RU2402093C2

RU2402093C2 - Device for direct current interruption with contact switching unit

Info

Publication number: RU2402093C2
Application number: RU2008149716/09A
Authority: RU
Inventors: Эльхан Шахбаба оглы Мурадов (RU); Эльхан Шахбаба оглы Мурадов; Александр Антонович Грицук (RU); Александр Антонович Грицук; Алексей Григорьевич Морозов (RU); Алексей Григорьевич Морозов; Олег Салаватович Шабанов (RU); Олег Салаватович Шабанов
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Технос"
Priority date: 2008-12-16
Filing date: 2008-12-16
Publication date: 2010-10-20
Also published as: RU2008149716A

Abstract

FIELD: electricity.

SUBSTANCE: device for direct current interruption with contact switching unit includes contacts, arc blowout device, parallel magnetic blowout coil, independent electric power supply, current sensor, which are connected to the main circuit. Independent electric power supply is connected to magnetic blowout coil through control unit of magnetic blowout coil and is provided with possibility of continuous current flow in circuit of parallel magnetic blowout coil both at open and closed contacts. To the main circuit there also connected is current direction sensor to control the polarity.

EFFECT: shortening the time of arcing, and excluding the dependence on current flow direction in the main circuit.

1 dwg

Description

Изобретение относится к электротехнике, а именно к коммутационным аппаратам, в частности к сильноточным аппаратам, и предназначено для отключения как больших, так и малых токов, например, для выключателей, защищающих электрооборудование городского электротранспорта от токов короткого замыкания.The invention relates to electrical engineering, namely to switching devices, in particular to high-current devices, and is intended to disconnect both large and low currents, for example, for switches that protect electrical equipment of urban electric vehicles from short-circuit currents.

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». - М. - Л.: Госэнергоиздат, 1954 г., стр.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. Наиболее близким аналогом к патентуемому устройству можно считать устройство отключения постоянного тока контактным коммутационным аппаратом, описанное в книге Таев И.С. Электрические аппараты управления: Учебник для вузов по спец. «Электрические аппараты». 2-е издание, перераб. и доп. - М.: Высш. шк., 1984, §3-2. Это устройство содержит включенные в главную цепь контакты, дугогасительную камеру и катушку параллельного магнитного дутья. Катушка параллельного магнитного дутья подключена к источнику питания главной цепи. Недостатками указанного устройства являются зависимость от направления протекания тока в главной цепи, что не позволяет отключать ток при изменении его направления. Кроме того, отсутствие гальванической развязки между контактами в отключенном положении контактов, что создает угрозу поражения электрическим током в эксплуатации.In the source of O.B. Bron, "Electric arc in control devices." - M. - L .: Gosenergoizdat, 1954, pp. 214-222, two devices are described. The first contains a pole having a breakable contact, an arcing chamber and a coil through which a 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. The closest analogue to the patented device can be considered a DC disconnect device with a contact switching device, described in the book by I. Taev. Electrical control devices: Textbook for universities on special. "Electrical apparatus." 2nd edition, revised. and add. - M .: Higher. sch., 1984, §3-2. This device contains contacts included in the main circuit, an arcing chamber and a coil of parallel magnetic blast. A parallel magnetic blast coil is connected to a main circuit power source. The disadvantages of this device are dependent on the direction of current flow in the main circuit, which does not allow to turn off the current when changing its direction. In addition, the absence of galvanic isolation between the contacts in the disconnected position of the contacts, which creates a risk of electric shock in operation.

Эти недостатки устраняются в устройстве по патенту на полезную модель RU №35923, Н01Н 33/62, 2003 г. Оно содержит включенные в главную цепь контакты, дугогасительную камеру, катушку параллельного магнитного дутья, независимый источник питания, к которому подключена катушка параллельного магнитного дутья, и датчик тока для управления независимым источником питания. В качестве датчика тока могут использоваться различные по принципу работы датчики, в том числе основанные на преобразователе Холла.These disadvantages are eliminated in the device according to the patent for utility model RU No. 35923, Н01Н 33/62, 2003. It contains contacts included in the main circuit, an arcing chamber, a parallel magnetic blast coil, an independent power source, to which a parallel magnetic blast coil is connected, and a current sensor for controlling an independent power source. Various current sensors can be used as current sensors, including those based on a Hall converter.

Однако это устройство недостаточно надежно при гашении дуги в момент отключения. Это связано с тем, что напряжение на катушку параллельного магнитного дутья подается независимым источником питания только при размыкании контактов, что замедляет процесс гашения дуги в начальный момент размыкания контактов, ввиду отсутствия магнитного поля катушки параллельного магнитного дутья.However, this device is not reliable enough to extinguish the arc at the time of shutdown. This is due to the fact that the voltage on the parallel magnetic blast coil is supplied by an independent power source only when the contacts open, which slows down the process of extinguishing the arc at the initial moment of contact opening, due to the absence of the magnetic field of the parallel magnetic blast coil.

Изобретением решается задача создания устройства надежного и безопасного в эксплуатации.The invention solves the problem of creating a device reliable and safe in operation.

Технический результат, который создается изобретением, состоит в уменьшении времени горения дуги и в исключении зависимости от направления протекания тока в главной цепи.The technical result, which is created by the invention, consists in reducing the burning time of the arc and in eliminating the dependence on the direction of current flow in the main circuit.

Это достигается за счет того, что катушка параллельного магнитного дутья подключена к независимому источнику питания через блок управления катушкой параллельного магнитного дутья, а в главную цепь включен датчик тока и датчик направления тока. Управление полярностью независимого источника питания осуществляется с помощью датчика направления тока. Непрерывное же протекание тока, обеспечиваемое блоком управления катушки параллельного магнитного дутья, создает магнитное поле в области контактов как в замкнутом, так и в разомкнутом их состоянии. Поэтому в начальный момент размыкания контактов магнитное поле катушки параллельного магнитного дутья незамедлительно выдувает дугу в камеру.This is achieved due to the fact that the parallel magnetic blast coil is connected to an independent power source through the control unit of the parallel magnetic blast coil, and a current sensor and a current direction sensor are included in the main circuit. The polarity of the independent power supply is controlled by a current direction sensor. The continuous flow of current provided by the control unit of the coil of parallel magnetic blast creates a magnetic field in the contact area in both their closed and open state. Therefore, at the initial instant of opening of the contacts, the magnetic field of the coil of parallel magnetic blast immediately blows the arc into the chamber.

Патентуемое устройство поясняется чертежом, где показана блок-схема устройства.The patented device is illustrated in the drawing, which shows a block diagram of the device.

Устройство отключения постоянного тока контактным коммутационным аппаратом содержит включенные в главную цепь контакты 1, дугогасительную камеру (не показана), катушку 2 параллельного магнитного дутья, подключенную к независимому источнику питания 3 через блок управления 4, датчик тока 5 и датчик направления тока 6 для управления полярностью. Устройство служит для отключения изменяемой нагрузки 7. Блок управления 4 выполнен с возможностью протекания тока в цепи катушки 2 параллельного магнитного дутья непрерывно как при разомкнутых, так и при замкнутых контактах 1.The DC disconnect device by a contact switching device contains contacts 1 included in the main circuit, an arcing chamber (not shown), a parallel magnetic blast coil 2 connected to an independent power source 3 through a control unit 4, a current sensor 5 and a current direction sensor 6 for controlling polarity . The device serves to disconnect the variable load 7. The control unit 4 is made with the possibility of current flowing in the circuit of the coil 2 of the parallel magnetic blast continuously both with open and closed contacts 1.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

При работе устройства катушка 2 параллельного магнитного дутья работает в непрерывном режиме, что способствует присутствию магнитного поля катушки 2 параллельного магнитного дутья уже в начальный момент размыкания контактов 1. По сигналу отключения с датчика тока 5 контакты 1 размыкаются и между ними образуется дуга, которая незамедлительно затягивается магнитным полем катушки 2 в область дугогасительной камеры. При этом полярность независимого источника питания 3 определяется датчиком направления тока 6. Полярность должна быть такой, чтобы магнитное поле, созданное катушкой 2 параллельного магнитного дутья, обеспечивало усилие для перемещения образовавшейся между контактами 1 дуги в дугогасительную камеру. Это способствует гашению дуги при протекании тока главной цепи в любом направлении. После гашения дуги напряжение с катушки 2 не снимается, что способствует незамедлительному гашению дуги при последующем размыкании контактов и увеличивает надежность устройства ввиду уменьшения количества управляющих элементов.When the device is operating, the parallel magnetic blast coil 2 operates in a continuous mode, which contributes to the presence of the magnetic field of the parallel magnetic blast coil 2 at the initial moment of opening of contacts 1. According to the trip signal from the current sensor 5, contacts 1 open and an arc forms between them, which immediately tightens the magnetic field of the coil 2 in the region of the arcing chamber. In this case, the polarity of the independent power source 3 is determined by the current direction sensor 6. The polarity must be such that the magnetic field created by the coil 2 of the parallel magnetic blast provides the force to move the arc formed between the contacts 1 into the arcing chamber. This contributes to the extinction of the arc during the flow of the main circuit in any direction. After the extinction of the arc, the voltage from the coil 2 is not removed, which contributes to the immediate extinction of the arc during the subsequent opening of the contacts and increases the reliability of the device due to the reduction in the number of control elements.

Таким образом, в созданном устройстве исключена зависимость от направления протекания тока и достигнуто уменьшение времени горения дуги.Thus, in the created device, the dependence on the direction of current flow is excluded and a reduction in the arc burning time is achieved.

Claims

A DC disconnect device with a contact switching device containing contacts included in the main circuit, an arcing chamber, a parallel magnetic blast coil and an independent power source, characterized in that the parallel magnetic blast coil is connected to an independent power source through a control unit that provides current flow in the coil circuit parallel magnetic blast continuously, both with open and closed contacts, and the current sensor is included in the main circuit, according to the signal The shut down of which is provided with the contact opening, and the sensor current direction, providing control polarity independent power source.