Ультразвуковое дугогасительное устройство

 

Оп ИСААКИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

И АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22} Заявлено 1 21076 (21) 2410427/24-07 с присоединением заявки №

2 (51) М. Кл.

Н 01 Н 33/75

Гаарднрвтввнный намнтат

Ваввтн Мнннатрав GOOP на нанна нвайрвтвннй н атнрытий (23) Приоритет (43) Опубликовано 150378. 6 <Н4 №10 (53) УДЫ 621. 318, 56 (088.8) (45) Дата оп бликоваттив оттисаиии230278 (72) авторы изобретении л. и. пятыхнн, и. А. Ворона, A. м. мамай и A. A. Свидло (71) Заявитель (5 4 ) УЛЬТРАЗВУКОВОЕ ДУГОГАС ИТЕЛЬНОЕ

УСТРОЙСТВО

Изобретение относится к области прикладной электротехники, в част- . ности к устройствам для гашения или предотвращения образования дуги в высоковольтных выключателях масляного типа.

Известны дугогасительные устройства мощных выключателей, в которых гашение дуги возникающей между подвижным .и неподвижным контактамн 10 при их работе, осуществляется за счет принудительного введения потока ругогасящей среды в межконтактный промежуток. Направленное движение дугогасящей среды между контактами обес- 15 печивается обычно с помощью noðöÿåвыи устройств и направляющих зле ментсй (щелевьтх сопел;.отражахеттей . ,и др} Я укаЗЪйнан@ дуг.огаснтельныв ус-- йО тройства громоздки, сложны но устройству,и:кроме.. того йедостаточно надежны и долговечйы из-.за наличия в них подвижных деталей;

Главным принципиальным недостатком существующих дугогасительных устройств является то, что они не препятствуют возникновению дуги, а позволяют лишь.гасить возникшую дуНу, уменьшив тем самым время вредно. го воздействия дуги на контакты и дугогасящую среду.

Поэтому при использовании дугогасительных устройств, основанных на принципе принудительного обдува дуги, неизбежен постепенный износ контактов н потеря свойств дугогасящей среды под действием дуги.

Наиболее близким к изобретению техническим решением является дугога." сительное устройство, в котором для упрощения конструкции н улучшения дугогашения применен магнитострнкционный элемент, расположенный в фокусе отражателя, выполненного в

Форме гиперболоида, направленного в сторону оси контактов. Магнитострикцнонный элемент выполнен в виде стержня с плоским торцом, обращенным в,сторону дуги, и полусферическим торцом, обращенным к отражателю (21

На магнитострикционном элементе имеется обмотка, подсоединенная к высокочастотному блоку питания. Подвод масла к магнитострикционному элементу осуществляется через патрубки. При размыканнн контактов включается блок питания и за счет колебаний магнитострикцнонного элемен» та создается необходимое давление на масло,, направляемое при помощи отражателей непосредственно на дугу. Масло течет к дуге, а образующаяся У торца магнитострикционного элемента зона разрежения заполняется через пат" 5 рубок новой порцией масла. Эта порция масла направляется к дуге следующим колебательным импульсом магннтострикционного элемента.

В рассматриваемом,цугогасительном устройстве магнитострикционньМ элемент, включаемый s работу одновременно с размыканием контактов, выполняет роль насоса или поршня, подающего масло в межконтактный промежуток для обдува уже возникшей между контактами дуги. Поэтому применение данного, .дугогасительного устройства, как и других устройств, основанных на принципе обдува дуги, не позволяет предотвратить возникновение дуги и связанного с ней износа контактов и термохнмического разрушения дугогасящей среды.

Пля повышения эффективности дугога.шення нли полного предотвращения @ возникновения дуги в предлагаемое устройство вкл|очен блок задержки, который подает сигнал на размыкание контактов после включения в работу магнитострикционных элементов, обеспечивающих за счет ультразвукового капнллярного эффекта проникновенйя дугогасящей среды в капиллярный зазор между контактами до начала их размыкания н подключен между Зб блоком питания и обмоткой электромагнитного привода. Вероятность полного ,предотвращени+ возникновения дуги зависит от рабочего напряжения и мощности высоковольтного вьп:;ючателя. 4Î

Ультразвуковой капиллярный эффект, положенный в основу работы предлагаемого дугогасительного устройства,,заключается в,аномальном увеличении

М десятки раз) скорости движения и,щ высоты подъема жидкости в капиллярах при непосредственном воздействии на жидкость ультразвука. Магнитострик« а4ионные элементы, вызывающие ультразвуковой капиллярный эффект, могут 6О быть расположены или в дугогасящейсреде„ или закреплены непосредственно на контактах, возбуждая в них ультразвуковые колебания °

На чертеже изображен один нз возможйых.вариантов описываемого устройства.

В корпУсе 1 высоковольтного выключателя, заполненном дугогасящей жйдкостью, расположены неподвижный и подвижный контакты 2 и 3, соответственно. .Цля управления работой контактов имеется электромагнит 4. Иагнитострикционные элементы 5 могут быть выполнены в виде стержня с плоским. торцом, обращенным к отражателю б. На отражафеле б закреплены патрубки 7, черекоторые осуществляется циркуляция дугогасящей среды при работе магнитострикционных элементов 5. Иагнитострикционные элементы 5 q, отражателем 6 и патрубками 7 смонтированы на корпусе 1 так, чтобы создаваемый с их помощью поток дугогасящей среды был направлен на межконтактный зазор, в котором возможно возникновение дуги. На Магнитострикционных элементах 5 имеются обмотки,В, подсоединенные к высокочастотному блоку питания 9. Электрическая схема дугогасительного устройства содержит блок задержки 10 (Например, реле времени Ql — или РС -цепь), который подает сигнал на электромагнит 4, размыкающий. контакты 2 и 3, после включения блока питания 9 магнитострикционных элементов 5 °

При включении в работу магнитострикционных элементов 5 дугогасящая среда под действием ультразвуковых .колебаний проникает между замкнутымн контактами 2 и 3 за счет ультразвукового капиллярного эфФекта до начала размыкания контактов.

Поэтому сопротивление в цепи контактов 2 и 3 возрастает и возникновение дуги при их размыкании затрудняется. Время задержки сигналов на размыкание контактов 2 и 3 по отношению к сигналу на включение магнитострикционных элементов 5 зависит от формы контактов, удельного давления на контактных поверхностях, температуры дугогасящей жидкости и других Факторов и поэтому определяется экспериментально для конкретной конструкции и условий работы выключателя.

Принудительное введение дугогасящей среды между контактами перед их размыканием позволяет за счет повышения сопротивления в цепи контактов полностью исключить возникновение дуги нли в случае пробоя слоя дугогасящей среды уменьшить мощность дуги и тем самым повысить эффективность дугогашения.

Формула изобретения

Ультразвуковое дугогаситеяьное устройство для высоковольтных выключателей масляного типа, содержащее нецодвижные контакты и подвижный контакт с электромагнитным приводом, по крайней мере один магнитострикционный элемент обеспечивающий с помощЫ отражателя направленное движение дугогасящей среды в сторону áÒ контактной пары и высокочастотный блок литания обмоток магнитострИкционнь элементов, о т л и ч а ю щ е е с) 598148

Составитель В. Попова

Редактор И. Марголис Техред К.Гаврон Корректор С. Ямалова

Заказ 1259/44 Тираж 960, Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений н открытий

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

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 тем, что, c целью повьиаения эффективности дугогаюения и предотвращения возникновения дуги, оно снабжено блоком задержки, включенным между высокочастотным блрком питания-и обмоткой электрсмагнитйого прйвода и подающим сигнал на размыкание контактов после включения в работу высокочастотного блока питания обмоток магнитострикционных элементов, нагнетающих дугогасящую среду между контактами до начала их размыкания.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство

9 54331, кл. Н 01 Н 33/35, 1938.

2. Авторское свидетельство щ 9 420002, кл. Н 01 Н 33/75, 1974.