Автоматический быстродействующий выключатель постоянного тока Советский патент 1992 года по МПК H01H33/08 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в выключателях автоматических быстродействующих постоянного тока, преимущественно в высоковольтных.

Известен выключатель автоматический быстродействующий постоянного тока, содержащий один быстродействующий привод на две контактные системы соединенные по току последовательно. Каждая контактная система, состоящая из неподвижного и подвижного контактов, имеет свою камеру.

Этот выключатель при напряжении свыше 1050В имеет недостаточную коммутационную способность.

Наиболее близким к предлагаемому по техническому решению является быстродействующий автоматический выключатель постоянного тока, содержащий быстродействующий привод, одну контактную систему, дугогасительную камеру с двумя рядами расположенными продольными полостями.

Выключатель имеет основные и дополнительные рога.

Недостатком указанного устройства является недостаточная надежность из-за наличия одной дугогасительной камеры с двумя близко расположенными дугога- сительными полостями, что требует тщательной герметизации Надежную герметизацию трудно поддерживать в условиях эксплуатации. При нарушении герметизации происходит пробой в камере. уменьшение длины дуги и неотключение аварийного режима. Это приводит к разрушению выключателя.

Цель изобретения - повышение коммутационной способности.

Поставленная цель достигается тем, что в выключателе автоматическом быгтподой- ствующем постоянного тока, содержащем быстродействующий привод, контактную систему, дугогасительную систему в виде двухщелевой камеры, двух основных дугога- сительных рычагов и одного дополнительного дугогасителыного рога причем

(Л

С

XI

сл со о о со

основные рога электрически соединены с соответствующими контактами контактной системы выключателя, начальные части основных рогов и нижняя вертикальная часть V-образного дополнительного рога опущены в камеру контактной зоны, концевые части разноимен-ных основных дугогаси- тельных рогов пропущены в соответствующие разноименные щели дугогасительной камеры и отогнуты горизонтально в проти- вопложные стороны, каждая из двух концевых частей V-образного дополнительного рога пропущена в соответствующую из двух щелей дугогасительной камеры и отогнута горизонтально и противоположно концевой части основного дугогасительного рога, расположенной в этой же щели дугогасительной камеры, каждая из щелей дугогасительной камеры выполнена в виде отдельного дугогасительного блока с собственными продольными стенками, которые отделены от смежных продольных стенок соседнего дугогасительного блока щелевым зазором , причем между камерой контактной зоны и блоками дугогасительной камеры установлена горизонтально расположенная изоляционная плита, выполненная с каналами, через которые пропущены средние части основных и дополнительных дугогасительных рогов.

Кроме того, изоляционная плита имеет пазы, в которые вставлены продольные стенки дугогасительных блоков, а концевые части дугогасительных рогов выполнены съемными.

На фиг, 1 изображен выключатель, вид сбоку; на фиг. 2 - то же, вид с торца; на фиг. 3 - этапы работы блока разделения дуги; на фиг. А - блок разделения дуги в изометрии.

Автоматический быстродействующий выключатель постоянного тока содержит быстродействующий привод 1, неподвижный 2 и подвижный 3 контакты и дугогасительную камеру, состоящую из дугогасительных блоков 4 и 5, которые установлены на блоке 6 разделения дуги, Блок 6 разделения дуги имеет изоляционную плиту 7 на которой выполнены канавки 8, в которых размещаются продольные стенки дугогасительных блоков 4 и 5. Под изоляционной плитой 7, в зоне контактов 2 и 3, находится камера 9 контактной зоны, закрепленная на плите 7. Блок б разделения дуги имеет основные дугогасительные рога 10 и 11 и дополнительный рог 12. Рог 10 одним концом соединен по току с неподвижным контактом 2 (фиг. 3), затем в форме петли 13 опущен в камеру 9 (фиг. 4) над неподвижным контактом 2, далее проходит снизу вверх через канал 14 в блок 5, в его

левую сторону (по фиг. 3). Рог 11 одним концом соединен по току с подвижным контактом 3, затем в форме петли 15 (фиг. 4) опущен в камеру 9 над подвижным контактом 3, далее проходит снизу вверх через канал 14 в блок 4, в его правую сторону (по фиг. 3).

Дополнительный рог 12 в схематичном виде имеет V-образную форму. Нижней час0 тью 16 рог 12 опущен через канал 14 между петлями 13 и 15 соответственно основных рогов 10 и 11 Левая и правая концевые части рога 12 находятся в горизонтальном положении соответственно в блоках 4 и 5

5 дугогасительной камеры, Рога 10, 11 и 12 могут иметь съемные концевые части 17, соединяемые с основными частями резьбой. Съемные части 17 выполняются-для замены обгоревших рогов или при

0 необходимости увеличить длину рогов в дугогасительных камерах на более высокое напряжение или больший отключаемый ток. Части рогов, размещенные горизонтально в блоках 4 и 5, закреплены на подставках 18.

5 Между дугогасительными блоками 4 и 5 находится изоляционный щит 19.

При отключении тока короткого замыкания быстродействующий привод 1 приводит в движение подвижный контакт 3.

0 Возникающая на контактах 2 и 3 дуга под действием магнитного поля выдувается вверх и попадает на основные рога 10 и 11 блока б разделения дуги в зоне их петель 13 и 15. Двигаясь по основным рогам 10 и 11,

5 дуга касается нижней части 16 дополнительного рога 12 и в этот момент разделяется на две части, включенные последовательно (фиг. 3). Эти две части дуги двигаются в канале 14, выполненном в дугостойкой изо0 ляционной плите 7 блока 6 разделения дуги, под действием собственного магнитного поля. Благодаря особенностям формы канала 14 и формы средних частей рогов 10,11 и 12 каждая дуга попадает в соответствующий

5 блок дугогасительной камеры, где их дальнейшее движение и растяжение, кроме собственного поля, могут обеспечиваться дугогасительными системами блоков 4 и 5. На фиг. 3 показаны этапы горения дуги,

0 ее движение, разделение на две части и переход в блоки 4 и 5 дугогасителъной камеры, которые при этом включаются последовательно.

Поэтапно это происходит следующим

5 образом. Вначале электрическая дуга горит между расходящимися контактами 2 и 3 (положение А), затем между основными рогами 10 и 11 (положение В), затем в канале 14 (уже разделенная на две последовательные части дуга: между основным рогом 10 и нижней

частью дополнительного рога 12 и основным рогом 11 - положение С, далее между этими рогами на выходе из канала 14 в блоки 4 и 5 (положение D) и, наконец, удлиняясь, между концевыми частями рогов 10 и 12, 12 и 11 в дугогасительных блоках 4 и 5 (положение Е). Стрелками показано направление протекания отключаемого тока в момент горения дуги между контактами и в момент увеличения длины дуги в блоках 4 и 5. Переход из канала 14 в блоки 4 и 5 дуго- гасительной камеры исключает возникновение повторных пробоев.

Таким образом, дуга стабилизируется в широком объеме, длина ее в течение всего времени гашения практически не меняется, а напряжение на дуге вследствие этого остается неизменным.

Применение перегородки 17, расположенной между блоками 4 и 5, позволяет исключить возможные пробои между ними при отключении предельных токов короткого замыкания.

Изобретение позволяет ускорить отключение аварийных режимов за счет ста- билизации напряжения дуги, исключить требование герметизации дугогасительной камеры, упрощает ее конструкцию и уменьшить вес. Применения блока разделения дуги позволяет устанавливать дугога- сительные блоки, рассчитанные на различные напряжения.

Формула изобретения 1. Автоматический быстродействующий выключатель постоянного тока, содержащий быстродействующий привод, контактную систему, дугогасительную систему, выполненную в виде двухщелевой дугогасительной камеры, двух основных дугогаси- тельных рогов и одного V-образного

дополнительного дугогасительного рога, причем основные рога электрически соединены с соответствующими контактами контактной системы выключателя, начальные части основных рогов и нижняя вертикальная часть V-образного дополнительного дугогасительного рога опущены в камеру контактной зоны, концевые части разноименных основных дугогасительных рогов пропущены в соответствующие разноименные щели дугогасительной камеры и отогнуты горизонтально в противоположные стороны, каждая из двух концевых частей V-образного дополнительного дугогасительного рога пропущена в соответствующую из двух щелей дугогасительной камеры и отогнута горизонтально и противоположно концевой части основного дугогасительного рога, расположенной в этой же щели дугогасительной камеры, «тличающий- с я тем, что, с целью повышения коммутационной способности, каждая из щелей дугогасительной камеры выполнена в виде отдельного дугогасительного блока с собственными продольными стенками, которые отделены от смежных продольных стенок соседнего дугогасительного блока щелевым зазором, причем между камерой контактной зоны и блоками дугогасительной камеры установлена горизонтально расположенная изоляционная плита, выполненная с каналами, через которые пропущены средние части основных и дополнительного дугогасительных рогов.

2.Выключатель по п. 1, о т л и ч а ю щ и й- с я тем, что изоляционная плита выполнена с пазами, в которые вставлены продольные стенки дугогасительных рогов.

3.Выключатель по п. 1,отличающий- с я тем, что концевые части дугогасительных рогов выполнены съемными.

Сущность: каждая из щелей дугогаси- тельной камеры выполнена в виде отдельного дугогасительного блока с собственными продольными стенками, которые отделены от смежных продольных стенок соседнего дугогасительного блока щелевым зазором, а между камерой контактной зоны и блоками дугогасительной камеры установлена изо ляционная плата с каналами, через которые пропущены средние части дугогягмтельных рогов 2 з.п, ф-лы, 4 ил.

Фиг 1

ФигЗ

Фиг. 2

Фиг.4.

10

12