CS244253B1

CS244253B1 - Quenching circuit breaker

Info

Publication number: CS244253B1
Application number: CS848629A
Authority: CS
Inventors: Sebestian Polak; Frantisek Brabec
Original assignee: Sebestian Polak; Frantisek Brabec
Priority date: 1984-11-13
Filing date: 1984-11-13
Publication date: 1986-07-17
Also published as: CS862984A1

Abstract

Zhášedlo tlakoplynového vypínače s podtlakovým pístem, jehož dutý kontaktní roubík je ve spodní části opatřen alespoň jedním radiálním funkčním otvorem, ústícím do expaneního prostoru. Na roubíku je pevně uchycen píst, pohybující se v dutině izolační pólové trubky.A gas-gas interrupter interrupter with a vacuum piston, the hollow contact pin of which is provided with at least one radial functional opening in the lower portion, resulting in expansion of the space. The piston is fixedly fixed on the pin, moving in the cavity of the insulating pole tube.

Description

Vynález se týká zhášedla tlakoplynového vypínače s podtlakovým pístem.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to an interrupter of a pressure gas-operated switch with a vacuum piston.

Dosud známá zhášedla tlakoplynových vypínačů s podtlakovým pístem sestávají ze čtyř prostorů: zhášecího, akumulačního, sacího» expansního a z průchodů mezi těmito prostory. Pro odvádění horkých plynů ze zhášecího do expansního prostoru se využívá systému dvoustranného proudění, a to směrem nahoru a dolů.The prior art vacuum gas piston interrupters with vacuum piston consist of four spaces: a quench, accumulation, suction expansion and passages between these spaces. A two-sided flow system is used to remove hot gases from the quencher into the expansion space, up and down.

V proudovém intervalu při hoření oblouku se ohřívá plyn, přičemž vzrůstá tlak ve zhášecím prostoru. Plyn o vyšším tlaku proudí průchody ze zhášecího prostoru do ostatních prostorů, čímž je oblouk ochlazován a požadavek na potřebnou obloukovou energii k vytvoření vysoké teploty a vodivosti v tomto proudovém intervalu je vyšší. V intervalu vypínacím, v oblasti nuly proudu, kdy probíhá vlastní zhášecí proces, je třeba oblouk ofukovat proudícím plynem, snížit teplotu plasmatu a rychlým odvodem tepla docílit přechod spínací dráhy z vodivého do nevodivého stavu. Zvyšováním potřebné obloukové energie v proudovém intervalu a odvádění této energie ve vypínacím intervalu vyžaduje prodloužení časové termické konstanty a zhoršuje jinak velmi dobrou zhášecí schopnost. Dvoustranné proudění plynů od oblouku do expansnich prostorů a tlakové propojení těchto prostorů je konstrukčně složitější, materiálově náročnější a ekonomicky méně příznivé.During the arc current, the gas is heated while the arc pressure increases. Higher pressure gas flows through the arc quench to other spaces, thereby cooling the arc and requiring the required arc energy to create high temperature and conductivity in this current range. At the cut-off interval, in the zero-current area, during which the arc quenching process is in progress, the arc must be blown with the flowing gas, lower the plasma temperature and rapidly switch heat from the conductive to the non-conductive state. Increasing the required arc energy in the current interval and dissipating this energy in the tripping interval requires an extension of the thermal time constant and impairs the otherwise very good arc quenching ability. The bilateral flow of gases from the arc to the expansion spaces and the pressure connection of these spaces is more structurally complicated, materially demanding and economically less favorable.

Uvedené nedostatky odstraňuje zhášedlo tlakoplynového vypínače podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že radiální funkční otvor vyústuje do expansního prostoru, přičemž na pohyblivém kontaktním roubíku je pevně uchycen píst, jehož dráhu tvoří dutina isolační polově trubky, jejíž vnitřní průměr je od náběhové hrany zvětšen o tlouštku přepouštěcího kanálu, vyúslujícího ze zhášecího prostoru do expansního prostoru, vytvo řeného pod pístem.The above-mentioned drawbacks are eliminated by the interrupter of the gas-gas circuit breaker according to the invention, which consists in that the radial functional opening opens into the expansion space, the piston is fixed on the movable contact gag. o the thickness of the bypass channel extending from the extinguishing space into the expansion space formed below the piston.

244 2S3244 2S3

- 2 Výhody zhááedla podle vynálezu spočívají v konstrukční jednoduchosti, ve zvýšené vypínací schopnosti, nižší materiálové a technologické náročnosti, větší spolehlivosti a příznivější ekonomii·- 2 The advantages of the interrupter according to the invention consist in simplicity of construction, increased breaking capacity, lower material and technological demands, greater reliability and more favorable economy.

Příklad provedení zhášedla podle vynálezu je na přiloženém výkresu, kde je znázorněn osový řez jednoho pólu tlakoplynového vypínače, přičemž levá polovina obrazu je zapnutá poloha, pravá polovina obrazu vypnutá poloha·An exemplary embodiment of an interrupter according to the invention is shown in the accompanying drawing, in which an axial section of one pole of a gas-pressure switch is shown, the left half of the image being the ON position, the right half of the image the OFF position.

Zhášedlo s podtlakovým pístem podle vynálezu sestává z pevného kontaktního držáku 1 s kontaktními rozpojovacími palci 2, a z kontaktního roubíku 2 ⁸ válcovou dutinou < s funkčním otvorem 5, ústícím do expansního prostoru 12» Podtlakový píst 6 je pevně spojen s kontaktním roubíkem 3· Dráhu pro podtlakový píst 6 tvoří dutina izolační pólové trubky 7, jejíž vnitřní průměr je od náběhové hrany 13 zvětšen o tloušťku přepouštěcího kanálu.14. Všechny vyjmenované součásti zhášedla jsou zabudovány v dutině izolační polově trubky 7, ve které spolu s izolační tryskou 8 vytvářejí zhášecí prostor 9, akumulační prostor 10, sací prostor 11 a expansní prostor 12·The vacuum interrupter according to the invention consists of a fixed contact holder 1 with contact disintegrating fingers 2, and a contact gasket 2 ^{8 with a} cylindrical cavity <with a functional opening 5 opening into the expansion space 12. the vacuum piston 6 forms the cavity of the insulating pole tube 7, the inner diameter of which is increased from the leading edge 13 by the thickness of the transfer passage 14. All the listed interrupter components are incorporated in the cavity of the insulating half of the tube 7, in which together with the insulating nozzle 8 form an arc-extinguishing space 9, a storage space 10, a suction space 11 and an expansion space 12.

Funkce zhášedla podle vynálezu je následující: v zapnuté poloze vypínače prochází kontaktní roubík 3 izolační tryskou 8 a tvoří s kontaktními rozpojovacími palci 2 kontaktní spojení pro trvalý převod proudu. Od začátku vypínacího pohybu kontaktního roubíku 3 se nad podtlakovým pístem 6 zvětšuje sací prostor 11, čímž se snižuje hustota plynu a vytváří se v sacím prostoru 11 negativní tlak plynu· V okamžiku vypínacího pohybu, kdy kontaktní roubík 3 opustí kontaktní rozpojovací palce 2 a zruší se kovový styk, zapálí se na výkrese neznázorněný elektrický oblouk. V intervalu hoření oblouku je žádoucí, aby oblouková energie, potřebná k vytvoření optimální teploty a vodivosti oblouku, byla co nejmenší a aby oblouk, který způsobuje ohřátí plynu a tím potřebný vzrůst tlaku plynu v tomto proudovém intervalu,kdy se vytváří optimální podmínky pro vlastní zhášení oblouku, nebyl pokud možno ofukován a chlazen· Tepelná energie se od oblouku odnímá, plyn se ohřívá, rozpíná, vytváří se přetlak plynu ve zhášecím prostoru 9. Dutinou kontaktního roubíku 3 a funkčním otvorem 5 odchází horký plyn o vyšším tlaku do expansního prostoru 12 o nižším tlaku plynu· Pata oblouku je vtahována do horní částiThe function of the interrupter according to the invention is as follows: in the closed position of the circuit-breaker, the contact gag 3 passes through the insulating nozzle 8 and forms a contact connection for permanent current transfer with the contact opening fingers 2. From the start of the shut-off movement of the contact stick 3, the suction chamber 11 increases above the vacuum piston 6, thereby reducing the gas density and creating a negative gas pressure in the suction chamber 11. metal contact, the arc not shown in the drawing is ignited. In the arc burning interval, it is desirable that the arc energy needed to create the optimum temperature and conductivity of the arc be as small as possible and that the arc that causes the gas to heat up and thereby the gas pressure increase in this flow interval creates optimal conditions for self-quenching. Thermal energy is removed from the arc, gas is heated, expanded, gas is created in the arc extinguishing space 9. Through the cavity of the contact gag 3 and through the functional opening 5, hot gas of higher pressure leaves the expansion space 12 o lower gas pressure · The heel of the arc is drawn into the upper part

244 253244 253

- 3 — dutiny pohyblivého kontaktního roubíku 3. K zahlcení zhášecíhé prostoru 9 plynem nedochází, protože v další fázi vypínacího pohybu kontaktního roubíku 3 se postupně otevírá druhá cesta pro proudění horkého plynu o vyšším tlaku ze zhášecího prostoru 9 do prostoru sacího 11 přes izolační trysku 8 a nastává vlastní vypínací interval - zhášení oblouku· Vypínací proud se blíží k nule proudu a horký plyn o zvýšeném tlaku vytéká ze zhášecího prostoru 9 do sacího prostoru 11. ve kterém je vytvořen podtlak plynu, který poskytuje rychlý eféktivní tlakový spád, zvětší se tok horkého plynu, oblouk je intenzívně ofukován a ochlazován. Odváděním horkých plynů je odváděna tepelná energie ze zhášecího prostoru 2 jednak válcovou dutinou 4 a funkčním otvorem 5 kontaktního roubíku jednou cestou do expansního prostoru 12 a přes sací prostor 11, kolem náběhové hrany 13 přepouštěcího kanálu 14, druhou cestou do téhož expansního prostoru 12. V nule proudu nastává přechod z vodivého stavu do nevodivého stavu s malou obloukovou energií, bez zvýšeného ochlazování v první fází vypínání a se zvýšeným intenzívním prouděním a ochlazováním horkých plynů při zhášení oblouku v oblasti nuly proudu a to bez zvýšených nároků na hnací energii pohonu. Směr toku horkého expandujícího plynu a jím odváděného tepla ze zhášecího prostoru 9 do expansního prostoru 12 je na výkrese znázorněn dvěma silnými šipkami.- 3 - cavities of the movable contact gag 3. The quenching space 9 is not congested by the gas, because in the next phase of the shut-off movement of the contact gag 3, a second high pressure hot gas flow from the quenching space 9 to the suction space 11 through the insulating nozzle 8 and the actual cut-off interval occurs - arc quenching. The cut-off current is close to zero and hot gas of elevated pressure flows from the quenching space 9 to the suction space 11, in which a gas underpressure is created which provides rapid effective pressure drop. gas, the arc is intensively blown and cooled. By discharging the hot gases, thermal energy is removed from the quenching space 2 by the cylindrical cavity 4 and the functional opening 5 of the contact gag one way into the expansion space 12 and through the suction space 11, around the leading edge 13 of the transfer channel 14 and the other way to the same expansion space 12. zero current is the transition from a conductive state to a non-conductive state with low arc energy, without increased cooling in the first phase of tripping, and with increased intense flow and cooling of hot gases during arc extinguishing in the zero current area without increasing drive drive energy. The direction of flow of the hot expanding gas and the heat it dissipates from the quenching space 9 to the expansion space 12 is shown in the drawing by two strong arrows.

Claims

The vacuum interrupter of a gas pressure switch consisting of a fixed contact rosette with contact fingers, a movable contact gag having a coaxial cylindrical cavity in its upper part, at the bottom of which there is at least one radial bore and a nozzle, a quenching, accumulating, suction and expansion space, characterized in that the radial functional opening (5) opens into the expansion space (12), wherein a piston (6), the path of which is formed by the cavity of the insulating pole tube (7), is fixedly attached to the movable contact gag (3); the inner diameter of which is increased from the leading edge (13) by the thickness of the transfer channel (14) resulting from the quenching space (9) into the expansion space (12) formed below the piston (6).