Индуктивный накопитель энергии Советский патент 1981 года по МПК H01H33/66 

(54) ИНДУКТИВНЫЙ НАКОПИТЕЛЬ ЭНЕРГИИ

Изобретение относится к мощной коммута ционной технике, в частности к высоковольтным выключателям, отключащим инд)жтивныe накопители знерпш. Индуктивные накопители энергии представляют собой реактор больших размеров с индук тивностью L, в который накачивается ток LH при этом в нем запасается энергия . Если к этому реактору подключить нагрузку с сопротивлением Z и саким-либо выключателем разомкнутого тока накачки, то ток пере сьтается в цепь нагрузки и на нагрузке, реакторе и выключателе появляется импульс напряжения, величиной и IZ, а энергия накопителя вьщепяется в нагрузке. Основной и нерешенной до сих пор для мощ ных нндуктивнь1х накопителей энергии проблемой, является проблема создания выключателя дпя отключения тока накачкн. Большинство выключателей, применяемых дпя этой цели, используют электрический разряд в газах или парах металлов, который гасят различнь1ми спо-собами. Известен способ воздействия на характерно 1ИКН электрического разряда воздействием на него магнитным полем, которым пользуются в высоковольтных выключателях постоянного тока 1. Для создания такого магнитного поля используют либо вспомогательные катушки, устанавливаемые снаружи дугогасительной камеры, либо специальную форму электродов, собственное магнитное поле которых воздействует на электрический разряд. Это усложняет конструкцию и увелюшвает габариты. Наиболее близким к предлагаемому является ишо стивный накопитель энергии, содержащий отключающий элемент с электрическим разрядом, управляемым магнитным полем. Магнитное поле получают с помощью двух соленоидов, изготовленных в виде спиралей. Спирали надевают с противоположных концов на нзолятор камеры и соединяют последовательно с токоподводами 2. Однако известный накопитель трудно реализовать на практике так как при больших номинальных токах отключения соленоиды должны

изготовляться из шин большого сечения во избежание перегрева. Многовитковые соленоиды из шин большого сечения плохо охлаждаются. Кроме того, известный накопитель имеет большие габариты, что приводит к затруднениям с изоляцией и механической прочностью при элекродинамическом воздействии протекающих токов. Указанные недостатки приводят к усложнению констрзтсции, снижению надежности выключателя, увеличению его габаритов.

Цель изобретения - упрощение конструкции выключателя, повышение его надежности и уменьшение габаритов, а также повышение отключающей способности.

Указанная цель достигается тем, что в индуктивном накопителе знергии, содержащем отключающий злемент с электрическим разрядом, управляемым магнитным полем, отключающий элемент выключателя размещен в магнитном поле индуктивного накопителя энергии. Кроме того, в накопителе применены ферромагнитные детали, расположенные вблизи отключающего элемента.

На чертеже схематически изображен индуктивный накопитель энергии.

Индуктивный накопитель знергии содержит реактор 1 индуктивного накопителя, отключаншщй элемент 2, ферромагнитные детали 3. Пр протекании по реактору 1 тока накачки I, в области обмотки реактора возникает магнитное поле Ф. Во время отключения отключающего элемента 2 электрический разряд, возникающий в нем, взаимодейсгаует с магнитным по лем реактора 1. Ферромагнитные детали 3 изменяют конфигурацию магнитного поля реактора в области горения электрического разряда с целью более успешного воздействия на последний.

При зтом отпадает необходимость в дополнительных катуижах магнитного поля, устройствах для их питания или в электродах сложной формы. Кроме того, размещение выключателя в непосредственной близости или даже внутри реактора индуктивного накопителя экономит объем, занимаемый устройством в целом, делает его более компактным и транспортабель,ным. Такое размещение отключающего элемента возможно в том случае, когда отключаювцш элемент имеет размеры, значительно меньше реактора индуктивного накопителя. Как правило, на практике это условие соблюдается. Реальные размеры реактора индуктивного накопителя на энергию 1 мДж составляют 1 м, в то время как объем отключающего элемента выключателя приблизительно на порядок меньше.

Формула изобретения

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

2.Авторское свидетельство СССР № 215281, кл. 21 с 35/09, 1966 (ПРОТОТИП).