Ультразвуковое дугогасительное устройство Советский патент 1978 года по МПК H01H33/75 

1

Изобретение относится к области прикладной электротехники, в част- . нести к устройствам для гашения или предотвращения образования дуги JB высоковольтных выключателях масляног типа.

Известны дугогасительные устройства мощных выключателей, в которых гашение дуги, возникающей между подвижным и неподвижным контактами при их работе, осуществляется за сче принудительного введения потока дугогасящей Среды в межконтактный промежуток. Направленное движение дугогасявдей среды между контактами обеспечивается обычно с помощью йорщневьвс устройств и направлякзщих .sjfie

ментЬ, {щеяейых сбпёл,. o-tpajitaieftea . и ffloj TiJ .

ytca aHHijQ дух.ргаеицельные устройства з ромоздкн, сложны по устройству ,и : йедостаточно надежны И; aoлl oвeчif a изтза наличия в них подвимгн14 деталей.

Главньв4 принципиальным недостатком существующих дугогасительных устройств является то, что они не препятствуют возникновению дуги, а позволяют ЛИШЬ- гасить возникшую дуfry, уменьшив тем самым время вредно

го воздействия дуги на контакты и дугогасящую среду.

Поэтому при использовании дугогасительньк устройств, основанных на принципе принудительного обдува дуги, неизбежен постепенный износ контактов и потеря свойств дугогасящей среды под действием дуги.

Наиболее близким к изобретению техническим решением является дугогасительное устройство, в котором для упрощения конструкции и улучшения дугогашения применен магнитострикционный злемент, расположенный в фокусе отражателя, выполненного в форме гиперболоида, направленного в сторону оси контактов. Магнитострикционный элемент вьстюлнен в виде стержня с плоским торцом, обращенным в.сторону дуги, и полусферическим торцом, обращенным к отражателю 2 На магнитострикционном элементе имеется oбмoткa, подсоединенная к высокочастотному блоку питания Подвод масла к магнитострикционному элементу осуществляется через патрубки. При размыкании контактов включается блок питания и за счет колебаний магнитострикдионного элемета создается необходимое давление на масло, направляемое при ,отражателей непосреЯственио на дугу. Масло течет к дуге, а образующаяся у торца мaгнитocтpикциoн oгo элемента зона разрежения заполняется через па рубок новой порцией масла. Эта порция масла направляется к дуге следующим колебательным импульсом магнитострикционного элемента, В рассматриваемом дугогасительном устройстве магнитострикционньй элемент, включаемый в работу одновременно с размыканием контактов, выполняет роль насоса или поршня, подаю1чего в межконтактный промежуток для обдува уже возникшей между контактами дуги. Поэтому применение данного . . дугогасительног устройства, как и других устройств, основанных на принципе обдува дуги, не позволяет предотвратить возникновение дуги и связанного с ней износа контактов и термохимическ го разрушения дугогасящей среды. Для повышения эффективности дутог шения или полного предотвращения возникновения дуги в предлагаемое устройство включен блок задержки, который подает сигнал на размыкание контактов после включения в работу aгнитocтpикциoнныx элементов, обеспечивающих за счет ультразвукового капиллярного эффекта проникнозэения лугогасяадей среды в капиллярный зазор между контактами до начала их размыкания и подключен между блоком питания и обмоткой электромаг нитного привода. Вероятность полного ,предотвращ8ни-яр возникноэения дуги зависну от рабочего напряжения н моадности высоковольтного мочателя Ультразвуковой капиллярный- эффект положенный в основу работы предлагав ;мого дугогасительного устройства, .заключается в..аномальном увеличении {s десятки раз) скорости движения и высоты подъема жидкости в кациллярах при непосредственном воздействии на жидкость ультразвука. Магнитострик1Ййонные элементы, вызывакяцие ультразвуковой капиллярный эффект,могут быть расположены или в дугогасящей среде, или закреплены непосредственн на контактах, возбуждая в них ультр SByKOBJae колебания. На чбртеже изображен один из 1ВОЗМОЖН1Ы, вариантов описываемого устройства., В корпусе 1 высоковольтного выклю чателя, заполненном дугогасящей жидкостью, расположены неподвижный и под вижный контакты 2 и 3, соответственн Для управления работой контактбв имеетсА электромагнит 4. Магнитостри .циоиные элементы 5 могут быть выпол ны в виде стержня с плоским, торцом, обращенным к отражателю 6. На отража л&ле б закреплены патрубки 7, чер& которые осуществляется циркуляция угогасявдей среды при работе магнитострикционных элементов 5. Магнитострикдионные апементы 5 ,я отражателем 6 и патрубками 7 смонтирована на корпусе 1. так, чтобы создаваемый с их помощью поток дугогасящей среды был направлен на межконтактный зазор, в котором возможно возникновение . На магнитострикционных элементах 5 имеются обмотки,8, подсоединенные к высокочастотному блоку питания 9. Электрическая схема дугогасительного устройства содержит блок задержки 10 (Например, реле времени - -цепь), который подает сигнал на электромагнит 4, размыкающий, контакты 2 и 3, после включения блока питания 9 магнитострикционных элементов 5. При включении в работу магнито cTpHKUJiOHHtcc элементов 5 дугогасящая среда под действием ультразвуковых .колебаний проникает между замкнутыми контактами 2 и 3 за счет Ультразвукового капиллярного эффекта до начала размыкания контактов. Поэтому сопротивление в цепи контактов 2 и 3 возрастает и возникновение дуги при их размыкании затрудняется. Время задержки сигналов на размыкание контактов 2 и 3 по отношению к сигналу на включение магнитострикционных элементов 5 зависит от формы контактов, удельного дгш лени я на контактных поверхностях j температуры дугогасящей жидкости и других факторов н поэтому определяется экспериментально для конкретной конструкции и условий работы выключателя. Принудительное введение дугогасящей среды между контактами перед их размыканием позволяет за счет повышения сопротивления в цепи контактов полностью исключить возникновение дуги или в случае пробоя слоя дугогасящей среды уменьшить мощность дуги и тем самым повысить эффективность дугогашения. Формула изобретения Ультразвуковое дугогасительное устройство для высоковольтных -авыклочателей масляного типа, содержащее неподвижные контакты и подвижный контакт с электромагнитным приводом, по крайней мере один магнитострикционный элементf обеспечивающий с помсвцьк Ътражателя направленное движение дугогасящей среды в Sf контактной пары и высокочастотный блок литания обмоток магнитострИкционны элементов, отличающее cf

тем, что, с целью повыиения эффективности дугогашения и предотвращения аозникновемия дуги, оно снабжено блоком задержки , между высокочастотным блоком питания-н обмоткой электромагнитного привода и подающим сигнал на размыкание контактов после включения в работу высокочастотного блока питания обмоток магнитострикционных

элементов, нагнетающих дугогасящую среду между контактами до начала их размыкания.

Источники информации, принятые НО внимание при экспертизе:

1.Авторское свидетельство

54331, кл. Н 01 Н 33/35, 1938.

2.Авторское свидетельство

420002, кл. Н 01 Н 33/75, 1974.