; Чд—

15 скорость затопленной струи дугогасящей жидкости. Дуга и струя жидкости находятся в динамическом равновесии, поэтому давление в дуге и парогазовой области, прилегающей к дуге, также

Нж г

Рд= Р1= Ро+

Толщину дуги д измеряют.с помощью электрических зондов (или фотодиодов). 25

Когда толщина дуги д достигает определенной величины (фиг.2), верхний контакт 1 перемещают с помощью дополнительной системы привода (фиг. 3) так, что его нижняя кромка занимает положение на расстоянии

S выше уровня дугогасящей жидкости (фиг.4) в дугогасительной камере 3, Дополнительная система привода срабатывает по сигналу от генератора однократных импульсов, который запускается от блока регистра- 35 ции тока с зондов (фиг. 3). В момент, когда нижняя кромка верхнего контакта оказывается на поверхности дугогася щей жидкости, парогазовый пузырь прорывается, происходит истечение газов из парогазовой обла- 40 сти, прилегающей к дуге, в пространство над дугогасящей жидкостью, Характер теплообмена дугового разряда при этом существенно изменяется, нарушается тепловой баланс, преобладающим становится про- 45 цесс осты вания дуги.

Время остывания плазмы тост зависит от ее температуры Т и давления P. Максимум t

Т вЂ” температура дуги; А — электронная тепло проводность;

Ризл — энергия, отводимая от дуги излучением (приходящаяся на единицу объема плазмы).

Когда парогазовый пузырь прорывается, давление в плазме резко падает и становится равным давлению над дугогасящей жидкостью Pc .Рд = Ро -1 ата. Теплоотвод, связанный с электронной теплопроводностью, увеличивается с уменьшением давления и при P - 1 ат становится преобладающим, вследствие этого 0cT = д /4, где g — температуропроводность плазмы, = il/Cp, с другой стороны, время t>c необходимо выбрать равным времени коммутации тока непосредственно в нагрузку, которое считается заданным, Отсюда находим значение толщины д =2 gtocr . по достижении которой необходимо завершить гашение дуги, выдергивая верхний контакт из Объема дугогасительной камеры, заполненного жидкостью.

Формула изобретения

Способ гашения электрической дуги отключения, по которому в процессе разведения контактов деформируют дугу затопленными струями дугогасящей жидкости, истекающими из полости контактов в дугогасительную камеру, частично заполненную дугогасящей жидкостью, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью увеличения значений коммутируемых токов и уменьшения времени коммутации, процесс воздействия на дугу сопровождают контролем толщины дуги д и в момент достижения значения д =2 т ЛР т, гдеg — теипературопроводность плазмы дуги; Toc — заданное время остывания дуги, гашение дуги завершают путем выдергивания верхнего контакта из объема дугогасительной камеры, заполненного жидкостью.

Оро5ень жийюсяю

Ругогогяиря людкаслть

ЧЬг. f

Юаро аза8оя

Фью Можжи

Ру п огяцюя жиЖааюь

ФЬг..7

Составитель Ю, Быковец

Редактор Т. Юрчикова Техред М.Моргентал Корректор Э. Лончакова

Заказ 885 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород. ул.Гагарина, 101