SU1410128A1 - Вакуумна дугогасительна камера - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к области электротехники , в частности к коммутационным аппаратам. Цель изобретени  - увеличение электрического ресурса, повышение надежности , уменьшение материалоемкости камеры . Достигаетс  это за счет применени  контактной системы, состо ш.ей из пары относительно подвижных, закрепленных на стержн х и создаюш,их аксиальное магнитное поле контактов, по крайней мере один из которых окружен дугогас ш.им устройством . Параллельные плоскости контактировани  и однонаправленные токи, текущие по периферии замкнутых контактов, уменьшают силу их электродинамического расталкивани . Дуга в момент ее возникновени  при размыкании контактов находитс  под действием аксиального магнитного пол , которое обусловливает ее распространение по поверхности контактов, снижает их эрозию, увеличивает в сравнении с прототипом электрический русурс. При токе более 1 кА дуга возникает не только между контактами, но и на дугогас ш,ем устройстве, представл ющем собой р д концентрических, разрезанных, электрически изолированных одно от другого и ОТ контакта металлических колец, соединенных электрически со стержнем то условно левым, то правым концом. В результате направление токов, текущих по периферии контактов и в с.межных кольцах дугогас ще- го устройства, взаимно противоположно. Взаимно противоположны и образуемые или аксиальные магнитные пол . Наличие нескольких экранированных одна от другой аксиальными магнитными пол ми вакуумных дуг приводит к более равномерной тепловой нагрузке на контакты и дугогас щее устройство, предотвращает контракцию дуги, позвол ет уменьшить материалоемкость камеры и увеличить надежность работы. 4 з.п.ф-лы, 8 ил. S (Л

Description

1C

00

контактов и дугогас щих устройств выполн ютс  из металлов или сплавов с электропроводностью , близкой к таковой дл  меди (элементы, обеспечивающие механическую прочность контактов и дугогас щих устройств , не показаны).

Камера работает следующим образом.

Когда контакты 5 и 6 замкнуты, то по их периферийным част м протекают параллельные однонаправленные токи, в результаИзобретение относитс  к электротехнике, конкретно к вакуумным дугогасительным камерам высокого напр жени .

Цель изобретени  - увеличение ресур- са, повышение надежности и уменьшение материалоемкости.

. На фиг. 1 представлена камера, общий ид: на фиг. 2 - контакты и дугогаси- тельное устройство, разрез; на фиг. 3 - разрез А-А на фиг. 2; на фиг. 4 - вид Б на фиг. 3; на фиг. 5 - сечение контакт и 10 те чего оба контакта охватываютс  магнит- дугогасительной системы, установленных наным полем, которое вызывает их взаимное

провод щем основании; на фиг. 6 - видсжатие. Сила сжати  пропорциональна квадрату тока, текущего через камеру, противоположна силе электродинамического расталкивани  контактов и соизмерима с ней. Этим обусловливает в сравнении с прототипом существенное уменьшение результирующей силы, расталкивающей контакты, а следовательно, и силы нажати , которую должен развивать привод. В результате привод

ном 4 и парой относительно подвижных 20 ожно выполнить более легким и дещевым. контактов 5 и 6, содержих на периферийПри размыкании контактов между ними возникает дуга (фиг. 2, Д|). В межконтактном промежутке при этом продолжает действовать преимущественно в аксиальном сильфоном 9, дл  защиты которого от воз- 25 направлении магнитное поле с индук- действи  дуги и конденсации металличес- цией В|Л:;0,01 Тл/кА, которое способствует

рассосредоточению дуги по поверхности контактов , снижению их износа и увеличению электрического ресурса в сравнении с прототипом . При отключении тока дуга вначале сущесверху по фиг. 5; на фиг. 7 - установка контакта и дугогас щего устройства на основании с фланцем; на фиг. 8 - то же, вид сверху.

Камера содержит цилиндрический изол ционный корпус 1, закрытый с торцов металлическими фланцами 2 и 3, с расположенными в нем соосно изолированным экраной части одно или многозаходные одина ково направленные спирали. Контакты закреплены на стержн х 7 и 8. Относительна  подвижность контактов обеспечиваетс 

кого пара служит экран 10. По крайней мере один из контактов (фиг. 2-4 оба контакта ) окружен дугогасительным устройством , состо щим из одного или нескольких, например двух, концентрических разрезанных металлических колец 11, 12 и 13 и 14, прорези которых 15 и 16 ориентированы преимущественно в осевом направлении. При наклонных прорез х последние в смежных кольцах одного и того же дугогас щего устройства выполн ютс  с наклоном в противоположных направлени х (фиг. 3 и 4). Один из концов каждого кольца электрически соедин етс  со стержнем или фланцем. При соединении со стержнем могут быть испольствует между контактами 5 и 6. При увеличении тока сначала возникает дуга (Д2) между кольцами 11 и 13, а затем дуга (Дз) между кольцами 12 и 14 и т. д. (фиг. 2). Возникновение и поддерживание дуг между кольцами обусловливаетс  положительными вольт-амперными характеристиками дуг при токах более 1 кА. Кольца 11 -14 соедин ютс  со стержн ми или токоподвод щими

основани ми поочередно то условно левы.м,

;зованы пластины 17 и 18 (фиг. 2, 4). Воз- 0 то правым концами или наоборот. В резуль- можно использование общего дл  всех ко- тате направление токов, текущих по периферийной части контактов 5, 6 и в кольцах при возникновении между последними дуг (Д2 и Дз) чередуютс  (фиг. 3). Эти токи образуют в промежутке между кольцами акси:лец и контакта провод щего основани  19 (фиг. 5). В некоторых случа х кольца со стержнем целесообразно электрически соедин ть через провод щие цилиндрическое основание 20 и фланец 21 (фиг. 7). Кольца со альное магнитное поле с чередующи.мс 

контактов и дугогас щих устройств выполн ютс  из металлов или сплавов с электропроводностью , близкой к таковой дл  меди (элементы, обеспечивающие механическую прочность контактов и дугогас щих устройств , не показаны).

Камера работает следующим образом.

Когда контакты 5 и 6 замкнуты, то по их периферийным част м протекают параллельные однонаправленные токи, в результате чего оба контакта охватываютс  магнит- ным полем, которое вызывает их взаимное

ствует между контактами 5 и 6. При увеличении тока сначала возникает дуга (Д2) между кольцами 11 и 13, а затем дуга (Дз) между кольцами 12 и 14 и т. д. (фиг. 2). Возникновение и поддерживание дуг между кольцами обусловливаетс  положительными вольт-амперными характеристиками дуг при токах более 1 кА. Кольца 11 -14 соедин ютс  со стержн ми или токоподвод щими

стержнем или провод щим основанием электрически соедин ютс  поочередно то условно левым, то правым концом или наоборот (фиг. 6, 8 заштрихованные участки). Обращенна  в сторону противоположного контакта сторона колец на доходит до плоскости контактировани  контактов, поэтому между кольцами противоположных дугогас щих систем при смыкании контактов остаетс  некоторое рассто ние. Поскольку

50

изменением направлени  вектора индукции (фиг. 2, векторы Вь Bi2, В2з, Вз). Это поле имеет мощную - пор дка 0,01 Тл на кило- ампер тока, текущего по кольцу, - аксиальную составл ющую. Наличие нескольких изолированных одна от другой аксиальным магнитным полем вакуумных дуг приводит к более равномерной тепловой нагрузке на контакты и дугогас щие устройства, предотвращает сжатие дуги. В результате по вл еткольца не обтекаютс  длительно протекаю- 55 с  возможность уменьщени  в сравнении с щим через камеру током и, следовательно, прототипом диаметра контактной системы и

изолированного экрана, вследствие чего снижаетс  удельна  материалоемкость камеры.

не нагреваютс , их сечение можно существенно уменьшить. Перечисленные элементы

0

изменением направлени  вектора индукции (фиг. 2, векторы Вь Bi2, В2з, Вз). Это поле имеет мощную - пор дка 0,01 Тл на кило- ампер тока, текущего по кольцу, - аксиальную составл ющую. Наличие нескольких изолированных одна от другой аксиальным магнитным полем вакуумных дуг приводит к более равномерной тепловой нагрузке на контакты и дугогас щие устройства, предотвращает сжатие дуги. В результате по вл етФормула изобретени 

Claims (4)

1. Вакуумна  дугогасительна  камера, содержаща  изол ционный цилиндрический корпус, закрытый с торцов фланцами, с расположенными в нем соосно изолированным экраном и контактной системой, состо щей из пары относительно подвижных контактов, прикрепленных к стержн м, и с размещенным по крайней мере вокруг одного из

рии выполнены одно- или многозаходна  спираль .

3. Камера по пп. 1 и 2, отличающа с  тем, что указанные концентрические разрезанные металлические кольца электрически соединены со стержнем поочередно то условно левым, то условно правам концом.

4. Камера по пп. 1-3, отличающа с  тем, что концентрические разрезанные металних дугогас щим устройством, отличающа - 10 лические кольца со стержнем электрически с  тем, что, с целью увеличени  ресур- соединены через дополнительно введенное са, повыщени  надежности и уменьшени  ма- общее провод щее основание. териалоемкости,дугогас щее устройство выполнено в виде по крайней мере одного5. Камера по пп. I-4, огличаюи а с  тем, концентрически разрезанного металлическо- что концентрические разрезанные металли- го кольца, электрически соединенного одним ческие кольца со стержнем электрически концом с указанным стержнем. . соединены через дополнительно введенный 2. Камера по п. 1, отличающа с  тем, фланец, соединенный с указанным основа- что на одном из контактов на его перифе- нием.

рии выполнены одно- или многозаходна  спираль .

3. Камера по пп. 1 и 2, отличающа с  тем, что указанные концентрические разрезанные металлические кольца электрически соединены со стержнем поочередно то условно левым, то условно правам концом.

X

/

(риг.

А 6,

i

ф(Уг.Т

. v: xj / .

V v; V

/

ф/7/.f

Si/d5

r/.

18

16

/

// // /

/7

сриг.

Z

Г/////// /

19

фиг. 5

21

.6

.-, //. /л

Фи2Л