Высоковольтная дугогасительная камера



Высоковольтная дугогасительная камера
Высоковольтная дугогасительная камера
Высоковольтная дугогасительная камера
Высоковольтная дугогасительная камера
Высоковольтная дугогасительная камера
Высоковольтная дугогасительная камера

 


Владельцы патента RU 2551360:

Открытое акционерное общество "Всероссийский научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт электровозостроения" (ОАО "ВЭлНИИ") (RU)

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 дугогасительным камерам высоковольтных пневматических и электромагнитных контакторов электроподвижного состава.

Известны высоковольтные дугогасительные камеры, состоящие из двух изоляционных стенок, магнитных полюсов и двух рядов металлических пластин с пламягасительной решеткой.

Электрическая дуга под действием электродинамических сил и магнитного дутья, пройдя узкую щель, образуемую изоляционными стенками, входит в пространство между двумя рядами металлических пластин, а затем в дополнительный ряд параллельных пластин, расположенных напротив пластин решетки, не пересекающих щель на расстоянии не более ширины щели или (как вариант) в пламягасительную решетку, пластины которой расположены поперек щели. (Авторское свидетельство №509905, кл. Н01Н 9/36, H01H 33/10.)

Недостатком известной конструкции дугогасительной камеры является то, что при повышении напряжения резко увеличиваются токи проводимости (утечки), нагрев камеры, которые являются причиной замедления гашения дуги, и большие габариты камеры.

Наиболее близким к заявленному объекту является дугогасительная камера, содержащая спаренные изоляционные стенки, образующие между собой входную щель в зоне предварительного растяжения дуги, дугогасительные устройства в зоне гашения дуги, верхний и нижний рога, два магнитных полюса, охватывающие снаружи изоляционные стенки, и перфорированную изоляционную пластину, вставленную в паз на выходе камеры. Каждая из спаренных стенок отпрессована как единое целое из отдельно расположенных различных дугогасительных материалов, имеющих в районе предварительного растяжения дуги, рогов и полюсов стабильные повышенные механическую и электрическую прочности и низкую степень влагопоглощения и в зоне гашения дуги дугогасительных устройств повышенную стабильную дугостойкость. (Патент №2290711, кл. Н01Н 33/04.)

Недостатком известной конструкции высоковольтной дугогасительной камеры является длительное, устойчивое горение дуги в зигзагообразной щели (лабиринте).

Целью изобретения является сокращение продолжительности горения дуги, повышение отключающей способности контакторов и снижение коммутационных перенапряжений.

Поставленная цель достигается тем, что высоковольтная дугогасительная камера, содержащая спаренные изоляционные стенки, образующие между собой входную щель в зоне предварительного растяжения дуги, дугогасительные устройства в зоне гашения дуги, верхний и нижний рога, два магнитных полюса, охватывающие снаружи изоляционные стенки, и перфорированную изоляционную пластину, вставленную в паз на выходе (лабиринте) камеры, каждая из спаренных стенок отпрессована как единое целое из отдельно расположенных различных дугогасительных материалов, имеющих в районе предварительного растяжения дуги, рогов и полюсов стабильные повышенные механическую и электрическую прочности и низкую степень влагопоглощения и в зоне гашения дуги дугогасительных устройств повышенную стабильную дугостойкость, отличается тем, что 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.

Новые признаки предлагаемой высоковольтной дугогасительной камеры, где дугогасительные устройства выполнены в виде решетки с пластинами, имеющими клинообразный вырез, начинаются с двух различных уровней, позволяют разбивать дугу на короткие участки в два приема, сокращать тем самым время горения дуги и снижать коммутационные перенапряжения.

Сущность заявляемого изобретения поясняется чертежами, где

на фиг.1 - высоковольтная дугогасительная камера;

на фиг.2 - сечение А-А высоковольтной дугогасительной камеры;

на фиг.3 - сечение Б-Б высоковольтной дугогасительной камеры;

на фиг.4 - решетка с пластинами высоковольтной дугогасительной камеры;

на фиг.5 - вторая сторона высоковольтной дугогасительной камеры;

на фиг.6 - сечение В-В высоковольтной дугогасительной камеры.

Предлагаемая высоковольтная дугогасительная камера содержит спаренные изоляционные стенки 1, 2, образующие широкую щель δ1 с поперечными изоляционными перегородками 3, 4, 5, 15, 16, 17, ориентированными радиально. Крайние перегородки 3, 5, 15, 16 выполнены с изгибом относительно своей оси во внешнюю сторону. Стенки камеры 1, 2 из отдельно расположенных различных дугогасительных материалов имеют прямоугольные выступы 6, 7, 8, 9, которые, чередуясь на стенках между собой, образуют дополнительную дугогасительную щель δ. Дугогасительные рога 10, 11 установлены между спаренными стенками 1, 2 и магнитными полюсами 12, 13, охватывающими камеру с внешней стороны и перекрывающими примерно половину площади щели 51 с поперечными изоляционными перегородками 3, 4, 5, 15, 16, 17 с двух сторон. Перфорированная изоляционная пластина 14 вставлена в паз на выходе камеры с возможностью снятия ее сдвигом вверх без разбора камеры. Решетка с пластинами 18, 19, имеющими клинообразный вырез, расположена на спаренных изоляционных стенках 1, 2 перед перфорированной пластиной 14 и образует дугогасительную щель 52 таким образом, что дуга при вхождении в эту решетку разбивается на короткие участки в два приема.

Работает предлагаемая высоковольтная дугогасительная камера следующим образом.

При размыкании контактов аппарата возникающая электрическая дуга под действием собственных электродинамических сил и внешних электромагнитных сил, создаваемых дугогасительной катушкой и магнитными полюсами 12, 13, удлиняясь, сходит с контактов на дугогасительные рога 10, 11 и перебрасывается в высоковольтную дугогасительную камеру, свободно заходит в широкую щель 51 дугогасительного устройства с изоляционными перегородками 3, 4, 5, 15, 16, 17, образованную дугогасительными спаренными стенками 1, 2. Достигнув концов рогов 10, 11, дуга продвигается по изоляционным поперечным прямоугольным выступам 6, 7, 8, 9, огибая их, дополнительно удлиняется, касаясь стенок 1, 2 в узкой щели 5, и при этом предварительно охлаждается. Дуга, предварительно удлиненная и охлажденная, под действием собственных электродинамических сил и внешних электромагнитных сил, создаваемых дугогасительной катушкой и магнитными полюсами 12, 13, заходит в основное дугогасительное устройство, выполненное в виде решетки с пластинами 18, 19, которые имеют клинообразный вырез, образуют щель 52 и начинаются с двух различных уровней, разбивается на короткие участки в два приема, охлаждается и гаснет внутри камеры. При этом ни дуга, ни ее пламя не выходят за пределы камеры, закрытой перфорированной изоляционной пластиной 14, и не нагревают спаренные изоляционные стенки 1, 2, выполненные из различных дугогасительных материалов.

Предложенная конструкция камеры позволяет при номинальных и предельных токах иметь насыщение электромагнитных полюсов 12, 13, чтобы обеспечить стабильное по величине магнитное поле в зоне горения дуги, скорость движения дуги в широкой щели 51, интенсивность гашения и незначительные коммутационные перенапряжения. При небольших токах полюсы 12, 13 не насыщены и основное падение магнитного потенциала приходится на воздушный зазор в зоне горения дуги между полюсами 12, 13, что позволяет расширить диапазон отключаемых токов в сторону малых величин. В обоих случаях обеспеченно надежное плавное вхождение дуги в широкую щель 51, в ступенчатый прямоугольный лабиринт 6, 7, 8, 9 с щелью 5 и решетки с пластинами 18, 19, имеющими клинообразный вырез, начинающимися с двух различных уровней с щелью 52, гашение дуги на выходе камеры проходит без резких хлопков и опасных перенапряжений.

Следует отметить еще и то, что в самом начале дуга, огибая средние перегородки 4, 17, не останавливается в начале средних перегородок 4, 17, а продолжает движение от контактов по рогам 10, 11 и в районе полюсов 12, 13, не успевает прожигать стенки 1, 2 камеры, нагревать их, перебрасывается к дугогасительным устройствам, выйдя из зоны действия внешнего электромагнитного поля дугогашения, где удлиняется электродинамическими силами и силами, создаваемыми генерируемыми газами в узкой щели, и полностью гасится внутри решетки с пластинами, которые имеют клинообразный вырез и начинаются с двух различных уровней.

Тем самым достигается сокращение времени горения дуги, повышение отключающей способности контакторов и снижение коммутационных перенапряжений.

Высоковольтная дугогасительная камера, содержащая спаренные изоляционные стенки, образующие между собой входную щель в зоне предварительного растяжения дуги, дугогасительные устройства в зоне гашения дуги, верхний и нижний рога, два магнитных полюса, охватывающие снаружи изоляционные стенки, и перфорированную изоляционную пластину, вставленную в паз на выходе камеры, причем каждая из спаренных стенок отпрессована как единое целое из отдельно расположенных различных дугогасительных материалов, имеющих в районе предварительного растяжения дуги, рогов и полюсов стабильные повышенные механическую и электрическую прочности и низкую степень влагопоглощения и в зоне гашения дуги дугогасительных устройств повышенную стабильную дугостойкость, отличающаяся тем, что дугогасительные устройства выполнены в виде решетки с пластинами, имеющими клинообразный вырез, начинающимися с двух различных уровней, и при вхождении в эту решетку дуга разбивается на короткие участки в два приема.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к сильноточной коммутирующей аппаратуре многократного действия, работающей в цепях постоянного и переменного тока, и может быть использовано в системах питания электрофизических установок.

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

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.

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 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