RU2393571C1

RU2393571C1 - Arc-quenching system

Info

Publication number: RU2393571C1
Application number: RU2008139164/09A
Authority: RU
Inventors: Эльхан Шахбаба оглы Мурадов (RU); Эльхан Шахбаба оглы Мурадов; Олег Салаватович Шабанов (RU); Олег Салаватович Шабанов
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Технос"
Priority date: 2008-10-01
Filing date: 2008-10-01
Publication date: 2010-06-27
Also published as: RU2008139164A

Abstract

FIELD: electricity.

SUBSTANCE: arc-quenching system includes contacts and insulation case in the form of hollow tube with slots on internal surface positioned over gaps along the whole case length. Each slot features through orifices opposite to each other. System features longitudinal magnetic blowout device.

EFFECT: enhanced heat transfer from electric arc to environment, increased arc-quenching ability due to arc rotation between case slots and reduced exhaust gas effect on internal case surface.

2 dwg

Description

Изобретение относится к электротехнике, в частности к защитной коммутационной аппаратуре, и может применяться в составе защитных контактных коммутационных аппаратов. В автоматических выключателях постоянного тока дугогасительные системы применяются для повышения отключающей способности. Такие устройства известны из следующих источников:The invention relates to electrical engineering, in particular to protective switching equipment, and can be used as part of protective contact switching devices. In DC circuit breakers, arcing systems are used to increase the breaking capacity. Such devices are known from the following sources:

1. А.И.Голубев. Быстродействующие автоматические выключатели. М. - Л.: Энергия, 1964, стр.125-150;1. A.I. Golubev. High-speed circuit breakers. M. - L .: Energy, 1964, pp. 125-150;

2. О.Б.Брон. Электрическая дуга в аппаратах управления ч.2. М.: Госэнергоиздат, 1954, стр.298-307;2. O.B. Bron. Electric arc in control devices, part 2. M .: Gosenergoizdat, 1954, pp. 298-307;

3. Патент RU №66114, Н01Н 73/18, 2007 г.;3. Patent RU No. 66114, H01H 73/18, 2007;

4. Патент RU №2028683, Н01Н 9/30, 1991 г.;4. Patent RU No. 2028683, H01H 9/30, 1991;

5. О.Б.Брон. Электрическая дуга в аппаратах управления ч.2. М.: Госэнергоиздат, 1954, стр.269 фиг.IX-28.5. O.B. Bron. Electric arc in control devices, part 2. M .: Gosenergoizdat, 1954, p. 269, Fig. IX-28.

Наиболее близким аналогом может служить дугогасительная система выключателя по пятому источнику. Эта дугогасительная система содержит корпус с продольными параллельными щелями, выполненный из электроизоляционного материала, и систему магнитного дутья. Недостатками этой дугогасительной системы являются большие массогабаритные показатели устройства, что соответственно повышает стоимость устройства. Наличие мощной системы магнитного дутья для затягивания электрической дуги в область щели ухудшает технологичность конструкции и усложняет процесс ее изготовления. Большое количество деталей снижает надежность работы устройства.The closest analogue can be the interrupter circuit breaker system for the fifth source. This interrupter system comprises a housing with longitudinal parallel slots made of electrical insulating material and a magnetic blast system. The disadvantages of this arc extinguishing system are the large overall dimensions of the device, which accordingly increases the cost of the device. The presence of a powerful magnetic blast system for pulling an electric arc into the gap region affects the manufacturability of the structure and complicates the process of its manufacture. A large number of parts reduces the reliability of the device.

Задачей изобретения является создание дугогасительной системы с эффективным охлаждением дуги и вследствие этого надежным ее гашением, а следовательно надежной в эксплуатации и технологичной при изготовлении конструкции.The objective of the invention is the creation of an arcing system with effective cooling of the arc and, as a result, its reliable extinguishing, and therefore reliable in operation and technological in the manufacture of the structure.

Технический результат изобретения состоит в том, что увеличивается теплоотдача от электрической дуги к окружающей среде за счет ее вращения между пазами корпуса и уменьшается воздействие выхлопных газов на внутренние поверхности корпуса.The technical result of the invention is that the heat transfer from the electric arc to the environment increases due to its rotation between the grooves of the housing and the effect of exhaust gases on the inner surfaces of the housing is reduced.

Сущность изобретения состоит в том, что изоляционный корпус дугогасительной системы выполнен в виде полой трубы с пазами на внутренней поверхности, расположенными через промежутки вдоль всего корпуса. В каждом пазе выполнены сквозные отверстия, расположенные с противоположных сторон относительно друг друга.The essence of the invention lies in the fact that the insulating body of the arcing system is made in the form of a hollow pipe with grooves on the inner surface located at intervals along the entire body. Through holes are made in each groove located on opposite sides relative to each other.

Дугогасительная система заявленного изобретения состоит из изоляционного корпуса 1, форма которого выполнена в виде полой трубы. С каждой стороны корпуса расположены контакты 2, 3. На одном из контактов установлена катушка 4 для создания продольного магнитного поля дуги.The interrupter system of the claimed invention consists of an insulating body 1, the shape of which is made in the form of a hollow pipe. On each side of the casing there are contacts 2, 3. A coil 4 is mounted on one of the contacts to create a longitudinal magnetic field of the arc.

Дугогасительная система поясняется примером выполнения. Корпус дугогасительной системы приведен на фиг.1. На фиг.2 изображена схема дугогасительной системы с разомкнутыми контактами. Для пояснения работы дугогасительной системы на фиг.2 изображена катушка, создающая продольное магнитное поле (направление вектора магнитной индукции В поля сонаправлено с направлением электрического тока в дуге). Эта катушка является элементом конструкции выключателя, на который устанавливается дугогасительная система и может быть как катушкой параллельного, так и последовательного магнитного дутья. Создавать продольное магнитное поле можно и с помощью постоянных магнитов.The extinguishing system is illustrated by an example implementation. The body of the arcing system is shown in figure 1. Figure 2 shows a diagram of an arcing system with open contacts. To explain the operation of the arcing system, Fig. 2 shows a coil creating a longitudinal magnetic field (the direction of the magnetic induction vector In the field is aligned with the direction of the electric current in the arc). This coil is an element of the design of the switch on which the arcing system is installed and can be both a coil of parallel and sequential magnetic blast. A longitudinal magnetic field can also be created with the help of permanent magnets.

Работа дугогасительной системы при отключении тока короткого замыкания происходит следующим образом.The operation of the arcing system when disconnecting the short circuit current occurs as follows.

При размыкании контактов 2, 3 между ними возникает электрическая дуга, которая под действием магнитного поля катушки 4 магнитного дутья выключателя, направленного вдоль направления тока в электрической дуге, начинает совершать вращательное движение и закручиваться в спираль. Диаметр спирали увеличивается до тех пор, пока электрическая дуга не войдет в пазы внутри корпуса. Электрическая дуга, касаясь внутренних стенок корпуса, интенсивно охлаждается и полностью гаснет.When the contacts 2, 3 open, an electric arc arises between them, which, under the action of the magnetic field of the coil 4 of the magnetic blast of the switch directed along the direction of the current in the electric arc, starts to rotate and twist into a spiral. The diameter of the spiral increases until the electric arc enters the grooves inside the housing. The electric arc, touching the inner walls of the housing, is intensively cooled and completely extinguished.

Работа дугогасительной системы при отключении малых индуктивных токов происходит следующим образом. При размыкании контактов 2, 3 возникает электрическая дуга, которая под действием магнитного поля катушки 4 магнитного дутья выключателя, направленного вдоль направления тока в дуге, начинает совершать вращательное движение и закручиваться в спираль. При малых токах сила, стремящаяся увеличить диаметр спирали, будет недостаточна для достижения электрической дугой пазов корпуса. Гашение дуги в данном случае будет происходить за счет растягивания электрической дуги и ее вращения.The operation of the arcing system when disconnecting small inductive currents occurs as follows. When the contacts 2, 3 are opened, an electric arc arises, which, under the action of the magnetic field of the coil 4 of the magnetic blast of the switch directed along the direction of the current in the arc, starts to rotate and twist into a spiral. At low currents, the force tending to increase the diameter of the spiral will not be enough to reach the grooves of the body by the electric arc. Arc extinction in this case will occur due to stretching of the electric arc and its rotation.

При смене направления электрического тока размыкаемой цепи изменится лишь направление вращения электрической дуги, что никаким образом не отразится на отключении токов короткого замыкания и малых индуктивных токов.When changing the direction of the electric current of an open circuit, only the direction of rotation of the electric arc will change, which will in no way affect the disconnection of short-circuit currents and small inductive currents.

Таким образом, за счет применения изоляционного корпуса с пазами на внутренней поверхности трубы, расположенными через одинаковые промежутки вдоль всего корпуса, увеличивается теплоотдача от электрической дуги к окружающей среде за счет ее вращения между кольцевыми пазами и уменьшается воздействие выхлопных газов на внутренние поверхности корпуса, что увеличивает эксплуатационный ресурс дугогасительной системы, повышает надежность и эффективность гашения электрической дуги. При этом технологичность сборки дугогасительной системы улучшена за счет исключения дугогасительной решетки. Для предотвращения возгорания от горячих выхлопов, выходящих из отверстий корпуса, с наружных сторон корпуса можно установить блоки жалюзи, что на порядок повысит надежность работы всей системы.Thus, through the use of an insulating casing with grooves on the inner surface of the pipe located at regular intervals along the entire casing, the heat transfer from the electric arc to the environment increases due to its rotation between the annular grooves and the effect of exhaust gases on the inner surfaces of the casing is reduced, which increases the service life of the arcing system, increases the reliability and efficiency of extinction of the electric arc. Moreover, the manufacturability of the arcing system assembly is improved by eliminating the arcing system. To prevent fire from hot exhaust coming out of the housing openings, blinds can be installed on the outside of the housing, which will increase the reliability of the entire system by an order of magnitude.

Claims

An interrupter system containing main contacts and an insulating casing, characterized in that the casing is made in the form of a hollow pipe with grooves on the inner surface located at intervals along the entire casing, and in each groove there are through holes located on opposite sides relative to each other, except In addition, the system is equipped with a device for creating longitudinal magnetic blast.