Дугогасительное устройство для газового включателя с нессиметричным дутьем Советский патент 1977 года по МПК H01H1/06 H01H33/74 

Изобретение относится к электротехнике, а более конкретно к дугогасительным устройствам для коммутационных аннаратов, например выключателей высокого напряжения переменного тока с газовым дутьем с одной или двумя ступенями давления. Известное дугогасительное устройство для газового выключателя с односторонним дутьем 1 имеет сопло с конфузором воронкообразной формы, причем в момент гашения электрической дуги отношение высоты конфузора к расстоянию между контактами равно 1:4, а вершина нодвижного контакта находится на уровне основания коифузора. Наиболее близким но технической суш,ностн и достигаемому результату к изобретению является дугогасительное устройство воздушного выключателя с несимметричным дутьем 2, имеюш.ее сопло с полуугло м сужения конфузорной части, равным 45° и полууглом расширения диффузорной части, равным 15°, и конический электрод с углом при вершине 90°, имеющий металлокерамическую (киритовую) вставку с осевым отверстием. В этом дугогасительном устройстве высота конфузера равна диаметру горловины сопла. Расстояние между контактами, ири котором обесиечиваются наилучшие условия гашения электрической дуги, составляет приблизительно половину от диаметра горловины сопла. Указанные выше оптимальные расстояние и высота конфузора применены только для дугогасительных устройств несимметричного воздушного дутья, а непосредственное ирнмененне этих соотношений ири гашении дуги в элегазе не дает значительного увеличения дугогасяшей снособности дугогасителя. В указанном дугогасительном устройстве отсутствует оптимальное соотношение между плош,адями сечений горловины сопла и осевого отверстия в коническом контакте. Цель изобретения - иовышение отключаюигей сиособности дугогасительного устройства несимметричного дутья с гашением электрической дуги в элегазе. Для достижения этой цели в дугогаснтельном устройстве газового выключателя с несимметричным дутьем, содержащим пОлЧвижный и иеиодвижный контакты, один из которых полый конический с осевым отверстием, а второй контакт имеет форму сопла с входной конфузорной частью и выходной диффузорной частью, ири гашении электрической дуги в элегазе выбрано отношение плош,ади сечения отверстия конического контакта к плошади сечення горловины сопла, равным 0,2-0,3. На чертеже нзобрал ено дугогасительное устройство для газового выключателя с несимметричным дутьем в элегазе. Дугогасительное устройство состоит из контактов / и 2, из которых один контакт - подвижный, а другой - неподвижный. Контакт / соилообразной формы имеет конфузорную часть 3 и диффузорную часть 4, горловину 5 соила. Конический контакт 2 имеет вставку 6 из металлокерамики с осевым отверстием 7. На приведенном чертеже показано положение контактов в момент гашения электрической дуги, когда имеют место оптимальные соотношения между основными геометрическими параметрами дугогасительного устройства, а именно: высота конфузора / вх равна диаметру горловины сопла й„ отношение плоп,ади сечения отверстия 7 в коническом контакте к площади сечения горловины 5 сопла равно 0,2-0,3 и вершина полого конического контакта 2 находится на уровне основания конфузора 3 соплоОбразного контакта /. Процесс гашения электрической дуги в дугогасительном устройстве протекает следз юидим образом. Во время горения дуги ири больших токах газовое дутье происходит в основном только через соило контакта /, дутье через отверстие 7 конического контакта 2 практически отсутств ет вследствие явно выраженного эффекта термодинамической закупорки. На этой стадии гашения дуги данное Дугогасительное устройство работает как обычное д}тогасительное устройство с односторонним дутьем и присущей ему «мертвой, плохо обдугаемой зоной у вершины конического контакта 2, наличие которой может являться источником повторного зажигания дуги после перехода тока через нуль. При подходе тока к нулю вступает в действие дутье через отверстие 7 конического контакта 2, поскольку влияние термодинамического эффекта практически прекращается и происходит вынос раскаленных и ионизированных паров металла из «мертвой зоны. Этим создаются благоприятные условия для распада остаточного ствола и околонулевой области тока, т. е. успешного гашения электрической дуги. Такой ход процесса в дугогасительном устройстве несимметричного дутья ири гашении электрической дуги в элегазе имеет место только при предложенных выше соотношениях геометрических параметров дутьевой системы дугогасителя. При величине отношения илощади сечения отверстия 7 конического контакта 2 к илощади сечения горловииы 5 соила большей, чем иредложениая выше, электрическая дута может втянуться в отверстие 7 конического контакта 2 задолго до перехода тока через нуль, оплавить отверстие 7 и исказить электрическое поле в межконтактном промежутке, а в случае величины отношения меньше предлол еииой - снижается эффективность рассасывания остаточного ствола электрической дуги и повышается вероятность повторного зажигания дуги. Выбор предложенного соотношения между площадями сечений горловииы сопла и отверстия 7 в коиическом коптакте 2 приводит к лучшей аксиальной стабилизации потоком газа ствола дуги, более быстрому протекаиию распада плазмы остаточного ствола дуги и улучшению формы электрического поля между контактами, а это позволяет существенным образом повысить отключающую способность дугогасительного устройства выключателя с несимметричным дутьем в элегазе. Так, например, ири неизменном давлении элегаза в камере дугогасительного устройства можно значительно увеличить ток отключения. Вместе с тем при неизменном токе отключеиия имеется возможиость существенно понизить давление элегаза, необходимое для успешного гашения электрической дуги, что, в свою очередь, уменьшает расход элегаза. Дугогасительное зстройство несимметричного дутья при выбранных иредложенных геометрических параметрах дутьевой системы является персиективным при разработке элегазовых выключателей с одной нли двумя ступенями давления, отличающихся повыщенной надежностью и увеличенным межревизионным сроком службы. Формула изобретения Дугогасительное устройство для газового выключателя с несимметричным дутьем, содержащее подвижный и неподвижный контакты, один из которых полый конический с осевым отверстием, а второй коитакт выполнен в форме соила с входной конфузорной частью и выходной диффузорной частью о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения отключающей способности дугогасителького устройства при гащепии электрической дуги в элегазе, отнощеине сечения отверстия полого коиического контакта к илощади сечения горловины сопла равно 0,2-0,3. При составлении описания использоваиы следующие источники информации. 1.Патент ГДР Л 75557, кл. 21 с 35/10 (аналог). 2.Статья Кукеков Г. А., Каплаи Г. С., Ветюкова Л. С., Сосиина В. А. «Повышение ффективности дутьевых систем дугогасителей воздзшиых выключателей переменного тока высокого напряжения. Сб. «Труды Л ПИ, Ao 330, «Электротехника, 1973 г. (прототип).