RU2230385C2 - Vacuum current switch - Google Patents
Vacuum current switch Download PDFInfo
- Publication number
- RU2230385C2 RU2230385C2 RU2000132969/09A RU2000132969A RU2230385C2 RU 2230385 C2 RU2230385 C2 RU 2230385C2 RU 2000132969/09 A RU2000132969/09 A RU 2000132969/09A RU 2000132969 A RU2000132969 A RU 2000132969A RU 2230385 C2 RU2230385 C2 RU 2230385C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- magnet
- current switch
- magnetic
- switch according
- vacuum current
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- High-Tension Arc-Extinguishing Switches Without Spraying Means (AREA)
- Arc-Extinguishing Devices That Are Switches (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к электротехнике, а именно к силовой коммутационной аппаратуре, и предназначено для использования в вакуумных выключателях и контакторах постоянного и переменного тока.The invention relates to electrical engineering, namely to power switching equipment, and is intended for use in vacuum circuit breakers and contactors of direct and alternating current.
В вакуумных выключателях постоянного и переменного тока широко используются дугогасительные камеры, оснащенные магнитной системой, создающей в зазоре между контактами при их размыкании магнитное поле, которое облегчает прерывание токаIn AC and DC vacuum circuit breakers, arc chambers are widely used, equipped with a magnetic system that creates a magnetic field in the gap between the contacts when they open, which facilitates current interruption
Известен вакуумный выключатель тока, содержащий дугогасительную камеру со "встроенной" магнитной системой [1]. В этом выключателе формирование магнитного поля в зазоре обеспечивается собственным током выключателя и сложной сегментацией дисковых контактов.Known vacuum current switch containing an arcing chamber with a "built-in" magnetic system [1]. In this switch, the formation of a magnetic field in the gap is ensured by the breaker's own current and complex segmentation of the disk contacts.
Недостатками этого устройства являются конструктивная сложность контактов и узкая область применения: величина тока должна быть значительной для создания магнитного поля.The disadvantages of this device are the structural complexity of the contacts and a narrow scope: the magnitude of the current must be significant to create a magnetic field.
Известен вакуумный выключатель тока [2], в котором независимая магнитная система в виде катушки, расположенной по оси дугогасительной камеры со стороны неподвижного контакта, формирует в зазоре преимущественно аксиальное поле.A vacuum current switch is known [2], in which an independent magnetic system in the form of a coil located along the axis of the arcing chamber on the fixed contact side forms a predominantly axial field in the gap.
Недостатком этого устройства является форма магнитного поля, которая не позволяет эффективно использовать устройство для коммутации постоянного тока.The disadvantage of this device is the shape of the magnetic field, which does not allow the efficient use of the device for switching DC.
Ближайшем техническим решением является вакуумный выключатель, содержащий дугогасительную камеру с аксиальными подвижным и неподвижным электродами с торцевыми контактами, закрепленными на корпусе камеры, и магнитную систему, содержащую две катушки и формирующую между контактами плоскооднородное поперечное оси поле [3].The closest technical solution is a vacuum circuit breaker containing an arcing chamber with axial movable and stationary electrodes with end contacts mounted on the camera body, and a magnetic system containing two coils and forming a plane-uniform transverse axis between the contacts [3].
Недостатками этого устройства являются форма магнитного поля, которая вызывает дрейф дуги в скрещенных электрическом и магнитном полях исключительно в одном направлении, и массогабаритные характеристики, которые увеличены из-за размещения катушек по бокам камеры.The disadvantages of this device are the shape of the magnetic field, which causes the arc to drift in crossed electric and magnetic fields in only one direction, and weight and size characteristics, which are increased due to the placement of coils on the sides of the chamber.
Техническим результатом предложенного технического решения является повышение отключающей способности и улучшения массогабаритных характеристик вакуумного выключателя тока.The technical result of the proposed technical solution is to increase the breaking capacity and improve the overall dimensions of the vacuum current circuit breaker.
Технический результат достигается тем, что в вакуумном выключателе тока, содержащем дугогасительную камеру с аксиальными подвижным и неподвижными электродами с торцевыми контактами, закрепленными на корпусе камеры, и магнитную систему, формирующую между контактами поперечное поле, магнитная система расположена по оси со стороны одного из контактов и выполнена формирующей поперечно-радиальное поле; причем магнитная система выполнена в виде постоянного магнита, магнитная система выполнена в виде катушки; магнитная система содержит магнитопровод; магнит расположен со стороны неподвижного электрода, при этом магнит не пересекает плоскость зазора; магнит выполнен в виде по крайней мере одного диска или кольца, наружный диаметр контакта больше наружного диаметра магнита; часть корпуса, соприкасающаяся с магнитом, выполнена из ферромагнитного материала; магнитопровод выполнен в виде диска или кольца; магнит расположен в полости подвижного электрода.The technical result is achieved in that in a vacuum current switch containing an arcing chamber with axial movable and stationary electrodes with end contacts fixed to the camera body, and a magnetic system forming a transverse field between the contacts, the magnetic system is located along the axis from one of the contacts and made forming a transverse radial field; moreover, the magnetic system is made in the form of a permanent magnet, the magnetic system is made in the form of a coil; the magnetic system contains a magnetic circuit; the magnet is located on the side of the stationary electrode, while the magnet does not cross the plane of the gap; the magnet is made in the form of at least one disk or ring, the outer diameter of the contact is larger than the outer diameter of the magnet; the part of the housing in contact with the magnet is made of ferromagnetic material; the magnetic circuit is made in the form of a disk or ring; the magnet is located in the cavity of the movable electrode.
Изобретение иллюстрируется чертежами, где на фиг.1 показан схематический разрез вакуумного выключателя тока с магнитной системой в виде постоянного магнита, на фиг.2 - пример исполнения выключателя с магнитной системой в виде катушки, расположенной у неподвижного электрода, а на фиг.3 - пример исполнения выключателя с магнитом в виде диска, расположенного в полости подвижного электрода.The invention is illustrated by drawings, in which Fig. 1 shows a schematic section of a vacuum current circuit breaker with a magnetic system in the form of a permanent magnet, Fig. 2 is an example of a circuit breaker with a magnetic system in the form of a coil located at a fixed electrode, and Fig. 3 is an example the design of the switch with a magnet in the form of a disk located in the cavity of the movable electrode.
Выключатель содержит дугогасительную камеру с подвижным 3 и неподвижным 4 электродами с торцевыми контактами 1 и 2 соответственно, при этом электроды закреплены на корпусе 5 камеры, часть 7 которого выполнена из ферромагнитного материала, и магнитную систему с постоянным магнитом 6 и магнитопроводом 8.The switch contains an arcing chamber with a movable 3 and a fixed 4 electrodes with
Выключатель работает следующим образом.The switch operates as follows.
При замкнутых контактах 1, 2, выполненных из немагнитного материала, например хромистой меди, через них и электроды 3, 4, выполненных из немагнитного высокопроводящего материала, например меди, протекает постоянный ток. Магнитная система, выполненная, например, из постоянного магнита, расположенного по оси, формирует в области контактов поперечно-радиальное (азимутально-однородное и преимущественно радиальное) магнитное поле. Такое поле эффективно обрывает дугу, возникающую при размыкании контактов, так как, во-первых, оно затрудняет попадание электронов на анод вследствие их замагниченности, во-вторых, столб дуги не может дрейфовать в азимутальном направлении в скрещенных электрическом и магнитном полях и, следовательно, выталкивается на периферию (корпус 5, выполненный, например, из меди) центробежной силой, в-третьих, в спадающем по радиусу магнитном поле плазма дуги как диамагнетик также выталкивается на периферию.With closed
Выключатель также будет эффективно работать на переменном токе, если продолжительность полупериода будет больше, чем время обрыва дуги.The circuit breaker will also operate efficiently on alternating current if the half-life is longer than the arc break time.
Для уменьшения габаритов выключателя и обеспечения его эффективной работы с небольшими токами, менее килоампера, магнитная система выполнена из постоянного магнита, например, на основе самарий-кобальта 6.To reduce the size of the circuit breaker and ensure its efficient operation with small currents, less than a kiloampere, the magnetic system is made of a permanent magnet, for example, based on samarium-
Для работы с токами не менее нескольких килоампер и в напряженном тепловом режиме магнитная система выполнена из электромагнитной катушки 9, например, изготовленной из меди.To work with currents of at least several kiloamperes and in intense thermal conditions, the magnetic system is made of an
Для увеличения величины магнитного поля в зазоре и уменьшения габаритов магнита магнитная система содержит магнитопровод 8, выполненный, например, из ферромагнитного материала - железа армко.To increase the magnitude of the magnetic field in the gap and reduce the size of the magnet, the magnetic system contains a magnetic circuit 8, made, for example, of a ferromagnetic material - Armco iron.
Для снижения рабочей температуры постоянного магнита он расположен со стороны неподвижного электрода, где облегчен теплоотвод.To reduce the working temperature of the permanent magnet, it is located on the side of the stationary electrode, where heat dissipation is facilitated.
Для обеспечения высокой степени азимутальной однородности магнитного поля в зазоре магнит выполнен в виде диска или кольца.To ensure a high degree of azimuthal uniformity of the magnetic field in the gap, the magnet is made in the form of a disk or ring.
Для увеличения доли радиальной составляющей магнитного поля в зазоре наружный диаметр dc контакта выполнен больше наружного диаметра dm магнита, dm<dc.To increase the share of the radial component of the magnetic field in the gap, the outer diameter d c of the contact is made larger than the outer diameter d m of the magnet, d m <d c .
Для увеличения величины магнитного поля в зазоре часть 7 корпуса, соприкасающаяся с магнитом, выполнена из ферромагнитного материала, например железа армко.To increase the magnitude of the magnetic field in the gap,
Для обеспечения большей азимутальной однородности поля магнитопровод выполнен в виде диска или кольца.To ensure greater azimuthal uniformity of the field, the magnetic circuit is made in the form of a disk or ring.
Для уменьшения габаритов выключателя магнит расположен в полости подвижного электрода.To reduce the size of the switch, the magnet is located in the cavity of the movable electrode.
Таким образом, изобретение существенно улучшает конфигурацию магнитного поля в зазоре, что позволяет повысить отключающую способность выключателя и уменьшает его массогабаритные характеристики при использовании постоянных магнитов.Thus, the invention significantly improves the configuration of the magnetic field in the gap, which allows to increase the breaking capacity of the circuit breaker and reduces its overall dimensions when using permanent magnets.
ЛитератураLiterature
1. Вакуумные дуги. Теория и приложения. /Под ред. Дж.Лафферти. - M.: Мир, 1982, стр.398.1. Vacuum arcs. Theory and applications. / Ed. J. Lafferty. - M .: Mir, 1982, p. 398.
2. Jenkis J.E., Vacuum switch arc control //UK Patent Application GB 2233498 A, 1991.2. Jenkis J.E., Vacuum switch arc control // UK Patent Application GB 2233498 A, 1991.
3. Emtage P.R., Kimblin C.W., Gorman J.G. et. al. //IEEE Trans. Plasma Sci., 1980, vol.8, №4, p.314-319.3. Emtage P.R., Kimblin C.W., Gorman J.G. et. al. // IEEE Trans. Plasma Sci., 1980, vol. 8, No. 4, p. 314-319.
Claims (10)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2000132969/09A RU2230385C2 (en) | 2000-12-28 | 2000-12-28 | Vacuum current switch |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2000132969/09A RU2230385C2 (en) | 2000-12-28 | 2000-12-28 | Vacuum current switch |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2000132969A RU2000132969A (en) | 2002-12-20 |
RU2230385C2 true RU2230385C2 (en) | 2004-06-10 |
Family
ID=32845274
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2000132969/09A RU2230385C2 (en) | 2000-12-28 | 2000-12-28 | Vacuum current switch |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2230385C2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU215202U1 (en) * | 2022-04-12 | 2022-12-05 | Елена Евгеньевна Кашичкина | Electromagnetic vacuum contactor |
-
2000
- 2000-12-28 RU RU2000132969/09A patent/RU2230385C2/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Emtage P.R., Kimblin C.W., Gorman J.G. et. al. //IEEE Trans. Plasma Sci. - 1980, vol.8, №4, p.314-319. * |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU215202U1 (en) * | 2022-04-12 | 2022-12-05 | Елена Евгеньевна Кашичкина | Electromagnetic vacuum contactor |
RU215491U1 (en) * | 2022-04-12 | 2022-12-15 | Елена Евгеньевна Кашичкина | Electromagnetic vacuum contactor |
RU215452U1 (en) * | 2022-04-27 | 2022-12-14 | Елена Евгеньевна Кашичкина | Electromagnetic switching device |
RU215451U1 (en) * | 2022-04-27 | 2022-12-14 | Елена Евгеньевна Кашичкина | Electromagnetic switching device |
RU215492U1 (en) * | 2022-04-27 | 2022-12-15 | Елена Евгеньевна Кашичкина | Electromagnetic switching device |
RU215454U1 (en) * | 2022-05-24 | 2022-12-14 | Елена Евгеньевна Кашичкина | Electromagnetic switching device |
RU215493U1 (en) * | 2022-05-24 | 2022-12-15 | Елена Евгеньевна Кашичкина | Electromagnetic switching device |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP2463880B1 (en) | Direct current arc chamber, and bi-directinal direct current electrical switching apparatus employing the same | |
US6506992B2 (en) | Vacuum interrupter for vacuum breaker | |
EP3384512B1 (en) | Electrical switching apparatus and slot motor therefor | |
CA1249003A (en) | Circuit breaker of spiral arc type | |
EP0483121B1 (en) | Switchgear | |
CN110853971A (en) | Annular permanent magnet strong transverse magnetic DC vacuum arc-extinguishing chamber and DC vacuum switch | |
CN110853972B (en) | DC vacuum arc-extinguishing chamber with composite magnetic circuit structure and DC vacuum switch using same | |
CN209675160U (en) | A kind of magnetic-quenching arc-extinguishing device | |
RU2230385C2 (en) | Vacuum current switch | |
RU2567115C1 (en) | Vacuum circuit breaker | |
US5726406A (en) | Electrical vacuum switch | |
CN216084773U (en) | Small-size direct current quick circuit breaker | |
RU2230386C2 (en) | Vacuum current switch | |
RU2291513C2 (en) | Vacuum power switch | |
CN113675036A (en) | Vacuum arc-extinguishing chamber contact structure with embedded Halbach array permanent magnet ring | |
JP2002334636A (en) | Gas-insulated disconnecting switch | |
RU2400855C1 (en) | Vacuum current switch | |
CN216435773U (en) | Contact system, circuit breaker and isolator with increase magnetic component | |
CN218647802U (en) | Arc extinguishing device of switch | |
RU2106034C1 (en) | Switch | |
RU2468460C1 (en) | Vacuum circuit breaker | |
RU2462780C1 (en) | Vacuum circuit breaker | |
SU775775A1 (en) | Vacuum arc-extinguishing chamber contact device | |
SU1720103A1 (en) | Circuit breaker | |
JPH07111852B2 (en) | Switch |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
QB4A | Licence on use of patent |
Effective date: 20050627 |
|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20051229 |