Быстродействующий автоматический выключатель постоянного тока

ОП ИСАНИЕИЗОВРЕтеНИяК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ни 702421 Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик 61) Дополнительное к авт. саид-в(5)М. Кл, Н 01 НЗЗ присоединением заявки М воудврствекный комет СССР по делам нэооретеннй н открытейбликовано 05 12 7 юллетеиь 1 те ата опубликования описания 08.1( 54) БЫСТРОДЕЙСТВУЮШИЙ АВТОА 1 АТИЧЕС ВЫКЛЮЧАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО ТОКА 2магнитного дутья и цугогасительную камеру, включающую в себя наружныестенки, продольные внутрейние 3 -образные перегородки, установленные симметрично и охваченные П-образными магнитопроводами, основные и дополнительныйдугогасительные рога 121.Эти выключатели рассчитаны на напряжение не выше 1050 В. На болеевысокие напряжения они получаются больших габаритов иза увеличения размеров дугогасительной камеры, что в своюочерець вецет к уменьшению скоростиподъема напряжения на цуге,Целью изобретения является повышение коммутационной способности. для ограничения т Известны быст чатели постоянног быстроцействующи систему и дугогас дольной внутреннее выклю родеиствую о тока, сод й привод, к ительную к й перегоро угогаситель щи такт амеру с дкой, на ный рог торой размещен ц г кам ия испособ Для этого снабжена цопол регородкой, на установлены, кл родки выполне в срецней част жены выступам оянно- вующий вод Ку Изобретение относится к электроте нике, а более конкретно к устройствам высокого напряжения, предназначенным Из-за отсутствия собственного нитного дутья в дугогасительной такого выключателя скорость под напряжения на цуге при отключен рийного тока мала, слецовательно личивается полное время отключе уменьшается токоограничивающая ность выключателя,Известен также быстроцейству автоматический выключатель пост го тока, сопержащий быстродейст при , Контактную систему, хату угогасительная камера нительной продольной пекоторой с обеих сторон инья; У-образные перегоы с У-образной прорезьюи, а в нижней части сноби, при ем дополнительная702421дуги и облегчения захода ее в рабочиещели цугогасительной камеры. В средней части перегородок 1 7 имеется про-резь 25 У-образной формы. Клинья 23и цополнительная перегородка 19 выполнены из цугостойкого изоляционного материала.Выключатель, рассчитанный на прямой. и обратный токи, работает следующим образомПри отключении выключателя ток,протекающий через размагничивающийвиток 12, создает в месте касания яко-.ря 2 и магнитопривода 11 магнитный15 поток, который направлен встречно потоку, создаваемому током в удерживающейкатушке 3. В результате сила, удерживающая якорь 2 в положениии "включе-но", исчезает, В то же время в левом20 зазоре между якорем 2 и магнитопроводом 11 магнитный поток создает силу,стремящуюся перевести якорь 2 в положение отключено". продольная перегородка установлена так,что целит цугогасительную камеру надве равные части, основные и дополнительный цугогасительные рога расположены с обеих сторон дополнительной5продольной перегородки, а клинья расположены в пазах У-образных перегородок., Клинья и дополнительнаяпродольная перегородка выполнены из.дугостойкогоизоляционного материала, а стенки каме 1 Оры выполнены из газогенерирующего ма.териала,Быстродействующий автоматический выключатель содержит быстродействующий привод, в который входит магнитопровод 1, якорь 2, удерживающая катушка 3, отключающая пружина 4. Якорь 25 2 через тягу 5 связан с подвижным контактом 6 контактной системы. Контактная система включает пружину 7, осуществляющую контактное нажатие,изоляционную панель 8, на которую установле-З 0 на сериесная катушка 9 магнитного дутья являющаяся одновременно неподвижным контактом, Неподвижный контакт 9 снабжен токоведушей шиной 10.Через окно магнитопровоца 11 прохо-З 5 дит размагничивающий виток 12, оканчивающийся выводной шиной 13. На магни- топровоце 11 размещена катушка 14 дляооперативного включения выключателя. 40Дугогасительная система содержит подвижный контакт 6, неподвижный контакт 9 и дугогасительную камеру, состоящую из наружных стенок 15, выполненных из газогенерирующего материала, 45 торцовых стенок 16, внутренних перегородок 17 У-образной формы, охваченны П-образными магнитопроводами 18, дополнительной внутренней продольной перегородки 19, разделяющей камеру пополам 50 лугогеоительныхооновных 20 и пополни- тельного 21 рогов и плямягеоительных решеток 22, служащих для снижения звукового и светового эффектов при разрыве дуги. На перегородке 19 с обеих сторон размещены клинья 23, На нижней части перегородок 17 размещены -высту- пы 24 для предварительного разворота На фиг. 1 изображен предлагаемый выключатель; на фиг. 2 - разрез А-А,на фиг, 4 - разрез В-В фиг, 3; на фиг. 5 схематически показаны этапы горения дуги в одной щели камеры.Быстродействие электромагнитного привода обеспечивается тем, что удерживающий поток не уничтожается, а вытесняетсяв левый зазор между якорем 2 и магнитопроводом 11, т, е. этот поток, ранее удерживающий якорь 2 в по-. ложении "включено", теперь помогает перебросить его в положение "отключено. Возникающая на контактах 6 и 9 дуга под действием поля катушки магнитного дутья выдувается вверх и попацает на основные рога 20 дугогасительнойкамеры, Двигаясь по основным рогам20, дуга предварительно раэворачивается выступами 24 на У-образных перегородках 1 7 для облегчения захода дугив рабочие щели дугогасительной камерыи достигает дополнительного рога 21,который целит дугу на две, включенные послецовательно. Дальнейший процессрастяжения и гашения дуг происходит в обеих щелях камеры. Так как обе щели работают аналогично, то рассмотрим работу одной из них,Под действием магнитного поля, создаваемого током в цуге и П-образными магнитопроводами 18; дуга продолжает двигаться вверх, а основания цуги движутся по основному рогу 20 и соответствующей половине цополнительного рога 21. По. мере продвижения вверх дуга проходйт прорезь 25 на перегородке 1 7 и достигает У-образного выреза перего5 7024родок 1 7. При этом средний отрезок дуги вытесняется клином 23 в широкуючасть щели (фиг. 5).Ъ -образная прорезь 25 обеспечиваетизоляционные расстояния для напряжения пробоя по поверхности .У -образныхперегородок 1 7 в области загиба рогов20 и 21, а также подает свежий воздухв пространство под дугой, что ускоряетдеониэацию воздушного промежутка между рогами и исключает повторные пробои.По мере продвижения вверх цуга касается наружных стенок 15, выполненных иэгазогенерирующего материала, охлаждается и за счет выделения газов направлен ные вверх газодинамические силы усиливаются, что позволяет увеличить скоростьдвижения цуги в рабочих щелях и повысить градиент напряжения на дуге. Помере дальнейшего .продвижения дуги вверх 20она растягивается и, достигнув верхнихконцов П-образных магнитопроводов 18,полностью выходит в широкую часть щели, ограниченную наружной стенкой 15,верхними концами-образной перегород 25,ки 17 и дополнительной перегородкой 19,Переход от узкой части щели к ее широкой части резкий, и дуга, попав в широкий объем, не может войти обратно вузкую часть щели, Вход ионизированных30газов в узкую часть щели по той же причине затруднен, что исключает возникно.вение повторных пробоев, Таким образом,дуга стабилизируется в широком объеме,длина ее в течение вбего времени гашения практически не меняется, а напряжение. на цуге вследствие этого остаетсянеизменным, Горячие газы вытекают из:щели через пламягасительные решетки 22,40охлаждающие дугу, которая гаснет и отключает аварийную цепь,,Размещение клиньев на дополнительной внутренней перегородке позволяет,среднюю часть ствола дуги стабилизировать в верхнем положении. йостижению 45этой цели способствует У-образные прорези в средней части У-образных перегородок 1 7. Наличие выступов в нижнейчасти У-образных перегородок облегчаетделение цуги на две,У описываемого выключателя полноевремя отключения в 1,5 раза меньше, анапряжение на дуге в 1,5-2 раза больше,21 6по сравнению, например, с выключателямитипа АБ/4 и типа ВАБ, которыерассчитаны на токи короткого замыканиясоответственно 15 и 10 и А,Формула изобретения 1. Быстродействующий автоматический выключатель постоянного тока, содержащий быстродействующий привод,контактную систему, катушки магнитного дутья и дугогасительную камеру, вклю-.чающую в себя наружные стенки, продольные внутренние У-образные перегородки, установленные симметрично и охваченные П-образными магнитопроводами,основные и дополнительный дугогасительные рога, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью повышений коммутационной способности, дугогасительнаякамера снабжена дополнительной продольной перегородкой, на которой с обеих,сторон установлены клинья; У-образныеперегородки выполнены с У-образной прорезью в средней части, а в нижней части снабжены выступами, причем допол-.нительная продольная перегородка установлена так, что целит дугогасительнуюкамеру на две равные части, основные идополнительный дугогасительные рогарасположены с обеих сторон дополнительной продольной перегородки, а клиньярасположены в пазах У-образных перегородок.2. Быстродействующий автоматическийвыключатель по п. 1, о т л и ч,а ющ и й с я тем, что клинья и дополнительная продольная перегородка выполнены из дугостойкоГо изоляционного материала,/3, Быстродействуюший автоматическийвыключатель по п. 1, о т л и ч а ю -щ и й с я тем, что наружные стенкикамеры выполнены из газогенерирующего материала.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Голубев А. И. Быстродействующиеавтоматические выключатели, Л., "Энергия.", 1964, с. 145.2. Авторское свидетельство СССРМ 237220, кл. Н 01 Н 33/08, 1965 е20 и Ф Составитель Г, Глеклередактор 10. Челюканов Техред К. Шурич Корректор Н. Степ д, 4/ Проектная каз 7600/48 Тираж 923ЦНИИПИ Государственного к по делам изобретений и отк 113035, Москва, Ж, Раушская Филиал ППП "Патент", г. Ужгород Подписноемитета СССРтий