Высоковольтный прерыватель тока
Похожие патенты | МПК / Метки | Текст | Заявка | Код ссылки
Номер патента: 796951
Авторы: Лебедев, Можаров, Савватимский
Текст
(51)М, Кл Н 01 Н 85/02 с присоединением заявки Нов Государетвеииый комитет СССР оо яедам изобретсиий и открытий(71) Заявитель Институт высоких температур АН СССР(54) ВЫСОКОВОЛЬТНЫЙ ПРЕРЫВАТЕЛЬ ТОКА Изобретение относится к.электро- техническим коммутационным устройствам, а конкретно к прерывателям тока в цепях с высоким напряжением и может быть использовано в электротехнике в качестве предохранителя для от.- ключения токов короткого замыкания, а также для прерывания больших по- стоянных токов порядка 1-10 кА при высоких напряжениях порядка 10-100 кВ в частности вустройствах электропитания индуктивных накопителей.Известны высоковольтные (до 35 кВ) предохранители типа КП, содержащие Фарфоровую трубку с латунными колпачками по концам. В трубку вставляется .плавкая вставка (одна или несколько медных проволок). Трубка заполняется чистым кварцевым песком, закрывается крышками и герметически запаивается 1.Однако во время срабатывания этих предохранителей возникает электричес.кая дуга, которая впоследствии гасится между частицами кварцевого песка. В связи с этим полное время отключения токов к.з. большой кратности, т. е. максимальное быстродействие таких предохранителей составляет 57 мс. Наиболее близким к изобретению является стреляющий предохранитель,содержащий корпус с каналом, изготовленный из изоляционного материала, и ф расположенную в канале плавкую вставку, переходящую в гибкий проводник.Со стороны плавкой вставки трубкаплотно закрыта, а с другой - открытойстороны - гибкий проводник соединен 10 с контактйым ножом на спиральной пружине, При токе к.з. плавнаявставкаперегорает, контактный нож под действием пружины поворачивается и вытягивает гибкий проводник из трубки.1 Образующаяся в трубке дуга нагреваетстенки трубки, бурно выделяются газы,возникает продольное дутье из открытого торца трубки и дуга гасится заусатые доли секунды" 21 20 Недостатками предохранителей этого типа являются невысокая надежностьи быстродействие, связанные с наличием дуги и необходимостью ее гашения,а также сложность конструкции, приво дящая к значительному весу. Например,предохранитель ПСНЛна номинальноенапряжение 35 кВ и наибольший ток отключения 8 кА весит 88 кг.Цель изобретения - повышение на дежности и быстродействия прерывателя за счет исключения дугообразования и упрощение его конструкции.Цель достигается тем, что в прерывателе, содержащем корпус из изолирующего материала с каналом, вутри которого расположен разрушаемый проводник, подключенный к токовыводам, отношение площади внутреннего. сеченияканала (5) к площади сечения проводника (ь) составляет от 6,2 до 32.При отношении Мз = 6,2 прерыватель работает неустойчиво, что проверяется экспериментально в контуре постоянного тока с ВС = 25 мс. При отношении Б/о = 32 облегчаются условия цугообразования и прерыватель становится ненадежным.На фиг. 1, 2 и 3 представлены прерыватели с различными корпусами, продольные сечения; на фиг, 4 - прерыватель спирального вида.Высоковольтный прерыватель состоит из корпуса 1, выполненного из изоляционного материала и имеющего канал 2 постоянного по длине сечения (капилляр - фиг.1, сверление в блокеиг. 3). Внутри канала помещен проводник 3, например медный, подключенный к токовыводам 4 на торцах канала 2, например с помощью пайки 5. При этом отношение площади сечения канала (5) должно быть в 6,2-32 раза больше площади сечения используемого проводника.При работе прерывателя в случае прерывания тока дуга не возникает, так как нагреваемый током металл проводника 3, расширяясь, заполняет все сечение канала 2 паром высокой плотности и металлическим золем столь малого размера, что он не является электропроводным, Таким образом, в этих (В/з = 6,2-32) условиях удается избежать возникновения электрической дуги в канале, что в частности, приводит к быстродействию, т, е. не требуется времени для гашения дуги. Электрическая прочность устройства обеспечивается высокой электрической прочностью продуктов разрушения самого металла.Торцы канала могут быть открытыми (Фиг. 1), В этом случае процесс истечения непроводящих продуктов взрыва происходит с обеих сторон канала. Это делается для того, чтобы корпус не разрушался под воздействием избыточного давления. При использовании достаточно прочного корпуса один или оба торца могут быть наглухо закрытыми (фиг. 2 и 3), что приводит к повышению электрической прочности прерывателя. В,качестве изоляционного корпуса с каналом используются как готовые трубки (кварцевые, стеклянные, керамические, пластмассовые), так и сверления в блоках из изоляционного материала (органического стекла, фторопласта, гетинакса, текстолита),Экспериментально исследуют действие прерывателя на примере быстрогонагревания медных проволок слабо спадающим постоянным током (КС-контураот 1,5 до 25 мс), Проволоки помещаютв стеклянные трубки (см, фиг. 1) следующих размеров: внутренний диаметр(д) составляет 0,22 мм и 0,34 мм,внешний диаметр (О) - 4-5 мм, длинатрубок 100 мм. Используют медную про волоку диаметром от 0,06 мм до 0,19 мм(всего 7 размеров);Предлагаемый прерыватель позволяетпрервать электрический ток в цепяхс высоким напряжением. При этом онможет применяться в качестве пре- - 1 дохраиителя и прерывателя тока, вчастности постоянного тока при коммутации его в индуктивных накопителяхэнергии. Прерыватель данного типа можно поставить в цепь параллельно ме 2 ц ханическому .раэмыкателю для исключения дугообразования в последнем, подобно тому как шунтируется сопротивлением дуговой промежуток в таких размыкателях. Предлагаемый прерыватель р позволяет использовать блочную компоновку: для прерывания значительного тока можно взять несколько трубокв параллель, что позволяет при любойвеличине тока выдержать необходимуюплотность тока, чтобы обеспечить заданное время срабатывания. Предлагаемый тип прерывателя позволяет прерывать ток практически для токов любыхвеличин за время меньше 1 мс, что вслучае использования обычно применяЗ емых прерывателей является сложнойзадачей из-за трудностей гашенияэлектрических дуг большого тока.Применение тугоплавких металлов вкачестве "плавких" вставок в предла гаемом изобретении приводит к болеевысоким характеристикам прерывателяпо напряжению. Например, при использовании медных проволок в стеклянныхкапиллярах не удается получить элек-трическую прочность при прерываниитока выше, чем .1 кВ/см, тогда какприменение вольфрамовых проволок того же диаметра и в тех же условияхприводит к электрической прочности о не менее 1,5 кВ/см.Таким образом, преимуществамипредлагаемого ирерывателя по сравнению с известными является повышениенадежнсжти за счет исключения дугообразования, повышение быстродействия,а также Упрощение конструкции прерывателя, так как отсутствуют движущиеся элементы.формула изобретения60Высоковольтный прерыватель тока,содержащий корпус из изолирующего материала с каналом, внутри которогорасположен проводник, подключенный к 65 токовыводам, о т л и ч а ю щ и й с я796951 Составитель В. ПоповаВеселова Темред Н. Вабурка Корректор А. Грице ак а Тираж 793 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 11303, Москва, 3-35, Раушская наб., д9790/72 а 5 жгород, ул. Проектная, 4 лиал ППП фПатент тем, что, с целью повышения надежности работы прерывателя, упрощения егоконструкции, повышения быстродействияза счет исключения дугообраэования,отношение площади сечения. канала кплощади сечения проводника составляетот 6,2 до 32. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Алексеев В. П. Высоковольтныеи низковольтные предохранители. И.,Издательство Министерства коммуналь 5ного хозяйства РСФСР, 1961, с. 24.2. Там же, с. 33.
СмотретьЗаявка
2744141, 30.03.1979
ИНСТИТУТ ВЫСОКИХ ТЕМПЕРАТУР АН СССР
ЛЕБЕДЕВ СЕРГЕЙ ВЛАДИМИРОВИЧ, САВВАТИМСКИЙ АЛЕКСАНДР ИВАНОВИЧ, МОЖАРОВ ГЕННАДИЙ ИВАНОВИЧ
МПК / Метки
МПК: H01H 85/02
Метки: высоковольтный, прерыватель
Опубликовано: 15.01.1981
Код ссылки
<a href="https://patents.su/3-796951-vysokovoltnyjj-preryvatel-toka.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Высоковольтный прерыватель тока</a>
Предыдущий патент: Магнитогидродинамическое реле
Следующий патент: Держатель предохранителя
Случайный патент: Устройство для спуска и подъема скважинных приборов