Дугогасительное устройство для газового выключателя с несимметричным дутьем

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

lii>917230 (6l ) Дополнительное к авт. свнд-ву(22) Заявлено 250980 (21) 2985168/24-07 с присоедииениеат заявки М (23}Прморитет(5! )М. Кл.

Н 01 Н 33/74

3ЬаударстаснныН квинтет

СССР вв делаи наабретеннй н отнрытнй

Опубликовано 3003р2. Бюллетень М 12

Дата опубликования описания 300382 (53) УДК 621. 316.

° 54(088 8) (54) ДУГОГАСИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГАЗОВОГО

ВЫКЛЮЧАТЕЛЯ С НЕСИММЕТРИЧНЫМ ДУТЬЕИ

Изобретение относится к электро технике, может быть использовано в дугогасительных устройствах (ДУ) ком- мутационных аппаратов, например,выключателей высокого напряжения переменного тока с газовым дутьем.

Известно ДУ для газового выключателя с односторонним дутьем, содержащее подвижный и неподвижный контакты, один из которых конический, 10 а второи контакт выполнен в форме сопла с входной конфузорной воронкообразной частью и выходной диф" фузорной частью.

Геометрия ДУ выбрана такой, что

lS в благоприятный для гашения злект" рической дуги момент отношение высоты конфузора к расстоянию между контактами равно 1,4, а оконечность подвижного контакта находится на

20 уровне основания конфузора (1).

К недостаткам известного ДУ сле" дует отнести возникновение плохообдуваемой зоны остаточного столба дуги в межконтактном промежутке вблизи вершины конического контакта, так как вершина для снижения напряженности электрического поля затуплена и возле нее затруднено осевое движение газа. Эта зона способствует инициированию повторного зажигания дуги сразу же после .перехода через нуль, что соответствует неотключению тока к.з. выключателем.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является ДУ для газового выключателя с несимметричным дутьем, содержащее подвижный и неподвижный контакты, один из которых выполнен в форме сопла с входной конфузорной и выходной диффузорной частями, второй — с осевым отверстием, а форма его торца выполнена выпуклой в соответствии с конфузорной встык первого контакта.

Угол раскрытия конфузорной части

17230 4

1О

2О з 9 сопла первого контакта составляет

90 . Второй контакт содержит металлокерамическую вставку с осевым от1 верстием и угол при его вершине равен 90 . Отношение сечения отверстия второго контакта к сечению горловины сопла равно 0,2-0,3 2J.

Недостатком известного ДУ является низкая отключающая способность, обусловленная наличием повышенной напряженности электрического поля вблизи вершины второго контакта и слабого сжатия остаточного столба ду ги в межконтактном промежутке.

Цель изобретения — повышение эффективности дугогасительной способности устройства.

Для достижения указанной цели в дугогасительном устройстве газового выключателя с несимметричным дутьем, содержащем подвижный и неподвижный контакты, один из которых выполнен в форме сопла с входной конфузорной и выходной диффузорной частями, второй — с осевым отверстием, а форма его торца выполнена выпуклой в соответствии с конфузорной частью первого контакта, отношение сечения горловины второго контакта к сечению горловины первого контакта составляет

1,2-5,0, отношение радиуса закругления входа в отверстие второго контакта к радиусу его горловины - 0,10,3, диффузорная часть сопла и отверстие выполнены с углом раскрытия о

8-16, а отношение диаметра горловины второго контакта к расстоянию между контактами составляет 1,3-1,9.

На чертеже изображено дугогасительное устройство для газового выключателя с несимметричным дутьем, об.щий вид, разрез.

Дугогасительное устройство содержит контакты 1 и 2. Контакт 1 выполнен в форме сопла с конфузорной частью 3, диффузорной частью 4, горловиной 5 и металлокерамической тугоплавкой вставкой 6. Контакт 2 имеет металлокерамическую вставку 7, осевое отверстие 8 в форме диффузора с горловиной 9 на входе е отверстие. На приведенном чертеже показано положение контактов в момент гашения электрической дуги, когда существуют оптимальные соотношения между основными геометрическими размерами в воздушном

ДУ, а именно - отношение сечения горловйны 9-отверстия 8 контакта 2 к сечению горловины 5 контакта 1 равно

25 зо

4О

55 г о

1,2-5,0, отношение радиуса закругления входа в отверстие 8 к радиусу

его горловины составляет 0,1-0,3, диффузорная часть сопла 4 и отверстие 8 выполнены с углом раскрытия = 8-16, диаметр.d< горловины контакта 2 в 1,3-1,9 раза превышает размер промежутка между контактами. Угол (при вершине конуса контакта 2 и воронки конфузора 3 равен 140-155О.

В общем случае форма воронки конфузора 3 и соответствующая ей выпуклая часть торца контакта 2 может быть образована не только конической поверхностью, но также иными поверхностями вращения 2-го, 3-ro и больших порядков.

Процесс гашения электрической дуги в ДУ протекает следующим образом.

При большом токе дуга втянута потоком газа е отверстие 8 контакта

2, сопло контакта 1 находится в состоянии термодинамической "закупорки".

При подходе тока к нулю "закупорка" исчезает, чему способствует наличие воронки конфузора 3 в сопле. При этом появляются дополнительные

:механизмы, способствующие гашению ду ги, обусловленные предложенной гео,метрией контактов.

Вдув газа под острым углом по отношению к его осевому движению в кон1 такте 2, благодаря малому радиусу округления конфузора, создает турбулизацию газа ниже горловины 9 отверстия контакта и усиленный теплоотвод от остаточного столба дуги.

В межконтактном промежутке теплоотвод интенсифицируется радиальным подводом охлаждающего газа, сопровождающимся сжатием остаточного столба дуги и уменьшением его flocToRHHopl времени, что способствует быстрому росту последуговой восстанавливающейся электрической прочности.

Успешному восстановлению электрической прочности после нуля тока благоприятствует более равномерное распределение электрического поля в межконтактном промежутке. Благодаря вогнутости контакта вблизи малого отверстия сопле напряженность поля в наиболее "горячей зоне" оказывается ниже, чем в прототипе для одинаковых значений восстанавливающего напряжения.

В итоге выбранное геометрическое соотношение контактно-дутьевой системы при родит при оди иаковых д а еле ниях в

5 91723 баке выключателя к более быстрому распаду плазмы остаточного столба дуги и к улучшению. распределения электрического поля при восстановлении напряжения на контактах в процессе отключения электрической цепи.

Формула изобретения

1Î

Дугогасительное устройство для газового выключателя с несимметричным дутьем, содержащее подвижный и неподвижный контакты, один из которых выполнен в форме сопла с вход" is ной конфузорной и выходной диффузорной частями, второй - с осевым отверстием, а форма его торца выполнена выпуклой в соответствии с конфузорной частью первого контакта, zg о т л и ч а ю щ е е с я тем, что с

0 б целью повышения эффективности дугога" сительной способности, отношение сечения горловины второго контакта к сечению горловины первого контакта .составляет 1,2-5,0, отношение радиуса закругления входа в отверстие второго контакта к радиусу его горловины - О, 1-0,3, диффузорная часть сопла и отверстие выполнены с углами раскрытия 8- 16, а отношение диаметра горловины второго контакта к расстоянию между контактами составляет

1 3-1,9.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

Патент ГДР Р 75557, кл. 21 с, 35/10, 1969.

2. Авторское свидетельство СССР и 549844, кл. H Ol H 33/74, 1975 (прототип).

Составитель В.Попова

Редактор В.Пилипенко Техред Е. Харитончик Корректор Г.Огар

Заказ 1896/71 Тираж 578 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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