Быстродействующий автоматический выключатель постоянного тока

 

>702421

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. саид-ву(22) ЗаЯвлено 07.09.77 (21) 2522968/24-07 с присоединением заявки М (23) ПриоритетОпубликовано 05.12.79. Бюллетень М45

Дата опубликования описания 08.12„79 (5I)M. Кл.

Н 01 Н 33/08

Государственный комктет

СССР оо делам нэооретеннй н открытей (53 ) УД К 62 1. 31 6. .542 (088. 8) (72) Авторы изобретения

Л. К. Скурыгин, H. С. Кузнецов, И. N. Важенин, Б. Э. Кравчик, Б. Ф. Четвериков и В. В. Анушат (7l ) Заявитель (54) БЫСТРОДЕЙСТВУЮШИЙ АВТОМАТИЧЕСКИЙ

ВЫКЛЮЧАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО ТОКА

Изобретение относится к еле ктротехнике, а более конкретно к устройствам . высокого напряжения, предназначенным для ограничения тока.

Известны быстродействующие выклю5 чатели постоянного тока, содержащие быстродействующий привод, контактную систему и цугогасительную камеру с продольной внутренней перегородкой, на которой размещен цугогасительный рог (1j.

Из-за отсутствия собственного магнитного дутья в дугогасительной камере такого выключателя скорость подъема напряжения на цуге при отключении аварийного тока мала, слецовательно, увеличивается полное время отключения и уменьшается токоограничивающая способность выключателя, 20

Известен также быстроцействующий автоматический выключатель постоянного тока, содержащий быстродействующий привод. Контактную систему, катушку магнитного дутья и цугогасительную камеру, включающую в себя наружные стенки, продольные внутрейние 3 -образные перегородки, установленные симметрично и охваченные П-образными магнитопроводами, основные и дополнительный дугогасительные рога (2)..

Эти выключатели рассчитаны на напряжение не выше 1050 В. На более высокие напряжения они получаются больших габаритов из а увеличения размеров дугогасительной камеры, что в свою очерець вецет к уменьшению скорости подъема напряжения на цуге, Целью изобретения является повышение коммутационной способности.

Для этого дугогасительная камера снабжена цополнительной процольной перегородкой, на которой с обеих сторон установлены, клинья; У-образные перегородки выполнены с У-образной прорезью в срецней части, а в нижней части снабжены выступами, причем дополнительная

702421

gyги и облегчения захода ее в рабочие щели цугогасительной камеры. В средней части перегородок 1 7 имеется про- резь 25 У-образной формы. Клинья 23 и цополнительная перегородка 19 выполнены из дугостойкого изоляционного материала.

Выключатель, рассчитанный на прямой .и обратный токи, работает следующим образом..

При отключении выключателя ток, протекающий через размагничивающий виток 12, создает в месте касания яко-° ря 2 и магнитопривода 11 магнитный

15 поток, который направлен встречно потоку, создаваемому током в удерживаюшей катушке 3. В результате сила, удерживающая якорь 2 в положениии "включено", исчезает. В то же время в левом

20 зазоре между якорем 2 и магнитопроводом 11 магнитный поток создает силу, стремящуюся перевести якорь 2 в положение отключено . процольная перегородка установлена так, что целит цугогасительную камеру на две равные части, основные и дополнительный цугогасительные рога расположены с обеих сторон дополнительной

5 продольной перегородки, а клинья расположены в пазах У-образных перегородок., Клинья и дополнительная продольная перегородка выполнены из.дугостойкого изоляционного материала, а стенки каме ° 10 ры выполнены из газогенерирующего материала.

Быстродействующий автоматический выключатель содержит быстродействующий привод, в который входит магнитопровод 1, якорь 2, удерживающая катуш ка 3, отключающая пружина 4. Якорь 25

2 через тягу 5 связан с подвижным контактом 6 контактной системы. Контактная система включает пружину 7, осуществляющую контактное нажатие, изоляционную панель 8, на которую установле-З0 на сериесная катушка 9 магнитного дутья являющаяся одновременно неподвижным контактом. Неподвижный контакт 9 снабжен токоведушей шиной 10.

Через окно магнитопровоца 11 прохо- >5 д ит разма гничивающий виток 1 2, оканчивающийся выводной шиной 13. На магни- . топровоце 11 размещена катушка 14 для

Cf оперативного включения выключателя.

Дугогасительная система содержит подвижный контакт 6, неподвижный контакт 9 и дугогасительную камеру, состоящую из наружных стенок 15, выполненных из газогенерирующего материала, 45 торцовых стенок 16, внутренних перегородок 17 У-образной формы, охваченны (П-образными магнитопроводами 18, дополнительной внутренней продольной перегородки 19, разделяющей камеру пополам50 лугогесительных ocHQBHblx 20 и лооолни тельного 21 рогов и нлямягесительных решеток 22, служащих для снижения звукового и светового эффектов при разрыве дуги. На перегородке 19 с обеих сторон размещены клинья 23. На нижней части перегородок 17 размещены высту- пы 24 для прецварительного разворота

На фиг. 1 изображен предлагаемый выключатель; на фиг. 2 — разрез А-А

/ фиг. 1; на фиг. 3 — разрез Б-Б фиг. 1;,на фиг. 4 — разрез В-В фиг, 3; на фиг. 5 схематически показаны этапы горения дуги в одной щели камеры.

Быстродействие электромагнитного привода обеспечивается тем, что удерживающий поток не уничтожается, а вытесняется в левый зазор между якорем

2 и магнитопроводом 11, т. е. этот поток, ранее удерживающий якорь 2 в по-. ложении "включено",. теперь помогает перебросить его в положение "отключено .

Возникающая на контактах 6 и 9 дуга под действием поля катушки магнитного дутья выдувается вверх и попадает на основные рога 20 дугогасительной камеры. Двигаясь по основным рогам

20, дуга предварительно раэворачивается выступами 24 на У-образных перегородках 17 для облегчения захода дуги в рабочие щели дугогасительной камеры и достигает golIoëíèòåëüíoão рога 21, который целит дугу на две, включенные послецовательно. Дальнейший процесс растяжения и гашения дуг происходит в обеих щелях камеры. Так как обе щели работают аналогично, то рассмотрим работу одной из них.

Под действием магнитного поля, создаваемого током в gyre и П-образными магнитопроводами 18; дуга продолжает двигаться вверх, а основания цуги движутся по основному рогу 20 и соответствующей половине цополнительного рога 21. По. мере продвижения вверх дуга проходйт прорезь 25 на перегородке 17 и цостигает У-образного выреза перего21 6 по сравнению, например, с выключателями типа АБ-2/4 и типа ВАБ-28, которые рассчитаны на токи короткого замыкания соответственно 1 5 и 1 0 и A.

Формула изобретения, 1. Быстродействующий автоматический выключатель постоянного тока, содержащий быстродействующий привод, контактную систему, катушки магнитного дутья и дугогасительную камеру, вклю-. чающую в себя наружные стенки, продольные внутренние У-образные перегородки, установленные симметрично и охва-! ченные П-образными магнитопроводами, основные и дополнительный дугогасительные рога, о т л и ч а ю m и и с я тем, что, с целью повышения коммутационной способности, дугогасительная камера снабжена дополнительной продоль. ной перегородкой, на которой с обеих, сторон установлены клинья; У-образные перегородки выполнены с У-образной про резью в средней части, а в нижней части снабжены выступами, причем дополнительная продольная перегородка установлена так, что целит дугогасительную камеру на две равные части, основные и дополнительный дугогасительные рога расположены с обеих сторон дополнитель» ной продольной перегородки, а клинья расположены в пазах У-образных перего. родок.

2. Быстродействующий автоматический выключатель по п. 1, о т л и ч.а юш и и с я тем, что клинья и дополнительная продольная перегородка выполнены из дугостойкоГо изоляционного материала. е.

3. Быстродействуюший автоматический выключатель по п. 1 о т л и ч а ю— шийся тем, что наружные стенки камеры выполнены из газогенерирующего материала.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Голубев А. И. Быстродействующие автоматические выключатели, Л., "Энергия.", 1964, с. 145.

2. Авторское свидетельство СССР

М 237220, кл. Н 01 H 33/08, 1965.

5 7024 родок 1 7. При этом средний отрезок дуги вытесняется клином 23 в широкую часть щели (фиг. 5). 3 -образная прорезь 25 обеспечивает изоляционные расстояния для напряжения пробоя по поверхности .J -образных перегородок 1 7 в области загиба рогов

20 и 21, а также подает свежий воздух в пространство под дугой, что ускоряет деониэацию воздушного промежутка меж- 10 ду рогами и исключает повторные пробои .

По мере продвижения вверх цуга касается наружных стенок 15, выполненных иэ газбгенерирующего материала, охлаждается и за счет выделения газов направлен-1 ные вверх газодинамические силы усиливаются, что позволяет увеличить скорость движения дуги в рабочих щелях и повысить градиент напряжения на дуге. По мере дальнейшего .Продвижения дуги вверх20 она растягивается и, достигнув верхних концов П-образных магнитопроводов 18, полностью выходит в широкую часть щели, ограниченную наружной стенкой 15, верхними концами -образной перегород25, ки 1 7 и дополнительной перегородкой 19, Переход от узкой части щели к ее широкой части резкий, и дуга, попав в широкий объем, не может войти обратно в узкую часть щели. Вход ионизированных

30 газов в узкую часть щели по той же при. чине затруднен, что исключает возникно.вение повторных пробоев. Таким образом, дуга стабилизируется в широком объеме, длина ее в течений вбего времени гаше ния практически не меняется, а напряжение. на цуге вследствие этого остается неизменным. Горячие газы вытекают из

:щели через пламягасительные решетки 22;, 40 охлаждающие дугу, которая гаснет и отключает аварийную цепь. ,Размещение клиньев на дополнительной внутренней перегородке позволяет . среднюю часть ствола дуги стабилизировать в верхнем положении. достижению 4 этой цели способствует У-образные прорези в средней части У-образных перегородок 1 7. Наличие выступов в нижней части У-образных перегородок облегчает деление цуги на две.

У описываемого выключателя полное время отключения в 1,5 раза меньше, а напряжение на дуге в 1,5-2 раза больше, 702 12 l го

/

Фиг. Р ю ч

24 17

Фиг. 4

Заказ 7600/48 Тираж 923 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель Г. Глеклер

Редактор IO. Челюканов Техред К. Шуфрич Корректор H. Степ