Высоковольтный переключательНА гЕРКОНЕ Советский патент 1981 года по МПК H01H36/00 H02P13/16 

(54) ВЫСОКОВОЛЬТНЫЙ ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛЬ НЛ ГЕРКОНЕ

1

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в устройствах управления тиристорами высоковольтного переключателя.

Иэпестны системы рсщиоуправления тиристорами, включающие радиопередатчик, имеющий потенциал земли и соединенный с блоком управления, и радиоприемники, настроенные на разные частоты (фазы), имеющие потенциал тиристоров. Управление тиристорами осуществляется путем изменения частоты (или фазы) передатчика 1 .

Недостатком таких устройств является их сложность и недостаточная надежность вследствие низкой помехоустойчивости .

Известно также применение силовы фототиристоров, управляемых импульсами инфракрасного света с заземленного прожектора 2.

Однако такие системы также достаточно сложны и дороги.

Известен высоковольтный переключатель на герконе, содержащий диэлектрический корпус, в котором расположены обмотка возбуждения, установленная на ферромагнитном сердечнике, и геркон.

Геркон находится под потенциалом высоковольтного переключателя, а обмотка гозбуждения - под потенциалом земли. Все детали помещены в теле диэлектрика, выдерживающем рабочее напряжение установки, а зазоры между, герконом, обмоткой возбуждения и магнитопроводом выбраны с учетом электрической прочности

0 диэлектрика. Такое устройство настроено на рабочее напряжение 35 кВ и показывает хорошие результаты при испытании f3.

Недостатком устройства являед-ся

5 невозможность его работы на более высоких напряжениях (110, 220 кВ), поскольку при этом потребуется резко увеличить зазоры между геркоиом и обмоткой возбуждения, а это, в

0 свою очередь, приводит к значительному ослаблению магнитного потока обмотки возбуждения. При зазорах свыше 20 мм геркон не удается заставить сработать даже при очень боль5шой мощности обмотки возбуждения.

Кроме того, для удержания контактов геркона в замкнутом состоянии требуется подводить к обмотке возбуждения электроэнергию в течение всего времени, пока контакты геркона должны быть замкнуты.

Целью изобретения является расширение области применения за счет повышения высоковольтности устройства и уменьшение потребления электроэнергии обмоткой возбуждения.

Поставленная цель достигается тем, что в высоковольтный переключатель на герконе, содержащий диэлектрический корпус, в котором расположены обмотку возбуждения, установленная на ферромагнитном сердечнике, и геркон, введены постоянный магнит и другой ферромагнитный сердечник, выполненный из диэлектрического материала, установленный обмоткой возбуткдения и герконом, а постоянный магнит установлен с другой стороны геркона, причем все указанные элементы установлены по продольной оси переключателя.

Достижение поставленной цели стало возможным потому, что феррит является одновременно ,и хорошим магнитопроводом и хорошим изолятором. Например, пластинка из ферита марки М400НН толщиной 3 мм при испытании длительно выдерживала напряжение 10 кВ. Нетрудно подсчитать, что ферритовый стержень длиной 75 мм выдерживает напряжение 220 кВ (при условии исключения пробоя на поверхности) .

Кроме того, в основу изобретения положено то свойство герконов, что его магнитодвижущая сила срабатывания намного больше магнитодвижущей силы отпускания, т.е., если геркон сработал при заданной .напряженности магнитного поля, можно понизить эту напряженность на значительную величину, а контакты геркона будут удерживаться р замкнутом состоянии. Например, для герконового реле типа РЭС55А {РС4.569.601) при номинальном рабочем напряжении 27 В контакты геркона удерживаются в замкнутом состоянии при снижении напряжения вплоть до 1,8 В. .

На чертеже показано расположение деталей в высоковольтном переключателе на герконе.

Переключатель содержит цилиндрический корпус 1, заполненный диэлектриком 2 с высокой электрической прочностью, например эпоксидной . В теле диэлектрика последовательно расположены вдоль продольной оси переключателя обмотка 3 возбуждения, ферритовый стержень 4, геркон 5 и постоянный магнит 6. Между герконом 5 и полюсом постоянного магнита б имеется зазор 5-10 мм.

Работает устройство следующим образом.

При отсутствии тока в обмотк 3 возбуждения постоянный магнит создает магнитное поле, в зоне ко

торого находится геркон 5. Вследствие наличия зазора между магнитом и герконом напряженность магнитного поля недостаточна для срабатывания геркона.

При подаче в обмотку 3 возбуждения импульса тока, создающего магнитное поле обратного (по отношению к полюсу магнита 6, прилегающего к геркону) знака, между обмоткой возбуждения и магнитом возникает продольное магнитное поле, усиливаемое ферритовым стержнем 4, вдоль которого установлен геркон. Геркон 5 срабатывает и замыкает свои контакты. После окончания импульса тока и обепечивании обмотки возбуждения геркон 5 удерживается во включенном состоянии под действием слабого магнитного поля, создаваемого магнитом 6. В таком состоянии геркон может удерживаться неограниченное время. Для выключения геркона в обмотку вобуждения подают импульс тока обратной полярности. При этом магнитное поле обмотки возбуждения уже не усиливает, а ослабляет магнитное поле постоянного магнита. Контакты геркона размыкаются и устройство возвращается в исходное состояние.

Роль постоянного магнита в этом устройстве двояка. Во-первых, он усиливает слабое магнитное, поле, образуемое на удаленном от обмотки возбуждения конце ферритового стержня, а, во-вторых, он обеспечивает память геркона после прохождения импульса тока через обмотку возбуждения.

Предлагаемое устройство показывает надежную работу при испытании. В качестве обмотки возбуждения используется катушка токового реле, содержащая 360 витков провода n3TB-Q,8.

В качестве ферритового стержня используются три плоских сердечника от магнитной антенны радиоприемников (длина сердечников 95 мм), геркон типа КЭМ-2, магнит от миниатюрного громкоговорителя.

Формула изобретения

Высоковольтный переключатель на герконе, содержащий диэлектрический корпус, в котором расположены обмотка возбуждения, установленная на ферромагнитном сердечнике, и геркон, отличающийся тем, что, с целью расширения области применения, в него введены постоянный магнит и другой ферромагнитный сердечник, выполненный из диэлектрического материала, установленный между обмоткой возбуждения и герконом, а постоянный магнит установлен с друго стороны геркона, причем все указанные элементы установлены по продольной оси переключателя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

кл. Н 01 Н 36/00, 1978. W//////////W/////// 3f 5