Дугогасительное устройство многополюсного выключателя Советский патент 1992 года по МПК H01H33/04 

Изобретение относится к электротехнике, а именно к электрическим аппаратам защиты от токов коротких замыканий,

Известно дугогасительное устройство многополюсного выключателя, в котором между деионной решеткой и выхлопными отверстиями в корпусе для каждого полюса выполнена дополнительная полость, причем выхлопные отверстия выполнены таким образом, чтобы поток оысоконагретых ионизированных газов, образующихся в процессе гашения дуги, попадал в полость, менял свое направление В таких дугогаси- тельных устройствах внутри полости возникают интенсивные вихревые (турболентные) движения ионизированных газов, способствующие их охлаждению и деионизации.

Однако, как показывает практика, такое конструктивное исполнение часто оказывается недостаточным для полного устранения ионизированной зоны выхлопа выключателя.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому решению является дугогасительное устройство многополюсного выключателя, содержащее о каждом полюсе выключателя по крайней мере две деионизирующие полости, расположенные под деионными пластинами дугогаситель- ной решетки в месте выхода ионизированных газов, причем полости и связывающие их отверстия расположены в направлении движения электрической дуги и ионизированных газов,

Однако необходимость создания выключателей с большей коммутационной способностью показала, что такое устройство уже не исключает выхлоп ионизированных газов из дугогасительных камер выключателя в окружающее пространство, что нежелательно, а в ряде случаев и недопустимо.

Целью изобретения является повышение коммутационной способности и исключение выхлопа ионизированных газов.

Цель достигается тем, что в дугогаси- тельном устройстве миогополюсного выключателя, содержащем корпус с расположенными в нем по числу полюсов дугогасительными камерами с деионными перегородками, образующими деионизирующие полости, связанные между собой отверстиями для выхода деионизированных газов, деионные перегородки, образующие деионизирующие полости выполнены теплоемкими - металлическими, а отверстия в указанных перегородках выполнены в виде конусообразных выдавок, причем выдавки смежных перегородок расположены встречно друг другу.

Новизна предлагаемого технического решения заключается в новой совокупности известных признаков

Взаимодействие данных признаков

явилось причиной возникновения нового свойства, выражающегося в усилении деио- низирующей способности и устранения за счет этого выброса ионизированных газов из камер выключателя при отключении им

0 более значительных токов.

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

5 Дугогасительное устройство состоит из выполненных внутри корпуса 1 выключателя дугогасительных камер 2 с деионными пластинами 3 и контактами 4 и 5. На корпусе 1 в месте выполнения выхлопных отверстий

0 6 из дугогасительных камер 2 установлен блок 7, содержащий деионизирующие полости, отделенные от соседних полюсов перегородками 8, выполненными в корпусе 1. Деионизирующие полости каждого полюса

5 образуются по крайней мере двумя теплоемкими металлическими перегородками 9 и 10, разделяющими пространство между корпусом 1 и выхлопными отверстиями 11 в блоке 7 на три полости 12-14. Отверстия 15

0 в перегородках 9 и 10 выполнены в виде конусообразных выдавок 16 (фиг. 1 и 2), Смежные перегородки 9 и 10 установлены так, чтобы конусообразные выдавки 16 располагались встречно друг другу в шахмат5 ном порядке.

Кроме того, выхлопные отверстия 6 в корпусе 1 и выхлопные отверстия 11 в блоке 7 выполнены несовпадающими с отверстиями 15 в смежных с ними перегородками 9

0 и 10,

Устройство работает следующим образом.

Возникающая при размыкании контактов 4 и 5, электрическая дуга гасится в каме5 ре 2 пластинами 3 деионной решетки. В процессе гашения дуга термически воздействует на окружающую среду (воздух в объеме камеры, ее изоляционные стенки, выделяющие при этом газообразные про0 дукты их термического разрушения и т.п.), вследствие чего в камере возникает избыточное давление и в направлении выхлопных отверстий 6 корпуса 1 устремляется поток высоконагретых ионизированных га5 зов. Чем выше величина отключаемого выключателем тока короткого замыкания, тем выше термическое воздействие дуги, выше избыточное давление и большее количество более высоконагретых и более ионизированных газов устремляется из камеры в окружающее пространство. Поток этих газов (показан на чертежах) через отверстия 6 втекает в полость 12, где происходит его первичное охлаждение вследствие расширения газов и вихревого движения вдоль стенок этой полости в направлении к отверстиям 15 первой на пути газов перегородки 10. Конусообразные выдавки 16 этой перегородки расположены сужением своих 6tsep- стий в направлении движения ионизированных газов и поэтому по действию аналогичны соплу, где (как известно из газодинамики) происходит увеличение скорости и снижение температуры протекающего газа. Ускоренно истекающие из отверстий перегородки 10 струи газа с силой ударяются в стенку перегородки 9 (так как отверстие в этих перегородк1аТГне совпадает по расположению), вызывая турбулентное (т.е сильно завихренное) движение газа в полости 13 между теплоемкими стенками перегородок 9 и 10, и, тем самым, интенсивное его охлаждение. Затем газы подают в отверстия перегородки 9, расположенные расширением своих конусообразных выдавок в направлении движения газа (т.е. работают как газодинамический диффузор), в связи с чем скорость истечения газа на выходе этих выдавок замедляется. Газ достаточно равномерно растекается по полости 14 и уже окончательно охлаждается при соприкосновении с ее стенками. Скорость истечения газа из отверстий 11 блока 7 поэтому мала и струи газа не распространяются на сколько-либо значительные расстояния в окружающей среде.

Предлагаемое дугогасительное устройство позволяет без увеличения его габаритов повысить коммутационную способность выключателя и при этом полностью исключить

ионизированную зону выхлопа выключателя. Так проведенные в объединении Электросила испытания предлагаемого дугогасительиого устройства в составе защитного коммутационного аппарата типа АКЗ-29- ОМ4 показали, что даже при значительном увеличении предельного отключаемого тока короткого замыкания с 20 кА (серийное исполненме) до 50 кА (предгалаемое исполнение) ионизированная зона выхлопа у аппарата не регистрировалась.

Предлагаемое дугогасительное устройство наиболее целесообразно использовать

в многополюсных аппаратах защиты - выключателях, эксплуатирующихся в условиях, где выброс высоконагретых ионизированных газов в окружающую среду недопустим (например, в малогабаритных

распределительных щитах корабельного электрооборудования).

Формула изобретения Дугогасительное устройство многополюсного выключателя, содержащее корпус с расположенными в нем по числу полюсов дугогасителышми камерами с деионными перегородками, образующими деионизиру- ющие полости, связанные между собой отверстиями для выхода деионизированных газов, отличающееся тем, что, с целью повышения коммутационной способности и исключения выхлопа ионизированных га- зоа, деиомные перегородки, образующие

деионизирующие полости, выполнены теплоемкими металлическими, а отверстия в указанных перегородках выполнены в виде конусообразных выдавок, причем выдавки смежных перегородок расположены встречно одна другой.

9-1

Использование: электротехника. Сущность изобретения: устройство имеет дуго- гасительные камеры 2 с деионными пластинами 3 и контактами 4 и 5. На корпусе 1 в месте выполнения выхлопных отверстий 6 дугогасительных камер 2 установлен блок 7, содержащий деионизирующие полости. Деионизирующие полости каждого полюса образованы по крайней мере двумя теплоемкими металлическими перегородками 9 и 10, в которых выполнены отверстия 15 в виде конусообразных выдавок 16. причем выдавки смежных перегородок расположены встречно друг другу в шахматном порядке. 2 ил.

Фиг.2