RU2230386C2 - Vacuum current switch - Google Patents
Vacuum current switch Download PDFInfo
- Publication number
- RU2230386C2 RU2230386C2 RU2001103033/09A RU2001103033A RU2230386C2 RU 2230386 C2 RU2230386 C2 RU 2230386C2 RU 2001103033/09 A RU2001103033/09 A RU 2001103033/09A RU 2001103033 A RU2001103033 A RU 2001103033A RU 2230386 C2 RU2230386 C2 RU 2230386C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- magnetic
- magnetic field
- current switch
- contacts
- vacuum current
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- 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 тока.In DC and AC 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 the interruption of current.
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 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 contacts.
Недостатками этого устройства являются узкая область применения, так как величина тока должна быть значительной для создания магнитного поля, и сильная пространственная неоднородность магнитного поля, возникающая вследствие локализации дуги при размыкании контактов, которая не позволяет создать в зазоре азимутально-однородное радиальное поле.The disadvantages of this device are the narrow scope, since the current must be significant to create a magnetic field, and a strong spatial inhomogeneity of the magnetic field arising from the localization of the arc when the contacts open, which does not allow creating an azimuthally uniform radial field in the gap.
Известен вакуумный выключатель тока, в котором независимая магнитная система в виде катушки, расположенной по оси дугогасительной камеры со стороны неподвижного контакта, формирует в зазоре преимущественно аксиальное поле [2].A vacuum current switch is known in which an independent magnetic system in the form of a coil located along the axis of the arcing chamber from the fixed contact side forms a predominantly axial field in the gap [2].
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.
Ближайшим техническим решением является вакуумный выключатель. содержащий дугогасительную камеру с аксиальными подвижным и неподвижным электродами с торцевыми дисковыми контактами, закрепленными на корпусе камеры, и магнитную систему, содержащую две катушки, расположенные снаружи камеры у ее боковой поверхности, и формирующую между контактами плоскооднородное поперечное оси поле [3].The closest technical solution is a vacuum circuit breaker. comprising an arcing chamber with axial movable and stationary electrodes with end disk contacts fixed to the camera body, and a magnetic system containing two coils located outside the chamber at its lateral surface and forming a plane-uniform transverse axis field 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 увеличины 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 улучшение 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, состоящую из двух источников магнитного поля, расположенных снаружи камеры, и формирующую между контактами поперечное оси поле, магнитная система выполнена формирующей радиальное поле, причем источники магнитного поля расположены по оси электродов, при этом контакты имеют кольцевую форму, причем источники магнитного поля выполнены в виде постоянных магнитов, источники магнитного поля выполнены в виде катушек; магнитная система содержит по крайней мере один магнитопровод; при этом диаметр магнита меньше внутреннего диаметра контакта.The technical result is achieved in that in a vacuum current switch containing an arcing chamber with axial movable and fixed electrodes with end contacts mounted on the camera body, and a magnetic system consisting of two magnetic field sources located outside the camera and forming a transverse axis between the contacts field, the magnetic system is made forming a radial field, and the magnetic field sources are located along the axis of the electrodes, while the contacts have a circular shape, and the source magnetic field nicknames are made in the form of permanent magnets, magnetic field sources are made in the form of coils; the magnetic system contains at least one magnetic circuit; the diameter of the magnet is less than the inner diameter of the contact.
Изобретение иллюстрируется чертежами, где на фиг.1 показан схематический разрез вакуумного выключателя тока с магнитной системой в виде постоянных магнитов; на фиг.2 - пример исполнения выключателя с магнитной системой в виде катушек.The invention is illustrated by drawings, where in Fig.1 shows a schematic section of a vacuum current circuit breaker with a magnetic system in the form of permanent magnets; figure 2 is an example of a circuit breaker with a magnetic system in the form of coils.
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; и магнитную систему с постоянными магнитами 6, 7 и магнитопроводами 8, 9.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 тугоплавкого материала, например молибдена, через них и электроды 3, 4, выполненных из немагнитного высокопроводящего материала, например меди, протекает постоянный ток. Магнитная система, выполненная, например, из постоянных магнитов, расположенных по оси у контактов, формирует в области контактов азимутально-однородное, 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 строго в азимутальном направлении в скрещенных электрическом и магнитном полях и, следовательно, выталкивается на периферию (корпус 5, выполненный, например, из нержавеющей стали) 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 частота тока меньше обратного времени обрыва дуги.The circuit breaker will also operate efficiently on alternating current if the frequency of the current is less than the reverse arc break time.
Для уменьшения габаритов выключателя и обеспечения его эффективной работы с небольшими токами, менее килоампера, магнитная система выполнена из постоянных магнитов, например, на основе самарий-кобальта 6, 7.To reduce the size of the circuit breaker and ensure its effective operation with small currents, less than a kiloampere, the magnetic system is made of permanent magnets, for example, based on samarium-cobalt 6, 7.
Для работы с токами не менее нескольких килоампер и в напряженном тепловом режиме магнитная система выполнена из электромагнитной катушки 10, 11, например, изготовленных 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 магнитопроводы 8, 9, выполненные, 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 magnetic cores 8, 9, made, for example, of a ferromagnetic material - Armco iron.
Для обеспечения лучшего выталкивания плазмы на периферию диаметр магнитов выполнен меньше диаметра контактов, что позволяет сформировать в зазоре спадающее по радиусу магнитное поле.To ensure better plasma ejection to the periphery, the diameter of the magnets is made smaller than the diameter of the contacts, which allows the formation of a magnetic field decreasing in radius in the gap.
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 коммутационные аппараты за рубежом. - М., Информэлектро, 1982. Grobekatthofer H.D., Kruska M., Wirtschaftlichkeit der Vakuumleistungsschalter 3AF. - Siemens. - Energietechnic, 1981, 3. Beicheft Vacuumschaftechnic fir Mittelspannung, 32-35.1. Vacuum switching devices abroad. - M., Informelectro, 1982. Grobekatthofer H. D., Kruska M., Wirtschaftlichkeit der Vakuumleistungsschalter 3AF. - Siemens. - Energietechnic, 1981, 3. Beicheft Vacuumschaftechnic fir Mittelspannung, 32-35.
2. Jenkis J.E., Vacuum switch arc control/UK Patent Application GB 2 233 498 A, 1991.2. Jenkis J.E., Vacuum switch arc control / UK
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, 4, p. 314-319.
Claims (5)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2001103033/09A RU2230386C2 (en) | 2001-02-06 | 2001-02-06 | Vacuum current switch |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2001103033/09A RU2230386C2 (en) | 2001-02-06 | 2001-02-06 | Vacuum current switch |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2001103033A RU2001103033A (en) | 2003-02-10 |
RU2230386C2 true RU2230386C2 (en) | 2004-06-10 |
Family
ID=32845282
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2001103033/09A RU2230386C2 (en) | 2001-02-06 | 2001-02-06 | Vacuum current switch |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2230386C2 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2462780C1 (en) * | 2011-03-11 | 2012-09-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский Томский политехнический университет" | Vacuum circuit breaker |
RU215202U1 (en) * | 2022-04-12 | 2022-12-05 | Елена Евгеньевна Кашичкина | Electromagnetic vacuum contactor |
-
2001
- 2001-02-06 RU RU2001103033/09A patent/RU2230386C2/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Emtage P.R., Kimblin C.W., Gorman J.G. at al. IEEE Trans. Plasma Sci., 1980, vol.8, 4, р.314-319. * |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2462780C1 (en) * | 2011-03-11 | 2012-09-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский Томский политехнический университет" | Vacuum circuit breaker |
RU215202U1 (en) * | 2022-04-12 | 2022-12-05 | Елена Евгеньевна Кашичкина | Electromagnetic vacuum contactor |
RU215450U1 (en) * | 2022-04-12 | 2022-12-14 | Елена Евгеньевна Кашичкина | Electromagnetic vacuum contactor |
RU215452U1 (en) * | 2022-04-27 | 2022-12-14 | 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 | |
EP3223293B1 (en) | Electrical switching apparatus, and arc chamber assembly and associated circuit protection method | |
WO2011017314A2 (en) | Closed drift ion source with symmetric magnetic field | |
EP3384512B1 (en) | Electrical switching apparatus and slot motor therefor | |
JP5368150B2 (en) | Switch | |
EP0483122B1 (en) | Switchgear | |
RU2230386C2 (en) | Vacuum current switch | |
CN209675160U (en) | A kind of magnetic-quenching arc-extinguishing device | |
RU2567115C1 (en) | Vacuum circuit breaker | |
CN106783411B (en) | Direct current contactor | |
RU2230385C2 (en) | Vacuum current switch | |
RU2291513C2 (en) | Vacuum power switch | |
EP4099522A1 (en) | Gas-insulated switchgear | |
RU2400855C1 (en) | Vacuum current switch | |
RU2726162C1 (en) | Switching device with improved electric arc quenching performed using permanent magnets | |
CN106710968B (en) | Direct current contactor | |
CN110942950A (en) | Composite arc-extinguishing type DC contactor | |
CN112614738B (en) | Vacuum arc-extinguishing chamber longitudinal magnetic contact based on ferromagnetic material | |
RU2468460C1 (en) | Vacuum circuit breaker | |
GB1255943A (en) | Vacuum circuit interrupters | |
RU2462780C1 (en) | Vacuum circuit breaker | |
JPH07111852B2 (en) | Switch | |
SU295153A1 (en) | VACUUM SWITCH | |
RU2001103033A (en) | VACUUM CURRENT SWITCH |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20070207 |