Устройство для гашения электрической дуги

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОЬРЕтЕНИЯ

К ПАТЕНТУ

5270

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительный к патенту л.- "Н 01Н 33!82 (22) Заявлено 25.03.74 (21) 2007873/07 (23) Приоритет — (32) 30.03.73

3(31) Р 23 16 009.0,(33) ФРГ

Опубликовано 30.01.77. Бю,1,1етень „ ?е 4

Государственный кв?иитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

О) 3 ДК 621.316.542 (088.8) ДclT l Оllу 0 11111013а llllя Оп пса?и?111 2 ; .0:3.7 ( (72) Автор изобретения

Иностранец

Вальтер Хертц (ФРГ) Иностранная фирма

«Сименс АГ» (ФРГ) (71) Заявитель,(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГА1ЦЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ДУГИ

Изобретение относится к устройству для гашения электрической дуги в выключателе с газовым дутьем, особенно в поршневом выключателе.

Известны устройства для гашения электрической дуги, содержащие контактную и поршневую системы (1), недостатком которых является то, что при определенных условиях выделяющаяся в дугогасительной камере энергия не может отводиться гасящей средой и возможно попадание загрязненных паров в зону горения дуги.

Известно также устройство для гашения электрической дуги в выключателе с газовым дутьем, содержащее подвижный и неподвижный электроды, расположенные внутри поршневого цилиндра и образующие с ним дугогасительный канал (2).

Однако такое устройство сче обеспечивает надежного гашения дуги, так как в нем также не исключена возможность попадания горячих газов, загрязненных парами металла, в зону горения дути.

Цель изобретения — повышение надежности работы устройства для гашения электрической дуги.

Это достигается тем, что на неподвижном элек!роде закреплен изоляционный элемент с ду гога сител ьны м каналом.

Обратный клапан рас:оложсн в кольцевой щели, образованной в изоляционном элементе и расположенной концентрично зоне гашения дуги.

Обратнь!й клапан изготавливают в виде пружинящих пластин плп шарнирно закреплен?:ûõ пластин.

Кольцеву lo ще Ib снабжают р«дпа.1?и!»DIII ребрами.

Поршень снабжают всасывающим клана!?ом.

Иа фпг. 1 110казапа поршневая Гасящая с;1 стема, в разрезе; на фнг. 2 — выполнение гасящего устройства с кольцевым поршнем; нп фиг. 3 изображены обратные клапаны, продольный разрез; на фиг. 4 — то же, поперечный разрез.

С неподвижным электродом 1 выключателя жестко связан изоляционный элемент 2, выполненный по профилю сопла и обеспечивающ?гй обдув дуги 3, горящей меж.,",. неподвижным э:lектродом 1 и подвижным Э.1сктродом 4. В изоляционном элементе 2, служащем для направления потока, находятся распредеее о! ру ж l00T11 анапы 5, которые сжатый цилиндром G гасящий газ попадает в кольцевую полость 7 и примыкающую к ней дугогасительную полость 8. Цилиндр 6 герметично уплотнен относптслы:о непОДВ11жпОГО элc13TP07ë 1 11 cк0.1ьзпт по эTÎМУ

545270

65 электроду и по изоляционному элементу 2, который служит также направляющей деталью для цилиндра 6. В каналах расположено по одному обратному клапану 9, которые пропускают поток газа только в одном направлении, в дугогасительную полость 8. Обратные клапаны 9 могут быть выполнены тарельчатыми с уплотнением 10, поджатым пружиной 11 к поверхностям прилегания. Пружина 11 скользит по стержню 12, который подвижно установлен в отверстии 13 с возможностью осевого перемещения.

В качестве обратных клапанов могут использоваться также другие створчатые системы, работающие по принципу сердечных клапанов.

В замкнутом исходном положении подвижного электрода 4 система находится под начальным давлением, одинаковым для всех ее частей (например, при использовании в качестве гасящей среды шестифтористой серы может составлять 6 атм). Г1ри выключении цилиндр 6 перемещается вправо, а вместе с ним и электрод 4, в полости 14 цилиндра повышается давление, которое через клапаны 9 устанавливается также в кольцевой полости

7. До тех пор, пока электрод 4 еще движется внутри электрода 1, кольцевая полость 7 герметично закрыта. После предварительного сжатия при открывании выходного сечения для потока, когда электрод 4 выходит из электрода 1, гасящий газ из полости 14 протекает через каналы и через кольцевую полость 7 к дуге 3, которая возникает между концами электродов 1 и 4. Газ течет через электрод 1, а после открывания сопла, образуемого изоляционным элементом 2, также и в полость

15, образуемую внешней поверхностью электрода 4 и внутрен ней поверхностью цилиндра 6.

Если давление в дугогасительной полости 8 достигает или даже превышает давление в полости 15, клапаны 9 прижимаются к своим седлам и закрывают полость 14 так, что обратного потока не может быть.

Обратное движение цилиндра 6 и связанного с ним подвижного электрода 4 исключено.

Как только давление в дугогасительной полости 8 в течение полуволны уменьшается, поток гасящего газа из полости 14 возобновляется, и свежий газ поступает к участку гашения.

Кроме улучшения выключающих свойств выключателя переменного тока, возможно также экономное выполнение привода для подвижных частей поршневого выключателя с газовым гашением.

Сжатие гасящего газа может осуществляться кольцевым поршнем 16, связанным с электродом 4, вместо цилиндра 6 (фиг. 2). Подвижный электрод 4 выключателя показан в положении выключения. Между концом неподвижного электрода 1 и подвижного электрода 4 возникает дуга 3. Кольцевой поршень

16 создает сжатие гасящего газа в полости

14. 11оршень 16 приводится в дви кение через штанги 17 вместе с электродом 4. В устройстве, выполненном по другому варианту (фиг. 3), поток газа создается поршнем 18, который выполнен так, чтобы при сжатии гасящего газа в полости 14, оставался возможно меньший мертвый объем. С неподвижным электродом 1 жестко связан изоляционный элемент 2, который укреплен на цилиндре 6. Поршень 18 перемещается приводом вместе с электродом 4. Г1оршень 18 может быть жестко связан с цилиндром 6. Тогда электрод 1, который жестко связан с изоляционным элементом 2, в процессе выключения сдвигается влево. При этом движении изоляционный элемент 2 скользит в цилиндре 6.

В результате этого газ, находящийся при предварительном давлении, сжимается в полости

14 и через гасящие каналы 5 в изоляционном элементе 2 попадает в кольцевую полость

7, а оттуда течет к дуге, горящеи между электродами 1 и 4. При работе с шестифтористой серой в качестве гасящего газа предварительное давление гасящего газа в полости 14 может составлять, например, 6.10" н!м- .

Клапаны 9 выполняют из пружинящих пластин или створок, которые отжимаются потоком газа из полости 14. Открытое положение пружинящих пластин ограничивается специальными упорами 19, которые при появлении повышенного давления закрывают проточные каналы и тем самым предотвращают обратный поток.

Обратный клапан 9 изготавливают в виде шарнирно закрепленных пластин (фиг. 4).

Так как открытое положение пластин определено упорами 19, не требуется никакого механического натяга, чтобы держать их в состоянии покоя закрытыми.

В кольцевой полости 7 в радиальном и в осевом направлениях располагаются ребра 20 таким образом, что кольцевой объем полости

7 делится на отдельные камеры. Ребра 20 выполняют из пластмассы, изоляционного материала, или из металла. С помощью этих ребер можно получить равномерный поток в кольцеВоН полости 7 в направлении к дугогасительной полости 8 и к дуге 3.

При замыкании выключателя полость 14 должна снова заполниться газом, так как при этом возникает пониженное давление по сравнению с остальным пространством выключателя, клапаны 9 также закрываются. Полость 14, таким образом, не может наполняться через полость 7 и канал 5. Поршень 18 поэтому снабжается одним или несколькими обратными клапанами 21. Они могут быть выполнены по типу клапанов 9. Так как эти клапаны 21 не должны быть особо быстродействующими, достаточно иметь один всасывающий клапан или небольшое их число со сравнительно большим сечением.

545270

Формула изобретения

1. Устройство для гашения электрической дуги в выключателе с газовым дутьем, содержащее подвижный и неподвижный электроды, расположенные внутри поршневого цилиндра и образующие с ним дугогасительный канал, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности работы, на неподвижном электроде закреплен изоляционный элемент с дугогасительным каналом, в котором в зоне гашения дуги расположен обратный клапан.

2. Устройство по п. 1, отл ич а ю щ ее с я тем, что обратный клапан расположен в кольцевой щели, образованной в изоляционном элементе и расположенной концентрично зоне гашения дуги, 3. Устройство по пи. 1 и 2, о т л и ч а ю щее с я тем, что обратный клапан выполнен в виде пружинящих пластин.

4. Устройство по пп. 1 и 2, о тл и ч а ю ще е5 ся тем, что обратный клапан выполнен в виде шарнирно закрепленных пластин.

5. Устройство по п. 2, о тли ч а ющее ся тем, что кольцевая щель снабжена радиальными ребр а ми.

10 б. Устройство по п. 1, о тлич ающеес я тем, что поршень снабжен всасывающим клапаном.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

15 1. Патент СШЛ № 2056033, кл. 200 †1, 1969.

2, Лвт. св. № 289455, кл. Н 01 Н 33/82, 1968 (прототип) .