ДУГОГАСИТЕЛЬНАЯ КАМЕРА Советский патент 1970 года по МПК H01H33/74 

Известны дугогаснтельные камеры, в которых гашение дуги нроисходит нри ее вращении в среде шестифтористой серы SFe (элегаз) иод действием магнитного иоля, создаваемого самим отключаемым током ири протекании его но катушкам, внутри которых расположены контакты, или же постоянными магнитами, встроенными в тело контактов.

Дугогасительный эффект в таких устройствах зависит от скорости движения дуги отиосительно неподвижного элегаза, которая, в свою очередь, является функцией коиструктивиых параметров (число витков катушек) и отключаемого тока. При отключеиии больших токов амплитудное значение скорости может во много раз нревышать скорость звука в данной среде, вследствие чего в течение одного полунериода дуга неоднократно пройдет через один и тот же объем газа. Проиизываемый дугой слой газа нагревается, вследствие чего его электрическая ирочность в значительной степени снижается, и дуга может не погаснуть. Такнм образом, нагревание пронизываемого дугой объема газа ограничивает величину отключаемого тока в устройстве с электромагнитным гашеннем дуги в элегазе.

средон на полное рабочее иапрялчеиие может быть иредусмотрено устройство принудительного дутья газа в зону горения душ.

Па чертеже изображена предложенная дугогаснтельная камера выключателя с двумя катушками и устройством для нрннудителыюго дутья газа в зону горения дуги.

Дугогаснтельная камера выключателя заключена в изоляционный цилиндр /, герметично закрытый с торцов фланцами 2 и 3, к которым подсоединены токонодводящне провода.

Путь тока в процессе гашения дуги следующий: фланец 2, токоведущая связь 4, катушка 5, неподвижный контакт 6 дуга 7, подвижный контакт 8, токоподвод 9, подвижный контакт 10. дуга 11, неподвижный контакт 12, катушка 13, токоведущая связь 14 и фланец 3.

Катушки 5 и 13, создающие аксиальное магиитиое поле, могли бы быть объедииеиы в одну катушку, но тогда контакты 6 и 12 должны быть изолированы с номощью твердых изолирующих материалов на полное рабочее нанряжение. что может оказаться затруднительным в аппаратах па высшие классы напряжения. В предлагаемом пзобретеннн катушки изолированы одна от другой на полное рабочее напряжение газовой средой, что существенно облегчает пзоляцню.

В случае больших номинальных токов, когда длительное их иротекание по катушкам иедонустимо, последние во включенном состоянии могут быть зашунтированы (на чертеже показано пунктиром). Прн этом подвижные контакты 8 и 10 выполняют скользяш,ими по О1ношению к токоиодводу 9, чем достигается запаздывание размыкания подвижных контактов по отношению к шунтируюшнм, необходимое для перехода тока в катушки 5 и 13.

Контакты 6, 8, 10 и 12 имеют эллипсондальнуро форму и во включенном ноложенин выключателя большие оси коитактов эллипсов взаимно нерпепдикуляриы. При этом обеспечивается иадежпое замыкание цепн. В отключеином состоянии большие оси коитактов совнадают по паправлепию и между иими образуется иромежуток необходимой длины.

Опорные точки дуги 7 (или //) прп ее гашепии быстро иере.меш,аются но наружной поверхности подвижного контакта 8 (10) и ио внутренней новерхности неподвижного коитакта 6 (10, вследствие чего обгорают незначительно.

Для обеспечения сдвига (запаздывания) криво скорости движения дуги относительно кривой тока необходимо, чтобы контакты 6 и 12 были неразрезиыми.

Гашение дуги, дви}кущейся иод действием аксиального магнитного ноля, создаваемого катушками 5 и 13, происходит под действием следующих факторов: вследствие интенсивного отвода тепла от дуги, зависящего от скорости перемещения дуги относительно дугогасящей среды, теплосодержание единицы длины ствола дуги, начиная с амплитудиого значения тока, будет уменьшаться. Конструктивными мерами можно нолучить такую скорость, при которой к мо.менту перехода тока через нуль теплосодержание будет настолько малым, что произойдет самопроизвольное угасание дуги. Кроме того, при перемещении дуги молекулы элегаза захватывают электроны с периферии ствола, уменьшая тем самым число зарядов, движение которых создает ток в дуге. При неподвижной дуге иодход нейтральных молекул элегаза к стволу дуги затрудиен.

Этн процессы в сочетании с высокой электрической прочностью элегаза обеснечивают надежное гашение дуги.

Прн отключеини больших токов, выделяющаяся в течение одиого нолуиериода энергия, пропорцпональная пропзведению средних значений нанряжения на дуге и отключаемого тока, может настолько разогреть ироннзывае.мый дугой слой газа, что гашения ие иронзойдет.

В этом случае для новышеиня дугогасптельной сиособиостн камеры необходимо, чтобы иагреТ1; й слой газа не оставался неподвпжным, что достигается примененнем сравн1ггельно слабого дутья в область горения дуги, создаваемого,

нанример, крылаткой 15, которая укреплена на обще.м с подвижными контактами изоляционном валу 16 и расположена в цилнндре 17, разделенном нерегородкой 18 нонолам. Направление движения газа по трубам 19 показано на чертеже стрелками. Поскольку основной дугогасительный эффект обеспечнвается при вращеиин дуги под действием магпитного ноля, достаточно лишь слабое дутье.

Предмет изобретения

25

1. Дугогасительная камера для коммутациоипых аппаратов высокого напряжения, нанрнмер, выключателей с гащением дуги прн

ее вращении в среде шестифтористой серы (SFe) под действием магнитного поля, создаваемого катушками, включеиными последовательно с дугогаснтельными коитактами, отличающаяся тем, что, с целью новышення дугогасительной способности анпарата н дугостойкости контактов, катушки имеют одинаковое число витков и установлены так, что изолированы одна от другой газовой средой на полное рабочее напряжение.

2. Камера по н. 1, отличающаяся тем, что в ней предусмотрепо устройство припуднтельного дутья газа в зону горения дуги, вынолненное, наиример, в виде крыльчатки, укреилеиной на общем с подвижными контактами изоляционном валу и расположенной в полом цнлиндре, из которого сжатый газ но трубам подается в зону горения дуги.

19