CZ548089A3

CZ548089A3 - arc-suppression coil of electric cut-out switches with a gaseous extinguishing medium

Info

Publication number: CZ548089A3
Application number: CS895480A
Authority: CZ
Inventors: Josef Tesar; Otakar Ing Prajs; Vladimir Belohlavek
Original assignee: Ivep Brno Inzenyrsko Vyrobni E
Priority date: 1989-09-26
Filing date: 1989-09-26
Publication date: 1993-08-11
Also published as: CZ278422B6

Abstract

An arc-suppression coil (1) for electric cut-out switches with a gaseous extinguishing medium, whose arcing ring (8) is attached to the first coil (3.1) of the arc-suppression coil (1), which is electrically connected to it. In the first coil (3.1) there are screw holes (4) for the fixing screws (9). All the coils (3.1, 3.2, 3.3) of the arc-suppression coil (1) are threaded by a nut (10) which forms a shading coil in case it is made of electrically conductive material.<IMAGE>

Description

Vynález se týká zhášecí cívky elektrických vypínačů s plynným zhášecím mediem, která vyvolává svým magnetickým polem rotační pohyb elektrického oblouku na opalovacím kroužku z tepelně odolného materiálu.FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to an arc breaker coil of electrical circuit breakers with a gas arc quench medium, which, by means of its magnetic field, causes a rotational movement of an electric arc on a suntan ring of heat-resistant material.

U stávajících provedení tvoří zhášecí cívka samostatný celek a k opalovacímu kroužku z tepelně odolného materiálu je připojena speciálními přípojkami.In existing designs, the arc coil forms a separate unit and is connected to the heat-resistant material by means of special connections.

Nevýhodou takového uspořádání je to, že speciální přípojky zvětšují vzdálenost mezi opalovacím kroužkem a cívkou, čímž se snižuje účinnost magnetického pole cívky pro vyvolání rotace elektrického oblouku na opalovacím kroužku. Z toho důvodu je nutno zvětšit počet závitů cívky, což zvyšuje její impedanci a tím dochází ke komutaci paty elektrického oblouku z pevného kontaktu na opalovací kroužek až při vyšších hodnotách elektrického proudu. To zvyšuje opotřebení pevných kontaktů a zhoršuje vypínací vlastnosti zhášedla. Stávající řešení zháSecích cívek jsou konstrukčně složitá a rozměrná, čímž se zvyšují výrobní náklady i rozměry celého elektrického vypínače.A disadvantage of such an arrangement is that the special connections increase the distance between the tanning ring and the coil, thereby reducing the efficiency of the magnetic field of the coil to cause the arc to rotate on the tanning ring. For this reason, it is necessary to increase the number of coils of the coil, which increases its impedance and thus commutes the base of the electric arc from the fixed contact to the tanning ring only at higher values of electric current. This increases the wear of the fixed contacts and deteriorates the interrupter characteristics of the interrupter. Existing arc coil solutions are structurally complex and bulky, increasing production costs and dimensions of the entire electrical circuit breaker.

Popsané nevýhody odstraňuje zhášecí cívka podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že opalovací kroužek je uchycen na prvním závitu zhášecí cívky a je s ním elektricky vodivě spojen, přičemž v prvním závitu zhášecí cívky jsou závitové otvory pro upevňovací šrouby, a že všechny závity zhášecí cívky obepíná převlečná matice.The above-mentioned disadvantages are overcome by the arc coil according to the invention, characterized in that the tanning ring is attached to the first coil thread and is electrically conductively connected thereto, wherein the first coil thread has threaded holes for fastening screws, and that all arc coils the coil is surrounded by a cap nut.

Výhody zhášecí cívky podle vynálezu spočívají v tom, že pro vyvolání rotace elektrického oblouku se využívá nejúčinnější části magnetického pole zhášecí cívky. Je to dáno tím, že opalovací kroužek je uložen bezprostředné na prvním závitu zhášecí cívky. Z toho důvodu lze zmenšit počet závitů zhášecí cívky a tím zmenšit i její impedanci. To značně usnadňuje komutaci paty elektrického oblouku z pevného kontaktu na opalovací kroužek. Tím se snižuje opotřebení pevných kontaktů a zlepšují se i vypínací vlastnosti zhášedla. Snižuje se i počet součástí, takže zhášecí cívka je jednodušší a má menší rozměry, což je i ekonomicky výhodné.The advantages of the arc coil according to the invention are that the most efficient part of the arc coil magnetic field is used to induce arc rotation. This is due to the fact that the tanning ring is mounted immediately on the first thread of the arc coil. For this reason, the number of turns of the arc coil can be reduced and thus its impedance can be reduced. This greatly facilitates the commutation of the arc heel from the fixed contact to the suntan ring. This reduces the wear of the fixed contacts and improves the interrupting properties of the interrupter. The number of parts is also reduced so that the arc coil is simpler and smaller in size, which is also economically advantageous.

- 2 Příklad provedení zhášecí cívky podle vynálezu je znázorněn na přiloženém výkrese. V naznačeném provedení je zhášecí cívka tvořena třemi závity.An example of an embodiment of a quench coil according to the invention is shown in the attached drawing. In the embodiment shown, the arc coil is formed by three turns.

Zhášecí cívka 2 sestává z tělesa 2 tvaru dutého válce, který je horním koncem elektricky vodivě spojen s hn-mím vývodem 6. Dolní část tělesa 2 je rozříznuta spirálovým řezem 2, i čímž jsou vytvořeny tři závity 3.1. 3.2 a 3.3. Na praním závitu 3.1 je uchycen a s ním elektricky vodivě spojen opalovací kroužek 8 z tepelně odolného materiálu, např. z wolframu nebo grafitu. Opalovací kroužek 8 je k prvnímu závitu 3.1 uchycen pomocí šroubů 2» zašroubovaných v závitových otvorech 4, vytvořených v prvním závitu 3.1. Všechny tři závity 3.1. 3.2. 3.3 obepíná převlečná matice 10, která je od jednotlivých závitů 3.1. 3.2. 3.3 odizolována mezerou 11 a od opalovacího kroužku 8 je odizolována vložkou 12. V dutině tělesa 2 jsou uspořádány pevné kontakty 13· Hlavní elektrický obvod je veden od horního vývodu b přes pevné kontakty 13 a pohyblivý roubík 14 na spodní vývod 2·The arc coil 2 consists of a hollow cylinder-shaped body 2, which is electrically conductively connected to the drive terminal 6 by its upper end. The lower part of the body 2 is cut by a spiral cut 2, thereby forming three threads 3.1. 3.2 and 3.3. The scouring ring 8 made of heat-resistant material, such as tungsten or graphite, is attached to and electrically conductively connected to the thread wash 3.1. The tanning ring 8 is fastened to the first thread 3.1 by means of screws 2 »screwed into the threaded holes 4 formed in the first thread 3.1. All three threads 3.1. 3.2. 3.3 surrounds the union nut 10, which is from the individual threads 3.1. 3.2. 3.3 is insulated by a gap 11 and is insulated from the sun ring 8 by an insert 12. Fixed contacts 13 are arranged in the cavity of the body 2. The main electrical circuit is led from the upper terminal b through the fixed contacts 13 and movable gag 14 to the lower terminal 2.

Pohyblivý roubík 14 je v pravé polovině výkresu znázorněn v zapnuté poloze (ZáP), v levé polovině ve vypnuté poloze (VIP).The movable gag 14 is shown in the right half of the drawing in the ON position, in the left half in the off position (VIP).

Při vypínání, pohybem pohyblivého roubíku 14 z polohy zapnuto (ZáP) do polohy vypnuto (VIP), se při zatíženém elektrickém obvodu vytvoří mezi pevným kontaktem 13 a pohyblivým roubíkem 14 elektrický oblouk 15. Dalším pohybem pohyblivého roubíku 14 se elektrický oblouk 15 přemístí z pevného kontaktu 13 na opal ovací kroužek 8 do čárkovaně naznačené polohy. Tím se do elektrického obvodu zapojí zhášecí cívka 2· Magnetické pole zhášecí cívky 2 ^a magnetické pole elektrického oblouku 15 svírají spolu prostorový úhel, čímž se vyvolá elektromagnetická síla, která uvede elektrický oblouk 15 do rotačního pohybu. Tato elektromagnetická síla je výrazně závislá na poloze elektrického oblouku 15 v magnetickém poli zhášecí cívky 2· Umístěním opalovacího kroužku 8 přímo na prvním zavitu 3.1 je pro vyvolaní ponybu elektrického ooiouku 15 využito nejúčinnější části magnetického poleOn switching off, moving the movable bolt 14 from the on position (ON) to the off (VIP) position creates an electric arc 15 between the fixed contact 13 and the movable bolt 14 when the electrical circuit is loaded. contact 13 to the tanning ring 8 to the dashed position. The magnetic field of the arc coil 2 ^{and the} magnetic field of the arc 15 form a spatial angle with each other, thereby producing an electromagnetic force which causes the arc 15 to rotate. This electromagnetic force is strongly dependent on the position of the electric arc 15 in the magnetic field of the arc coil 2. By placing the sun ring 8 directly on the first thread 3.1, the most effective part of the magnetic field is used

- 3 zhášecí cívky J.· To způsobuje, že pohyb elektrického oblouku je dostatečný při malých proudech v elektrickém obvodu i při malém počtu závitů zhášecí cívky J.· Zmenšením počtu závitů 3,1. 3.2. 3.3 se snižuje celkový odpor (impedance) zhášecí cívky i, což usnadňuje přemístění elektrického oblouku 15 z pevných kontaktů 13 na opalovací kroužek 8. Tím se zmenšuje opotřebení pevných kontaktů 13 a zlepšují se vypínací schopnosti zhášedla.- 3 arc extinguishing coils J. · This causes the arc movement to be sufficient at low currents in the electrical circuit and with a small number of turns of the arc extinguishing coil J. · By reducing the number of turns 3.1. 3.2. 3.3, the overall resistance (impedance) of the arc coil 1 is reduced, which facilitates the displacement of the arc 15 from the fixed contacts 13 to the tanning ring 8. This reduces the wear of the fixed contacts 13 and improves the interrupter capability of the interrupter.

Prevlečná matice 10 zpevňuje závity 3.1. 3.2. 3.3 proti jejich deformaci elektrodynamickými silami. V případě, že převlečná matice 10 je vyrobena z elektricky vodivého materiálu, tvoří v magnetickém poli zhášecí cívky j. závit nakrátko a indukuje se v ní elektrický proud, fázově posunutý vůči budicímu proudu v hlavním elektrickém obvodu. Tím se dosáhne toho-} že i při průchodu elektrického proudu v hlavním elektrickém obvodu přirozenou nulou, není magnetické pole v prostoru zhášecí cívky 2 nulové, takže elektromagnetická síla, vyvozující pohyb elektrického oblouku 15. působí trvale.The union nut 10 strengthens the threads 3.1. 3.2. 3.3 against their deformation by electrodynamic forces. When the cap nut 10 is made of an electrically conductive material, the arc coils form a short-circuit thread in the magnetic field and induce an electric current therein, phase shifted relative to the excitation current in the main electrical circuit. As a result, even if the electric current in the main electric circuit passes through natural zero, the magnetic field in the space of the arc coil 2 is not zero, so that the electromagnetic force exerting the movement of the arc 15 is permanently applied.

Zhášecí cívku podle vynálezu lze výhodně použít pro konstrukci zhášedel elektrických spínačů s plynným zhášecím mediem, zejména SF 6. Výužitim vynálezu se snižuje opotřebení kontaktů a zlepšují se vypínací vlastnosti zhášedel.The arc coil according to the invention can advantageously be used for the construction of interrupters of electrical switches with a gas interrupter medium, in particular SF 6. By using the invention, the wear of the contacts decreases and the interrupting properties of interrupters are improved.

Claims

The arc coil of electric switches with a gas arc extinguishing medium, which causes the electric arc to rotate on the suntan ring of heat-resistant material, characterized in that the suntan ring (8) is attached to and with the first thread (3.1) of the arc coil (1) electrically conductively connected * wherein in the first thread (3.1) of the arc coil (1) there are threaded holes (4) for fixing screws (9) ^ γ ° all threads (3.1, 3.2, 3.3) of the arc coil (1) ).

The arc switch of the electric switches according to claim 1, characterized in that the union nut (10) of the arc switch (1) is of an electrically conductive material and forms a short-circuit thread.