1
Известны контактные устройства для раЗ рыва .электрической дуги, содержащие два электрода, расположенные относительно друг друга на фиксированном расстоянии, по край ней мере один из которых выполнен, напри- мер, в виде трубы, разрезанной на торце на сегменты и заканчивающийся соплом, в вы-ходком отверстии которого имеется комму тациснный элемент, расположенный так, что направление тока во входной части сопла противоположно направлению тока в его внешней части.
Цель изобретения -. повышение надежности дугогашения.
Это достигается тем, что в описываемом устройстве наружная и торцевая поверхности и часть внутренней поверхности, примы- кающей к торцевой поверхности сопловой трубы, покрыты слоем из изоляционного мат териала. Сегменты трубы образованы с по- мощью пазов так, что в поперечном относи тельно оси сопла сечении образуют спираль, которая ориентирована так, что ее начало и конец расположены напротив друг друга и имеют по крайней мере один полный поворот.
Направление вращения спирали одного элект рода противоположно направлению вращения спирали другого. Пазы, образующие сегмен ты, заходят на поверхность сопла, прилегающую к торцевой поверхности трубы, и заполнены материалом с низкой электропроводностью.
На фиг. 1 изображено контактное устройство с двумя коммутационными эдектродами, выполненными в виде сопел;на фиг, 2, 3 - коммутационньй электрод (вариан ты выполнения); на фиг. 4 f контактное устройство, у которого в виде сопла выполнен только один электрод.
Контактное устройство содержит два обращенных друг к другу электрода 1 и 2 трубчатой формы, концы которых образуют сопло для дугогасительного потока. Каждое сопло содержит входные части 3 и 4 цпл основания электрической дуги и выходные части 5 и 6. Электрод 1 (или 2) покрыт .слоем 7 (или 8) из изоляционного материала. Внутренняя поверхность электрода 1 (или 2) также покрыта слоем 9 (или 10) из изоляционного материала (по крайней мере вблизи выходного отверстия соп« па). Оба трубчатых электрода 1, 2, в част« ности их торцевые поверхности, и части 3 4, 5 и 6 сопел с помошью разрезов разделены на отдельные сегменты {на черте. жах не показаны). Разрезы могут вьшол j няться на внешней оболочке алектродов 1,| 2, прилегающей к торцевым поверхностям.; Число разрезов-может быть два, три ипи i более. Изолирующие слои 7 и 8., покрываю щие также торцевые поверхности соответст вующих электродов, проникают в сопло на столько, что траектория тока вблизи основания электрической дуги во входных частях 3 и 4 сопла образует шлейф (на чертежах . показано штриховой линией), Для достижения положительного эффекта достаточно, что бы изолирующие слои 7 и 8 проникали в сопло настолько, что глубина 1 изолиро- ванной внутренней части электрода по мень шей мере равна толщине k электрода на его торцевой стороне. Таким .обрезом, долж но соблюдаться условие I г Внутри шлейфа находится другой изолирующий слой 9 (или 1О), который препятствует образо ванию электрической дуги между внутренней стенкой электродов 1, 2. При коммутацион ном процессе от коммутационного элемента 11, который может быть выполнен трубчатой формы, между трубчатыми электродами 1, 2 вытягивается электрическая дуга 12. При Этом во внутренних частях 3, 4 вход- ных зон возникают основания электрической дуги. Это вытягивание электрической дуги во внутреннюю часть сопел имеет то преиму щество, что на электрическую дугу непо-средственно после ее возникновения действу ют собственные магнитные силы. Как толь ко поджигается электрическая дуга, проте- кает ток на том сегменте электродов 1 и 2 на котором во входных частях 3, 4 сопла оказывается основание электрической дуги. Ток после прохождения проводникового шлейфа 13 протекает к торцевой стороне Электрода 2 через электрическую дугу 12 и основание электрической дуги во входную часть 3 сопла, а также в проводниковый шлейф 14 напротив расположенного электрода. Собственные магнитные силы, обус« лоЬленные током 1 , вызывают расширение электрической 12 и шлейфов 13, 14, образованнь1Ч контуром тока. Следовательно эти силы всякий раз обуславливают отталкивающие силы, которые вь алкивают соот ветствуюшее основание электрической дуги дальше в более узкую часть входных частей 3 и 4 сопла. Таким образом, столб электрической дугИ| мешается к направлению осей электродов 1 и 2, т. е. в направлении, указанном стрелкой А. После возникновения электрической дуги на ее основание и столб действуют магнитные силы, которые препятст вуют выходу дуги из соплообразных труб. Эти магнитные силы не зависят от дугогасительного потока, который направлен известным образом между торцевыми поверхностями электродов 1 и 2 в направлении их осей. Эти силы, в частности, эффективны тогда, когда при очень больших токах дугогасительному потоку препятствует явление обратного подпора. Особое действие токовых шлейфов 13 и 14 состоит в тем, что ток в окрестности этих участков создает магнитное noJje, которое у-торцевых поверхностей электродов 1 и 2 направлено по касательной составляю щей. Если, например, электрическая дуга вследствие токового возмущения перемешается к этой зоне или находится вблизи нее, то. тогда на дугу действует сила, напрвБленная к оси электродов 1, 2 и смещающая дугу во внутреннее пространство электродов./ Наружные участки 15, 16 траекториитока вь зывают в месте появления электри-ч, ческой дуги 12 магнитное поле и этим са« |мым составляющую силы в противоположи ном направлении. Однако эта сила соответ-: ственно меньше силы, возникающей в ре- зультате взаимодействия участков тока: шлей(|юв 13, 14 и электрической дуги 12. Изолирующие слои 7 и 8, а также 9 и 1О могут, например, состоять из тепло- стойких искусственных материалов, кера лики или литьевой смолы. Изолирующие по крытия препятствуют образованию дуги на у стках электродов 1 и 2, которые не принадлежат к входным частям 3 и 4 сопла и в которых не действуют магнитные силы. Ослабление силы практически может быть исключено благодари особой форме в ьшолнения электродов (см. фиг. 2 и 3). На фиг. 2 видно, что торцевая сторона электрода 1 имеет плоскую форму и снаб« жена вырезами 17-20, заполненными изолирующим слоем 7. Эти вырезы образуют на торцевой стороне электрода 1 спирали. Вырезы образуют сегменты 21 к 22 электрода 1. Подлежащий прерыванию ток I , который поступает через токовый участок 23 в сегменте 24 сопла, протекает через токовый участок 25 к противолежащей стороне сопла и образует там тов«; ковый участок 26. Следовательно, токои вые участки 23 и 26 при такой форме (электродов (см. фиг. 2) расположены не j рядом, а смещены на торцевой поверхно ;сти электрода 1 на определенный угол, ко:торый достигает 180°, : Таким образом, ток течет определенным ;образом со стороны оболочки электрода 1 к противолежащей внутренней части сопла и оттуда к противоположному электроду. Благодаря магнитной отталкивающей силе между токовым участком 26 и электриче« ской дугой 12 возрастает притягивающая сила между токовым участком 23 и указан ной дугой, В результате поворота контура тока по крайней мере на угол, близкий 180° (см. фиг. 2, 3)-, возникает магнитное поле, проходящее в осевом направлении электродов 1 и 2. При таком поле электрическая дуга 12 может быть неустойчивой. Это нежелательное явление можно устранить за счет того, что направление вращения спирали одного электрода противоположно направлению вращ ния спирали другого; Благодаря этому магнитные поля, возни кающие на обоих электродах, противополож™ ны друг другу, и в промежуточном прост ранстве образуется результирующее поле с преимущественно радиальной составляющей. Благодаря магнитным силам этого поля I электрическая .дуга приводится во вращение но не может быть выведена наружу. С та кой конфигурацией магнитных сил получают 1стабилизированную в осевом направлении электродов 1 и 2 электрическую дугу с вр щающимсй основанием. Благодаря вращению основания дуги выгорание электродов соответственно уменьшается, Это действие магнитной силы может быть усилено еще и тем, что участки токовых траекторий на торцевой стороне электг. родов 1 и 2 и во входных частях 3 и 4 сопла могут быть повернуты не только на |18О°, а еще дополнительно на угол П , равный 36О°С, причем - целое число. ( Выходная част сопла может быть снаб. жена обгора:ющими кулачками 27, которые легко заменяются и удерживаются в ней при помощи пружин 28 и 29. В зависимост от щирины сегмента в выходной части сопла можно устанавливать одиночный обгора- ющий кулачок 27. Можно применить несколь ко обгорающих кулачков для одного сегмен« та. Если дуга во входных частях 3 и 4 днижется через наименьший диаметр сопла к го выходной части, то при известных обе. стоятельствах дуга может попадать на при емный электрод ЗО, установленный на оси электрода 1 или 2. Предложенное устройство может содержать электроды, из которых только один имеет соплообразную форму (см. фиг, 4). I При таком несимметричном или односторонj нем расположении имеется один соплО i образующий электрод, например электрод 1, и один электрод, изготовленный в виде труI бы, например, электрод 31, которые одноI временно служат как коммутационные кон I такты для вытягивания электрической ду; ги 12. Электрическая дуга горит как под (действием магнитных сил, так и под дей- ствием дугогасящей среДы, направление движения которой показано стрелками Б-Е )(см. фиг. 4). Коммутационный электрод 31 п фемещается в отверстии промежуточной стенки 32, при этом зажигается электрическая дуга 12. Отверстие промежуточной ; стенки, которое может быть выполнено из ; электрически изолирующего материала, а также из металла, действует как отдель; ное сопло для потока g в данном случае может иметь определенный профиль, напри; мер, цилиндрической или конической формы или формы сопла Лаваля. Профиль сопел трубчатых электродов 1 и 2 в зависимости от используемых условий может быть различным, например цилиндрическим, подобным форме сопла Лава ля, расходящимся или сходящимся. Формула изобретения 1. Контактное устройство для разрыве электрической дуги, содержащее два электрода, расположенные относительно друг друга на фиксированном расстоянии, по крайней мере один из которых выполнен, например, в виде трубы, разрезанной на торце на сегменты и заканчивающейся соплом, в выходном отверстии которого имеетвя коммутационный элемент, расположен:ный так, что направление тока во входной части сопла противоположно направлению тока в его внещней части, отличающ е е с я тем, что, с целью повыщения надежности дугогащения, наружная и тор- :цевая поверхности и часть внутренней по(верхности, примыкающей к торцевой поверхIHOCTH сопловой трубы, покрыты слоем из изоляционного материала. 2. Устройство поп. l,oтличaк щ е е с я тем, что сегменты трубы обра;3ованы с помощью пазов так, что в по; перечном сечении относительно оси сопла образуют спираль. 3. Устройство по п. 2, о т л и ч а ющ е ее я тем, что спираль ориентирована так, что ее начало и конец расположены напротив друг друга и имеют по крайней мере один полный поворот. /Ki Ь-I 2 г/г 4
7;
4,Устройство по п, 3, отличаю- мекты, авжодят rta поверхность сопла, прищ е е с я тем, что направление вращения:легаго1цую к торцевой поверхности трубы, спирали одного электрода противоположное. Устройство по пп. 2 и 5, -о т направлению вращения спиряли другого. ,1ичаюшееся тем, что паза за5.Устройство по п. 2, о т л и ч а ю-.5 .попнены материалом с нкзкой эпектрощ е е с я тем, что пазы, образующие сег- Проводность1Ю.
5118 St.
