RU2069408C1

RU2069408C1 - Self-quenching electric gas load-break switch

Info

Publication number: RU2069408C1
Application number: RU95101965A
Authority: RU
Inventors: А.А. Базанов
Original assignee: Министерство Российской Федерации по атомной энергии
Priority date: 1995-02-09
Filing date: 1995-02-09
Publication date: 1996-11-20
Also published as: RU95101965A

Abstract

FIELD: gas-break or sulfur hexafluoride switches in which gas flow affording arc quenching is created due to self-generation of gas and its self- compression by piston in the course of OFF-operation. SUBSTANCE: switch has contacts one of which is movable and connected with piston placed in compression cavity, insulating packing, and at least one channel communicating on one end with space abutting the piston on non-breaking contact side; novelty is that other end of channel is brought out to insulating packing surface abutting outer surface of movable contact downstream of compression cavity on contact opening side. EFFECT: improved design. 2 dwg

Description

Изобретение относится к газовым, в частности к элегазовым, электрическим выключателям, в которых поток газа, обеспечивающий гашение дуги, создается одновременно за счет автогенерации и автокомпрессионного сжатия газа поршневым устройством в процессе отключения. The invention relates to gas switches, in particular to SF6 circuit breakers, in which a gas stream providing arc extinction is created simultaneously by self-generation and autocompressive gas compression by a piston device during a shutdown process.

Известен газовый электрический выключатель с автогенерацией дугогасящего потока [1] Выключатель содержит контакты, один из которых выполнен подвижным и соединен с поршнем, расположенным в компрессионной полости, канал, один конец которого соединен с объемом, примыкающим к поршню со стороны, противоположной размыкаемым контактам. Кроме того, выключатель содержит камеру нагрева газа, обеспечивающую автогенерацию дугогасящего потока, в которой происходит размыкание контактов и с которой соединен другой конец указанного канала, а также устройство магнитного дутья и камеру низкого давления. Подвижный контакт выключателя выполнен трубчатым, а его внутренняя полость соединена с камерой низкого давления. Known gas electric switch with self-extinguishing flow [1] The switch contains contacts, one of which is movable and connected to a piston located in the compression cavity, a channel, one end of which is connected to the volume adjacent to the piston from the side opposite to the breaking contacts. In addition, the switch contains a gas heating chamber that provides self-generation of an extinguishing flow, in which the contacts open and to which the other end of the specified channel is connected, as well as a magnetic blast device and a low pressure chamber. The movable contact of the switch is made tubular, and its internal cavity is connected to the low-pressure chamber.

Выключатель работает следующим образом. Во включенном положении выключателя его контакты замкнуты. При отключении подвижный контакт приводится в движение, контакты размыкаются, возникающая между ними дуга, быстро перемещаясь под воздействием устройства магнитного дутья, нагревает газ в камере нагрева газа, его давление возрастает и начинается интенсивное истечение газа через внутреннюю полость подвижного контакта в камеру низкого давления. Одновременно с этим происходит сжатие газа в компрессионной полости под поршнем и его истечение через канал в камеру нагрева газа, создающее дополнительное дутье через внутреннюю полость подвижного контакта. Возникающим потоком газа дуга втягивается в полость подвижного контакта, интенсивно охлаждается и гасится. Вследствие того, что канал соединен с камерой нагрева газа, выключатель имеет ряд недостатков. Во-первых, поток газа, создаваемый автокомпрессорным устройством, не направлен непосредственно на дугу. Во-вторых, дополнительное повышение давления газа, а следовательно, и интенсивность дополнительного дутья через подвижный контакт, создаваемые автокомпрессионным устройством, сравнительно невелики. Это приводит к тому, что автокомпрессионное устройство, практически, не повышает отключаемый ток, а выполняет в выключателе вспомогательную функцию, обеспечивая отключение малых токов, когда эффективность гашения дуги за счет автогенерации и магнитного дутья (при использовании катушек, обтекаемых током отключения) невелика. The switch operates as follows. In the on position of the switch, its contacts are closed. When disconnected, the movable contact is set in motion, the contacts open, the arc arising between them, quickly moving under the influence of a magnetic blast device, heats the gas in the gas heating chamber, its pressure increases and intense gas outflow through the internal cavity of the movable contact into the low pressure chamber begins. At the same time, gas is compressed in the compression cavity under the piston and flows out through the channel into the gas heating chamber, which creates additional blast through the internal cavity of the movable contact. The resulting gas flow, the arc is drawn into the cavity of the movable contact, intensively cooled and quenched. Due to the fact that the channel is connected to the gas heating chamber, the switch has several disadvantages. Firstly, the gas flow generated by the autocompressor device is not directed directly to the arc. Secondly, the additional increase in gas pressure, and therefore the intensity of the additional blast through the movable contact, created by the autocompression device, is relatively small. This leads to the fact that the autocompression device practically does not increase the disconnected current, but performs an auxiliary function in the circuit breaker, providing low current shutdown, when the efficiency of arc extinction due to self-generation and magnetic blast (when using coils streamlined by the disconnection current) is small.

Наиболее близким к заявляемому является газовый электрический выключатель с автогенерацией дугогасящего потока: высоковольтный силовой выключатель [2] Газовый электрический выключатель с автогенерацией дугогасящего потока содержит контакты, один из которых выполнен подвижным и соединен с поршнем, расположенным в компрессионной полости, изоляционную насадку и хотя бы один канал, один конец которого соединен с объемом, примыкающим к поршню со стороны, противоположной размыкаемым контактам. Кроме того, выключатель содержит камеру нагрева газа, сообщающуюся с областью размыкания контактов, кольцевую стенку, установленную на поршне со стороны размыкаемых контактов концентрично подвижному контакту, причем кольцевой зазор между стенкой и подвижным контактом образует указанный канал, а изоляционная насадка прилегает к наружной поверхности кольцевой стенки. Дугогасительный контур в выключателе образуется, например, за счет того, что подвижный контакт выполнен трубчатым. Выключатель может содержать также устройство магнитного дутья для повышения эффективности гашения дуги. Closest to the claimed one is a gas electric switch with self-extinguishing flow: high voltage power switch [2] A gas electric switch with self-extinguishing flow contains contacts, one of which is movable and connected to a piston located in the compression cavity, an insulating nozzle and at least one a channel, one end of which is connected to a volume adjacent to the piston from the side opposite to the open contacts. In addition, the switch contains a gas heating chamber in communication with the contact opening area, an annular wall mounted on the piston from the opening of the contacts to a concentric to the movable contact, the annular gap between the wall and the movable contact forming the specified channel, and the insulating nozzle adjacent to the outer surface of the annular wall . The arcing circuit in the switch is formed, for example, due to the fact that the movable contact is made tubular. The switch may also include a magnetic blast device to increase the efficiency of arc extinction.

Выключатель работает следующим образом. Во включенном положении его контакты замкнуты. При отключении подвижный контакт приводится в движение, контакты размыкаются, при этом кольцевая стенка скользит вдоль изоляционной насадки. Возникающая между контактами дуга обдувается направленным на нее продольным потоком газа, формируемым в результате сжатия газа под поршнем в компрессионной полости и его истечения через кольцевой канал. Одновременно с этим дуга нагревает газ в камере нагрева, его давление возрастает и начинается интенсивное истечение газа из камеры через внутреннюю полость подвижного трубчатого контакта. Оба потока смешиваются в области горения дуги, что способствует интенсивному разрушению, охлаждению и гашению дуги. The switch operates as follows. In the on position, its contacts are closed. When disconnected, the movable contact is set in motion, the contacts open, while the annular wall slides along the insulating nozzle. The arc arising between the contacts is blown by a longitudinal gas flow directed at it, which is formed as a result of gas compression under the piston in the compression cavity and its outflow through the annular channel. At the same time, the arc heats the gas in the heating chamber, its pressure increases and intense gas outflow from the chamber through the internal cavity of the movable tubular contact begins. Both streams mix in the area of arc burning, which contributes to intensive destruction, cooling and extinction of the arc.

Вследствие того, что дутьевой канал автокомпрессионного устройства образован кольцевым зазором между кольцевой стенкой, установленной на поршне, и подвижным контактом, он соединяет сжимаемый объем под поршнем с областью размыкания контактов, что приводит к следующим недостаткам выключателя:
отсутствию предварительного сжатия газа в компрессионной полости перед началом его истечения через канал, что снижает интенсивность обдува дуги;
расходу газа из компрессионной полости на дутье на начальной стадии размыкания контактов, когда они еще не разведены на достаточное для эффективного дугогашения расстояние, а интенсивность дутья за счет автогенерации невысока из-за низкого давления газа в камере нагрева, вследствие чего гашение дуги на этой стадии в целом малоэффективно.Due to the fact that the blast channel of the autocompression device is formed by an annular gap between the annular wall mounted on the piston and the movable contact, it connects the compressible volume under the piston with the contact opening area, which leads to the following disadvantages of the switch:
the lack of preliminary compression of the gas in the compression cavity before it begins to flow through the channel, which reduces the intensity of blowing the arc;
gas flow from the compression cavity to the blast at the initial stage of opening of the contacts, when they have not yet been separated by a distance sufficient for effective extinguishing, and the intensity of the blast due to self-generation is low due to the low gas pressure in the heating chamber, as a result of which arc extinction at this stage generally ineffective.

Заявляемое изобретение решает задачу повышения отключающей способности газовых электрических выключателей с автогенерацией дугогасящего потока, в которых используется дополнительное дутье, формируемое за счет автокомпрессионного сжатия газа. The claimed invention solves the problem of increasing the breaking capacity of gas electric switches with self-generation of an extinguishing flow, which use additional blast generated by autocompression gas compression.

Техническим результатом заявляемого изобретения является повышение, по сравнению с прототипом, эффективности гашения дуги. The technical result of the claimed invention is to increase, compared with the prototype, the efficiency of arc extinction.

Указанный технический результат достигается тем, что по сравнению с известным газовым электрическим выключателем с автогенерацией дугогасящего потока, содержащим контакты, один из которых выполнен подвижным и соединен с поршнем, расположенным в компрессионной полости, изоляционную насадку и хотя бы один канал, один конец которого соединен с объемом, примыкающим к поршню со стороны, противоположной размыкаемым контактам, новым является то, что другой конец канала выходит на поверхность изоляционной насадки, прилегающую к наружной поверхности подвижного контакта за компрессионной полостью со стороны размыкаемых контактов. The specified technical result is achieved in that, in comparison with the known gas electric circuit breaker with self-extinguishing gas flow containing contacts, one of which is movable and connected to a piston located in the compression cavity, an insulating nozzle and at least one channel, one end of which is connected to the volume adjacent to the piston from the side opposite to the open contacts, new is that the other end of the channel extends to the surface of the insulating nozzle adjacent to the outer surface ited movable contact cavity for compression by the NC contacts.

Выведение канала на поверхность изоляционной насадки, прилегающую к наружной поверхности подвижного контакта за компрессионной полостью со стороны размыкаемых контактов, позволяет изолировать компрессионную полость от области размыкания контактов на части длины хода подвижного контакта, т.к. подвижный контакт перекрывает указанный канал и для его открытия необходимо переместить подвижный контакт вдоль поверхности изоляционной насадки. Таким образом, на начальной стадии размыкания контактов до момента открытия канала газ из компрессионной полости не расходуется на дутье, а поскольку поршень автокомпрессионного устройства соединен с подвижным контактом, то в это время происходит предварительное сжатие газа, способствующее его последующему интенсивному истечению на дугу. Задержка открытия канала позволяет к моменту его открытия сформироваться интенсивному потоку газа за счет процесса автогенерации. Кроме того, к этому моменту контакты могут быть разведены на необходимое для эффективного дугогашения расстояние, которое определяется конкретной геометрией использованной дутьевой системы. В результате после открытии канала создаются условия для более интенсивного по сравнению с прототипом взаимодействия потоков, формируемых за счет автокомпрессионного сжатия и автогенерации, между собой и с дугой, что приводит к большей турбулизации среды в межконтактном промежутке, способствует развитию неустойчивости дуги, увеличению поверхности теплоотдачи и ее распаду. Bringing the channel to the surface of the insulating nozzle adjacent to the outer surface of the movable contact behind the compression cavity from the side of the opening contacts allows isolating the compression cavity from the contact opening area on a part of the stroke length of the moving contact, since the movable contact overlaps the specified channel and for its opening it is necessary to move the movable contact along the surface of the insulating nozzle. Thus, at the initial stage of opening the contacts until the channel opens, gas from the compression cavity is not consumed in the blast, and since the piston of the autocompression device is connected to the movable contact, preliminary compression of the gas occurs, which contributes to its subsequent intense outflow to the arc. The delay in opening the channel allows an intense gas flow to form at the time of its opening due to the auto-generation process. In addition, at this point, the contacts can be spaced to the distance necessary for effective arc suppression, which is determined by the specific geometry of the blasting system used. As a result, after opening the channel, conditions are created for more intensive compared with the prototype interaction of flows generated by autocompression compression and self-generation between themselves and with the arc, which leads to greater turbulization of the medium in the contact gap, contributes to the development of arc instability, increase the heat transfer surface and its decay.

На фиг. 1 и 2 приведены два типа конструкций заявляемого газового электрического выключателя. Варианты отличаются формой и расположением камеры нагрева газа. Кроме того, в варианте, приведенном на фиг. 2, выключатель содержит устройство магнитного дутья. На фигурах выключатели изображены: во включенном положении слева от оси симметрии, в отключенном справа. In FIG. 1 and 2 show two types of structures of the inventive gas electric switch. Options differ in the shape and location of the gas heating chamber. In addition, in the embodiment of FIG. 2, the switch comprises a magnetic blast device. In the figures, the switches are shown: in the on position to the left of the axis of symmetry, in the off position on the right.

Заявляемый газовый электрический выключатель с автогенерацией дугогасящего потока содержит контакты 1 и 2, один из которых 2 выполнен подвижным и соединен с поршнем 3, расположенным в компрессионной полости 4, изоляционную насадку 5 и хотя бы один канал 6, один конец которого соединен с объемом 7, примыкающим к поршню 3 со стороны, противоположной размыкаемым контактам 1 и 2. Другой конец канала 6 выходит на поверхность изоляционной насадки 5, прилегающую к наружной поверхности подвижного контакта 2 за компрессионной полостью 4 со стороны размыкаемых контактов 1 и 2. The inventive gas electric circuit breaker with self-extinguishing flow contains contacts 1 and 2, one of which 2 is movable and connected to a piston 3 located in the compression cavity 4, an insulating nozzle 5 and at least one channel 6, one end of which is connected to the volume 7, adjacent to the piston 3 from the side opposite to the open contacts 1 and 2. The other end of the channel 6 extends to the surface of the insulating nozzle 5 adjacent to the outer surface of the movable contact 2 behind the compression cavity 4 from the open side proxy contacts 1 and 2.

Конструкция каналов и изоляционной насадки, а также количество каналов могут быть различными. В представленных на фиг. 1 и 2 вариантах выключателей имеется по одному каналу 6, причем канал на части своей длины образован кольцевым зазором между цилиндрической стенкой 8 и наружной поверхностью полого цилиндра 9, а его пpодолжение проходит через изоляционную насадку 5, которая состоит из двух деталей, установленных соосно с зазором, который образует указанное пpодолжение канала. Изоляционная насадка выполнена из дугостойкого изоляционного материала. The design of the channels and the insulating nozzle, as well as the number of channels can be different. As shown in FIG. 1 and 2 of the circuit breaker variants have one channel 6, the channel being part of its length formed by an annular gap between the cylindrical wall 8 and the outer surface of the hollow cylinder 9, and its continuation passes through the insulating nozzle 5, which consists of two parts mounted coaxially with the gap which forms the specified extension of the channel. The insulating nozzle is made of arc-resistant insulating material.

Кроме того, выключатель содержит камеру нагрева газа 10 и камеру низкого давления 11, примыкающую снизу к перегородке 12. Выключатель заключен в герметичный изоляционный корпус 13, заполненный дугогасительным газом, например, элегазом (SF₆). Внутренняя полость подвижного трубчатого контакта соединена с камерой низкого давления 11 отверстиями 14, выполненными в стенке подвижного контакта. Токоподводящие выводы 15 и 16 соединены с фланцем 17 и перегородкой 12, соответственно. Для обеспечения цепи тока перегородка 12 снабжена скользящим контактом 18. В поршне 3 выполнены обратные клапаны 19, открывающиеся в объем 7 под поршнем, а в стенке подвижного контакта отверстия 20, соединяющие объем 21, примыкающий к поршню сверху, с внутренней полостью подвижного контакта 2.Moreover, the switch comprises a gas heating chamber 10 and low pressure chamber 11 adjacent to the bottom wall 12. The switch is enclosed in a sealed insulating housing 13, filled with the arcing gas such as sulfur hexafluoride (SF _6). The internal cavity of the movable tubular contact is connected to the low-pressure chamber 11 with openings 14 made in the wall of the movable contact. The lead leads 15 and 16 are connected to the flange 17 and the partition 12, respectively. To ensure the current circuit, the baffle 12 is provided with a sliding contact 18. In the piston 3, check valves 19 are made, opening in the volume 7 under the piston, and in the wall of the movable contact holes 20 connecting the volume 21 adjacent to the piston from above, with the internal cavity of the movable contact 2.

В варианте исполнения выключателя, представленном на фиг. 1, камера нагрева газа 10 расположена под фланцем 17 и соединена с внутренней полостью контакта 1, выполненного в форме розетки. Выключатель может содержать неподвижный дугогасительный электрод 22, соединенный с фланцем 17 и расположенный коаксиально внутри контакта 1, выступая за его край, причем на электроде 22 может быть установлен наконечник 23 из дугостойкого изоляционного материала, максимальный диаметр которого не превышает диаметра электрода. Конец дугогасительного электрода 22 заходит в полость подвижного контакта 2. Посадка подвижного контакта на электрод 22 обеспечивает возможность его перемещения со скольжением по электроду 22. In the embodiment of the switch shown in FIG. 1, the gas heating chamber 10 is located under the flange 17 and is connected to the internal cavity of the contact 1, made in the form of a socket. The switch may comprise a fixed arcing electrode 22 connected to the flange 17 and located coaxially inside the contact 1, protruding beyond its edge, and a tip 23 made of arc-resistant insulating material with a maximum diameter not exceeding the diameter of the electrode can be installed on the electrode 22. The end of the arcing electrode 22 enters the cavity of the movable contact 2. Landing the movable contact on the electrode 22 makes it possible to move with sliding along the electrode 22.

В варианте исполнения выключателя, представленном на фиг. 2, все элементы выключателя расположенные над перегородкой 12, находятся в камере нагрева газа 10. Камера нагрева газа сообщается с областью размыкания контактов через кольцевой канал 24. Выключатель может содержать также устройство магнитного дутья, выполненное, например, в виде катушки 25, один конец которой соединен с фланцем 17, а другой с кольцевым дугогасительным электродом 26, расположенным за торцом контакта 1. На фланце 17 может быть закреплен стержень 27 из дугостойкого изоляционного материала, конец которого заходить в полость подвижного контакта 2. Посадка подвижного контакта на стержень 26 - скользящая. In the embodiment of the switch shown in FIG. 2, all the switch elements located above the partition 12 are located in the gas heating chamber 10. The gas heating chamber communicates with the contact opening area through the annular channel 24. The switch may also include a magnetic blast device, made, for example, in the form of a coil 25, one end of which connected to the flange 17, and the other with an annular arcing electrode 26 located behind the end of the contact 1. On the flange 17 can be fixed to the rod 27 of the arc-resistant insulating material, the end of which is movably into the cavity 2. Planting of contact of the movable contact on the rod 26 - sliding.

Работает выключатель следующим образом. При его отключении подвижный контакт 2 приводится в движение. Контакты 1 и 2 размыкаются. В варианте конструкции выключателя, изображенном на фиг. 1, после размыкания контактов подвижный контакт 2 продолжает скользить по дугогасительному электроду 22. В момент, когда подвижный контакт сползает с дугогасительного электрода на изоляционный наконечник 23, между ними зажигается электрическая дуга, которая нагревает газ в камере нагрева 10. The switch operates as follows. When it is turned off, the movable contact 2 is set in motion. Contacts 1 and 2 open. In the embodiment of the circuit breaker shown in FIG. 1, after the contacts open, the movable contact 2 continues to slide along the arcing electrode 22. At the moment when the movable contact slides from the arcing electrode to the insulating tip 23, an electric arc is ignited between them, which heats the gas in the heating chamber 10.

В варианте конструкции выключателя, изображенном на фиг. 2, электрическая дуга зажигается между контактами 1 и 2 в момент их размыкания и затем перебрасывается на кольцевой дугогасительный электрод 26, включая катушку магнитного дутья 25 в электрическую цепь. Электрический ток, протекая по катушке, создает в области горения дуги поперечное магнитное поле, которое, взаимодействуя с дугой, приводит ее во вращение. Быстрое вращение дуги в дугогасящем газе обеспечивает ее охлаждение, равномерный разогрев газа в камере нагрева 10 и уменьшает износ контакта 2 и электрода 26 из-за эрозии поверхностей. In the embodiment of the circuit breaker shown in FIG. 2, an electric arc is ignited between contacts 1 and 2 at the moment of their opening and then transferred to an annular arcing electrode 26, including a magnetic blast coil 25 in an electric circuit. An electric current flowing through the coil creates a transverse magnetic field in the area of arc burning, which, interacting with the arc, causes it to rotate. The rapid rotation of the arc in the extinguishing gas ensures its cooling, uniform heating of the gas in the heating chamber 10 and reduces the wear of the contact 2 and electrode 26 due to surface erosion.

В момент, когда подвижный контакт 2 сходит с изоляционного наконечника 23 (в варианте конструкции, изображенном на фиг. 1) или с изоляционного стержня 27 (в варианте конструкции, представленном на фиг. 2), открывается отверстие в полость подвижного контакта, выполненное в форме сопла. К этому моменту давление газа в камере нагрева 1 значительно возрастает за счет выделения в ней тепловой энергии дуги. Приращение давления ΔP можно оценить, воспользовавшись выражением:

где W энергия, выделенная дугой;
V объем камеры нагрева газа;
γ показатель адиабаты используемого газа (для элегаза g = 1,08
Поэтому после открытия сопла начинается интенсивное истечение газа через полость подвижного контакта в камеру низкого давления 11, выдувающее дугу.At the moment when the movable contact 2 comes off the insulating tip 23 (in the design shown in Fig. 1) or from the insulating rod 27 (in the design shown in Fig. 2), an opening opens into the cavity of the movable contact, made in the form nozzles. At this point, the gas pressure in the heating chamber 1 increases significantly due to the release of the thermal energy of the arc in it. The pressure increment ΔP can be estimated using the expression:

where W is the energy released by the arc;
V volume of the gas heating chamber;
γ is the adiabatic exponent of the gas used (for SF6, g = 1.08
Therefore, after opening the nozzle, an intensive outflow of gas begins through the cavity of the movable contact into the low-pressure chamber 11, blowing the arc.

Одновременно с этим при перемещении контакта 2 происходит процесс предварительного сжатия газа под поршнем в объеме 7. После перемещения подвижного контакта 2 на расстояние, необходимое для открытия дутьевого канала 6, начинается интенсивное истечение предварительно сжатого газа из объема 7 на дугу. Давление P₂ газа под поршнем к моменту открытия канала 6 можно оценить с помощью выражения

P₁, V₁ соответственно, начальное давление и объем газа под поршнем;
V₂ объем газа под поршнем к моменту открытия канала 6.At the same time, when the contact 2 is moved, the gas is precompressed under the piston in the volume 7. After the movable contact 2 is moved to the distance necessary to open the blast channel 6, an intensive outflow of the pre-compressed gas from the volume 7 onto the arc begins. The gas pressure P ₂ under the piston at the time of opening of the channel 6 can be estimated using the expression

P ₁ , V _1, respectively, the initial pressure and the volume of gas under the piston;
V _{2 the} volume of gas under the piston at the time of opening of the channel 6.

Условием истечения газа через канал на дугу с момента его открытия является выполнение неравенства P₂≥P', где P' давление газа в межконтактном пространстве в месте выхода канала на поверхность изоляционной насадки в момент его открытия. В первом приближении можно принять, что P′≈ P₁+ΔP Для обеспечения совместного воздействия потоков, формируемых за счет автогенерации и автокомпрессионного сжатия, на дугу длина изоляционного наконечника 23, либо изоляционного стержня 27 выбирается такой, чтобы сопло подвижного контакта открывалось одновременно или несколько раньше открытия дутьевого канала 6 автокомпрессионного устройства.The condition for the gas to flow through the channel to the arc from the moment of its opening is the fulfillment of the inequality P ₂ ≥P ', where P' is the gas pressure in the intercontact space at the channel exit to the surface of the insulating nozzle at the time of its opening. As a first approximation, we can assume that P′≈ P ₁ + ΔP To ensure the combined effect of the flows generated by auto-generation and autocompression compression on the arc, the length of the insulating tip 23 or the insulating rod 27 is chosen so that the movable contact nozzle opens simultaneously or several before opening the blow channel 6 of the autocompression device.

В случае, если не используются изоляционные детали 23, 27 (фиг. 1, 2), закупоривающие сопло подвижного контакта на части длины его хода, то для повышения эффективности гашения дуги взаимное расположение дутьевого канала 6 и контакта 1 может быть выбрано таким, чтобы при открытии канала контакты были разведены на расстояние, близкое к оптимальному расстоянию, необходимому для эффективного дугогашения, которое определяется конкретной геометрией дутьевой системы. Например, при гашении дуги в элегазе с использованием одностороннего дутья, реализуемого в данном случае, оптимальное расстояние между контактами 1 и 2 можно оценить, воспользовавшись выражением:

где Z_o расстояние между контактами, d_c диаметр сопла (см. Электрические аппараты высокого напряжения: Учебное пособие для вузов /Под ред. Г.Н. Александрова. Ленинград: Энергоатомиздат. Ленинградское отделение, 1988, с. 61).If insulating parts 23, 27 are not used (Fig. 1, 2), clogging the nozzle of the movable contact on a part of its stroke length, then to improve the efficiency of arc extinction, the relative position of the blow channel 6 and contact 1 can be chosen so that when When opening the channel, the contacts were separated at a distance close to the optimal distance necessary for effective extinguishing, which is determined by the specific geometry of the blowing system. For example, when extinguishing an arc in SF6 gas using one-sided blasting, implemented in this case, the optimal distance between

contacts

1 and 2 can be estimated using the expression:

where Z _{o is the} distance between the contacts, d _c is the nozzle diameter (see. High-voltage electric devices: Textbook for universities / Edited by GN Alexandrov. Leningrad: Energoatomizdat. Leningrad Branch, 1988, p. 61).

Кроме того, при перемещении поршня создается дополнительный перепад давлений в дутьевой системы из-за разрежения газа в объеме 21 над поршнем и засасывания в него газа из внутренней полости подвижного контакта через отверстия 20 в его стенке, что дополнительно повышает интенсивность дутья. In addition, when the piston moves, an additional pressure differential is created in the blasting system due to the rarefaction of the gas in the volume 21 above the piston and the suction of gas into it from the internal cavity of the movable contact through the holes 20 in its wall, which further increases the intensity of the blasting.

В результате в области горения дуги происходит более интенсивное по сравнению с прототипом взаимодействие направленных друг на друга потоков, сформированных за счет автогенерации и автокомпрессионного сжатия газа. Это приводит к большей турбулизации среды в межконтактом промежутке, что способствует более интенсивному разрушению дуги, увеличению поверхности теплоотдачи и ее распаду (см. Кукеков Г.А. Цыдыпев Д.Н. Влияние турбулизации газового потока в межконтактном промежутке на отключающую способность дугогасительного устройства. В сб. Динамика электрической дуги. Улан-Удэ, 1988). Таким образом, эффективность гашения дуги в данном устройстве повышается по сравнению с прототипом, а следовательно, повышается отключающая способность выключателя. As a result, in the area of arc burning, there is a more intense interaction compared to the prototype of the flows directed at each other, formed due to self-generation and autocompression gas compression. This leads to greater turbulization of the medium in the intercontact gap, which contributes to more intensive arc destruction, an increase in the heat transfer surface and its decay (see Kukekov G.A. Tsydypev D.N. Effect of gas flow turbulization in the intercontact gap on the breaking capacity of the arcing device. Sat Dynamics of an electric arc (Ulan-Ude, 1988). Thus, the efficiency of arc extinction in this device is increased compared to the prototype, and therefore, the breaking capacity of the switch is increased.

При включении выключателя подвижный контакт 2 перемещается в обратном направлении. При этом объем 7 компрессионной полости заполняет дугогасительным газом через канал 6 и обратные клапаны 19, установленные на поршне, а после перекрытия канала 6 подвижным контактом только через обратные клапаны 19, подготавливая выключатель к следующему отключению. When the switch is turned on, the movable contact 2 moves in the opposite direction. In this case, the volume 7 of the compression cavity is filled with an extinguishing gas through the channel 6 and the check valves 19 mounted on the piston, and after the channel 6 is blocked by the movable contact only through the check valves 19, preparing the switch for the next shutdown.

Claims

Gas electric switch with self-extinguishing flow, containing contacts, one of which is movable and connected to a piston located in the compression cavity, an insulating nozzle and at least one channel, one end of which is connected to the volume adjacent to the piston from the side opposite to the open contacts characterized in that the other end of the channel extends to the surface of the insulating nozzle adjacent to the outer surface of the movable contact behind the compression cavity from the side to be opened ontacts.