RU2235381C2 - Contact arc-suppressing device - Google Patents

Contact arc-suppressing device Download PDF

Info

Publication number
RU2235381C2
RU2235381C2 RU2002123979/09A RU2002123979A RU2235381C2 RU 2235381 C2 RU2235381 C2 RU 2235381C2 RU 2002123979/09 A RU2002123979/09 A RU 2002123979/09A RU 2002123979 A RU2002123979 A RU 2002123979A RU 2235381 C2 RU2235381 C2 RU 2235381C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
current
bridge
carrying
symmetry
poles
Prior art date
Application number
RU2002123979/09A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2002123979A (en
Inventor
И.З. Ахазов (RU)
И.З. Ахазов
Г.П. Свинцов (RU)
Г.П. Свинцов
Л.Н. Репин (RU)
Л.Н. Репин
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Всероссийский научно-исследовательский проектно-конструкторский и технологический институт релестроения с опытным производством"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Открытое акционерное общество "Всероссийский научно-исследовательский проектно-конструкторский и технологический институт релестроения с опытным производством" filed Critical Открытое акционерное общество "Всероссийский научно-исследовательский проектно-конструкторский и технологический институт релестроения с опытным производством"
Priority to RU2002123979/09A priority Critical patent/RU2235381C2/en
Publication of RU2002123979A publication Critical patent/RU2002123979A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2235381C2 publication Critical patent/RU2235381C2/en

Links

Images

Abstract

FIELD: electrical engineering.
SUBSTANCE: device has arc-suppressing chamber, current-carrying buses whose longitudinal symmetry axes lie in one plane, bridge contact system whose movable contacts are arranged in the ports of the crosspiece along the longitudinal axes of symmetry of the current-carrying buses.. At least one permanent magnet is mounted directly on the crosspiece under the bridge of the movable contacts providing the total vector of magnetizing of the permanent magnet to be oriented perpendicular to the axis of symmetry of current-carrying buses and the bridge of movable contacts.
EFFECT: enhanced reliability and simplified design.
1 cl, 7 dwg

Description

Изобретение относится к устройствам коммутации электрических цепей постоянного тока и может быть использовано в конструкциях реле, контакторов и других коммутационных устройств автоматики, управления и защиты.The invention relates to devices for switching electrical circuits of direct current and can be used in the construction of relays, contactors and other switching devices of automation, control and protection.

Известно [1] контактно-дугогасительное устройство контактора (фиг.1, 2), содержащее призматические токоведущие шины 1 и 2 с закрепленными на них неподвижными контактами 3 и 4, подвижный контактный мостик 5, установленный в окне траверсы 6, обеспечивающий два разрыва в цепи тока, дугогасительную камеру 7 и постоянные магниты 8 и 9. Продольные оси O1-O1, O2-O2 соответственно шин 1 и 2 (фиг.1, 2) лежат в одной плоскости, след которой на фиг.2 обозначен как IП-IП. Продольная ось О33 контактного мостика 5 перпендикулярна продольным осям O1-O1 и O2-O2 шин 1 и 2. Постоянные магниты 8 и 9 размещены у граней соответствующих шин, противолежащих граням, на которых установлены неподвижные контакты 4 и 3. Контактно-дугогасительное устройство крепится стальными винтами 10, 11 на ферромагнитной скобе 12 приводного электромагнита.It is known [1] contact-extinguishing device of a contactor (Fig. 1, 2), containing prismatic current-carrying buses 1 and 2 with fixed contacts 3 and 4 fixed on them, a movable contact bridge 5 installed in the window of the crosshead 6, providing two breaks in the circuit current, arc chamber 7 and permanent magnets 8 and 9. The longitudinal axes O 1 -O 1 , O 2 -O 2, respectively, of tires 1 and 2 (Figs. 1, 2) lie in one plane, the trace of which in Fig. 2 is designated as I P -I P The longitudinal axis O 3 -O 3 of the contact bridge 5 is perpendicular to the longitudinal axes O 1 -O 1 and O 2 -O 2 of the tires 1 and 2. Permanent magnets 8 and 9 are located at the faces of the respective tires, opposite the faces on which the fixed contacts 4 and 3. The contact-extinguishing device is mounted with steel screws 10, 11 on the ferromagnetic bracket 12 of the drive electromagnet.

Недостатком известного [1] устройства является неэффективное использование энергии постоянных магнитов. Связано это с тем, что по мере удаления неподвижных контактов 3 и 4 в процессе отключения тока магнитная индукция у их рабочих поверхностей уменьшается, что вызывает замедление движения опорных точек электрической дуги на неподвижных контактах 3 и 4. Это приводит к увеличению температуры контактных точек и повышенному износу, снижает коммутационную способность контактно-дугогасительного устройства. Эти явления усугубляются и тем, что большая доля магнитного потока ФП постоянных магнитов замыкается (ФП2) через магнитный шунт, функции которого выполняют винты 10, 11, скоба 12 магнитопровода электромагнита. Другим недостатком является использование двух постоянных магнитов, что увеличивает стоимость устройства.A disadvantage of the known [1] device is the inefficient use of energy of permanent magnets. This is due to the fact that as the fixed contacts 3 and 4 are removed during the current shutdown, the magnetic induction at their working surfaces decreases, which slows down the movement of the reference points of the electric arc on the fixed contacts 3 and 4. This leads to an increase in the temperature of the contact points and an increased wear, reduces the switching ability of the contact-arrester device. These phenomena are compounded by the fact that a large proportion of the magnetic flux Ф П of permanent magnets is closed (Ф П2 ) through a magnetic shunt, the functions of which are performed by screws 10, 11, and the bracket 12 of the magnetic circuit of the electromagnet. Another disadvantage is the use of two permanent magnets, which increases the cost of the device.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому устройству является контактно-дугогасительное устройство [2] (фиг.3, 4), содержащее шины 1 и 2 прямоугольного поперечного сечения, продольные оси которых лежат в одной плоскости, неподвижные контакты 3 и 4, закрепленные на концах переходных шин токоведущего контура, контактный мостик 5, продольная ось которого лежит в плоскости, проходящей через продольные оси шин 1 и 2, траверсу 6, на которой установлены мостик 5, дугогасительную камеру 7, призматические постоянные магниты 8 и 9, установленные напротив мостика 5 в нишах дугогасительной камеры 7 так, что результирующий вектор намагниченности направлен по продольной оси элементов 1, 2, 3 токоведущего контура.The closest in technical essence to the claimed device is a contact-arrester device [2] (Fig.3, 4), containing tires 1 and 2 of rectangular cross-section, the longitudinal axis of which lie in the same plane, fixed contacts 3 and 4, fixed at the ends transitional busbars of the current-carrying circuit, a contact bridge 5, the longitudinal axis of which lies in a plane passing through the longitudinal axes of the tires 1 and 2, a traverse 6, on which a bridge 5 is installed, an arcing chamber 7, prismatic permanent magnets 8 and 9 installed opposite the bridge 5 in the niches of the arcing chamber 7 so that the resulting magnetization vector is directed along the longitudinal axis of the elements 1, 2, 3 of the current-carrying circuit.

Недостатком устройства является недостаточная надежность, обусловленная тем, что в зависимости от положения дуги (сечение ее на фиг.3 зачернено), которое определяется случайным характером электродинамического усилия Рэду, действующего на столб дуги, может быть направлено либо на траверсу 6 (точка В) либо в рабочую полость камеры 7 (точка С). Область поперечного магнитного поля в месте расположения электрической дуги в конструкции мала, так как часть поля (приблизительно половина) замыкается в плоскостях, параллельных продольной плоскости (плоскость, проходящая через продольные оси токоведущих элементов). По мере увеличения расстояния между неподвижными контактами 3, 4 и мостиком 5 в процессе отключения тока интенсивность поперечного магнитного поля, воздействующего на электрическую дугу, уменьшается. В конструкции так же используются два постоянных магнита, что увеличивает затраты в процессе производства контактно-дугогасительного устройства.The disadvantage of this device is the lack of reliability due to the fact that, depending on the position of the arc (its cross section in figure 3 is blackened), which is determined by the random nature of the electrodynamic force P ed acting on the arc column, it can be directed either to traverse 6 (point B) or into the working cavity of chamber 7 (point C). The transverse magnetic field at the location of the electric arc in the structure is small, since part of the field (approximately half) is closed in planes parallel to the longitudinal plane (a plane passing through the longitudinal axes of current-carrying elements). As the distance between the fixed contacts 3, 4 and the bridge 5 increases during the disconnection of the current, the intensity of the transverse magnetic field acting on the electric arc decreases. The design also uses two permanent magnets, which increases costs in the production process of a contact-arcing device.

Техническим результатом заявляемого изобретения является повышение надежности, упрощение устройства и снижение затрат в процессе его производства.The technical result of the claimed invention is to increase reliability, simplify the device and reduce costs in the process of its production.

Технический результат достигается тем, что в контактно-дугогасительном устройстве, содержащем дугогасительную камеру, токоведущие шины, продольные оси симметрии которых лежат в одной плоскости, мостиковую контактную систему, подвижные контакты которой размещены в окнах траверсы вдоль продольной оси симметрии токоведущих шин, по крайней мере, один постоянный магнит, который установленный непосредственно на траверсе под мостиком подвижных контактов так, что результирующий вектор намагниченности постоянного магнита ориентирован перпендикулярно продольной оси симметрии токоведущих шин и мостика подвижных контактов, причем в многополюсном аппарате с нечетным числом полюсов постоянные магниты установлены с чередованием через полюс, а выводы токоведущих шин соседних полюсов соединены токоведущими перемычками, так же в многополюсном аппарате с четным числом полюсов соседние полюса постоянных магнитов обращены друг к другу одноименными полюсами, а выводы шин соседних полюсов соединены токоведущими перемычками.The technical result is achieved by the fact that in the contact-arrester device containing the arrester, current-carrying tires, the longitudinal axis of symmetry of which lie in the same plane, a bridge contact system, movable contacts of which are placed in the windows of the traverse along the longitudinal axis of symmetry of the current-carrying busbars, at least one permanent magnet, which is mounted directly on the traverse under the bridge of movable contacts so that the resulting magnetization vector of the permanent magnet is oriented perp perpendicular to the longitudinal axis of symmetry of the current-carrying buses and the bridge of movable contacts, and in a multi-pole device with an odd number of poles, the permanent magnets are alternated through the pole, and the conclusions of the current-carrying buses of the neighboring poles are connected by current-carrying jumpers, as well as in the multi-pole device with an even number of poles, the adjacent poles of the constant poles facing each other by poles of the same name, and the bus terminals of adjacent poles are connected by current-carrying jumpers.

Сущность изобретения заключается в том, что размещение постоянного магнита непосредственно на траверсе под контактным мостиком так, что результирующий вектор его намагниченности направлен перпендикулярно продольной оси симметрии токоведущих шин и мостика подвижных контактов, позволяет обеспечить эффективное поперечное магнитное дутье на всем участке выбора раствора контактов при их размыкании при вдвое меньших затратах материала, используемых для изготовления постоянных магнитов.The essence of the invention lies in the fact that the placement of a permanent magnet directly on the traverse under the contact bridge so that the resulting magnetization vector is directed perpendicular to the longitudinal axis of symmetry of the current-carrying busbars and the bridge of movable contacts, allows for effective transverse magnetic blast throughout the contact selection solution when they open at half the cost of material used to make permanent magnets.

На фиг.5, 6 схематично приведена конструкция контактно-дугогасительного устройства. Оно содержит токоведущие шины 1, 2 с закрепленными на них неподвижными контактами 3, 4, контактный мостик 5. Продольные оси O1-O1, О22, О33 соответственно элементов 1, 2, 5 токоведущего контура лежат в продольной плоскости симметрии конструкции, след которой обозначен по фиг.6 как Iпрод-Iпрод. Контактный мостик 5 установлен на траверсе 6. Гашение электрической дуги происходит в камере 7. Постоянный магнит 8 установлен непосредственно на траверсе 6 под контактным мостиком 5 (фиг.5). При этом постоянный магнит 8 расположен так, что результирующий вектор его намагниченности направлен перпендикулярно продольной плоскости симметрии (Iпрод-Iпрод) и лежит в поперечной плоскости симметрии (IП-IП) контактно-дугогасительного устройства.Figure 5, 6 schematically shows the design of the contact arcing device. It contains current-carrying tires 1, 2 with fixed contacts 3, 4 fixed to them, a contact bridge 5. The longitudinal axes O 1 -O 1 , O 2 -O 2 , O 3 -O 3, respectively, of elements 1, 2, 5 of the current-carrying circuit lie in the longitudinal plane of symmetry of the structure, the trace of which is indicated in Fig.6 as I prod -I prod . The contact bridge 5 is installed on the traverse 6. The extinction of the electric arc occurs in the chamber 7. The permanent magnet 8 is installed directly on the traverse 6 under the contact bridge 5 (Fig. 5). In this case, the permanent magnet 8 is located so that the resulting magnetization vector is directed perpendicular to the longitudinal plane of symmetry (I prod- I prod ) and lies in the transverse plane of symmetry (I P -I P ) of the contact-extinguishing device.

Предлагаемое устройство функционирует следующим образом. При отключении коммутационного аппарата траверса 6 с контактным мостиком 5 перемещаются по направлению у (фиг.5). После выбора провала при расхождении контактов в межконтактных разрывах возникают дуги Д1 и Д2, которые на всем этапе перемещения траверсы (при выборе раствора контактов) пересекаются поперечно направленными линиями магнитной индукции, создаваемой постоянным магнитом 8, намагниченным вдоль поперечной плоскости IП-IП симметрии конструкции. На каждую из дуг Д1 и Д2 действует электрическая сила Рэду, перемещающая интенсивно столб дуги и ее опорные точки по поверхности контактов в дугогасительную камеру 7, где и обеспечивается ее окончательное гашение.The proposed device operates as follows. When you disconnect the switching device, the crosshead 6 with the contact bridge 5 are moved in the direction of y (figure 5). After selecting a dip, when the contacts diverge in the intercontact breaks, arcs D1 and D2 arise, which at the entire stage of the traverse movement (when choosing the contact solution) intersect with transversely directed lines of magnetic induction created by a permanent magnet 8 magnetized along the transverse plane I П -I П of symmetry of the structure . Each of the arcs D1 and D2 is affected by the electric force R edu , which intensively moves the column of the arc and its reference points along the surface of the contacts into the arcing chamber 7, where it is finally extinguished.

Размещение постоянного магнита под мостиком на траверсе обеспечивает эффективное дутье в поперечном магнитном поле в процессе гашения электрической дуги, повышая износостойкость и коммутационную способность аппарата. Использование одного постоянного магнита, обеспечивающего гашение электрических дуг в двух разрывах контактной системы, позволяет снизить затраты на изготовление аппарата.Placing a permanent magnet under the bridge on the traverse provides effective blasting in the transverse magnetic field during the extinction of the electric arc, increasing the wear resistance and switching ability of the apparatus. The use of one permanent magnet, which suppresses electric arcs in two breaks of the contact system, allows to reduce the cost of manufacturing the apparatus.

Дополнительное снижение стоимости многополюсного аппарата с нечетным числом полюсов обеспечивает установка постоянного магнита в траверсах с чередованием через полюс и подсоединением выводов токоведущих шин соседних полюсов токоведущими перемычками, обеспечивая противоположное направление протекания тока в полюсах аппарата (фиг.7).An additional reduction in the cost of a multi-pole device with an odd number of poles is ensured by the installation of a permanent magnet in traverses alternating through the pole and connecting the terminals of the current-carrying buses of neighboring poles with current-carrying jumpers, providing the opposite direction of the current flowing in the poles of the device (Fig. 7).

Источники информацииSources of information

1. Каталог 07.13.05-02 Электромагнитные контакторы серии KM.1. Catalog 07.13.05-02 Electromagnetic contactors of the KM series.

2. Каталог 07.13.03-97 Контакторы электромагнитные серии МК.2. Catalog 07.13.03-97 Contactors electromagnetic series MK.

Claims (3)

1. Контактно-дугогасительное устройство, содержащее дугогасительную камеру, токоведущие шины, продольные оси симметрии которых лежат в одной плоскости, мостиковую контактную систему, подвижные контакты которой размещены в окнах траверсы вдоль продольной оси симметрии токоведущих шин, по крайней мере, один постоянный магнит, отличающееся тем, что постоянный магнит установлен непосредственно на траверсе под мостиком подвижных контактов так, что результирующий вектор намагниченности постоянного магнита ориентирован перпендикулярно продольной оси симметрии токоведущих шин и мостика подвижных контактов.1. Contact-arrester device containing an arrester, current-carrying tires, the longitudinal axis of symmetry of which lie in the same plane, a bridge contact system, movable contacts of which are placed in the traverse windows along the longitudinal axis of symmetry of the current-carrying tires, at least one permanent magnet, different in that the permanent magnet is mounted directly on the traverse under the bridge of movable contacts so that the resulting magnetization vector of the permanent magnet is oriented perpendicular to longitudinal axis of symmetry of the busbar bridge and moving contacts. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что в многополюсном аппарате с нечетным числом полюсов постоянные магниты установлены с чередованием через полюс, а выводы токоведущих шин соседних полюсов соединены токоведущими перемычками.2. The device according to claim 1, characterized in that in a multi-pole apparatus with an odd number of poles, the permanent magnets are alternated through the pole, and the conclusions of the current-carrying buses of adjacent poles are connected by current-carrying jumpers. 3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что в многополюсном аппарате с четным числом полюсов соседние полюса постоянных магнитов обращены друг к другу одноименными полюсами, а выводы шин соседних полюсов соединены токоведущими перемычками.3. The device according to claim 1, characterized in that in a multi-pole apparatus with an even number of poles, the adjacent poles of the permanent magnets face each other with the same poles, and the bus terminals of the adjacent poles are connected by current-carrying jumpers.
RU2002123979/09A 2002-09-09 2002-09-09 Contact arc-suppressing device RU2235381C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2002123979/09A RU2235381C2 (en) 2002-09-09 2002-09-09 Contact arc-suppressing device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2002123979/09A RU2235381C2 (en) 2002-09-09 2002-09-09 Contact arc-suppressing device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2002123979A RU2002123979A (en) 2004-03-20
RU2235381C2 true RU2235381C2 (en) 2004-08-27

Family

ID=33412900

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2002123979/09A RU2235381C2 (en) 2002-09-09 2002-09-09 Contact arc-suppressing device

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2235381C2 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2451358C2 (en) * 2007-05-22 2012-05-20 Шнейдер Электрик Эндюстри Сас Arc chute and automatic circuit breaker equipped with this arc chute
RU2539360C2 (en) * 2010-07-22 2015-01-20 Шальтбау ГмбХ Unidirectional direct-current contactor
FR3060194A1 (en) * 2016-12-09 2018-06-15 Socomec ELECTRIC CUTTING DEVICE EQUIPPED WITH A MAGNETIC MODULE FOR BLOWING THE ELECTRIC ARC
RU2726162C1 (en) * 2017-03-23 2020-07-09 Шальтбау ГмбХ Switching device with improved electric arc quenching performed using permanent magnets

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2451358C2 (en) * 2007-05-22 2012-05-20 Шнейдер Электрик Эндюстри Сас Arc chute and automatic circuit breaker equipped with this arc chute
RU2539360C2 (en) * 2010-07-22 2015-01-20 Шальтбау ГмбХ Unidirectional direct-current contactor
FR3060194A1 (en) * 2016-12-09 2018-06-15 Socomec ELECTRIC CUTTING DEVICE EQUIPPED WITH A MAGNETIC MODULE FOR BLOWING THE ELECTRIC ARC
RU2726162C1 (en) * 2017-03-23 2020-07-09 Шальтбау ГмбХ Switching device with improved electric arc quenching performed using permanent magnets

Also Published As

Publication number Publication date
RU2002123979A (en) 2004-03-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2581049C2 (en) Arc blow-out circuit breaker
EP2577698B1 (en) Switch unit with arc-extinguishing units
CN100570787C (en) Direct current and ac operation contactor
RU2581599C2 (en) Arc blow-out circuit breaker
CN102543520A (en) Single direct current arc chamber, and bi-directional direct current electrical switching apparatus employing the same
CA2820791A1 (en) Switch with quenching chamber
RU2008100602A (en) ELECTROMECHANICAL CIRCUIT BREAKER AND METHOD FOR OPENING CURRENT
KR830002551B1 (en) Electrical control device with extinguishing device
CN111092002A (en) Arc-extinguishing and short-circuit current-resisting direct-current relay
US5763847A (en) Electric current switching apparatus with tornadic arc extinguishing mechanism
RU2235381C2 (en) Contact arc-suppressing device
US20130105444A1 (en) Arc Extinction Apparatus and DC Switch Apparatus
CN109686619B (en) Bidirectional magnetic field enhanced magnetic blowing device
RU2656231C2 (en) Dc switchgear
CN113808884A (en) High-voltage direct-current relay capable of longitudinally arcing
RU214912U1 (en) Magnetic contactor
CN219303591U (en) Magnetic blowout structure of circuit breaker
JPH01319217A (en) Arc-extinguish chamber of switching equipment
CN212990988U (en) High-voltage direct-current contactor capable of effectively performing magnetic blowout
EP4312241A1 (en) High-voltage arc quenching systems and electrical switching devices comprising the same
CN211376539U (en) DC contactor with built-in non-polar arc extinguishing system
CN219842911U (en) Arc extinguishing chamber with permanent magnet
CN219778737U (en) Arc extinguishing system capable of pulling arc to move by external magnetic field and circuit breaker
CN110504117B (en) T-shaped symmetrical double-helix self-excitation magnetic quenching device
CN117766317A (en) Electrical switch

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20090910