PL56296B1 - - Google Patents

Description

Pierwszenstwo: Opublikowano: 25.X.1968 56296 KI. 21 c, 35/05 MKP H 01 h da* sfU CZYTELNIA te idu Po*ent**ego Wspóltwórcy wynalazku: prof. Jerzy Krynski, dr inz. Kazimierz Auleytner Wlasciciel patentu: Politechnika Warszawska (Katedra Aparatów Elek¬ trycznych) Warszawa (Polska) Sposób gaszenia luku elektrycznego pradu wylaczeniowego stalego lub zmiennego przy uzyciu komory gaszeniowej i urzadzenie do stosowania tego sposobu i Przedmiotem wynalazku jest sposób gaszenia luku elektrycznego pradu stalego lub zmiennego, powstajacego podczas pocesów laczeniowych w ukladach elektroenergetycznych lub w trakcji elektrycznej oraz urzadzenie do stosowania tego 5 sposobu.W stosowanych dotychczas elektroenergetycz¬ nych komorach gaszeniowych wylaczników, stycz¬ ników lub iskierników odgromnikowych luk elek¬ tryczny byl rozciagany w polu magnetycznym 10 w powietrzu a scianki z materialów izolacyjnych mniej lub wiecej lukoodpornych sluzyly glównie do przestrzennego ograniczenia luku ii zabezpie¬ czenia od jego zetkniecia z obudowa lub z elemen¬ tami sasiednich faz. Wzrost napiecia luku byl sto- 15 suntkowo powolny, poniewaz byl on uwarunkowa¬ ny glównie gradientem napiecia luku w powietrzu i przyrostem dlugosci luku. Material scianek nie wplywal na napiecie luku. W celu zgaszenia luku elektrycznego musiala byc osiagnieta odpowiednia 20 jego dlugosc, co zwiekszalo wymiary urzadzenia, przedluzalo czas gaszenia luku i bylo powodem wywiazywania sie znacznej mocy, a wliec i energii luku podczas procesu gaszenia.Niedogodnosci te eliminuje sposób gaszenia 25 wedlug wynalazku, poniewaz pozwala na osiag¬ niecie znaczniejszych wartosci gradientu luku, zwiekszajacego stromosc wzrostu napiecia luku przy tej samej predkosci powiekszania jego dlu¬ gosci. Dzieki tej wlasnosci nastepuje ograniczenie 30 pradu luku, skrócenie czasu lukowego oraz zmniejszenie mocy szczytowej i energii pradu lu¬ kowego. Pozwala to na ograniczenie wymiarów komory gaszeniowej, jak równiez aparatu lacze¬ niowego, w którym komore zastosowano.Wlasciwosci te zostaly osiagniete przez wydlu¬ zenie luku znanymi sposobami w dostatecznie waskiej szczelinie miedzy sciankami komory ga¬ szeniowej, wykonanymi z odpowiednio dobranego materialu izolacyjnego, przy czym szerokosc szcze¬ liny zastosowano mniejsza od srednicy kanalu lu¬ kowego, wlasciwej dla wartosci pradu gaszonego w obwodzie. Proponowany sposób szczelinowego gaszenia luku odnosi sie do szerokosci szczeliny od 0,5 mm do 1,7 mm dla zakresu pradu wylacze¬ niowego nie przekraczajacego 1500 A.Sposób gaszenia luku wedlug wynalazku zosta¬ nie objasniony szczególowo na podstawie przy¬ kladowego wykonania urzadzenia do stosowania tego sposobu, zilustrowanego na rysunku, na któ¬ rym fig. 1 przedstawia schematyczny szkic komo¬ ry gaszeniowej otwartej, fig. 2 i 2a »— komore ga¬ szeniowa iskiernika odgromnikowego typu zam¬ knietego, fig. 3 i 3a — odmiane komory gaszenio¬ wej iskiernika odgromnikowego typu czesciowo zamknietego, fig. 4 i 4a — komore gaszeniowa lacznika mechanicznego typu zamknietego, a fig. 5 i 5a — odmiane wykonania komory gaszeniowej lacznika mechanicznego typu czesciowo zam¬ knietego. 562963 Na fig. 1 — pokajano jedna ze scianek komory gaszeniowej 1, elektrody iskiernika lub styki lacz¬ nika 2, ldnie pola magnetycznego 3, skierowane prostopadle do plaszczyzny scianek, a wytworzone miedzy nabiegunnikami 4 i 4' magnesu lub elek¬ tromagnesu, wreszcie kolejne polozenia kanalu lukowego 5, 5' i 5".Druga scianka komory 1' oraz drugi nabiegun- nik 4' nie sa na szkicu uwidocznione.Kanal lukowy pod wplywem pola magnetycz¬ nego 3 przemieszcza sie z polozenia zaplonowego ^S|.ó||)kolejnych polozen 5' i 5", zwiekszajac przy tym swoja dlugosc. Zostaje on jednoczesnie splasz¬ czona w waskiej szczelinie miedzy dwiema scian¬ kami komory 1 ii'. Intensywny odbiór mocy z kanalu lukowego glównie przez scianki komory i szybkie wydluzanie kanalu lukowego powoduja szybki wzrost napicia luku. Znaczne napiecie lu¬ ku stanowr pnzyczyrfe powstania pradu wsteczne¬ go w obwodzie, doprowadzajacego do szybkiego zgaszenia luku i przerwania przeplywu pradu.Scianki komory gaszeniowej lii' sa wykonane z materialów izolacyjnych, odznaczajacych sie zwlaszcza znaczna lukoodpornoscia, przewodnoscia cieplna nie mniejsza od 1,5 kcal/h.m°C, wytrzyma¬ loscia dielektryczna *nie mniejsza od 20 kWmm i wytrzymaloscia mechaniczna: na giecie nie mniejsza jak 1000 kG/cm2 i ma udarnosc nie mniejsza.od 3 kG cm/cm2. Nadaja sie do tego celu materialy ceramiczne takie jak na przyklad: ste¬ atyt, kordieryt, szamot, alund lub inne, zawiera¬ jace co najmniej 5(P/o tlenku aluminium, lub co najmniej 50% zwiazków cyrkonu.W odmianie urzadzenia wedlug wynalazku za¬ miast scianek z materialu lukoodpornego moga byc zastosowane scianki lii' wykonane z ma¬ terialu rozkladajacego sie pod wplywem luku elektrycznego, jednak takiego, którego produkty rozkladu sa pozbawione wolnego wegla.Na fig. 2 i 2a przedstawiono komore gaszenio¬ wa iskiernika odgromnikowego typu zamknietego, skladajaca sie z dwu plaskich scianek izolacyj¬ nych 1 i 1' i z dwu elektrod Z. Linie pola magner tycznego 3, prostopadle do plaszczyzny scianek sa wytworzone miedzy nabiegunnikami 4 i 4' magne¬ sów lub elektromagnesów. Kolejne polozenia ka¬ nalu lukowego oznaczono przez 5, 5', 5". Komora jest wyposazona w kanaly 8, uformowane przy¬ najmniej na jednej ze scianek komory, a sluzace do cyrkulacji gazów. Elektrody 2, wykonane z ma¬ terialu przewodzacego, na przyklad z miedzi, ma¬ ja ksztalt rozkowy i sa nastawione w miejscu za¬ plonu na napiecie statyczne zaplonu iskiernika.Scianki izolacyjne naprzeciw miejsca zaplonu po¬ siadaja wglebienia 9, co najmniej na powierzchni wewnetrznej jednej ze scianek komory.Szerokosc szczeliny miedzy sciankami komory 1 i 1' po jej •zlozeniu jest dobrana odpowiednio do wartosci pradu gaszonego w komorze. W opi¬ sywanym [przykladowym wykonaniu odstep ten wynosi od 0,5 mm do 1,7 mm dla wartosci pradu wylaczeniowego do 1500' A.Na fig 3 i 3a - przedstawiajacej odmiane iskiernikowej komory gaszeniowej typu czescio¬ wo zamknietego — scianka 1 posiada odpowiednio 4 profilowane wystepy 10, sluzace do dodatkowego wydluzania luku. Pomiedzy wystepy 10 scianki 1 przy zamknieciu komory wchodza wystepy 11 scianki 1'. Na obrzezu komory pomiedzy wyste- 5 parni 10 scianki 1 znajduja sie otwory 12 dla od¬ prowadzenia goracych gazów na zewnatrz komo¬ ry, zas po stronie przeciwnej komory (za elektro¬ dami) przynajmniej jeden otwpr 13 dla przewie¬ trzenia miejsca zaplonu. Liczba otworów 12 po- 10 winna wynosic co najmniej jeden, a w przykla¬ dowym wykonaniu wynosi piec.Odmiana komory zamknietej pokazanej na fig. 2 posiada równiez w sciankach 1 i 1' wystepy 10 i 11, zaznaczone na fig. 2 liniami przerywany- l5 mi, a sluzace do dodatkowego wydluzania luku.] Na fig. 4 i 4a pokazano w przykladowym wyko¬ naniu komore gaszeniowa lacznika mechanizmo¬ wego typu zamknietego, gdzie obie scianki komo¬ ry lii' wykonano z jednego z wyzej opisanych materialów izolacyjnych. Na fig. 4 oznaczono sty¬ ki 2 lacznika, z których przynajmniej jeden jest stykiem ruchomym, linie pola magnetycznego 3, wytworzone miedzy nabiegunnikami 4 i 4' ma¬ gnesu lub elektromagnesu, kanaly oplywowe 8, oraz kolejne polozenia kanalu lukowego 5, 5' i 5".Scianki 1 i 1' po zlozeniu komory tworza dwie komory, a mianowicie jedna komore dolna 14, o szerszej szczelinie szerokosci co najmniej 5 mm, w której poruszaja sie styki lacznika i druga ko¬ more 15 — waskoszczelinowa o szerokosci szcze¬ liny co najwyzej 1,7 mm, która jest wprowa¬ dzany luk elektryczny pod wplywem pola magne¬ tycznego 3 i gdzie odbywa sie gaszenie luku w wyzej opisany sposób wedlug wynalazku.Na fig 5 i 5a pokazano czesciowo otwarta od- 35 miane komory z fig. 4, która zamiast kanalów oplywowych 8 posiada przynajmniej jeden otwór 16 w górnej lub bocznej czesci komory do odply¬ wu goracych gazów, oraz przegrody 17 dla chlo¬ dzenia gojacych gazów. 40 Odmiana komory pokazana na fig. 4, 4a lub fig. 5, 5a jest wyposazona w dodatkowe elektrody 18 zaznaczone liniami przerywanymi. 45 PL

Claims (1)

Zastrzezenia patentowe 1. Sposób gaszenia luku elektrycznego pradu wy¬ laczeniowego stalego lub zmiennego przy uzy¬ ciu komory gaszeniowej, znamienny tym, ze 50 luk elektryczny powstajacy miedzy elektroda¬ mi iskiernika lub miedzy stykami lacznika me¬ chanizmowego wprowadza sie, wskutek dzia¬ lania pola magnetycznego, w szczeline miedzy sciankami komory gaszeniowej, przy czym sze- 55 rokosc tej szczeliny dobiera sie tak, aby byla mniejsza od srednicy kanalu lukowego, wlasci¬ wej dla wartosci pradu gasizonego w obwodzie. 2. Urzadzenie do stosowania sposobu wedlug zastrz, 1, znamienne tym, ze scianki (1 i 1') ko- 60 mory waskoszczelinowej sa wykonane z mate¬ rialu izolacyjnego, odznaczajacego sie znaczna lukoodpornoscia, przewodnoscia cieplna, wy¬ trzymaloscia dielektryczna i wytrzymaloscia mechaniczna, na przyklad z materialu cera- 65 micznego, zawierajacego co najmniej 50Vo tlen-56296 ku aluminium lub co najmniej 50% zwiazków cynconu. 3. Urzadzenie wedlug zastrz. 2, znamienne tym, ze scianki (1) i (1') komory waskoszczelinowej sa wykonane z materialu gazujacego, rozkla¬ dajacego sie pod wplywem dzialania luku elek¬ trycznego, którego produkty rozkladu nie za¬ wieraja wolnego wegla. 4. Urzadzenie wedlug zastrz. 2 13, znamienne tym, ze jego komora posiada wglebienia (9), wykonane naprzeciw miejsca zaplonu co naj¬ mniej w jednej ze scianek (1 lub 1') komory. 5. Urzadzenie wedlug zastrz. 2, 3 i 4, znamienne tym, ze jego komora jest otwairta. 6. Odmiana urzadzenia wedlug zastrz. 2, 3 i 4, znamienna tym, ze jej komora jest wyposazona w kanaly oplywowe (8) do cyrkulacji gazów. 10 15 7. Odmiana urzadzenia wedlug zastrz. 2, 3 i 4r znamienna tym, ze jej komora jest czesciowo zamknieta i posiada co najmniej jeden otwór (12 lub 16) i co najmniej jeden otwór (13), la¬ czace wnetrze komory gaszeniowej z otocze- niem i sluzace do regulacji procesów gazody- namiciznych. 8. Odmiana urzadzenia wedlug zastrz. 2, 3 i 4, znamienna tym, ze scianki (1 i 1') komory ga¬ szeniowej posiadaja wystepy (10 i 11), sluzace do zwiekszenia dlugosci luku elektrycznego. 9. Odmiana urzadzenia wedlug zastrz. 2, 3 i 4r znamienna tym, ze scianki (1 lub 1') komory gaszeniowej posiadaja dodatkowe elektro¬ dy (18). Fi9.

1. fio.2 fy.2aKI. 21 c, 35/05 56296 MKP H 01 h AA 4 ¦ %S Fia.Sa PZG w Pab., zam. 742-68, nakl. 530 egz. PL