Дугогасительное устройство многополюсного выключателя Советский патент 1984 года по МПК H01H33/04 

Изобретение относится к электротехнике, а именно к электроаппаратосроению, и может быть использовано в низковольтных коммутационных аппаратах, в -частности в выключателях.

Известны многополюсные выключатели, в которых контактно-дугогасительные устройства с деионными решетками размещены в общем закрытом изоляционном корпусе, который снабжен в местах расположения этих устройств выхлопными отверстиями. Между деионной решеткой и выхлопными отверстиями в корпусе для каждого полюса выполнена дополнительная полость, причем выхлопные отверстия выполнены таким образом, чтобы поток высоконагретых ионизированных газов, образующихся в процессе гашения дуги, попадая в полость менял свое направление. В таких дугогасительных устройствах внутри полости возникают интенсивные вихревые (турбулентные) движения ионизированных газов, способствующие их охлаждению и деионизацин 1.

Данное конструктивное исполнение часто оказывается недостаточным для полного устранения ионизированной зоны выхлопа выключателя.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство, содержащее корпус с расположенными в нем по числу полюсов дугогасительными камерами с деионными пластинами и, по крайней мере двумя, деионизирующими полостями на каждый полюс, связанными между собой отверстиями для выхода деионизированных газов. В таких дугогасительных устройствах удается полностью устранить ионизированную зону выхлопа 2.

Однако стягивание потока ионизированных газов к одному сквозному отверстию в корпусе и в перегородках, причем к отверстиям, расположенным таким образом, что поток ионизированных газов при движении изменяет свое направление на встречное, приводит к повышенному газодинамическому сопротивлению истечения ионизи рованных газов из дугогасительной камеры в свободное пространство. Это обстоятельство может привести к скоплению ионизированных газов в дугогасительной камере и, как следствие, к повторным замыканиям дуги в межконтактном промежутке, что при отключении больших токов может привести к аварии, в том числе из-за попадания ионизированных газов через отверстие для подвижного контакта в корпусе автоматического выключателя и возникновения в нем межполюсных дуговых замыканий.

Целью изобретения является повыщение коммутационной способности выключателя, исключение выхлопа ионизированных газов и исключение межполюсных дуговых замыканий.

Указанная цель достигается тем, что в дугогасительном устройстве многополюсного выключателя, содержащем корпус с расположенными в нем по числу полюсов дугогасительными камерами с деионными пластинами и, по крайней мере двумя, деионизирующими полостями на каждый полюс, связанными между собой отверстиями для выхода деионизированных газов, дионизирующие полости полюсов расположены над

0 деионными пластинами в месте выхода электрической дуги и ионизированных газов, причем полости и связывающие их отверстия расположены в направлении движения электрической дуги и ионизированных газов. Деионизирующие полости полюсов разделены с помощью дополнительно введенных изоляционных перегородок, образующих с корпусом лабиринтную щель.

При выполнении данного технического рещения выхлоп ионизированных газов из

0 дугогасительных камер в направлении движения дуги и ионизированных газов снижает общее газодинамическое сопротивление, а соответствующий выбор размеров и расположения отверстий повышает турбулентность потока ионизированных газов и,

следовательно, эффективность деионизации. При этом снижение газодинамического сопротивления исключает скопление ионизированных газов в дугогасительной камере и повторные зажигания дуги в межкон0 тактном промежутке.

На фиг. 1 изображен пример конструктивного исполнения дугогасительного устройства для трехполюсного выключателя; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 2.

Дугогасительное устройство состоит (фиг. 1), из выполненных внутри корпуса I выключателя дугогасительных камер 2 с деионными пластинами 3 и контактами 4 и 5 На корпусе 1 в месте выполнения выхлопных отверстий 6 установлены дополнитель0 ные Деионизирующие полости 7, элементы которого выполнены из листового легкоформуемого изоляционного материала (например из стеклопластика или фибры) и представляют собой корпус 8, боковые стенки 9,

2 секционные перегородки 10 и перегородки 11, разделяющие пространство между корпусом 8 и корпусом 1 в каждом полюсе на две полости 12 и 13. Перегородки 10 и 11 снабжены монтажными выступами 14, а боковые стенки выступами 15. При сборке бло0 ка 7 указанные выступы входят в соответсвующие монтажные отверстия, выполненные в сопрягаемых элементах блока. В перегородках 11 выполнены отверстия 16, несовпадающие по своему расположению с отверстиями бис отверстиями 17, имеющимися

5 соответственно в корпусе 8. Стенки 9 в области полости 13 имеют отверстия 18. На корпусе 1 выполнены выступы 19, входящие в промежуток между перегородками 10, образуя лабиринтную щель. Взаимное расположение выхлопных отверстий 6 в корпусе I, отверстий 16 в перегородке 11 и отверстий 17 в корпусе 8 показано на фиг. 2. Расположение деионных пластин 3 и контактов 4 и 5 внутри полюса выключателя показано на фиг. 3. Устройство работает следующим образом. . Возникающая при размыкании контактов 4 и 5 электрическая дуга гасится в камере 2 пластинами 3 деионной решетки. В процессе гащения дуга термически воздействует на окружающую среду (воздух в объеме камеры, ее изоляционные стенки и т. д), вследствие чего в камере возникает избыточное давление, и в направлении выхлопных отверстий б корпуса 1 устремляется поток высоконагретых ионизированных газов. Этот поток (показан на фиг. 1 и 3 стрелками) через отверстие 6 втекает в полость 12, где охлаждается вследствие расщирения газов в полости 12 и вихревого движения их вдоль стенок этой полости. Такое движение создается в результате того, что отверстия 16 в перегородке 11 выполнены меньшими по размеру и расположены в щахматном порядке, т. е. несовпадающими по расположению в плане с отверстиями 6 ( фиг. 2). ПопадаЯ затем в полость 13, потоки газов претерпевают дальнейшее охлаждение вследствие их расширения и вихревого движения вдоль стенок полости 13, так как отверстия 17 в корпусе 8 также выполнены меньшими по размеру и расположены, например, в щахматном порядке, т. е. несовпадающими с отверстиями 16 в перегородке 11. Созданию вихревых движений в полости 13способствуют также отверстия 18 в стенках 9. При выходе потоков газа через отверстия 17 и 18 в окружающее пространство происходит их дальнейщее расширение и охлаждение. Перегородки 10 и выступ 19 образуют лабиринтную щель и препятствуют проникновению ионизированных газов из полостей 12 и 13 одного полюса в идентичные полости смежных полюсов, предотвращая тем самым развитие межполюсных дуговых замыканий за пределами камер 2. Прорыв газов через монтажные отверстия сопрягаемых элементов полости 7 исключен благодаря тому, что монтажные выступы 14 и 15 входят в эти отверстия без зазоров (плотно). В результате интенсивного охлаждения и деионизации газов внутри полостей 12 и 13 (вследствие расширения и теплообмена газов со стенками полостей) температура и проводимость истекающих из отверстий 17 и 18 газов снижаются настолько, что за пределами блока они уже не способны вызвать пробой изоляционных промежутков и развитие дуговых замыканий. Поэтому выключатели, снабженные такими дугогасительными устройствами, не имеют ионизированной зоны выхлопа при отключении предельных токов и могут в этом исполнении устанавливаться в комплектных устройствах в непосредственной близости к токоведущим или заземленным частям.

1. ДУГОГАСИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО МНОГОПОЛЮСНОГО ВЫКЛЮЧАТЕЛЯ, содержащее корпус с расположенными в нем по числу полюсов дугогасительными камерами с деионными пластинами и, по крайней мере двумя, деионизирующими полостями на каждый полюс, связанными между собой отверстиями для выхода деионизированных газов, отличающееся тем, что, с целью повышения коммутационной способности и исключения выхлопа ионизированных газов, указанные деионизирующие полости полюсов расположены над деионными пластинами в месте выхода электрической дуги и ионизированных газов, причем полости и связывающие их отверстия расположены в направлении движения электрической дуги и ионизированных газов. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, с целью исключения межполюсных дуговых замыканий, указанные деионизирующие полости полюсов разделены с помощью дополнительно введенных изоляционных перегородок, образующих с корпусом лабиринтную щель.

/f К- Г 10.

8

18

Фиг.2

в 11

V

12

Фиг.З