Вакуумная дугогасительная камера с контролем вакуума Советский патент 1983 года по МПК H01H33/664 

Изобретение относится к вакуумным дугогасительным камерам и может быть использовано в лабораторных . и промыопенных условиях для контроля вакуума в дугогасительных камерах вакуумных выключателей для определения возможности их эксплуатации и вывода из работы в случае аварийной ситуации.

Известна вакуумная дугогасительная камера с устройством для контроля вакуума, в которой на центральную металлическую часть вакуумной дугога- сительной камеры нанесен слой электроизоляционного материёша и слой металла.При измерении потенциала металлического слоя судят 6 степени вакуума в камере 1.

Недостатком данной камеры является то, что потенциал металлического слоя зависит от емкости слоя электроизоляционного материала. При напряжении, при котором воздух становитря практически проводящим, влияние воздушных включений на емкость диэлектрика исчезает, поэтому устройство имеет низкую разраиаюшую способность.

Наиболее близкой к предлагаемой является вакуумная дугогасительная

камера, содержащая корпус, дугогасительные контакты, экран, датчик контроля давления со вспомогатель5 шлми электродами., соединенный с измерительной.схемой, в которой для обнаружения повышения давления про.водят измерение электрических характеристик диэлектрика, в частности 10 определение электрической прочности промежутка в вакуумной дугогасительной камере 23Недостатком данных камер является то, что сложно выбрать и установить такое расстояние между электро15дами, чтобы его произведение на давление соответствовгшо участку вблизи минимума кривой Пашена, а также то, что при измерении имеет место большой разброс пробивного напряже20ния.

Цель изобретения - повышение точности измерения давления в вакуумной дугогасительной камере.

Поставленная цель достигается тем, 25 что в вакуумной дугогасительной камере, содержащей корпус,дугогасителькые контакты, экран, датчик контроля давления со вспомогательными элekтpoдa vш и измерительную схему, в

30 качестве датчика давления выбрана

пластина термостойкого твердого по-ристого диэлектрика., металлиэирован. ного с двух сторон, изменяющая сво диэлектрические потери при перемене давления внутри камеры, а измерителная схема выполнена в виде элемента измерения тангенса угла диэлектрических потерь.

На фиг.1 изображена блок-схема вакуумной дугогасительной камеры; н фиг.2 - зависимость тангенса угла диэлектрических потерь и емкости для силикатного стекла с воздушными включениями в вакууме и при атмосферном давлении.

Вакуумная дугогасительная камера содержит металлический собирающий экран 1, к которому прикреплен образец кристаллического диэлектрика (слюда, кварц, отдельные виды керамики и т.д.), с фольговым электродом 3. Через вЫроды 4 экран 1 и фольговый электрод 3 соединены чере переключатель с типовым измерительным устройством 5 для измерения тангенса угла диэлектрических потерь. Кривая б (фиг.2) показывает изменение емкости диэлектрика без воздушных включений, кривая 7 - емкость его с воздушными включениями, а линии 8-10 показывают изменение тангенса угла диэлектрических потерь соответственно при давлении

10 мм рт.ст.-10 мм рт.ст. и атмосферном давлении.

Измерение давления в вакуумной дугогасительной камере производят следующим образом.

Измерительное устройство 5 подключают к выводам 4 экрана 1 и фольгового электрода 3 в момент измерени и производят измерение тангенса угла диэлектрических потерь крис Тсшлического диэлектрика 2 . Измерения производятся при напряжении в предела} от О до Ю кВ при частоте 50 Гц. Напряженность электрического поля в воздушных прослойках или порах к15Йсталлического диэлектрика при переменном напряжении всегда больше, чем в твердых материалах, которые в большинстве случаев имеют большую электрическую прочность, чем воздух в нормальных условиях. При натекании в вакуумную дугогасительHyio камеру воздуха при сравнительно низком напряжении, приложенном к образцу диэлектрика, в его воздушных прослойках или порах начинается ударная ионизация, при которой проводимость воздуха сильно увеличивается, вызывая весьма крутой рост -тангенса угла диэлектрических потерь с ростом напряжения. В случае вакуума ионизация начинается при более высоком напряжении, и тангенс угл диэлектрических потерь растет, не проявляя тенденции к стабилизации своего значения. По величине максимумов и их положению на оси напряжения можно судить о давлении в вакуумной дугогасительной камере. Если в вакуумной дугогасительной камере произошло повышение давления, то рост тангенса угла диэлектрических потерь будет происходить при сравнительно низком напряжении.

Измерительным устройством 5 фиксируется максимальное значение тангенса угла диэлектрических потерь при изменении напряжения в схеме измерения от О до 10 кВ. По величине максимума тангенса угла диэлектрических потерь и его положению на оси напряжения (фиг.2) определяется степень вакуума в камере.

Использование кристаллического диэлект-рика в качестве датчика давления и измерение его тангенса угла диэлектрических потерь позволяет измерить давление в вакуумной дугогасительной камере с большой точностью ввиду того, что в области максимума значения тангенса угла диэлектрических потерь достаточно велики и могут быть измерены с точностью +0,5%.

Формула изобретения

Вакуумная дугогасительная камера с контролем вакуума, содержгидая корпус, дугогасительные контакты, экран,датчик контроля давления со вспмогательными электродами,- соединенный с измерительной схемой, отличающаяся тем, что, с целью повышения точности измерения давления, в качестве датчика выбрана пластина термостойкого твердого пористого диэлектрика, металлизированного с двух сторон, а измерительная схема выполнена в виде элемента измерения тангенса угла диэлектрических потерь.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Акцептованная заявка Японии 36068/73, кл. 59 Н 141.

2,Авторское свидетельство СССР № 455390, кл. Н 01 Н 33/66, 1973.