Opublikowano: 31.VIII.1965 49953 KI 21 c, 35/02 MKP UKD BIBLIOTEKA Urzedu Palenloweg* hlikiil RzeczrrHpslifj Twórca wynalazku: mgr inz. Kazimierz Lisowski Wlasciciel patentu: Instytut Elektrotechniki, Warszawa (Polska) Sposób gaszenia luku elektrycznego oraz komora gaszaca do stosowania tego sposobu Przedmiotem wynalazku jest sposób gaszenia lu¬ ku elektrycznego oraz komora gaszaca do stosowa¬ nia tego sposobu, który polega na tym, ze do obwo¬ du luku wprowadza sie stala pojemnosc „C" i in- dukcyjnosc „L" dobrane tak, azeby zapewnic krótki czas wylaczania pradu zwarcia, bez powstawania nadmiernych przepiec, oraz umozliwic miniatury¬ zacje aparatów ze wzgledu na zmniejszenie wy¬ miarów gabarytowych komór lukowych. To ostat¬ nie szczególnie dotyczy aparatury na prad staly.Obecnie stosowane komory lukowe do gaszenia luku elektrycznego sa budowane jako skrzynkowe przy czym sa one ustawione nad stykami tworzac przestrzen w której jest gaszony luk. Komory lu¬ kowe suche na duze prady sa budowane z materia¬ lów ogniotrwalych ,najczesciej z azbestocementu.Do przerywania obwodów o mniejszej mocy, co¬ raz czesciej na komory lukowe stosuje sie ma¬ terialy termoutwardzalne jak na przyklad mela- mine.Dla zwiekszenia gradientu napiecia w luku sto¬ suje sie rózne srodki techniczne. Ostatnio w ko¬ morach lukowych styczników i coraz czesciej w wylacznikach oprócz odpowiednio dobranych szczelin podluznych, stosuje sie poprzeczne do luku przegrody metalowe jako plytki dejonizacyjne. Mi¬ mo tych nowych osiagniec technologiczno-kon- strukcyjnych, komory lukowe sa nadal wymiarowo duze a plytki dejonizacyjne nie zabezpieczaja cal¬ kowicie przed przemieszczaniem sie luku i gora- 10 15 20 25 30 cych gazów na zwnatrz komory lukowej. Wydosta¬ jace sie z komory gazy i luk stwarzaja wiele klo¬ potów w eksploatacji, powiekszajac wymagana przestrzen ochronna.Dobre rezultaty osiaga sie przez szeregowe wla¬ czenie do luku oporów ograniczajacych prad, jak to wystepuje w komorze lukowej oporowej do wy¬ laczników pradu stalego wedlug patentu polskiego nr 44397. Ograniczenie pradów zwarcia przez wtra¬ canie do obwodu opornosci jest jak najbardziej pozadane równiez i dla sposobu opisanego w ni¬ niejszym wynalazku przy czym sposób ten mozna stosowac z powodzeniem tak do pradu stalego jak i do pradu przemiennego o dowolnej wartosci i ksztalcie krzywej napiecia.Sposób gaszenia luku elektrycznego wedlug wy¬ nalazku polega na wtraceniu w obwód luku odpo¬ wiednich dodatkowych pojemnosci lub indukcyj- nosci wprowadzonych do komory gaszacej przy czym ich dobór zalezy od kombinacji RL lub RC obwodu zewnetrznego, który jest przerywany przez wylacznik. Przebiegi elektryczne w stanie nieusta¬ lonym daza do równowagi elektromagnetycznej, która zapewnia sie przez odpowiednie dobranie wartosci indukcyjnosci lub pojemnosci.W obwodzie zwarciowym o przewadze indukcyj¬ nosci nalezy wtracac do luku pojmnosci i odwrot¬ nie obwody o przewadze pojemnosci wymagaja wlaczenia szeregowo z lukiem indukcyjnosci. Sto¬ sownie do powyzszego nalezy do obwodu o sta- 4995349953 3 4 lych „R" i „L" do luku wtracac szeregowo odpo¬ wiedniej wartosci pojemnosci, a do obwodu o sta¬ lych „R" i „C" wtracac szeregowo odpowiedniej wartosci indukcyjnosci.Powyzsze dwa przeklady zilustrowano na fig. 1 i fig. 2. Na fig. 1. przedstawiono zródlo pradu sta¬ lego lub przemiennego o dowolnym ksztalcie o sta¬ lych obwodu: oporze R i indukcyjnosci L. W ob¬ wodzie luku miedzy rozkami 5 umieszczono odpo¬ wiednia liczbe kondensatorów 1 o pojemnosciach Ci... Cn, których laczna pojemnosc powoduje, ze ich zasób energii równa sie energii pola magne¬ tycznego przerywanego obwodu. Kondensatory te przylaczone sa do elektrod 2.Napiecie ukladu jest narzucone, wobec tego dla okreslonej energii magnetycznej w komorze wy¬ lacznika trzeba stworzyc magazyn energii elek¬ trycznej przez dobranie odpowiedniej pojemnosci kondensatorów 1. Wartosc pojemnosci wlaczonej w szereg z lukiem dla kazdego przypadku zwar¬ cia jest zalezna od przestrzeni zajetej w komorze przez luk, tzn. od liczby elektrod 2 z którymi sty¬ ka sie luk.Rozwiazanie techniczne i technologiczne powyz¬ szego ukladu gaszenia luku jest wiec dosc proste.W komorze w przestrzeni lukowej wstawia sie po¬ przecznie do luku 4 elektrody 2 do których sa przylaczone odpowiednio kondensatory 1. Prostsze rozwiazanie komory clla takiego zródla mozna uzyskac przez wykonanie elektrod 2 w postaci dwóch plytek, miedzy którymi jako okladzinami kondensatora znajduje sie izolacja 3 o wysokiej stalej dielektrycznej, oraz odporna na luk 4. Taki uklad elektrod spelnia dwa zadania, a mianowicie: plytki metalow.e chlodza luk 4 spelniajac role ply¬ tek dejonizacyjnych, natomiast para plytek i die¬ lektryk miedzy nimi tworza kondensator, który moze gromadzic ladunki i pobierac energie z ob¬ wodu. Jezeli pojemnosc kondensatorów utworzo¬ nych z par plytek 2 bedzie dla danego obwodu wy¬ starczajaca, to dodatkowe przylaczenie kondensato¬ rów 1 moze okazac sie zbedne.Uklad przedstawiony n afig. 2. • zawiera zródlo pradu przemiennego ze stalymi — opornoscia R i pojemnoscia C. W obwodzie luku miedzy rózka¬ mi 5 poprzecznie do luku 4 podlaczone sa plytki 2 odizolowane od siebie lukoodporna izolacja o ma¬ lej stalej dielektrycznej. Do elektrod 2 sa podla¬ czone elementy la o odpowiedniej wartosci induk¬ cyjnosci Li... Ln. Indukcyjnosc wypadkowa L po¬ winna miec taka wartosc, zeby zapewnic równo¬ wage elektromagnetyczna w obwodzie. Wartosc tej indukcyjnosci wlaczonej w szereg z lukiem dla kazdego przypadku zwarcia jest zalezna od prze¬ strzeni zajetej w komorze przez luk tzn. od liczby elektrod 2, z którymi styka sie luk.W obwodzie pradu przemiennego moze zacho¬ dzic trzeci przypadek, a mianowicie taki, ze war¬ tosci stalych obwodu indukcyjnosc L i pojemnos¬ ci C beda ulegaly zmianie, tak ze komora bedzie wylaczala w jednym przypadku obwód o przewa¬ dze indukcyjnosci Law drugim — o przewadze pojemnosci C. Wówczas komora musi zawierac oba sposoby gaszenia luku, z tym, ize szczelina nad sty¬ kami musi byc podzielona na dwie czesci. W jednej z nich nalezy umiescic elementy 1 wedlug fig. 1, a w drugiej elementy la wedlug fig. 2.Luk samoczynnie wybierze taka szczeline w któ¬ rej beda spelnione warunki równowagi elektro¬ magnetycznej.Dla wyzej przytoczonych przypadków dla duzych pradów wylaczalnych pozadane jest ponadto sto¬ sowanie ograniczania pradu, zwarcia za pomoca oporników, tak jak to opisano w patencie polskim nr 44397. PL