EA001140B1

EA001140B1 - Система дугогасительных камер

Info

Publication number: EA001140B1
Application number: EA199900924A
Authority: EA
Inventors: Томас Пниок; Клаус-Петер Шульце
Original assignee: Аег Нидершпаннунгстехник Гмбх Унд Ко. Кг
Priority date: 1997-04-11
Filing date: 1998-04-09
Publication date: 2000-10-30
Also published as: PL335725A1; KR100545535B1; ES2172136T3; ATE212472T1; CN1087479C; SK120599A3; US6207916B1; EP0974152B1; DE19715116C2; EA199900924A1; EP0974152A1; CN1252161A; DE59802903D1; WO1998047161A1; DE19715116A1; KR20010006161A; PL188253B1

Description

Изобретение относится к системе дугогасительных камер, которая может найти применение, в частности, в выключателях постоянного тока.

В противоположность сетям переменного тока, при постоянном токе не происходит никакого естественного перехода тока через нуль. Дугогасительные камеры в выключателях постоянного тока производят напряжение электрической дуги, которое больше, чем рабочее напряжение, тем самым вынуждая ток снизиться до нуля и уничтожая накопленную в сети энергию. Изобретение основывается на системе камер с дугогасительными листовыми элементами, в которых электрическая дуга разделяется на многие частичные электрические дуги, которые возникают как следствие суммы многих падений напряжения на аноде, катоде и на сердечнике. Напряжение электрической дуги лежит при этом заметно выше рабочего напряжения. При рабочем напряжении 500 В следует рассчитывать на возникновение электрической дуги в 800 В. С помощью имеющейся прочности изоляции сети напряжение электрической дуги следует, разумеется, ограничить некоторым максимальным значением. Таким образом, для различных рабочих напряжений требуются различные дугогасительные камеры.

До настоящего времени в быстродействующих выключателях постоянного тока для различных рабочих напряжений и различных коммутационных мощностей использовали очень дифференцированные в конструктивном отношении дугогасительные камеры. Это обусловливает высокие конструктивные издержки, а также, соответственно, высокие затраты на изготовление.

В основе изобретения лежит задача создать систему дугогасительных камер, которую простым способом можно приспособить для желательной коммутационной мощности и желательного рабочего напряжения.

Эта задача особенно предпочтительным образом решается с помощью системы дугогасительных камер с признаками, приведенными в п. 1 формулы изобретения.

Предпочтительные усовершенствования изобретения являются предметом зависимых пп. формулы изобретения.

Система дугогасительных камер включает элементы: корпус для камер и модули дугогасительных камер. При этом в зависимости от желательного рабочего напряжения используют соответствующее число модулей дугогасительных камер в корпусе. Если при этом величины корпуса для камер недостаточно для принимаемого во внимание рабочего напряжения сети, то можно последовательно подключить несколько корпусов для камер так, чтобы можно было применить требуемое число модулей дугогасительных камер.

Кроме того, имеет место подгонка к преодолеваемой коммутационной мощности путем выбора соответствующего модуля дугогасительных камер. Корпуса для камер выполнены таким образом, что они могут принять как узкие, так и широкие модули дугогасительных камер. Для этой цели в корпусе камеры на двух противоположных внутренних сторонах предусмотрено большое число пазов, расположенных на одинаковом расстоянии друг от друга, причем модули дугогасительных камер в зависимости от преодолеваемой коммутационной мощности, имеют ширину, которая соответствует Ν’кратной двух соседних пазов, причем Ν-положительное целое число.

Изобретение поясняется далее более подробно на основе примеров выполнения.

Фиг. 1 показывает в перспективе изображение корпуса для камер, а также двух различных модулей дугогасительных камер;

фиг. 2-6 - различные комбинационные возможности для различных коммутационных мощностей и различных рабочих напряжений.

На фиг. 1 цифрой 1 обозначен корпус для камер. Позиция 2 показывает паз, расположенный на внутренней стороне стенки корпуса для камер. Вдоль двух противоположных внутренних сторон корпуса для камер предусмотрено большое число расположенных на одинаковом расстоянии пазов, причем пазы в краевой части имеют ширину, равную половине ширины пазов, расположенных на внутренних сторонах.

В нижней части корпуса 1 для камер в краевой части наружной поверхности двух противоположных частей стен установлены зонды 3 электрической дуги, с помощью которых электрическая дуга передается на корпус для камер. Также отдельные модули дугогасительных камер связаны друг с другом с помощью (не показанных) зондов электрических дуг.

Далее, на фиг. 1 показан один малый модуль 4 дугогасительной камеры и один большой модуль 5 дугогасительной камеры. Оба модуля 4, 5 дугогасительных камер имеют две боковые части 9, между которыми расположено большое число дугогасительных элементов из листового материала 8 и размещенных над ними изолирующих элементов 7.

Корпус 1 для камер, боковые части 9, модули 4, 5 дугогасительных камер и изолирующие элементы 7 состоят из электроизолирующего, термопрочного материала, который обладает высокой теплоемкостью, чтобы воспринимать энергию электрической дуги и, таким образом, гасить электрическую дугу.

Корпус 1 для камер может иметь высоту 40 см, ширину 20 см и глубину 40 см. При этом соотношении размеров оба модуля 4, 5 дугогасительных камер рассчитаны на рабочее напряжение 500 В. Большой модуль 5 дугогасительной камеры рассчитан на вдвое большую мощность, чем малый модуль 4 дугогасительной камеры. Возникающие в системе дугогасительных камер согласно изобретению токи могут лежать в области 100 кА.

Дугогасительные элементы из листового материала 8 или изолирующие элементы 7 расположены между боковыми частями таким образом, что боковые части 9 у нижнего и переднего конца выступают относительно дугогасительных элементов из листового материала 8 или изолирующих элементов 9. Получающиеся благодаря этому выступающие части 6 образуют при этом направляющие элементы, которые можно вдвигать в соответствующие пазы 2 корпуса 1 для камер, чтобы зафиксировать модули 4, 5 дугогасительных камер в корпусе 1.

В этом примере выполнения изобретения количество пазов в корпусе 1 для камер и ширину модулей 4,5 дугогасительных камер выбирают такими, чтобы в одну дугогасительную камеру можно было вдвинуть либо четыре малых модуля 4 дугогасительных камер, два больших модуля 5 дугогасительных камер, либо два малых модуля 4 дугогасительных камер и один большой модуль 5 дугогасительных камер. Изобретение, однако, не ограничивается этим примером выполнения. Ширину корпуса 1 для камер можно выбрать большей, так чтобы в корпусе для камер можно было расположить большее число пазов 2, или модули дугогасительных камер могут быть больше или меньше. Также можно изготовить еще больший модуль 5 дугогасительной камеры, который проходит не только через три паза, а через четыре или более пазов и, таким образом, пригоден для большей коммутационной мощности.

На фиг. 2, 3 и 4 показана система дугогасительных камер с единственным корпусом 1 для камер. Корпус 1 для камер согласно фиг. 2 при этом оснащен двумя большими модулями 5 дугогасительных камер, а показанный на фиг. 4 корпус 1 для камер оснащен четырьмя малыми модулями 4 дугогасительных камер. Показанный на фиг. 3 корпус 1 для камер оснащен двумя малыми модулями 4 дугогасительных камер и одним большим модулем 5 дугогасительной камеры.

Показанные на фиг. 5 и 6 системы дугогасительных камер имеют два или три корпуса 1 для камер, которые подключены соответственно последовательно.

При этом каждый из показанных на фиг. 5 и 6 корпусов для камер оснащен двумя большими модулями дугогасительных камер.

Как излагалось выше, при данных размерах предусмотрен один отдельный модуль дугогасительной камеры для рабочего напряжения 500 В или напряжения электрической дуги 800 В. Показанная на фиг. 2 система дугогасительных камер пригодна, таким образом, для рабочего напряжения 1 000 В, показанная на фиг. 3 система дугогасительных камер - для рабочего напряжения 1500 В, показанные на фиг. 4 и 5 системы дугогасительных камер - для рабочего напряжения 2000 В и показанная на фиг.6 система дугогасительных камер - для рабочего напряжения 3000 В.

Показанная на фиг. 4 система дугогасительных камер имеет лишь малые модули дугогасительных камер и поэтому пригодна лишь для малой коммутационной мощности. Напротив, показанные на фиг. 2, 5 и 6 системы дугогасительных камер имеют лишь большие модули дугогасительных камер и пригодны, таким образом, для более высокой коммутационной мощности.

Показанная на фиг. 3 система дугогасительных камер имеет как малые, так и большие модули 4, 5 дугогасительных камер и, таким образом, пригодна для коммутационной мощности, которая лежит выше низкой коммутационной мощности.

Изобретение, однако, не ограничивается показанными примерами выполнения. Общим же для всех показанных систем дугогасительных камер является создание унифицированного корпуса для камер, который можно снабдить различными комплектами оснастки, причем путем последовательного подключения нескольких дугогасительных камер систему дугогасительных камер можно приспособить для рабочего напряжения и требуемой коммутационной мощности. Каждая дугогасительная камера при этом, независимо от размеров корпуса для камеры и ширины дугогасительных элементов из листового материала, может быть оснащена различным количеством модулей дугогасительных камер, причем с помощью суммирования нескольких дугогасительных камер можно соответственно повысить рабочее напряжение.

Так как коммутационная способность, среди прочего, определяется также способностью всей системы дугогасительных камер воспринимать энергию и, таким образом, теплоемкостью всей массы камер системы дугогасительных камер, то систему дугогасительных камер можно модифицировать также в отношении ее коммутационной мощности. При этом можно достичь рабочего напряжения, к примеру, в 2000 В, как при примере выполнения согласно фиг. 4, так и при примере выполнения согласно фиг. 5, причем, однако, в примере выполнения согласно фиг. 4 коммутационная мощность ниже, чем в примере выполнения согласно фиг. 5. Показанную систему дугогасительных камер можно, таким образом, приспособить для большого числа различных рабочих напряжений и для большого числа различных коммутационных мощностей.

Кроме того, показанная система дугогасительных камер никоим образом не ограничивается применением для выключателей постоянного тока, а может найти применение также для выключателей переменного тока в сравнимой форме.

Claims

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Система дугогасительных камер, содержащая корпус для камер (1), в котором на внутренних сторонах двух лежащих напротив друг друга боковых стенок (10) выполнено большое число пазов (2), и большое число модулей (4, 5) дугогасительных камер, которые содержат, соответственно, два лежащих напротив друг друга боковых элемента, между которыми расположено, соответственно, большое число дугогасительных элементов (8) из листового материала, причем расстояние между двумя боковыми элементами модулей дугогасительных камер соответствует расстоянию между двумя или несколькими пазами на внутренних сторонах корпуса для камер, при этом модули дугогасительных камер боковыми элементами вставляются в соответствующие пазы боковых стенок.

2. Система дугогасительных камер по п.1, отличающаяся тем, что пазы параллельны и находятся на одинаковом расстоянии друг от друга.

3. Система дугогасительных камер по п.1 или 2, отличающаяся тем, что ширина пазов в краевых частях стенок имеет ширину, равную половине ширины пазов, расположенных дальше от краевых частей стенок.

4. Система дугогасительных камер по одному из пп.1-3, отличающаяся тем, что в краевой части двух противоположных сторон корпуса для камер соответственно предусмотрен зонд (3) электрической дуги.

5. Система дугогасительных камер по одному из пп.1-4, отличающаяся тем, что каждый модуль дугогасительной камеры содержит большое число дугогасительных элементов (8) из листового материала, которые расположены параллельно друг другу между двумя изолирующими боковыми частями (9).

6. Система дугогасительных камер по п.5, отличающаяся тем, что каждый модуль дугога сительной камеры включает большое число изолирующих элементов (7), которые расположены между двумя изолирующими боковыми частями и рядом с дугогасительными элементами из листового материала.

7. Система дугогасительных камер по одному из пп.1-6, отличающаяся тем, что боковые части модулей дугогасительных камер имеют такие размеры, что они выступают над дугогасительными элементами из листового материала и изолирующими элементами в виде направляющего элемента (6), причем толщина боковых частей соответствует ширине пазов в краевых областях или половине ширины пазов, расположенных дальше от краевых частей.

8. Система дугогасительных камер по одному из пп.1-7, отличающаяся тем, что боковые части модулей дугогасительных камер и боковые стенки корпуса для камер состоят из электроизолирующего, термопрочного материала, который обладает высокой теплоемкостью.

9. Система дугогасительных камер по одному из пп.1-8, отличающаяся тем, что расстояние между двумя боковыми частями соответствует Ν-кратному расстоянию между двумя соседними пазами, причем N является целым положительным числом.

I 0. Система дугогасительных камер по одному из пп.1-9, отличающаяся тем, что расстояние между двумя боковыми частями и, таким образом, ширина дугогасительных элементов из листового материала и изолирующих элементов выбирается соответственно желательной коммутационной мощности.

II . Система дугогасительных камер по одному из пп.1-10, отличающаяся тем, что количество модулей дугогасительных камер выбирается в соответствии с ожидаемым рабочим напряжением.