RU2551360C1 - High-voltage arc-extinguishing chamber - Google Patents

High-voltage arc-extinguishing chamber Download PDF

Info

Publication number
RU2551360C1
RU2551360C1 RU2014103196/07A RU2014103196A RU2551360C1 RU 2551360 C1 RU2551360 C1 RU 2551360C1 RU 2014103196/07 A RU2014103196/07 A RU 2014103196/07A RU 2014103196 A RU2014103196 A RU 2014103196A RU 2551360 C1 RU2551360 C1 RU 2551360C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
arc
chamber
arcing
extinguishing
lattice
Prior art date
Application number
RU2014103196/07A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Григорий Яковлевич Коновалов
Владимир Александрович Смирнов
Владимир Григорьевич Коробко
Светлана Григорьевна Боброва
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Всероссийский научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт электровозостроения" (ОАО "ВЭлНИИ")
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 и проектно-конструкторский институт электровозостроения" (ОАО "ВЭлНИИ") filed Critical Открытое акционерное общество "Всероссийский научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт электровозостроения" (ОАО "ВЭлНИИ")
Priority to RU2014103196/07A priority Critical patent/RU2551360C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2551360C1 publication Critical patent/RU2551360C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Arc-Extinguishing Devices That Are Switches (AREA)

Abstract

FIELD: electricity.
SUBSTANCE: high-voltage arc-extinguishing chamber camera contains coupled insulating walls forming among themselves an input slot in the arch pre-stretching zone, arc-extinguishing devices in the arc-extinguishing zone, the top and bottom horns, two magnetic poles, the punched insulating plate inserted into a groove at the chamber output. The coupled insulating walls are pressed each as a single piece of separately located different arc-extinguishing materials, and the arc-extinguishing devices are designed as a lattice with the plates which have wedge-shaped cuts, begin from two different levels and at coming into this lattice the arch is split into short sections in two steps and dies away in the chamber, having no time to heat its coupled walls.
EFFECT: improvement of the disconnecting ability of contactors and decrease of switching over-voltages.
6 dwg

Description

Изобретение относится к дугогасительным камерам высоковольтных пневматических и электромагнитных контакторов электроподвижного состава.The invention relates to arc chambers of high voltage pneumatic and electromagnetic contactors of electric rolling stock.

Известны высоковольтные дугогасительные камеры, состоящие из двух изоляционных стенок, магнитных полюсов и двух рядов металлических пластин с пламягасительной решеткой.Known high-voltage arcing chambers, consisting of two insulating walls, magnetic poles and two rows of metal plates with a flame arrester.

Электрическая дуга под действием электродинамических сил и магнитного дутья, пройдя узкую щель, образуемую изоляционными стенками, входит в пространство между двумя рядами металлических пластин, а затем в дополнительный ряд параллельных пластин, расположенных напротив пластин решетки, не пересекающих щель на расстоянии не более ширины щели или (как вариант) в пламягасительную решетку, пластины которой расположены поперек щели. (Авторское свидетельство №509905, кл. Н01Н 9/36, H01H 33/10.)An electric arc under the influence of electrodynamic forces and magnetic blast, passing a narrow gap formed by insulating walls, enters the space between two rows of metal plates, and then into an additional row of parallel plates located opposite the lattice plates, not crossing the gap at a distance of not more than the width of the gap or (as an option) into a flame arrestor lattice, the plates of which are located across the gap. (Copyright certificate No. 509905, class N01H 9/36, H01H 33/10.)

Недостатком известной конструкции дугогасительной камеры является то, что при повышении напряжения резко увеличиваются токи проводимости (утечки), нагрев камеры, которые являются причиной замедления гашения дуги, и большие габариты камеры.A disadvantage of the known design of the arcing chamber is that with increasing voltage, the conduction currents (leakage), heating of the chamber, which are the reason for the slowdown of arc extinction, and the large dimensions of the chamber increase sharply.

Наиболее близким к заявленному объекту является дугогасительная камера, содержащая спаренные изоляционные стенки, образующие между собой входную щель в зоне предварительного растяжения дуги, дугогасительные устройства в зоне гашения дуги, верхний и нижний рога, два магнитных полюса, охватывающие снаружи изоляционные стенки, и перфорированную изоляционную пластину, вставленную в паз на выходе камеры. Каждая из спаренных стенок отпрессована как единое целое из отдельно расположенных различных дугогасительных материалов, имеющих в районе предварительного растяжения дуги, рогов и полюсов стабильные повышенные механическую и электрическую прочности и низкую степень влагопоглощения и в зоне гашения дуги дугогасительных устройств повышенную стабильную дугостойкость. (Патент №2290711, кл. Н01Н 33/04.)Closest to the claimed object is an arcing chamber containing paired insulating walls forming an entrance gap between themselves in the pre-stretching zone of the arc, arcing devices in the arc quenching zone, upper and lower horns, two magnetic poles enclosing the insulating walls from the outside, and a perforated insulating plate inserted into the groove at the outlet of the camera. Each of the paired walls is pressed as a single unit of separately located various arc extinguishing materials having stable increased mechanical and electric strengths and a low degree of moisture absorption in the area of preliminary arc extension, horns and poles and in the zone of arc extinction of arc extinguishing devices increased stable arc resistance. (Patent No. 2290711, CL H01H 33/04.)

Недостатком известной конструкции высоковольтной дугогасительной камеры является длительное, устойчивое горение дуги в зигзагообразной щели (лабиринте).A disadvantage of the known design of the high-voltage arcing chamber is the long, steady burning of the arc in a zigzag gap (labyrinth).

Целью изобретения является сокращение продолжительности горения дуги, повышение отключающей способности контакторов и снижение коммутационных перенапряжений.The aim of the invention is to reduce the duration of arc burning, increase the breaking capacity of contactors and reduce switching overvoltages.

Поставленная цель достигается тем, что высоковольтная дугогасительная камера, содержащая спаренные изоляционные стенки, образующие между собой входную щель в зоне предварительного растяжения дуги, дугогасительные устройства в зоне гашения дуги, верхний и нижний рога, два магнитных полюса, охватывающие снаружи изоляционные стенки, и перфорированную изоляционную пластину, вставленную в паз на выходе (лабиринте) камеры, каждая из спаренных стенок отпрессована как единое целое из отдельно расположенных различных дугогасительных материалов, имеющих в районе предварительного растяжения дуги, рогов и полюсов стабильные повышенные механическую и электрическую прочности и низкую степень влагопоглощения и в зоне гашения дуги дугогасительных устройств повышенную стабильную дугостойкость, отличается тем, что дугогасительные устройства выполнены в виде решетки с пластинами, которые имеют клинообразный вырез, начинаются с двух различных уровней и при вхождении в эту решетку дуга разбивается на короткие участки в два приема.This goal is achieved in that the high-voltage arcing chamber containing paired insulating walls forming an entrance gap between themselves in the pre-stretching zone of the arc, arcing devices in the arc quenching zone, the upper and lower horns, two magnetic poles enclosing the insulating walls from the outside, and a perforated insulating a plate inserted into the groove at the exit (labyrinth) of the chamber, each of the paired walls is pressed as a single unit from separately located various arcing materials o, having in the area of preliminary stretching of the arc, horns and poles stable increased mechanical and electrical strength and low moisture absorption and in the extinction zone of the arc extinguishing devices increased stable arc resistance, characterized in that the arcing devices are made in the form of a lattice with plates that have a wedge-shaped cut , begin at two different levels and when entering this lattice, the arc is divided into short sections in two steps.

Новые признаки предлагаемой высоковольтной дугогасительной камеры, где дугогасительные устройства выполнены в виде решетки с пластинами, имеющими клинообразный вырез, начинаются с двух различных уровней, позволяют разбивать дугу на короткие участки в два приема, сокращать тем самым время горения дуги и снижать коммутационные перенапряжения.New features of the proposed high-voltage arcing chamber, where the arcing devices are made in the form of a lattice with plates having a wedge-shaped cut-out, start from two different levels, allow breaking the arc into short sections in two steps, thereby reducing the arc burning time and reducing switching overvoltages.

Сущность заявляемого изобретения поясняется чертежами, гдеThe essence of the invention is illustrated by drawings, where

на фиг.1 - высоковольтная дугогасительная камера;figure 1 - high voltage arcing chamber;

на фиг.2 - сечение А-А высоковольтной дугогасительной камеры;figure 2 is a cross-section aa high-voltage arcing chamber;

на фиг.3 - сечение Б-Б высоковольтной дугогасительной камеры;figure 3 is a section bB of the high-voltage arcing chamber;

на фиг.4 - решетка с пластинами высоковольтной дугогасительной камеры;figure 4 - lattice with plates of a high voltage arcing chamber;

на фиг.5 - вторая сторона высоковольтной дугогасительной камеры;figure 5 - the second side of the high-voltage arcing chamber;

на фиг.6 - сечение В-В высоковольтной дугогасительной камеры.figure 6 is a cross-section bb of the high-voltage arcing chamber.

Предлагаемая высоковольтная дугогасительная камера содержит спаренные изоляционные стенки 1, 2, образующие широкую щель δ1 с поперечными изоляционными перегородками 3, 4, 5, 15, 16, 17, ориентированными радиально. Крайние перегородки 3, 5, 15, 16 выполнены с изгибом относительно своей оси во внешнюю сторону. Стенки камеры 1, 2 из отдельно расположенных различных дугогасительных материалов имеют прямоугольные выступы 6, 7, 8, 9, которые, чередуясь на стенках между собой, образуют дополнительную дугогасительную щель δ. Дугогасительные рога 10, 11 установлены между спаренными стенками 1, 2 и магнитными полюсами 12, 13, охватывающими камеру с внешней стороны и перекрывающими примерно половину площади щели 51 с поперечными изоляционными перегородками 3, 4, 5, 15, 16, 17 с двух сторон. Перфорированная изоляционная пластина 14 вставлена в паз на выходе камеры с возможностью снятия ее сдвигом вверх без разбора камеры. Решетка с пластинами 18, 19, имеющими клинообразный вырез, расположена на спаренных изоляционных стенках 1, 2 перед перфорированной пластиной 14 и образует дугогасительную щель 52 таким образом, что дуга при вхождении в эту решетку разбивается на короткие участки в два приема.The proposed high-voltage arcing chamber contains paired insulating walls 1, 2, forming a wide gap δ1 with transverse insulating walls 3, 4, 5, 15, 16, 17, oriented radially. The extreme partitions 3, 5, 15, 16 are made with a bend about their axis to the outside. The walls of the chamber 1, 2 of separately located various interrupter materials have rectangular protrusions 6, 7, 8, 9, which, alternating on the walls between themselves, form an additional arcing gap δ. Arcing horns 10, 11 are installed between the paired walls 1, 2 and the magnetic poles 12, 13, covering the chamber from the outside and covering approximately half the area of the slit 51 with transverse insulation walls 3, 4, 5, 15, 16, 17 on both sides. A perforated insulating plate 14 is inserted into the groove at the outlet of the chamber with the possibility of removing it by shifting up without dismantling the chamber. The grating with plates 18, 19 having a wedge-shaped cutout is located on the paired insulating walls 1, 2 in front of the perforated plate 14 and forms an arcing gap 52 in such a way that the arc when entering this grating is divided into short sections in two steps.

Работает предлагаемая высоковольтная дугогасительная камера следующим образом.The proposed high-voltage arcing chamber operates as follows.

При размыкании контактов аппарата возникающая электрическая дуга под действием собственных электродинамических сил и внешних электромагнитных сил, создаваемых дугогасительной катушкой и магнитными полюсами 12, 13, удлиняясь, сходит с контактов на дугогасительные рога 10, 11 и перебрасывается в высоковольтную дугогасительную камеру, свободно заходит в широкую щель 51 дугогасительного устройства с изоляционными перегородками 3, 4, 5, 15, 16, 17, образованную дугогасительными спаренными стенками 1, 2. Достигнув концов рогов 10, 11, дуга продвигается по изоляционным поперечным прямоугольным выступам 6, 7, 8, 9, огибая их, дополнительно удлиняется, касаясь стенок 1, 2 в узкой щели 5, и при этом предварительно охлаждается. Дуга, предварительно удлиненная и охлажденная, под действием собственных электродинамических сил и внешних электромагнитных сил, создаваемых дугогасительной катушкой и магнитными полюсами 12, 13, заходит в основное дугогасительное устройство, выполненное в виде решетки с пластинами 18, 19, которые имеют клинообразный вырез, образуют щель 52 и начинаются с двух различных уровней, разбивается на короткие участки в два приема, охлаждается и гаснет внутри камеры. При этом ни дуга, ни ее пламя не выходят за пределы камеры, закрытой перфорированной изоляционной пластиной 14, и не нагревают спаренные изоляционные стенки 1, 2, выполненные из различных дугогасительных материалов.When the contacts of the device are opened, the arising electric arc under the action of its own electrodynamic forces and external electromagnetic forces created by the arcing coil and magnetic poles 12, 13, elongating, leaves the contacts to the arcing horns 10, 11 and is transferred to the high-voltage arcing chamber, freely enters a wide gap 51 arc extinguishing device with insulating partitions 3, 4, 5, 15, 16, 17, formed by the arc extinguishing twin walls 1, 2. Having reached the ends of the horns 10, 11, the arc moves along insulating transverse rectangular protrusions 6, 7, 8, 9, bending around them, is additionally extended by touching the walls 1, 2 in a narrow slit 5, and thus pre-cooled. The arc, previously elongated and cooled, under the action of its own electrodynamic forces and external electromagnetic forces created by the arcing coil and magnetic poles 12, 13, enters the main arcing device, made in the form of a lattice with plates 18, 19, which have a wedge-shaped cut-out, form a gap 52 and start from two different levels, breaks into short sections in two steps, cools and goes out inside the chamber. In this case, neither the arc nor its flame extend beyond the chamber closed by the perforated insulating plate 14, and they do not heat the paired insulating walls 1, 2 made of various arc extinguishing materials.

Предложенная конструкция камеры позволяет при номинальных и предельных токах иметь насыщение электромагнитных полюсов 12, 13, чтобы обеспечить стабильное по величине магнитное поле в зоне горения дуги, скорость движения дуги в широкой щели 51, интенсивность гашения и незначительные коммутационные перенапряжения. При небольших токах полюсы 12, 13 не насыщены и основное падение магнитного потенциала приходится на воздушный зазор в зоне горения дуги между полюсами 12, 13, что позволяет расширить диапазон отключаемых токов в сторону малых величин. В обоих случаях обеспеченно надежное плавное вхождение дуги в широкую щель 51, в ступенчатый прямоугольный лабиринт 6, 7, 8, 9 с щелью 5 и решетки с пластинами 18, 19, имеющими клинообразный вырез, начинающимися с двух различных уровней с щелью 52, гашение дуги на выходе камеры проходит без резких хлопков и опасных перенапряжений.The proposed design of the chamber allows for nominal and maximum currents to have saturation of the electromagnetic poles 12, 13 in order to ensure a magnetic field that is stable in magnitude in the arc burning zone, the speed of the arc in a wide slit 51, the suppression rate, and minor switching overvoltages. At small currents, the poles 12, 13 are not saturated, and the main drop in the magnetic potential is due to the air gap in the arc burning zone between the poles 12, 13, which allows us to expand the range of switched currents to small values. In both cases, a reliable smooth entry of the arc into the wide slot 51, into the stepwise rectangular labyrinth 6, 7, 8, 9 with the slot 5 and the lattice with plates 18, 19 having a wedge-shaped cut, starting from two different levels with the gap 52, arc extinction is provided. at the camera exit it passes without sharp pops and dangerous overvoltages.

Следует отметить еще и то, что в самом начале дуга, огибая средние перегородки 4, 17, не останавливается в начале средних перегородок 4, 17, а продолжает движение от контактов по рогам 10, 11 и в районе полюсов 12, 13, не успевает прожигать стенки 1, 2 камеры, нагревать их, перебрасывается к дугогасительным устройствам, выйдя из зоны действия внешнего электромагнитного поля дугогашения, где удлиняется электродинамическими силами и силами, создаваемыми генерируемыми газами в узкой щели, и полностью гасится внутри решетки с пластинами, которые имеют клинообразный вырез и начинаются с двух различных уровней.It should also be noted that at the very beginning of the arc, enveloping the middle partitions 4, 17, it does not stop at the beginning of the middle partitions 4, 17, but continues to move from contacts along the horns 10, 11 and around the poles 12, 13, does not have time to burn the walls 1, 2 of the chamber, heat them, are transferred to the arcing devices, leaving the zone of action of the external electromagnetic field of the quenching, where it is lengthened by the electrodynamic forces and the forces created by the generated gases in the narrow gap, and completely extinguished inside the grating with plates that have cl noobrazny cutout and start with two different levels.

Тем самым достигается сокращение времени горения дуги, повышение отключающей способности контакторов и снижение коммутационных перенапряжений.This achieves a reduction in arc burning time, an increase in the breaking capacity of contactors and a reduction in switching overvoltages.

Claims (1)

Высоковольтная дугогасительная камера, содержащая спаренные изоляционные стенки, образующие между собой входную щель в зоне предварительного растяжения дуги, дугогасительные устройства в зоне гашения дуги, верхний и нижний рога, два магнитных полюса, охватывающие снаружи изоляционные стенки, и перфорированную изоляционную пластину, вставленную в паз на выходе камеры, причем каждая из спаренных стенок отпрессована как единое целое из отдельно расположенных различных дугогасительных материалов, имеющих в районе предварительного растяжения дуги, рогов и полюсов стабильные повышенные механическую и электрическую прочности и низкую степень влагопоглощения и в зоне гашения дуги дугогасительных устройств повышенную стабильную дугостойкость, отличающаяся тем, что дугогасительные устройства выполнены в виде решетки с пластинами, имеющими клинообразный вырез, начинающимися с двух различных уровней, и при вхождении в эту решетку дуга разбивается на короткие участки в два приема. A high-voltage arcing chamber containing paired insulating walls forming an entrance gap between themselves in the pre-stretching zone of the arc, arcing devices in the arc quenching zone, the upper and lower horns, two magnetic poles enclosing the insulating walls from the outside, and a perforated insulating plate inserted into the groove on the chamber exit, each of the paired walls being pressed as a single unit from separately located various arc extinguishing materials having arcing, horns and poles stable increased mechanical and electrical strength and low moisture absorption and in the extinction zone of the arc extinguishing devices increased stable arc resistance, characterized in that the arc extinguishing devices are made in the form of a lattice with plates having a wedge-shaped cut, starting from two different levels, and when entering this lattice, the arc is divided into short sections in two steps.
RU2014103196/07A 2014-01-30 2014-01-30 High-voltage arc-extinguishing chamber RU2551360C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014103196/07A RU2551360C1 (en) 2014-01-30 2014-01-30 High-voltage arc-extinguishing chamber

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014103196/07A RU2551360C1 (en) 2014-01-30 2014-01-30 High-voltage arc-extinguishing chamber

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2551360C1 true RU2551360C1 (en) 2015-05-20

Family

ID=53294396

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2014103196/07A RU2551360C1 (en) 2014-01-30 2014-01-30 High-voltage arc-extinguishing chamber

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2551360C1 (en)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3471667A (en) * 1967-07-21 1969-10-07 Gen Electric Double exhaust gas blast circuit breaker
SU509905A1 (en) * 1974-04-26 1976-04-05 Предприятие П/Я Г-4847 High Voltage Arc Camera
SU838805A1 (en) * 1979-05-07 1981-06-15 Gorkin Ivan E Arc-extinguishing device for high-voltage gas switch
GB2233498A (en) * 1989-06-21 1991-01-09 Gen Electric Co Plc Vacuum switch arc control
EP1369888A1 (en) * 2002-06-05 2003-12-10 Alstom Hybrid circuit breaker for middle or high voltage with vacuum and gas
RU2290711C1 (en) * 2005-05-13 2006-12-27 Открытое акционерное общество "Всероссийский научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт электровозостроения" (ОАО "ВЭлНИИ") High-voltage arc-control chamber

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3471667A (en) * 1967-07-21 1969-10-07 Gen Electric Double exhaust gas blast circuit breaker
SU509905A1 (en) * 1974-04-26 1976-04-05 Предприятие П/Я Г-4847 High Voltage Arc Camera
SU838805A1 (en) * 1979-05-07 1981-06-15 Gorkin Ivan E Arc-extinguishing device for high-voltage gas switch
GB2233498A (en) * 1989-06-21 1991-01-09 Gen Electric Co Plc Vacuum switch arc control
EP1369888A1 (en) * 2002-06-05 2003-12-10 Alstom Hybrid circuit breaker for middle or high voltage with vacuum and gas
RU2290711C1 (en) * 2005-05-13 2006-12-27 Открытое акционерное общество "Всероссийский научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт электровозостроения" (ОАО "ВЭлНИИ") High-voltage arc-control chamber

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2064717B1 (en) Arc buffle, and arc chute assembly and electrical switching apparatus employing the same
US2293513A (en) Electric air circuit breaker
KR20130133555A (en) Arc-extinguishing device in air circuit breaker
CN105826099B (en) Low tension switch pole
RU2015153132A (en) TIRE ARRESTER
AU2018217779B2 (en) Arc splitter plate
CN103021756B (en) A kind ofly prevent electric arc from oppositely spraying and the circuit breaker in Dai Paohu road
RU2551360C1 (en) High-voltage arc-extinguishing chamber
KR101337607B1 (en) Arc extinguish of the molded case circuit breaker
RU2306629C1 (en) Arc-control device
RU2014119515A (en) ARC EXTINGUISHING CAMERA FOR ELECTRICAL PROTECTION DEVICE AND ELECTRICAL PROTECTION DEVICE CONTAINING IT
US8247726B2 (en) Electrical switching apparatus and arc chute assembly therefor
CN103426670A (en) Breaker contact arc extinguishing system
CN104091734A (en) Arc-extinguishing device of breaker
CN205231001U (en) Miniature circuit breaker's neutral pole striking mechanism
CN207664014U (en) Arc-extinguishing chamber of circuit breaker structure-improved
CN202839507U (en) Arc-extinguishing chamber
CN107946152B (en) Arc extinguishing chamber for miniature circuit breaker
RU2290711C1 (en) High-voltage arc-control chamber
CN203013659U (en) Breaker provided with arc running channel
RU2713412C2 (en) Arc-quenching chamber for electric circuit breaker and circuit breaker containing such chamber
US2314292A (en) Electric arc-extinguishing apparatus
RU74739U1 (en) ARC DEVICE
US3127490A (en) Extinguishing device for electrical arcs
SU509905A1 (en) High Voltage Arc Camera

Legal Events

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

Effective date: 20160131