Дугогасительное устройство газового выключателя Советский патент 1982 года по МПК H01H33/64 

собственно противоконтакта, пока он не дойдет до упора на ранее остановив шемся выхлопном клапане; закрытие выхлопного клапана под действием давления сжатдго воздуха на его поршень попавшего сюда через перемещенный перед этим вспомогательный клапан, и отвод (возвратное движение) при .этом собственно противоконтакта. Увеличение хода подвижного контакта обуславливает увеличение его скорости, а .значит и ударных нагрузок, что в свою очередь приводит к потребности вспециальных конструктивных мерах для демпфирования этих нагрузок, а. значит, и к усложнению конструкции. Кроме того, через полость (сопло) собственно противоконтакта нет дутья при включении. Цель изобретения - упрощение конс трукции, повышение включающей способности путем организации дутья при включении, экономичности и надежност Поставленная цель достигается тем что в дугогасительном--устройстве газового, например воздуваного, выключа теля, содержащего подвижный контакт с поршнем, полость которого соединен каналом с оперативным клапаном, огра ниченно подвижный полый противоконтакт с поршнем и уплотняющим элементом, указанный противоконтакт-выполнен в виде механически единого узла с поршнем и уплотняющим элементом в хйостовой части, закрывающим выход.в атмосферу из полости противоконтакта причем полость с одной стороны nojajня постоянно заполнена сжатым воздухом, а полость с другой его стороны соединена каналом с указанным one- : (ративным клапаном,-при этом каналы, соединяющие с оперативным клапаном снабжены устройствами для изменения . их аэродинамического сопротивления. На чертеже изображено предлагаемо дугогасительное устройство во включенном положении. Подвижный полый контакт 1 упирается в полый противоконтакт 2 и прижимает его хвостовую часть 3 к уплот нению 4. Полость А поршня 5 противоконтакта 2 заполнена прстоянно сжатым воздухом, который стермится пере местить противоконтакт 2 -навстречу подвижному контакту 1. В указанном положении сжатый воздух из дугогасительного .устройства не вытекает нару жу через подвижный контакт 1 и противоконтакт 2f так как выход из первого закрыт выхлопным клапаном 6 лю; бой конструкции, а из второго - его хвостовой частью 3, прижатой к уплот нению 4. Полость Б каналом 7 соедине на с оперативным клапаном 8 любой конструкции, управляющим работой под вижного контакта 1. С этим же местом оперативного клапана 8 связана кана- лс 9 полость В поряяня 10 подвижного контакта 1. В показанном положении оперативный клапан 8 соединяет полости Б и В с атмосферой. При отключении оперативный клапан 8 переводится в положение, при котором он отделяет полости. Б и В от атмосферы и подает в них сжатый воздух. В полость В сжатый воздух поступает раньше, чем в полость В, так как аэродинамические сопротивления каналов 9 и 7 разные,г.е. сопротивление канала 9 в направлении от опера-, тивного клапана 8 к полости в меньше, чем канала 7 в направлении от оперативного клапана 8 к полости Б на величину, обеспечивайицую желаемую длительность t нахождения контактов в поло|Жении, когда промежуток между ними .имеет оптимальное дугогасительное значение L-1. Иначе говоря, время t есть время, через которое после воз.никновения между контактами оптимального дугогасительного промежутка L-T начинается возвратное движение противоконтакта. Значение t обусловлено статистическим характером момента разразмыкания контактов относительно перехода отключаемого тока через : нуль, а также статистическим разбросом начала возвратного движения противоконтакта и экономической целесообразностью быстрого прекращения противоконтактом истечения сжатого воздуха через его полость после гашения дуги. Исходя из этих соображений :: предпочтительным представляется t,, -bl/2f t l/f , где граничное время горения дуги, при котором происходит отключение в первый же переход тока через нуль после размыкания контактом; f - промышленная частота отключаемой сети. Разная величина аэродинамических сопротивлений достигается, например, разной длиной каналов, разными сечениями, конфигурацией, дросселирующими устройствами, поворотными каналами и другими известными средствами. Подвижный контакт 1 давлением в полости В на его поршень 10 перемещается на расстояние L, и вслед за ним под действием давления в полости А на поршень 5 движется противоконтакт 2 пока, пройдя расстояние 1, не упрется в ограничитель 11. При этом хвостовая часть 3 противоконтакта 2 отходит от уплотнения 4 и открывает выход из полости противоконтакта 2 в атмосферу. Так как , подвижный контакт 1 и противоконтакт 2 размыкаются и возникшая между ними, дуга гасится потоксм воздуха, вытекающим через их полости в атмосферу. Ч,ерез определенное время, достаточное для гашения дуги, сжатый воздух заполняет полость ,Б и .противоконтакт 2 под действием возникшей силы возврашается в исходное положение до упора ХВОСТОВОЙ части 3 в уплотнение 4. Истечение воздуха через полость протиноконтакта 2 в атмосферу прекращается., а расстояние между ним и подвижным контактом 1 увеличивается с L-l до 1. Начало и прекращение дутья через полость подвижного контакта 1 осуществляется указанным выхлопным клапаном б. На этом заканчивается процесс отключения. L равно оптимальному изоляционному расстоянию между подвижным контактом и противоконтактом, а L-1 - оптимальному дугогасительному расстоянию между ними.

При включении оперативный клапан 8 возвращается в исходное положение, в котором полости Б и В и их каналы

7и 9 отделены от сжатого .воздуха

и соединены с атмосферой. В результате этого начинается опоражнивание полостей Б и В. Скорость опоражнивания их и наступление момента трогания контактов на включение зависит при прочих равных условиях от аэродинамических сопротивлений каналов 7 и 9. Если исходить из более простого случая, когда аэродинамические сопротивления каждого канала в обоих направлениях одинаковы, тб в силу ранее указанного их неравенства давление трогания и момент трогания подвижного контакта на включение наступают раньше, чем противоконтакта 2.

8этом случае (в пределе) противоконтакт 2 останется неподвижным, а подвижный контакт 1 |1еремещается (на расстояние L), пока не упрется в него.

Повьшение включающей способности возможно благодаря тому, что каналы 7 и 9 снабжены устройствами, позволяющими изменять их аэродинсилические сопротивления. Таким образом, организуется дутье при включении. Для этого сопротивление канала 7, когда воздух в нем течет от полости Б к оперативному клапану 8, должно быть меньше, чем канала 9, когда воздух в нем течет также к оперативному клапану 9. Тогда полость Б опоражнивается быстрее, чем полость В, и противоконтакт 2 начинает перемещаться на включение раньше, чем подвижный контакт 1. При этом через образовавшийся зазор между хвостовой частью 3 и уплотнением 4 начинается истечение сжатого воздуха из полости противоконтакта 2, т.е. организуется дутье при включении. После смыкания подвижного контакта 1 с противоконтак,том 2 дни оба п.од действием превосходящей силы, перемещающей первый, движутся до упора хвостовой части 3 в уплотнение 4, т.е. пока-не за крюется выхлоп из полости противоконтакта 2 в атомсферу-. На этом заканчивается процесс включения.

На чертеже в качестве примера приведено устройство с торцовым контактированием. Однако все сказанное справедливо и для случая, когда подвижный контакт во включенном положении входит в неподвижный розеточный контакт. В этом случае изменяются

5 лишь значения L и L-1, поскольку здесь L возрастает на величину захода подвижного контракта в розеточ.ный.

Предлагаемое дугогасительное устройство по сравнению с прототипом более просто, значит, экономичнее и надежнее, а также обладает более высокой включающей способностью благодаря наличию дутья при включении.

25

Формула изобретения

Дугогасительное устройство газового, например воздушного выключателя, содержащее подвижный контакт с поршнем, подпо1Х11невая полость которого, соединена каналом с оперативным клапа:ном, ограниченно подвижный полый противоконтакт с поршнем и уплотняющим элементом, отличающееся тем, что, с целью упрощения конструкции, повышения включающей бпособности, экономичности и надежности, указанный противоконтакт

4Q выполнен в виде механически единого узла с поршнем и уплотняквдим элементом в хвостовой части, закрывающим выход в атмосферу из полости противоконтакта, причем полость с ОдноЙ стороны поршня постоянно заполнена

5 сжатым воздухом,,. а полость с другой его стороны соединена каналом с указанным оперативным клапаном, причем. :каналы, соединяющие с оперативным клапаном, снабжены устройствами для

50 выбора их аэродинамического сопротивления.

Источники информации, . принятые во внимание при экспертизе

1.Патент АЙглии 1023151,

55 кл. И 2 В, 1969.

2.Патент Швейцарии 403011, кл. 21 С 35/10, 1968.