Дугогасительное устройство горкинадля ВыСОКОВОльТНОгО гАзОВОгОВыКлючАТЕля Советский патент 1981 года по МПК H01H33/18 H01H33/64 

(54) ДУГОГАСИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО ГОРКИНА ДЛЯ ВЫСОКОВОЛЬТНОГО ГАЗОВОГО ВЫКЛЮЧАТЕЛЯ интенсивно, что существенно снижает эффективность дугогашения, ограничивается отключающая способность и, следовательно, область применения этих дугогасящих устройств. Цель изобретения - повышение эффективности дугогащения, увеличение отключающей способности и, как следствие, расширение области применения дугогасящих устройств, в основу работы которых заложен эффект охлаждения дуги при ее перемещении под действием магнитного поля в газовой среде с повышенным давлением. Эта цель достигается тем, что в дугогасящем устройстве, содержащем систему из неподвижного и подвижного контактов, расположенных внутри источника магнитного поля и размещенных в герметичной камере, наполненной элегазом с избыточным давлением, источник магнитного поля выполнена виде статора электродвигателя переменного тока с расточкой магнитопровода с образующей по форме спирали, например по спирали Архимеда, внутри расточки расположена гасительная камера из керамического материала с радиальными щелями и центральным каналом для контактов, причем внешние образующие камеры и каждой радиальной щели выполнены по форме расточки магнитопровода. По катушке источника магнитного поля протекает ток и в герметически закрытой емкости, заполненной шестифтористой серой (SFff) т.е. элегазом, с заданным избы - .. . - точным давлением, на дугу действует вращающееся магнитное поле, создаваемое переменным (например трехфазным) током, протекающим по обмоткам электромагнита. Под действием этого вращающегося магнитного поля, дуга преобретает вращательное движение. При этом предусмотрено, что перемещение ее в пространстве совершается по кривой с радиусом г, определяемым уравнением спирали, например уравнением спирали Архимеда г K-d, т.е. с увеличением угла ее поворота л радиус г кривой увеличивается в заданный коэффициент к. Иными словами, дуга не только перемещается по кривой, но одновременно и вытягивается в поперечном направлении. Предусмотрено также дробление дуги на отдельные слои. В результате одновременного кругового перемещения, поперечного удлинения и расслоения дуги она пересекает значительно больший объе.м газа, охлаждается более интенсивно, чем облегчается ее гащение, т.е. повышается эффективность дугогащения, увеличивается отключающая способность устройства. Для этого в нем применен источник вращающегося магнитного поля в виде замкнутого электромагнита, выполненного подобно статору электродвигателя переменного тока. Но его расточка отщтампована с образующей по форме спирали, например по спирали Архимеда, и в ней установлена камера, выполненная из соответствующего керамического материала подобно известной под названием гасительной камеры с внутренними радиальными щелями и центральным каналом под основные контакты, но внешние образующие как самой керамической камеры, так и каждой радиальной щели имеют форму, аналогичную образующей расточку электромагнита - форму спирали. На фиг. I представлен общий вид устройства, разрез; на фиг. 2 - то же, вариант исполнения одной фазы дугогасительного устройства в положение «Включено ; на фиг. 3 - то же, в момент отключения (прямолинейными стрелками показан путь отключаемого тока, а дугообразной - направление вращения магнитного поля . Устройство содержит замкнутый шихтованный электромагнит 1 с расточкой 2 по форме спирали. В аксиальных пазах электромагнита размещена его обмотка 3. В раеточке электромагнита размещена камера 4, выполненная из керамического материала, обладающего высокой дугостойкостью, теплопроводностью, большой теплоемкостью, электрической и механической прочностью, например из кардиерита. Внутри камеры проделаны радиальные узкие щели и имеется центральный канал, через который проходит и внутри которого ст 1куются неподвижный и подвижный рабочие контакты. Внещние образующие как самой керамической камеры, так и каждой радиальной щели имеют форму расточки электромагнита, форму спирали. Камера 4 и плотно пристыкованные к ее торцам дополнительные керамические цилиндры 5, вторые концы которых герметически закрыты дисками из токопроводящего материала, образуют емкость 6, которая после окончательной сборки заполняется элегазом под избыточным давлением, но таким, при котором элегаз не переходит в жидкое состояние без дополнительного подогрева, Внутри емкости к верхнему токопроводящему диску жестко крепится неподвижный контакт 7, который в центральном канале у керамической камеры стыкуется с подвижным контактом 8, проходящим далее через розеточный контакт 9 на нижнем токоведущем диске. К верхнему диску подключается подводящий токопровод, к нижнему - отводящий. Для уплотнения зазора между подвижным 8 и розеточным 9 контактами применен сильфон 10, герметически закрепленный на нижнем токоведущем диске. Днище сильфона жестко соединено с нижним концом подвижного контакта. Отключение устройства производится при одновременном действии двух сил: пружины 11 на подвижный контакт 8 и внутреннего газового давления на сильфон 10. Управление устройством осуществляется через штангу 12 из соответствующего электроизоляционного материала.

Данное дугогасительное устройство работает следующим образом.

Во включенном положении (фиг. 1) ток проходит от верхнего токоведущего диска через неподвижный 7, подвижный 8 и розеточный 9 контакты к нижнему токоведущему диску и далее в сеть. В момент отключения (фиг. 3) одновременно с действием на подвижный контакт 8 (или с некоторым опережением) замыкается цепь тока .через обмотку 3 электромагнита 1. Возникает вращающееся в направлении увеличения радиуса спирали расточки (на фиг. 3 по часовой стрелке) магнитное поле, которое на ближайшем участке «подхватывает дугу, возникающую при расхождении контактов устройства, и сообщает ей движение по кривой с радиусами, определяемыми уравнением спирали, т.е. с увеличением угла поворота дуга одновременно удлиняется в поперечном направлении, втягивается в радиальные щели внутри керамической камеры 4 и расслаивается, В результате одновременного движения по кривой с постоянно увеличивающимся радиусом и вызванного этим поперечного удлинения и расслоением дуга пересекает значительно больший объем газа, охлаждается интенсивнее и легче гаснет в момент перехода тока через 0.

В зависимости от величины напряжения на котором предполагается установка предлагаемого дугогасительного устройства, в одном электромагните допускается установка нескольких последовательных разрывов.

Формула изобретения

Дугогасительное устройство высоковольтного газового выключателя, содержащее подвижный и неподвижный контакты, расположенные внутри источника магнитного поля и размещенные в герметичной гасительной камере, наполненной элегазом с избыточным давлением, отличающееся тем, что, с целью повыщения эффективности дугогащения, источник магнитного поля выполнен в виде статора электродвигателя переменного тока с расточкой магнитопровсмш с образующей по форме спирали, например по спирали Архимеда, внутри расточки расположена гасительная камера, которая выпол-. нена из. керамического материала с радиальными щелями и центральным каналом для контактов, причем внещние образующие камеры и каждой радиальной щели выполнены по форме расточки магнитопровода. Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе

1.Чунихин А. А. Электрические аппараты М., «Энергия, 1975, о. 521.

2.Авторское свидетельство СССР № 160730, кл. Н 01 Н 33/64, 1961.