CS219633B1

CS219633B1 - Electric circuit breaker interrupter

Info

Publication number: CS219633B1
Application number: CS863080A
Authority: CS
Inventors: Josef Tesar; Vladimir Novotny; Vladimir Belohlavek
Original assignee: Josef Tesar; Vladimir Novotny; Vladimir Belohlavek
Priority date: 1981-12-09
Filing date: 1981-12-09
Publication date: 1983-03-25

Abstract

Zhášedlo, jehož pohyblivá zhášecí tryska je pevně spojena s feromagnetickým tělesem tvaru dutého válce, jehož dutina tvoří část dolní výtokové dutiny, která je za tělesem rozšířena válcovým vybráním na průměr, rovnající se alespoň vnějšímu průměru tělesa a jehož délka se rovná alespoň průměru dolní výtokové dutinyAn extinguisher whose movable extinguishing nozzle is firmly connected to a ferromagnetic body in the shape of a hollow cylinder, the cavity of which forms part of the lower outlet cavity, which is widened behind the body by a cylindrical recess to a diameter at least equal to the outer diameter of the body and whose length is at least equal to the diameter of the lower outlet cavity

Description

Zhášedlo, jehož pohyblivá zhášecí tryska je pevně spojena s feromagnetickým tělesem tvaru dutého válce, jehož dutina tvoří část dolní výtokové dutiny, která je za tělesem rozšířena válcovým vybráním na průměr, rovnající se alespoň vnějšímu průměru tělesa a jehož délka se rovná alespoň průměru dolní výtokové dutiny.A quencher having a movable quenching nozzle rigidly connected to a ferromagnetic hollow cylinder-shaped body, the cavity of which forms part of the lower discharge cavity extending beyond the body by a cylindrical recess to a diameter at least equal to the outer diameter of the body and at least equal to the diameter of the lower discharge cavity .

Obr. 1Giant. 1

213633213633

Vynález se týká zhášedla elektrického výkonového vypínače se zhášecím médiem SFe.FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to an interrupter of an electrical circuit breaker with an extinguishing medium SFe.

Pro* přerušování elektrického oblouku ve zhášedle s plynným proudícím SF6 je důležité, aby elektrický oblouk byl stabilizován k ose zhášecího prostoru tak, aby pata elektrického oblouku byla situována ve výtokové dutině, tj. mimu zhášecí prostor. Tím dochází k minimálnímu rozptylu kovových par ve zhášecím prostoru. U stávajících provedení izhášedel se tato výhodná stabilizace elektrického oblouku dosahuje jednak unášením’ pat oblouku do výtokové dutiny proudícím SFe, jednak umístěním přídavné elektrody uvnitř výtokové dutiny.For interrupting the arc in the SF6 gas flow interrupter, it is important that the arc be stabilized to the arc extinction axis so that the arc foot is located in the outlet cavity, i.e. the arc extinction space. This minimizes the dispersion of metal vapors in the arc quenching space. In the present embodiment of the extinguishers, this advantageous stabilization of the electric arc is achieved both by entraining the arc heels into the outlet cavity through the flowing SFe and by placing an additional electrode within the outlet cavity.

Nevýhodou těchto provedení zhášedla je konstrukční složitost a také to, že elektrický oblouk není jednoznačně stabilizován v nejvýhodnější poloze.The disadvantage of these interrupters is the complexity and also the fact that the arc is not clearly stabilized in the most advantageous position.

Popsané nevýhody odstraňuje zhášedlo podle vynálezu.The described disadvantages are eliminated by the interrupter according to the invention.

Podstata vynálezu spočívá v tom, že pohyblivá zhášecí tryska je pevně spojena s tělesem z ferromagnetického materiálu tvaru dutého válce, jehož dutina tvoří část dolní výtokové dutiny, přičemž dolní výtokové dutina je za tělesem rozšířena válcovým vybráním na průměr, který se rovná alespoň vnějšímu průměru tělesa a jehož délka se rovná alespoň průměru dolní výtokové dutiny.SUMMARY OF THE INVENTION The movable quenching nozzle is rigidly connected to a body of ferromagnetic material in the form of a hollow cylinder, the cavity of which forms part of the lower outlet cavity, the lower outlet cavity extending beyond the body by a cylindrical recess to at least equal to the outer diameter of the body and whose length is at least equal to the diameter of the lower discharge cavity.

Výhoda zhášedla spočívá v tom, že elektrický oblouk, který vznikne při funkci zhášedla, je jednoznačně stabilizován v nejvýhodnější poloze, což zvyšuje spolehlivo*st a účinnost zhášedla. Zhášedlo je konstrukčně jednoduché a tím i ekonomicky výhodné.The advantage of the interrupter is that the arc generated by the interrupter is clearly stabilized in the most advantageous position, which increases the reliability and efficiency of the interrupter. The interrupter is structurally simple and thus economically advantageous.

Příklad provedení izhášedla podle vynálezu je na výkresech.An example of an embodiment of the invention is shown in the drawings.

Na obr. 1 je řez celým zhášedlem, obr. 2 znázorňuje polohu elektrického oblouku ve zhášedle v průběhu vypínání a obr. 3 znázorňuje konečnou stabilizovanou polohu elektrického oblouku v okamžiku těsně před jeho přerušením.Fig. 1 is a cross-sectional view of the interrupter; Fig. 2 shows the arc position in the interrupter during shutdown; and Fig. 3 shows the final stabilized position of the arc just prior to interruption.

Zhášedlo sestává z pístu 1, kontaktních palců 2, pevné zhášecí trysky 3 s horní výrokovou dutinou 4 a z pohyblivé zhášecí trysky 3, prodloužené tělesem 6 z ferromag.netického materiálu. Dutina tělesa 6 tvoří část dolní výtokové dutiny 7. Dolní výtokové dutina 7 je za tělesem 6 rozšířena válcovým vybráním 12 tak, že průměr vybrání 12 se rovná alespoň vnějšímu průměru tělesa 6 a délka vybrání 12 se rovná alespoň průměru dolní výtokové dutiny 7. Pohyblivý přívod 16 elektrického proudu, pevný přívod 17 elektrického' proudu a kontaktní palce 2 tvoří část hlavního proudovodného obvodu vypínače a jsou proto vyrobeny z elektricky dobře vodivého nemagnetického materiálu, obvykle z mědi.The interrupter consists of the piston 1, the contact fingers 2, the fixed interrupter nozzle 3 with the upper cavity 4 and the movable interrupter nozzle 3, extended by the body 6 of ferromag.net material. The cavity of the body 6 forms part of the lower discharge cavity 7. The lower discharge cavity 7 is extended beyond the body 6 by a cylindrical recess 12 such that the diameter of the recesses 12 is at least equal to the outer diameter of the body 6 and the length of the recesses 12 is at least equal to the diameter of the lower discharge cavity 7. 16, the fixed power supply 17 and the contact fingers 2 form part of the main current circuit of the circuit breaker and are therefore made of an electrically well conductive non-magnetic material, usually copper.

Mezi pohyblivou izhášecí tryskou 5 a pevnou zhášecí tryskou 3 je zhášecí prostor 8. Dolní výtokové dutina 7 ústí do expanzního· prostoru 9 a horní výtokové dutina 4 ústí do expanzního prostoru 10. Píst 1 je uložen ve válci 11. Vybrání 12 je provedeno jen v části dolní výtokové dutiny 7. Na obr. 1 je však čárkovaně naznačena alternativní možnost vybrání 12 po celé zbývající délce dolní výtokové dutiny 7.Between the movable extinguishing nozzle 5 and the fixed extinguishing nozzle 3 there is an extinguishing space 8. The lower outlet cavity 7 opens into the expansion chamber 9 and the upper outlet cavity 4 opens into the expansion chamber 10. The piston 1 is housed in the cylinder 11. However, in FIG. 1 an alternate recess 12 is shown in dashed lines over the remaining length of the lower outlet cavity 7.

K vysvětlení funkce zhášedla slouží přiložené výkresy.The accompanying drawings are used to explain the interrupter function.

Na obr. 1 je zhášedlo nakresleno v poloze těsně po vzniku elektrického oblouku. Pohybem pístu 1 ve válci 11 ve směru šipky VYP se kontaktní palce 2 a pevná zhášecí tryska 3 rozpojí, čímž vznikne elektrický oblouk, jehož paty 14, 15 leží na vzájemně nejbližších koncích pohyblivé zhášecí trýsky 5 a pevné zhášecí trysky 3. Jádro- 13 elektrického oblouku se vytvoří pro nejkratší spojnici 14, 15 elektrického oblouku.In Fig. 1, the interrupter is shown in a position just after the arc has been formed. By moving the piston 1 in the cylinder 11 in the direction of the arrow OFF, the contact fingers 2 and the fixed arc nozzle 3 disengage, creating an electric arc, whose heels 14, 15 lie at mutually proximal ends of the movable arc nozzle 5 and the fixed arc nozzle 3. The arc is formed for the shortest arc connection 14, 15.

Působením vysoké teploty elektrického oblouku vzroste tlak plynu SFe ve zhášecím prostoru 8, čímž dojde k intenzivnímu proudění SFe ze zhášecího prostoru. 8 do horní výtokové dutiny 4 a dolní výtokové dutinyDue to the high temperature of the electric arc, the gas pressure SFe in the arc-quenching space 8 increases, thereby causing an intense flow of SFe from the arc-quenching space. 8 into the upper discharge cavity 4 and the lower discharge cavity

7. Na obou patách 14, 15 elektrického oblouku vznikají kovové páry odpařováním materiálu pevné zhášecí trysky 3 a pohyblivé zhášecí trysky 5. Tyto kovové páry jsou unášeny proudícím SFe do horní výtokové dutiny 4 a dolní výtokové dutiny 7. Z obr. 2 je zřejmé, jak se paty 14, 15 elektrického oblouku přesunou působením proudícího SF6 a zaplněním ústí zhášecích trysek 3, 5 kovovými parami na stěny obou výtokových dutin 4 a 7. Kolem jádra 13 elektrického oblouku vzniká soustředné elektromagnetické pole, které je v části, zasahující do tělesa 6 z ferromagnetického materiálu deformováno tak, že na jádro 13 elektrického' oblouku působí elektromagnetická síla, která jednak posouvá jádro 13 elektrického oblouku do středu dolní výtokové dutiny 7 a jednak posunuje patu 14 elektrického oblouku po stěně dolní výtokové dutiny 7 směrem k vybrání 12. Na obr. 3 je znázorněna stabilizovaná poloha elektrického oblouku v průběhu vypínání. Dolní pata 14 elektrického oblouku se zachytí ve vybrání 12, poněvadž v tomto vybrání nepůsobí na další přesunutí dolní paty 14 elektrického oblouku ani elektromagnetická síla ani proudící SFe. Tím je určena i délka jádra 13 elektrického· oblouku v dolní výtokové dutině 7 a současně i množství obloukové energie, která je úměrná délce elektrického oblouku. Jádro 13 elektrického oblouku je působením elektromagnetických sil udržováno uprostřed dolní výtokové dutiny 7 po celé délce tělesa 6 z feromagnetického materiálu. Horní pata 15 elektrického oblouku se udržuje na stěně horní výtokové dutiny 4 ve stejné poloze po celou dobu přerušování elektrického oblouku. Tato poloha je pro přerušení elektrického oblouku nejvýhodnější, poněvadž kovové páry vznikají na patách 14, 15 elektrického oblouku mimo zhášecí prostor 8, čímž se urychluje obnovení izolační hladiny ve zhášecím prostoru 8 v okamžiku, kdy prochází elektrický střídavý proud přirozenou nulou.7. On both foots 14, 15 of the arc, metal vapors are formed by evaporating the material of the fixed arc nozzle 3 and the movable arc nozzle 5. These metal vapors are entrained by the flowing SFe into the upper outlet cavity 4 and the lower outlet cavity 7. From FIG. as the arc foot 14, 15 is moved by the flowing SF6 and filling the orifice nozzles 3, 5 with metal vapors on the walls of both outlet cavities 4 and 7. A concentric electromagnetic field arises around the arc core 13 which is in the part extending into the body 6 of ferromagnetic material deformed so that an electromagnetic force is applied to the electric arc core 13, which on one hand moves the electric arc core 13 to the center of the lower discharge cavity 7 and on the other hand moves the arc foot 14 along the wall of the lower discharge cavity 7 towards recess 12. 3 shows the stabilized position of the electric arc during shutdown. The lower arc foot 14 is retained in the recess 12, since in this recess neither the electromagnetic force nor the flowing SFe acts on the further displacement of the lower arc foot 14. This also determines the length of the electric arc core 13 in the lower discharge cavity 7 and at the same time the amount of arc energy that is proportional to the electric arc length. The electric arc core 13 is maintained by the action of electromagnetic forces in the middle of the lower discharge cavity 7 along the entire length of the body 6 of ferromagnetic material. The upper arc foot 15 is kept on the wall of the upper discharge cavity 4 in the same position throughout the interruption of the arc. This position is most advantageous for interrupting the arc, since metal vapors are generated on the arc feet 14, 15 outside the arc extinguishing space 8, thereby accelerating the recovery of the insulation level in the arc extinguishing space 8 when the alternating current passes through natural zero.

Těleso 6 z ferromagnetického materiálu, uspořádané kolem dolní výtokové dutiny 7 pohyblivé zhášecí trysky 5, které tvoří alespoň část zhášecí trysky 5, jednoznačně stabilizuje elektrický oblouk v poloze, nejvýhodnější pro jeho uhasnutí, čímž se dosahuje lepších zhášecích účinků zhášedla, využívajícího pro přerušení elektrického oblouku proudící plyn SF6.A ferromagnetic body 6 arranged around the lower outlet cavity 7 of the movable arc quenching nozzle 5, which forms at least a portion of the arc quenching nozzle 5, clearly stabilizes the arc in the position most convenient for extinguishing it, thereby achieving better arc quenching effects. flowing gas SF6.

Claims

Subject

An electric power switch interrupter using SF6 gas to interrupt the electric arc, characterized in that the movable arc quench nozzle (5j) is rigidly connected to a body (6) of hollow cylindrical ferrcmagnetic material, the cavity of which forms part of the lower outlet cavity (7). wherein the lower outlet cavity (7j) is extended beyond the body (6) by cylindrical deflection [12] to a diameter at least equal to the outer diameter of the body (6) and whose length is at least equal to the diameter of the lower outlet cavity (7).

Interrupter according to claim 1, characterized in that the lower outlet cavity (7) extends beyond the body (6) to the diameter of the recess (12) over its remaining length.

2 sheets of drawings