Устройство отключения постоянного тока контактным коммутационным аппаратом


 


Владельцы патента RU 2402093:

Общество с ограниченной ответственностью "Технос" (RU)

Изобретение предназначено для отключения как больших, так и малых токов, например, для выключателей, защищающих электрооборудование городского электротранспорта от токов короткого замыкания. Устройство отключения постоянного тока контактным коммутационным аппаратом содержит включенные в главную цепь контакты, дугогасительную камеру, катушку параллельного магнитного дутья, независимый источник питания, датчик тока. Независимый источник питания подключен к катушке магнитного дутья через блок управления катушкой магнитного дутья и выполнен с возможностью протекания тока в цепи катушки параллельного магнитного дутья непрерывно как при разомкнутых, так и при замкнутых контактах. В главную цепь также включен датчик направления тока для управления полярностью. Технический результат заключается в уменьшении времени горения дуги и в исключении зависимости от направления протекания тока в главной цепи. 1 ил.

 

Изобретение относится к электротехнике, а именно к коммутационным аппаратам, в частности к сильноточным аппаратам, и предназначено для отключения как больших, так и малых токов, например, для выключателей, защищающих электрооборудование городского электротранспорта от токов короткого замыкания.

Устройства отключения постоянного тока известны из следующих источников.

В источнике О.Б. Брон, «Электрическая дуга в аппаратах управления». - М. - Л.: Госэнергоиздат, 1954 г., стр.214-222, описаны два устройства. Первое содержит полюс, имеющий размыкаемый контакт, дугогасительную камеру и катушку, по которой протекает ток коммутируемой цепи. Второе устройство отличается тем, что вместо катушки, по которой протекает ток коммутируемой цепи, оно содержит катушку, подключенную на полное напряжение цепи. Первое устройство можно применять для отключения тока в цепях, где изменяется направление протекания тока, но оно недостаточно эффективно при отключении малых токов. Второе устройство более эффективно при отключении малых токов, но применимо только в цепях, где не изменяется направление протекания тока. Наиболее близким аналогом к патентуемому устройству можно считать устройство отключения постоянного тока контактным коммутационным аппаратом, описанное в книге Таев И.С. Электрические аппараты управления: Учебник для вузов по спец. «Электрические аппараты». 2-е издание, перераб. и доп. - М.: Высш. шк., 1984, §3-2. Это устройство содержит включенные в главную цепь контакты, дугогасительную камеру и катушку параллельного магнитного дутья. Катушка параллельного магнитного дутья подключена к источнику питания главной цепи. Недостатками указанного устройства являются зависимость от направления протекания тока в главной цепи, что не позволяет отключать ток при изменении его направления. Кроме того, отсутствие гальванической развязки между контактами в отключенном положении контактов, что создает угрозу поражения электрическим током в эксплуатации.

Эти недостатки устраняются в устройстве по патенту на полезную модель RU №35923, Н01Н 33/62, 2003 г. Оно содержит включенные в главную цепь контакты, дугогасительную камеру, катушку параллельного магнитного дутья, независимый источник питания, к которому подключена катушка параллельного магнитного дутья, и датчик тока для управления независимым источником питания. В качестве датчика тока могут использоваться различные по принципу работы датчики, в том числе основанные на преобразователе Холла.

Однако это устройство недостаточно надежно при гашении дуги в момент отключения. Это связано с тем, что напряжение на катушку параллельного магнитного дутья подается независимым источником питания только при размыкании контактов, что замедляет процесс гашения дуги в начальный момент размыкания контактов, ввиду отсутствия магнитного поля катушки параллельного магнитного дутья.

Изобретением решается задача создания устройства надежного и безопасного в эксплуатации.

Технический результат, который создается изобретением, состоит в уменьшении времени горения дуги и в исключении зависимости от направления протекания тока в главной цепи.

Это достигается за счет того, что катушка параллельного магнитного дутья подключена к независимому источнику питания через блок управления катушкой параллельного магнитного дутья, а в главную цепь включен датчик тока и датчик направления тока. Управление полярностью независимого источника питания осуществляется с помощью датчика направления тока. Непрерывное же протекание тока, обеспечиваемое блоком управления катушки параллельного магнитного дутья, создает магнитное поле в области контактов как в замкнутом, так и в разомкнутом их состоянии. Поэтому в начальный момент размыкания контактов магнитное поле катушки параллельного магнитного дутья незамедлительно выдувает дугу в камеру.

Патентуемое устройство поясняется чертежом, где показана блок-схема устройства.

Устройство отключения постоянного тока контактным коммутационным аппаратом содержит включенные в главную цепь контакты 1, дугогасительную камеру (не показана), катушку 2 параллельного магнитного дутья, подключенную к независимому источнику питания 3 через блок управления 4, датчик тока 5 и датчик направления тока 6 для управления полярностью. Устройство служит для отключения изменяемой нагрузки 7. Блок управления 4 выполнен с возможностью протекания тока в цепи катушки 2 параллельного магнитного дутья непрерывно как при разомкнутых, так и при замкнутых контактах 1.

Устройство работает следующим образом.

При работе устройства катушка 2 параллельного магнитного дутья работает в непрерывном режиме, что способствует присутствию магнитного поля катушки 2 параллельного магнитного дутья уже в начальный момент размыкания контактов 1. По сигналу отключения с датчика тока 5 контакты 1 размыкаются и между ними образуется дуга, которая незамедлительно затягивается магнитным полем катушки 2 в область дугогасительной камеры. При этом полярность независимого источника питания 3 определяется датчиком направления тока 6. Полярность должна быть такой, чтобы магнитное поле, созданное катушкой 2 параллельного магнитного дутья, обеспечивало усилие для перемещения образовавшейся между контактами 1 дуги в дугогасительную камеру. Это способствует гашению дуги при протекании тока главной цепи в любом направлении. После гашения дуги напряжение с катушки 2 не снимается, что способствует незамедлительному гашению дуги при последующем размыкании контактов и увеличивает надежность устройства ввиду уменьшения количества управляющих элементов.

Таким образом, в созданном устройстве исключена зависимость от направления протекания тока и достигнуто уменьшение времени горения дуги.

Устройство отключения постоянного тока контактным коммутационным аппаратом, содержащее включенные в главную цепь контакты, дугогасительную камеру, катушку параллельного магнитного дутья и независимый источник питания, отличающееся тем, что катушка параллельного магнитного дутья подключена к независимому источнику питания через блок управления, обеспечивающий протекание тока в цепи катушки параллельного магнитного дутья непрерывно, как при разомкнутых, так и при замкнутых контактах, а в главную цепь включены датчик тока, по сигналу отключения с которого обеспечивается размыкание контактов, и датчик направления тока, обеспечивающий управление полярностью независимого источника питания.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области электротехники, а именно к конструкциям электроизоляционных тяг, и может быть использовано в высоковольтных коммутационных аппаратах.

Изобретение относится к области электротехники, а именно к конструкциям вакуумных выключателей, и может быть использовано в распределительных устройствах, трансформаторных подстанциях и в составе другого электрооборудования, в том числе взрывозащищенного.

Изобретение относится к электротехнике, в частности к элементам конструкций высоковольтных коммутационных устройств, а именно к пружинным приводам, предназначенным для управления высоковольтными выключателями.

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для защиты электрооборудования от токов короткого замыкания и перегрузок. .

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для коммутации электрических цепей постоянного тока. .

Изобретение относится к области электротехники, в частности к высоковольтным электрическим аппаратным комплексам, и может быть использовано в электрических сетях напряжением 35 кВ и выше.

Изобретение относится к электротехнике, а именно к разъединителям высокого напряжения, токоведущие системы каждого полюса которых содержат два полуножа, жестко присоединенные к верхним торцам своих опорных поворотных изоляторов, и шарнирно закрепленные на них контактные выводы.

Изобретение относится к электротехнике и касается способа отключения электрической цепи коммутационным аппаратом, токоведущий контур которого состоит из двух параллельных ветвей с разной отключающей способностью, каждая из которых содержит, по крайней мере, по одному дугогасительному устройству.

Изобретение относится к электротехнике. .

Изобретение относится к низковольтным электрическим аппаратам, в частности к контакторам постоянного тока, подключающим цепи с индуктивными накопителями энергии.

Изобретение относится к электротехнике, а именно к коммутационным аппаратам, и предназначено для отключения аварийных токов

Изобретение относится к сильноточной коммутирующей аппаратуре многократного действия, работающей в цепях постоянного и переменного тока, и может быть использовано в системах питания электрофизических установок. Сильноточный замыкатель содержит внутренний и внешний коаксиальные неподвижные контактные электроды, дисковый подвижный контактный электрод с кольцеобразным контактом и катушку индуктора, размещенные в диэлектрическом корпусе, поверх которого над индуктором установлена крышка корпуса. Кольцеобразный контакт изготовлен из отдельных независимых ламелей и закреплен на опорном диске подвижного контактного электрода. Между опорным диском и ламелями установлены упругие элементы. Неподвижные контактные электроды выполнены съемными и снабжены каналами охлаждения. К контактным поверхностям подвижного и неподвижного контактных электродов прикреплены пластины, выполненные из материала с высокой электропроводностью. Крышка корпуса, установленная над катушкой индуктора, выполнена с внутренней полостью и соединена рядом отверстий, выполненных в корпусе индуктора, с объемом над подвижным контактным электродом. При этом в неподвижном внутреннем контактном электроде выполнена полость, увеличивающая газовый объем полости под подвижным контактным электродом, а в корпусе индуктора, в его осевой части, установлен газовый клапан. Технический результат - возможность коммутации электрических цепей мощных источников питания при длительном протекании больших токов с обеспечением при этом высокого быстродействия, низкого переходного сопротивления контактной группы, увеличения ресурса и надежности в работе. 4 з.п. ф-лы, 2 ил. .

Изобретение относится к дугогасительным камерам высоковольтных пневматических и электромагнитных контакторов электроподвижного состава. Высоковольтная дугогасительная камера содержит спаренные изоляционные стенки, образующие между собой входную щель в зоне предварительного растяжения дуги, дугогасительных устройств в зоне гашения дуги, верхний и нижний рога, два магнитных полюса, перфорированную изоляционную пластину, вставленную в паз на выходе камеры. Спаренные изоляционные стенки спрессованы каждая как единое целое из отдельно расположенных различных дугогасительных материалов, а дугогасительные устройства выполнены в виде решетки с пластинами, которые имеют клинообразный вырез, начинаются с двух различных уровней и при вхождении в эту решетку дуга разбивается на короткие участки в два приема и гаснет внутри камеры, не успевая нагревать ее спаренные стенки. Техническим результатом является повышение отключающей способности контакторов и снижение коммутационных перенапряжений. 6 ил.

Изобретение относится к вакуумным выключателям и может быть использовано в вакуумных дугогасительных камерах высокого напряжения. Контактная система вакуумной дугогасительной камеры содержит соосно расположенные подвижный и неподвижный контактные узлы, каждый из которых состоит из токоподвода в виде стержня и присоединенной к нему контактной детали с плоской поверхностью контактирования. В центре плоской поверхности контактирования подвижного контактного узла выполнено углубление, а в центре плоской поверхности контактирования неподвижного контактного узла закреплен выступающий над поверхностью цилиндрический контакт, который выполнен из спрессованной смеси порошков с высокой и низкой удельной электропроводностью так, что концентрация порошка с высокой удельной электропроводностью монотонно убывает от закрепленного конца цилиндрического контакта до свободного. Соосно расположенные углубление и цилиндрический контакт выполнены с размерами, обеспечивающими их электрическое соединение. Технический результат - предотвращение возникновения дуги при размыкании контактных узлов и, как следствие, предотвращение их эрозионного разрушения, повышение ресурса и надежности конструкции контактной системы вакуумной дугогасительной камеры. 2 ил.

Газонаполненный аппарат включает закрепленные на общей опорной раме (1) расположенные один за другим, по крайней мере, три полюса, каждый из которых содержит выключатель, размещенный в горизонтально расположенном корпусе (2), и блоки, включающие ввод (4) с узлом вывода (5). По крайней мере, один блок каждого полюса содержит разъединитель, установленный в газонаполненном корпусе (3), который соединен с основанием ввода (4). Каждый блок с разъединителем снабжен внешним заземлителем, выполненным в виде неподвижного контакта (6) и взаимодействующего с ним поворотного контакта (7). Поворотные контакты (7) внешних заземлителей связаны между собой и с приводом заземлителей механизмом поворота и шарнирно установлены при помощи элементов механизма поворота на боковых поверхностях газонаполненных корпусов (3) разъединителей. Неподвижные контакты (6) закреплены на узлах выводов (5) вводов (4) так, что при взаимодействии контактов (6, 7) поворотные контакты (7) располагаются вдоль вводов (4). Технический результат - уменьшение габаритов и металлоемкости аппарата. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.
Наверх