RU2237940C1 - Method and device for disconnecting dc current by high-current nonpolarized contact apparatus - Google Patents
Method and device for disconnecting dc current by high-current nonpolarized contact apparatus Download PDFInfo
- Publication number
- RU2237940C1 RU2237940C1 RU2003106698A RU2003106698A RU2237940C1 RU 2237940 C1 RU2237940 C1 RU 2237940C1 RU 2003106698 A RU2003106698 A RU 2003106698A RU 2003106698 A RU2003106698 A RU 2003106698A RU 2237940 C1 RU2237940 C1 RU 2237940C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- current
- magnetic field
- switched circuit
- arc
- poles
- Prior art date
Links
Landscapes
- Arc-Extinguishing Devices That Are Switches (AREA)
Abstract
Description
Изобретения, объединенные единым изобретательским замыслом, относятся к электротехнике, а именно к коммутационным аппаратам, в частности к сильноточным аппаратам, и предназначены для отключения как больших, так и малых токов, например, для выключателей, защищающих электрооборудование городского электротранспорта.The inventions, united by a single inventive concept, relate to electrical engineering, namely to switching devices, in particular to high-current devices, and are designed to turn off both large and low currents, for example, for switches protecting the electrical equipment of urban electric vehicles.
Способы отключения постоянного тока известны, например, из следующих источников.Methods for disconnecting direct current are known, for example, from the following sources.
В источнике О.Б. Брон, “Электрическая дуга в аппаратах управления”, Государственное энергетическое издательство, 1954 г., с. 214-222, указывается, что дуга, образовавшаяся при размыкании контактов, может перемещаться в дугогасительную камеру под воздействием магнитного поля, создаваемого либо сериесным возбуждением, то есть за счет тока коммутируемой цепи, либо шунтовым возбуждением, то есть катушкой, непосредственно подключенной к источнику питания, либо постоянным магнитом. При этом отмечается, что применение шунтового возбуждения, так же как и постоянного магнита, более эффективно при отключении постоянного тока, особенно тока малой величины, но применимо только в цепях, где не меняется направление протекания тока, то есть не может быть применено в неполяризованном аппарате.In the source of O.B. Bron, “The electric arc in control devices,” State Energy Publishing House, 1954, p. 214-222, it is indicated that the arc formed by opening the contacts can move into the arcing chamber under the influence of a magnetic field created either by series excitation, i.e. due to the current of the switched circuit, or by shunt excitation, that is, a coil directly connected to the power source or permanent magnet. It is noted that the use of shunt excitation, as well as a permanent magnet, is more effective when disconnecting a direct current, especially a small current, but is applicable only in circuits where the direction of current flow does not change, that is, cannot be used in an unpolarized apparatus .
В источнике Таев И.С., Электрические аппараты управления: Учебник для вузов по спец. “Электрические аппараты”. 2-е изд. Перераб. и доп. - М.: Высш. шк., 1984, § 3-2 описываются две системы магнитного дутья: последовательное магнитное дутье, при котором магнитное поле, предназначенное для перемещения дуги в дугогасительную камеру, создается током коммутируемой цепи, и параллельное магнитное дутье, при котором магнитное поле, предназначенное для перемещения дуги в дугогасительную камеру, создается катушкой, включенной на полное напряжение цепи. Здесь также отмечается, что при гашении малых токов предпочтительней параллельное магнитное дутье, а при больших токах - последовательное магнитное дутье.At source, Taev, I.S., Electrical Control Devices: A Textbook for High Schools on Special. “Electrical apparatus”. 2nd ed. Re-worker. and add. - M .: Higher. shk., 1984, § 3-2 describes two systems of magnetic blasting: sequential magnetic blasting, in which a magnetic field designed to move the arc into the arcing chamber, is created by the current of the switched circuit, and parallel magnetic blasting, in which the magnetic field is designed to move arc in the arcing chamber is created by a coil connected to the full voltage of the circuit. It is also noted here that when damping low currents, parallel magnetic blasting is preferable, and at high currents, sequential magnetic blasting is preferable.
В источнике Чунихин А.А. “Электрические аппараты. Общий курс. Учебник для вузов. - 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Энергоатомиздат, 1988, с. 313-317, описаны устройства для отключения постоянного тока сильноточными контакторами, в которых магнитное поле, предназначенное для перемещения дуги в дугогасительную камеру, создается током коммутируемой цепи. Указано (см. 316), что для более надежного отключения применяется двухполюсная контактная система.In the source Chunikhin A.A. “Electrical apparatus. General course. Textbook for high schools. - 3rd ed., Revised. and add. - M .: Energoatomizdat, 1988, p. 313-317, devices for switching off direct current by high-current contactors are described, in which a magnetic field designed to move the arc into the arcing chamber is created by the current of the switched circuit. It is indicated (see 316) that for a more reliable disconnection, a two-pole contact system is used.
Подводя итоги, можно отметить следующее.Summing up, we can note the following.
Известны два способа электромагнитного воздействия на дугу при отключении постоянного тока. Первый способ заключается в том, что образовавшуюся после размыкания контактов дугу перемещают в дугогасительную камеру под воздействием магнитного поля, создаваемого током коммутируемой цепи (последовательное магнитное дутье). По второму способу дугу перемещают в дугогасительную камеру под воздействием магнитного поля, создаваемого током катушки, подключенной на полное напряжение цепи (параллельное магнитное дутье). Создание магнитного поля для воздействия на дугу при помощи постоянного магнита можно рассматривать как разновидность второго способа.There are two known methods of electromagnetic effects on an arc when disconnecting direct current. The first method is that the arc formed after opening the contacts is moved into the arcing chamber under the influence of a magnetic field created by the current of the switched circuit (sequential magnetic blast). According to the second method, the arc is moved into the arcing chamber under the influence of a magnetic field created by the current of the coil connected to the full voltage of the circuit (parallel magnetic blast). Creating a magnetic field to act on the arc using a permanent magnet can be considered as a variation of the second method.
Недостатком первого способа является низкая эффективность при отключении малых токов, поэтому его обычно применяют в сильноточных аппаратах.The disadvantage of the first method is the low efficiency when disconnecting low currents, so it is usually used in high-current devices.
Второй способ применим только для поляризованных аппаратов, в которых ток не меняет своего направления, так как при смене направления тока дуга под воздействием магнитного поля будет перемещаться в сторону, противоположную дугогасительной камере.The second method is applicable only to polarized devices in which the current does not change its direction, since when the current direction changes, the arc under the influence of a magnetic field will move in the direction opposite to the arcing chamber.
В качестве прототипа способа можно рассматривать способ отключения постоянного тока неполяризованным сильноточным контактным аппаратом по источнику Чунихин А.А. “Электрические аппараты. Общий курс. Учебник для вузов. - 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Энергоатомиздат, 1988, с. 313-317. Способ заключается в том, что после размыкания контактов одной пары последовательно соединенных полюсов образовавшиеся дуги перемещаются в дугогасительные камеры под воздействием магнитного поля, создаваемого током коммутируемой цепи.As a prototype of the method, one can consider a method of disconnecting direct current with an unpolarized high-current contact device based on the source A.A. Chunikhin “Electrical apparatus. General course. Textbook for high schools. - 3rd ed., Revised. and add. - M .: Energoatomizdat, 1988, p. 313-317. The method consists in the fact that after opening the contacts of one pair of series-connected poles, the arcs formed move into the arcing chambers under the influence of a magnetic field created by the current of the switched circuit.
Недостатком данного способа является длительное гашение дуги при отключении малых токов. Причем, при определенных параметрах цепи возможно стабильное горение дуги между контактами. Это объясняется тем, что при малом значении тока коммутируемой цепи магнитное поле, воздействующее на дугу для перемещения ее в дугогасительную камеру, также имеет малое значение.The disadvantage of this method is the long arc extinction when disconnecting low currents. Moreover, with certain parameters of the circuit, stable burning of the arc between the contacts is possible. This is explained by the fact that for a small value of the current of the switched circuit, the magnetic field acting on the arc to move it into the arcing chamber also has a small value.
Устройства отключения постоянного тока известны из следующих источников.DC disconnect devices are known from the following sources.
В источнике О.Б. Брон, “Электрическая дуга в аппаратах управления”, Государственное энергетическое издательство, 1954 г., с. 214-222, описаны два устройства. Первое содержит полюс, имеющий размыкаемый контакт, дугогасительную камеру и катушку, по которой протекает ток коммутируемой цепи. Второе устройство отличается тем, что вместо катушки, по которой протекает ток коммутируемой цепи, оно содержит катушку, подключенную на полное напряжение цепи. Первое устройство можно применять для отключения тока в цепях, где изменяется направление протекания тока, но оно недостаточно эффективно при отключении малых токов. Второе устройство более эффективно при отключении малых токов, но применимо только в цепях, где не изменяется направление протекания тока.In the source of O.B. Bron, “The electric arc in control devices,” State Energy Publishing House, 1954, p. 214-222, two devices are described. The first contains a pole having a breakable contact, an arcing chamber and a coil through which the current of the switched circuit flows. The second device is characterized in that instead of the coil through which the current of the switched circuit flows, it contains a coil connected to the full voltage of the circuit. The first device can be used to turn off current in circuits where the direction of current flow changes, but it is not effective enough when low currents are turned off. The second device is more effective when disconnecting low currents, but is applicable only in circuits where the direction of current flow does not change.
Наиболее близким аналогом к патентуемому устройству можно считать устройство отключения постоянного тока неполяризованным сильноточным контактным аппаратом по источнику Чунихин А.А. “Электрические аппараты. Общий курс. Учебник для вузов. - 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Энергоатомиздат, 1988, с. 313-317. Это устройство содержит одну пару последовательно соединенных полюсов, каждый из которых имеет размыкаемый контакт, дугогасительную камеру и катушку, по которой протекает ток коммутируемой цепи, создающий магнитное поле, предназначенное для перемещения дуги в дугогасительную камеру.The closest analogue to the patented device can be considered a DC disconnect device with a non-polarized high-current contact device based on the source A.A. Chunikhin “Electrical apparatus. General course. Textbook for high schools. - 3rd ed., Revised. and add. - M .: Energoatomizdat, 1988, p. 313-317. This device contains one pair of series-connected poles, each of which has an opening contact, an arcing chamber and a coil through which a current of a switched circuit flows, creating a magnetic field designed to move the arc into the arcing chamber.
Недостатком данного устройства является длительное гашение дуги при отключении малых токов. Причем, при определенных параметрах цепи возможно стабильное горение дуги между контактами. Это объясняется тем, что при малом значении тока коммутируемой цепи магнитное поле, воздействующее на дугу для перемещения ее в дугогасительную камеру, также имеет малое значение.The disadvantage of this device is the long arc extinction when disconnecting low currents. Moreover, with certain parameters of the circuit, stable burning of the arc between the contacts is possible. This is explained by the fact that for a small value of the current of the switched circuit, the magnetic field acting on the arc to move it into the arcing chamber also has a small value.
Группа патентуемых изобретений направлена на решение задачи по повышению надежности отключения постоянного тока неполяризованным сильноточным контактным аппаратом.The group of patentable inventions is aimed at solving the problem of increasing the reliability of disconnecting direct current with an unpolarized high-current contact device.
Технический результат, который при этом достигается, состоит в том, что достигается отключение как больших, так и малых токов неполяризованным сильноточным контактным аппаратом.The technical result, which is achieved in this case, consists in the fact that both high and low currents are switched off by an unpolarized high-current contact device.
Это обеспечивается в способе отключения постоянного тока тем, что создают дополнительное магнитное поле, направление которого в одном из полюсов совпадает с направлением магнитного поля, создаваемого током коммутируемой цепи, а в другом полюсе направлено встречно магнитному полю, создаваемому током коммутируемой цепи.This is ensured in the method of turning off the direct current by creating an additional magnetic field, the direction of which in one of the poles coincides with the direction of the magnetic field created by the current of the switched circuit, and in the other pole it is directed counter to the magnetic field created by the current of the switched circuit.
Сущность способа заключается в том, что при протекании тока в любом направлении в одном из полюсов за счет дополнительного магнитного поля создается усиление магнитного поля, воздействующего на дугу для перемещения ее в дугогасительную камеру.The essence of the method lies in the fact that when the current flows in any direction in one of the poles due to the additional magnetic field, an increase in the magnetic field is created that acts on the arc to move it into the arcing chamber.
Технический результат, который достигается патентуемым устройством, также состоит в том, что достигается отключение как больших, так и малых токов неполяризованным сильноточным контактным аппаратом.The technical result that is achieved by the patented device also consists in the fact that it turns off both large and low currents with an unpolarized high-current contact device.
Это обеспечивается тем, что устройство дополнительно содержит одну или несколько катушек или один или несколько постоянных магнитов для создания дополнительного магнитного поля, направление которого в одном из полюсов совпадает с направлением магнитного поля, создаваемого током коммутируемой цепи, а в другом полюсе направлено встречно магнитному полю, создаваемому током коммутируемой цепи.This is ensured by the fact that the device additionally contains one or more coils or one or more permanent magnets to create an additional magnetic field, the direction of which in one of the poles coincides with the direction of the magnetic field created by the current of the switched circuit, and in the other pole is directed counter to the magnetic field, created by the current of the switched circuit.
Наличие дополнительной катушки или нескольких катушек или постоянных магнитов создает в одном из полюсов усиление магнитного поля, воздействующего на дугу для перемещения ее в дугогасительную камеру, при протекании тока в любом направлении.The presence of an additional coil or several coils or permanent magnets in one of the poles creates an increase in the magnetic field acting on the arc to move it into the arcing chamber, when current flows in any direction.
Патентуемые способ и устройство поясняются схемой устройства отключения.Patented method and device are illustrated by a circuit device disconnection.
Показанное на чертеже устройство отключения постоянного тока неполяризованным сильноточным контактным аппаратом содержит одну пару последовательно соединенных полюсов. Первый полюс имеет размыкаемый контакт 1, дугогасительную камеру (не показана), катушку 2, по которой протекает ток коммутируемой цепи, и катушку 3. Второй полюс имеет размыкаемый контакт 4, дугогасительную камеру (не показана), катушку 5, по которой протекает ток коммутируемой цепи, и катушку 6. Катушки 3 и 6 подключены к источнику питания таким образом, чтобы создаваемое ими магнитное поле в одном полюсе совпадало с магнитным полем, создаваемым током коммутируемой цепи, а в другом полюсе было направлено встречно магнитному полю, создаваемому током коммутируемой цепи. Катушки 3 и 6 могут быть подключены к тому же источнику питания, что и коммутируемая цепь, или к независимому источнику питания, как показано на чертеже. Вместо двух катушек 3 и 6 может быть использована одна катушка, создающая дополнительное магнитное поле, направление которого в одном из полюсов совпадает с направлением магнитного поля, создаваемого током коммутируемой цепи, а в другом полюсе направлено встречно магнитному полю, создаваемому током коммутируемой цепи.Shown in the drawing, the DC disconnect device unpolarized high-current contact device contains one pair of series-connected poles. The first pole has a breakable contact 1, an arcing chamber (not shown), a coil 2 through which the current of the switched circuit flows, and a coil 3. The second pole has a breakable contact 4, an arcing chamber (not shown), a coil 5 through which the current of the switched circuit circuit, and coil 6. Coils 3 and 6 are connected to a power source so that the magnetic field created by them in one pole coincides with the magnetic field created by the current of the switched circuit, and in the other pole it is directed counter to the magnetic field created by comm switched circuit. Coils 3 and 6 can be connected to the same power source as the switched circuit, or to an independent power source, as shown in the drawing. Instead of two coils 3 and 6, one coil can be used that creates an additional magnetic field, the direction of which in one of the poles coincides with the direction of the magnetic field created by the current of the switched circuit, and in the other pole it is directed counter to the magnetic field created by the current of the switched circuit.
Для создания дополнительного магнитного поля вместо катушек могут использоваться один или несколько постоянных магнитов.Instead of coils, one or more permanent magnets can be used to create an additional magnetic field.
Аппарат служит для отключения изменяемой нагрузки 7.The device serves to disconnect the variable load 7.
При протекании постоянного тока в каком-либо направлении катушки 2 и 5 создают магнитное поле, предназначенное для перемещения дуг в дугогасительные камеры. Катушки 3 и 6 создают дополнительное магнитное поле, которое в одном из полюсов, например в первом, совпадает с магнитным полем, создаваемым током коммутируемой цепи. В данном случае при размыкании контактов обоих полюсов в первом полюсе на образовавшуюся дугу будет создаваться более сильное воздействие для перемещения ее в дугогасительную камеру. Поэтому дуга перемещается в дугогасительную камеру этого полюса даже при малых токах. При малых токах отключение обеспечивается за счет быстрого гашения дуги в дугогасительной камере одного полюса. При больших токах величина дополнительного магнитного поля невелика по сравнению с магнитным полем, создаваемым током коммутируемой цепи, поэтому отключение постоянного тока большой величины происходит за счет перемещения образовавшихся дуг в дугогасительные камеры обоих полюсов магнитным полем, создаваемым током коммутируемой цепи.When direct current flows in any direction, coils 2 and 5 create a magnetic field designed to move the arcs into the arcing chambers. Coils 3 and 6 create an additional magnetic field, which in one of the poles, for example in the first, coincides with the magnetic field created by the current of the switched circuit. In this case, when the contacts of both poles are opened in the first pole, a stronger effect will be created on the formed arc to move it into the arcing chamber. Therefore, the arc moves into the arcing chamber of this pole even at low currents. At low currents, shutdown is ensured by the rapid quenching of the arc in the arcing chamber of one pole. At high currents, the magnitude of the additional magnetic field is small compared to the magnetic field generated by the current of the switched circuit, therefore, the large current is switched off by moving the arcs formed in the arcing chambers of both poles with the magnetic field created by the current of the switched circuit.
При изменении направления протекания постоянного тока дополнительное магнитное поле совпадет по направлению с магнитным полем, создаваемым током коммутируемой цепи, во втором полюсе, где при другой полярности эти поля были встречны. При размыкании контактов обоих полюсов во втором полюсе на образовавшуюся дугу будет создаваться более сильное воздействие для перемещения ее в дугогасительную камеру, что обеспечивает отключение малых токов за счет быстрого гашения дуги в дугогасительной камере второго полюса. Отключение больших токов происходит аналогично вышеописанному.When the direction of flow of the direct current changes, the additional magnetic field coincides in direction with the magnetic field created by the current of the switched circuit in the second pole, where these fields were met at a different polarity. When the contacts of both poles are opened in the second pole, a stronger effect will be created on the arc formed to move it into the arcing chamber, which ensures that low currents are switched off due to the rapid quenching of the arc in the arcing chamber of the second pole. Disconnection of large currents occurs similarly to the above.
Из сущности изобретения понятно, что для реализации способа и устройства могут использоваться не одна, а несколько пар полюсов.From the essence of the invention it is clear that not one but several pairs of poles can be used to implement the method and device.
Таким образом, за счет дополнительного магнитного дутья обеспечивается надежное отключение как больших, так и малых токов одним устройством при протекании токов в любом направлении.Thus, due to the additional magnetic blast, reliable shutdown of both large and small currents by one device is ensured when currents flow in any direction.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2003106698A RU2237940C1 (en) | 2003-03-11 | 2003-03-11 | Method and device for disconnecting dc current by high-current nonpolarized contact apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2003106698A RU2237940C1 (en) | 2003-03-11 | 2003-03-11 | Method and device for disconnecting dc current by high-current nonpolarized contact apparatus |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2237940C1 true RU2237940C1 (en) | 2004-10-10 |
| RU2003106698A RU2003106698A (en) | 2004-12-10 |
Family
ID=33537702
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2003106698A RU2237940C1 (en) | 2003-03-11 | 2003-03-11 | Method and device for disconnecting dc current by high-current nonpolarized contact apparatus |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2237940C1 (en) |
-
2003
- 2003-03-11 RU RU2003106698A patent/RU2237940C1/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| ЧУНИХИН А.А. Электрические аппараты. Общий курс. Учебник для вузов. 3-е изд. - М.: Энергоатомиздат, 1988, с.313-317. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US10290445B2 (en) | Switching device with dual contact assembly | |
| ES2368577T3 (en) | TAKE CHANGER WITH LOAD. | |
| US8368492B1 (en) | Bidirectional direct current electrical switching apparatus | |
| RU2581599C2 (en) | Arc blow-out circuit breaker | |
| EP3059827A1 (en) | Switching system for breaking a current and method of performing a current breaking operation | |
| WO2007121427A3 (en) | Electricity generating apparatus utilizing a single magnetic flux path | |
| KR20150075944A (en) | DC circuit breaker using magnetic field | |
| JPH05282973A (en) | Vacuum circuit breaker | |
| RU2237940C1 (en) | Method and device for disconnecting dc current by high-current nonpolarized contact apparatus | |
| Schrank et al. | Breaking performance of a circuit breaker influenced by a permanent magnetic field at DC voltages up to 450 V | |
| ES309089A1 (en) | Improvements in the extinguishing chambers of arcos electricos. (Machine-translation by Google Translate, not legally binding) | |
| RU2381589C1 (en) | Dc switch independent magnetic blow-out device on permanent magnets | |
| RU31177U1 (en) | DC disconnect device with a non-polarized high-current contact device | |
| RU2656231C2 (en) | Dc switchgear | |
| KR102194893B1 (en) | Drive circuit for blow-out coil and DC circuit breaker using the same | |
| RU35923U1 (en) | DC disconnect device by contact switching device | |
| RU2546062C2 (en) | Reversible valve inverter | |
| SU955262A1 (en) | Device for output energy from inductive integrator | |
| RU2707277C1 (en) | Relay on reed relays | |
| SU886094A1 (en) | Change-over switch | |
| RU1815678C (en) | Device for supply of load | |
| SU434500A1 (en) | SWITCHING DEVICE | |
| RU2003134605A (en) | METHOD FOR AUTOMATIC SWITCHING OF DC AND DEVICE FOR ITS IMPLEMENTATION | |
| CN107221482B (en) | Direct current cutting unit and dc circuit breaker | |
| SU1132311A1 (en) | Process for breaking emergency current |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20090312 |