CZ15362U1 - Zhášecí komora jističe - Google Patents

Description

Technické řešení se týká proudových jističů, které automaticky přerušují elektrický obvod po tom, když hodnota průchodu proudu překročí určitou pro tento jistič nastavenou mez. Zejména se jedná o zhášecí komory pro takové jističe, kde v těchto komorách má dojít k urychlenému zhášení elektrického oblouku, který se vytvoří po vzájemném oddálení kontaktů spínače v tomto jističi.

Dosavadní stav techniky

V současnosti jsou známy mnohé zhášecí komory proudových jističů, přičemž obvyklou kon10 strukcí bývá provedení zhášecích komor jako skříně, rozdělené do více oddílů, mezi kterými leží přepážky tvaru destiček. Taková komora bývá zpravidla na vstupní straně otevřena, přičemž k otevření je směrován elektrický oblouk od proudových kontaktů. Při rozpojení kontaktů dojde k zapálení elektrického oblouku, kde ionizované plyny jednak expandují v prostoru okolo kontaktů, jednak elektrický oblouk postupuje do zhášecí komory, kde je snaha co nejrychleji oblouk uhasit. Ke zhášení oblouku dochází právě v jednotlivých oddílech zhášecí komory, kde se původně vyšší napětí rozdělí na sérii nižších napětí na jednotlivých oddílech, přičemž tato nižší napětí již neumožní udržení oblouku, který se takto zháší. Pro odolnost a životnost celého jističe je důležité, aby oblouk byl zhášen co nejrychleji, k čemuž u známých konstrukcí přispívá vytvoření výfukových otvorů ve zhášecí komoře. Tyto otvory bývají vytvořeny buď v zadní stěně zhá20 šeď komory, nebo v bočních stěnách zhášecí komory, přičemž odvod plynů se děje v obou jmenovaných variantách mimo vnitřní prostor jističe. Tak se sice dosahuje poměrně dobrých výsledků v rychlosti zhášení oblouku, resp. v dosahovaných časech rozpojení obvodu, ale stále zde existují rezervy v rychlosti odvodu plynů ze zhášecí komory, kde takové zlepšení by mohlo ještě zvýšit zkratovou zatížitelnost jističe a také jeho životnost z pohledu opakovaných rozepnutí při zkratové situaci.

Podstata technického řešení

Uvedená časová a proudová omezení se redukují a vytvoření proudového jističe se zkrácenými rozpínacími dobami, se zvýšenou zkratovou zatížitelností a s delší životností se dosahuje u jističe se zhášecí komorou, podle předkládaného technického řešení, kde zhášecí komora je vytvořena v podobě skříně, umístěné vedle rozpínacích kontaktů a tvořené alespoň bočními stěnami a zadní stěnou, kde v této skříni jsou kolmo k těmto stěnám uloženy deionizační destičky na bázi feromagnetického materiálu a kde ve stěnách skříně jsou vytvořeny otvory, upravené pro odvod plynů ze zhášecí komory, a kde podstata spočívá v tom, že otvory jsou vytvořeny ve dvou skupinách, kde první skupina otvorů je vytvořena v obou bočních stěnách skříně, přičemž na otvory v první skupině navazují výfukové kanály, propojující prostor ve skříni s prostorem rozpínaných kontaktů, a druhá skupina otvorů je vytvořena v zadní stěně skříně, s volným výfukem mimo zhášecí komoru. S výhodou deionizační destičky jsou vytvořeny z feromagnetického materiálu, zvláště výhodně pak s povrchovou úpravou z materiálu odolného proti vysokým teplotám a proti oxidaci. Zejména pak je výhodné, jestliže deionizační destičky mají povrchovou úpravu vytvoře40 nou. poměděním. Deionizační destičky mají s výhodou v přední části vytvořen úhlový výřez. Uhlový výřez je výhodně proveden s vychýlením osy svého úhlu střídavě na jednu a na druhou stranu od podélné osy skříně zhášecí komory. Otvory ve skříni v první skupině, vytvořené v bočních stěnách skříně, jsou s výhodou umístěny, postupně v jednotlivých prostorách mezi deionizačními destičkami, střídavě v jedné a ve druhé boční stěně skříně. Otvory ve skříni jsou ve druhé skupině, vytvořené v zadní stěně skříně, s výhodou umístěny, postupně v jednotlivých prostorách mezí deionizačními destičkami, střídavě blíže jedné a blíže druhé boční stěně. Přednostně je výhodou, jestliže v každém prostoru mezi deionizačními destičkami je vytvořen právě jeden otvor v boční stěně a jeden otvor v zadní stěně skříně. V takovém případě je výhodou,

- 1 CZ 15362 Ul jestliže v jednom prostoru mezi deionizačními destičkami je zadní otvor, vytvořený v zadní stěně skříně, umístěn dále od té boční stěny, ve které je v tomto prostoru vytvořen druhý, tedy boční otvor. S výhodou ještě boční i zadní otvory mohou mít obdélníkový průřez, čímž se při malé výšce prostoru mezi deionizačními destičkami dosáhne optimálního průřezu těchto otvorů. Ko5 nečně ještě může být výhodou, jestliže celková plocha bočních otvorů bude menší, než celková plocha zadních otvorů. V takovém případě bude rozhodující pokles tlaku ve skříni zajištěn přímým výfukem z této skříně, ale současně stále také přefuk plynů zpět ke kontaktům bude zajištěn v účinném množství pro podporu odchodu, resp. vytlačení oblouku z těchto kontaktů.

Tím se celkově dosáhne vytvoření proudového jističe se zlepšenou zhášecí komorou, který při malých rozměrech vykazuje vysokou odolnost proti zkratovým proudovým zátěžím, relativně dlouhou životnost a současně u přerušení proudu se dosahuje znatelně zkrácených časů, ve srovnání s dosavadními špičkovými provedeními.

Přehled obrázků na výkrese

Předkládané technické řešení je dále podrobněji popsáno a vysvětleno na příkladném provedení, též s pomocí přiložených výkresů, kde na obr. 1 je v perspektivním pohledu řez částí jističe se skříní zhášecí komory, na obr. 2 je pak v podélném vodorovném řezu patrný tentýž jistič, přičemž řez je veden přes prostor mezi deionizačními destičkami.

Příklad provedení technického řešení

Proudový jistič 100 obsahuje zhášecí komoru 10, jejíž podstatnou částí je skříň 1. Tato skříň i je vymezena bočními stěnami ϋ a zadní stěnou 12 a je umístěná vedle rozpínacích kontaktů, zde neznázoměných. V této skříni 1 jsou kolmo k těmto stěnám 11, 12 uloženy deionizační destičky 13, vyrobené z feromagnetického materiálu, přičemž jejich povrch má provedenu úpravu poměděním. Ve stěnách 11, 12 skříně i jsou vytvořeny otvory 111, 121, upravené pro odvod plynů ze zhášecí komory 10, přičemž otvory 111, 121 jsou vytvořeny ve dvou skupinách, kde první skupi25 na otvorů 111 je vytvořena v obou bočních stěnách 11 skříně I a kde na otvory 111 v této první skupině navazují výfukové kanály 101, propojující prostor ve skříni I s prostorem rozpínaných kontaktů, zde neznázoměných, zatímco druhá skupina otvorů 121 je vytvořena v zadní stěně 12 skříně i, s volným výfukem mimo zhášecí komoru JO. Deionizační destičky JJ mají v tomto provedení ve své přední části vytvořen úhlový výřez 131. Uhlový výřez 131 je zde symetrický podle podélné osy skříně i, ovšem zvláště výhodné může být, je-li tento výřez 131 proveden s vychýlením osy svého úhlu střídavě na jednu a na druhou stranu od podélné osy skříně 1 zhášecí komory JJ. Otvory 111 ve skříni I v první skupině, vytvořené v bočních stěnách 11 skříně 1, jsou umístěny postupně v jednotlivých prostorách mezi deionizačními destičkami 13, a to střídavě v jedné a ve druhé boční stěně 11 skříně L Otvory 121 ve skříni 1 jsou ve druhé skupině, vy35 tvořené v zadní stěně 12 skříně I, umístěny, postupně v jednotlivých prostorách mezi deionizačními destičkami 13, střídavě blíže jedné a blíže druhé boční stěně 11. Konkrétně pak v tomto provedení je v každém prostoru mezi deionizačními destičkami JJ vytvořen právě jeden boční otvor 111 v boční stěně JJ a právě jeden zadní otvor 121 v zadní stěně JJ skříně 2. Uspořádání otvorů 111, 121 je zde takové, že v jednom prostoru mezi deionizačními destičkami JJ je zadní otvor 121 v zadní stěně 12 skříně 1 umístěn dále od té z bočních stěn 11, ve které je v tomto prostoru vytvořen boční otvor 111. Co se týče konkrétního provedení tvaru a rozměrů otvorů 111, 121, pak průřez všech je obdélníkový a plocha bočních otvorů 111 je zde v součtu větší, než plocha zadních otvorů 121.

Funkce zařízení je následující. Elektrický oblouk, vzniklý následkem rozpojení kontaktů jističe, se pohybuje zhášecí komorou do prostoru deionizačních destiček. Růst přetlaku plynů ve zhášecí komoře, který by bránil odchodu elektrického oblouku od těchto kontaktů, se redukuje odchodem plynů otvory ve skříni zhášecí komory, přičemž tento odchod plynů je urychlen jednak vytvořením otvorů současně v bočních stěnách i v zadní stěně skříně zhášecí komory, jednak tím, že plyny odváděné bočně ze skříně zhášecí komory se vedou bočními vodorovnými kanály zpět do

-2CZ 15362 Ul prostoru kontaktů, kde díky rychlosti, kterou se v tomto okamžiku plyny již pohybují, pomáhají ještě více urychlovat odchod elektrického oblouku od kontaktů, čímž se ještě dále zkracuje vypínací doba a ještě dále se zvyšuje maximální zkratová zatížitelnost jističe.

Hospodářská využitelnost

Zařízení podle předkládaného technického řešení je využitelné především v proudovém jističi, ale analogicky by samotná zhášecí komora popsaného typu a uspořádání mohla být využitelná i u jiných zařízení s rozpínacími kontakty, které mají odolávat velkým zkratovým zátěžím.

Claims (12)

NÁROKY NA OCHRANU

1. Zhášecí komora, vytvořená v proudovém jističi, a to v podobě skříně, umístěné vedle rozpí10 nacích kontaktů a tvořené alespoň bočními stěnami a zadní stěnou, kde v této skříni jsou kolmo k jejím stěnám uloženy deionizační destičky převážně z feromagnetického materiálu a kde ve stěnách této skříně jsou vytvořeny otvory, upravené pro odvod plynů ze zhášecí komory, vyznačená tím, že otvory (111, 121) jsou vytvořeny ve dvou skupinách, kde první skupina otvorů (111) je vytvořena v obou bočních stěnách (11) skříně (1), přičemž na otvory (111) v

15 první skupině navazují výfukové kanály (101), propojující prostor ve skříni (1) s prostorem rozpínaných kontaktů, a druhá skupina otvorů (121) je vytvořena v zadní stěně (12) skříně (1), s volným výfukem mimo zhášecí komoru (10).

2. Zhášecí komora, podle nároku 1, vyznačená tím, že deionizační destičky (13) jsou vytvořeny z feromagnetického materiálu.

20

-3 CZ 15362 Ul

3. Zhášecí komora, podle nároků 1 a 2, vyznačená tím, že deionizační destičky (13) jsou vytvořeny s povrchovou úpravou z materiálu odolného proti vysokým teplotám a proti oxidaci.

4. Zhášecí komora, podle nároků 1 až 3, vy značená tím, že deionizační destičky (13) mají povrchovou úpravu vytvořenou poměděním.

25

5. Zhášecí komora, podle nároků laž4, vyznačená tím, že deionizační destičky (13) mají v přední části vytvořen úhlový výřez (131).

6. Zhášecí komora, podle nároku 5, vyznačená tím, že úhlový výřez (131) je proveden s vychýlením osy svého úhlu střídavě na jednu a na druhou stranu od podélné osy skříně (1) zhášecí komory (10).

30

7. Zhášecí komora, podle nároků 1 až 6, vyznačená tím, že otvory (111) ve skříni (I) v první skupině, vytvořené v bočních stěnách (11) skříně (1), jsou umístěny, postupně v jednotlivých prostorách mezi deionizačními destičkami (13), střídavě v jedné a ve druhé boční stěně (II) skříně (1).

8. Zhášecí komora, podle nároků 1 až 7, vyznačená tím, že otvory (121) ve skříni

35 (1) jsou ve druhé skupině, vytvořené v zadní stěně (12) skříně (1), umístěny, postupně v jednotlivých prostorách mezi deionizačními destičkami (13), střídavě blíže jedné a blíže druhé boční stěně (11).

9. Zhášecí komora, podle nároků laž8, vyznačená tím, že v každém prostoru mezi deionizačními destičkami (13) je vytvořen právě jeden boční otvor (111) v boční stěně (11) a právě jeden zadní otvor (121) v zadní stěně (12) skříně (1).

10. Zhášecí komora, podle nároku 9, vyznačená tím, že v jednom prostoru mezi 5 deionizačními destičkami (13) je zadní otvor (121) v zadní stěně (12) skříně (1) umístěn dále od té boční stěny (11), ve které je v tomto prostoru mezi deionizačními destičkami (13) vytvořen boční otvor (111).

11. Zhášecí komora, podle nároků lažlO, vyznačená tím, že otvory (111, 121) mají obdélníkový průřez.

ío

12. Zhášecí komora, podle nároků lažll, vyznačená tím, že celková plocha bočních otvorů (111) je menší, než celková plocha zadních otvorů (121).