RU2567115C1 - Vacuum circuit breaker - Google Patents
Vacuum circuit breaker Download PDFInfo
- Publication number
- RU2567115C1 RU2567115C1 RU2014130307/07A RU2014130307A RU2567115C1 RU 2567115 C1 RU2567115 C1 RU 2567115C1 RU 2014130307/07 A RU2014130307/07 A RU 2014130307/07A RU 2014130307 A RU2014130307 A RU 2014130307A RU 2567115 C1 RU2567115 C1 RU 2567115C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- contacts
- fixed
- ring
- electrodes
- circuit breaker
- Prior art date
Links
Landscapes
- Arc-Extinguishing Devices That Are Switches (AREA)
- High-Tension Arc-Extinguishing Switches Without Spraying Means (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к электротехнике, а именно к силовой коммутационной аппаратуре и предназначено для использования в вакуумных выключателях и контакторах постоянного и переменного тока.The invention relates to electrical engineering, namely to power switching equipment and is intended for use in vacuum circuit breakers and contactors of direct and alternating current.
Известен вакуумный выключатель тока [RU 2230385 С2, МПК 7 Н01Н 33/664, опубл. 2004.06.10], содержащий дугогасительную камеру с аксиальными подвижным и неподвижным электродами с торцевыми контактами, закрепленными на корпусе камеры, и магнитную систему, формирующую между контактами поперечное оси поле. Магнитная система, выполненная в виде постоянного магнита, расположена по оси со стороны одного из контактов и выполнена формирующей поперечно-радиальное поле. Магнит выполнен в виде кольца, часть корпуса, соприкасающаяся с магнитом, выполнена из ферромагнитного материала.Known vacuum current switch [RU 2230385 C2, IPC 7 H01H 33/664, publ. 2004.06.10], comprising an arcing chamber with axial movable and fixed electrodes with end contacts fixed to the camera body, and a magnetic system forming a field transverse to the axis between the contacts. The magnetic system, made in the form of a permanent magnet, is located along the axis from the side of one of the contacts and is made forming a transverse radial field. The magnet is made in the form of a ring, the part of the housing in contact with the magnet is made of ferromagnetic material.
Недостатком этого вакуумного выключателя является конструкция центральной части корпуса камеры, расположенной внутри неподвижного электрода с кольцевым контактом. Эта часть корпуса электрически связана с неподвижным контактом, а магнитное поле вблизи нее перпендикулярно к ней, так как является аксиальным по своей природе. Дуга, возникающая между контактами при их размыкании, выталкивается из рабочего зазора и может устойчиво гореть между центральной частью подвижного электрода и центральной частью корпуса, расположенной внутри неподвижного контакта, так как электрическое и магнитное поля параллельны у оси. Таким образом, ухудшаются коммутационные характеристики выключателя: снижается величина коммутирующего тока и увеличивается время прерывания дуги.The disadvantage of this vacuum circuit breaker is the design of the central part of the camera housing located inside the fixed electrode with an annular contact. This part of the housing is electrically connected to a fixed contact, and the magnetic field near it is perpendicular to it, since it is axial in nature. The arc arising between the contacts when they open is pushed out of the working gap and can stably burn between the central part of the movable electrode and the central part of the housing located inside the stationary contact, since the electric and magnetic fields are parallel to the axis. Thus, the switching characteristics of the circuit breaker deteriorate: the value of the switching current decreases and the time of interruption of the arc increases.
Наиболее близким, принятым за прототип, является вакуумный выключатель тока [RU 2400855 С1, МПК Н01Н 33/664 (2006.01), опубл. 2010.09.27], содержащий дугогасительную камеру с аксиальными подвижным и неподвижным электродами, снабженными кольцевыми контактами. Электроды прикреплены к корпусу камеры, причем подвижный электрод прикреплен при помощи токоввода и гофры. Соосно кольцевым контактам со стороны неподвижного электрода расположена магнитная система, содержащая постоянный магнит, и формирующая между контактами поперечно-радиальное оси поле. В неподвижном кольцевом контакте со стороны его крепления к электроду выполнены радиальные, равномерно расположенные по окружности пазы, в которых расположены П-образные постоянные магниты, изолированные от неподвижного электрода и неподвижного кольцевого контакта. Контактирующая поверхность кольцевых контактов по оси электродов расположена на уровне плоскости полюсов магнитов.The closest adopted for the prototype is a vacuum circuit breaker [RU 2400855 C1, IPC Н01Н 33/664 (2006.01), publ. 2010.09.27], containing an arcing chamber with axial movable and fixed electrodes equipped with ring contacts. The electrodes are attached to the camera body, and the movable electrode is attached using current lead and corrugation. Coaxial to the ring contacts on the side of the stationary electrode is a magnetic system containing a permanent magnet, and forming a field between the contacts of the transverse radial axis. In a fixed ring contact from the side of its attachment to the electrode, radial grooves are made uniformly spaced around the circumference, in which U-shaped permanent magnets are located, isolated from the fixed electrode and the fixed ring contact. The contact surface of the ring contacts along the axis of the electrodes is located at the level of the plane of the poles of the magnets.
Недостатком данного вакуумного выключателя является низкая напряженность магнитного поля в промежутке между контактами.The disadvantage of this vacuum circuit breaker is the low magnetic field strength between the contacts.
Задачей изобретения является: увеличение напряженности магнитного поля в межконтактном промежутке, уменьшение электроэрозионного износа контактов и улучшение коммутирующих характеристик.The objective of the invention is: an increase in the magnetic field in the contact gap, a decrease in electrical discharge erosion of the contacts, and an improvement in switching characteristics.
Поставленная задача решена за счет того, что вакуумный выключатель тока, также как в прототипе, содержит дугогасительную камеру с аксиальными подвижным и неподвижным электродами, снабженными кольцевыми контактами, электроды прикреплены к корпусу камеры, причем подвижный электрод прикреплен при помощи токоввода и металлической гофры, постоянный магнит, формирующий между контактами поперечно-радиальное оси поле.The problem is solved due to the fact that the vacuum current switch, as in the prototype, contains an arcing chamber with axial movable and fixed electrodes equipped with ring contacts, the electrodes are attached to the camera body, and the movable electrode is attached using a current lead and a metal corrugation, a permanent magnet forming a field between the contacts of the transverse radial axis.
Согласно изобретению внутри дугогасительной камеры, на уровне расположения контактов закреплен цилиндрический экран. Снаружи к корпусу дугогасительной камеры, со стороны неподвижного электрода, на уровне расположения промежутка между контактами, прикреплен при помощи диэлектрического кольца постоянный магнит в форме радиально намагниченного кольца.According to the invention, a cylindrical screen is fixed inside the arcing chamber at the level of the arrangement of contacts. Outside, a permanent magnet in the form of a radially magnetized ring is attached by means of a dielectric ring to the body of the arcing chamber, on the side of the fixed electrode, at the level of the location of the gap between the contacts.
Предлагаемое размещение постоянного магнита в форме радиально намагниченного кольца снаружи камеры на уровне расположения промежутка между контактами позволяет увеличить напряженность магнитного поля между кольцевыми контактами. Результатом этого является улучшение коммутационных характеристик: продлевается срок службы выключателя и уменьшается время прерывания дуги, а следовательно, уменьшается электроэрозионный износ контактов.The proposed placement of a permanent magnet in the form of a radially magnetized ring outside the chamber at the level of the location of the gap between the contacts allows to increase the magnetic field strength between the ring contacts. The result of this is an improvement in switching characteristics: the service life of the circuit breaker is extended and the time of interruption of the arc is reduced, and therefore, the erosion of the contacts is reduced.
На фиг. 1 схематично изображен вакуумный выключатель.In FIG. 1 schematically shows a vacuum circuit breaker.
Вакуумный выключатель тока содержит корпус 1, разделенный высоковольтным изолятором 2, образуя при этом дугогасительную камеру с аксиальными подвижным 3 и неподвижным 4 электродами. Подвижный электрод 3 прикреплен к верхней части корпуса 1 при помощи токоввода 5 и металлической гофры 6, которая отделяет вакуумную среду камеры от окружающей среды. Неподвижный электрод 4 прикреплен тоководом 7 к нижней части корпуса 1 дугогасительной камеры. Электроды 3 и 4 снабжены кольцевыми контактами 8 и 9. Электроды 3 и 4 могут быть изготовлены из высокопроводящего материала, например из меди. Кольцевые контакты 8 и 9 могут быть выполнены из немагнитного материала, например из молибдена. Внутри корпуса 1 дугогасительной камеры, на уровне расположения контактов 8 и 9, закреплен цилиндрический экран 10, выполненный из меди. Снаружи, к корпусу 1 дугогасительной камеры, со стороны неподвижного электрода 4, на уровне расположения промежутка между контактами 8 и 9, прикреплен при помощи диэлектрического кольца 11 постоянный магнит 12 в форме кольца, который радиально намагничен. Магнит 12 может быть изготовлен на основе самарий-кобальта.The vacuum current switch contains a housing 1, separated by a high-voltage insulator 2, forming an arcing chamber with axial movable 3 and fixed 4 electrodes. A movable electrode 3 is attached to the upper part of the housing 1 by means of a current lead 5 and a metal corrugation 6, which separates the vacuum medium of the chamber from the environment. The fixed electrode 4 is attached by a current lead 7 to the lower part of the body 1 of the arcing chamber. The electrodes 3 and 4 are provided with ring contacts 8 and 9. The electrodes 3 and 4 can be made of highly conductive material, for example, copper. The ring contacts 8 and 9 can be made of non-magnetic material, for example, molybdenum. Inside the body 1 of the arcing chamber, at the level of the location of the contacts 8 and 9, a cylindrical screen 10 made of copper is fixed. Outside, to the body 1 of the arcing chamber, on the side of the fixed electrode 4, at the level of the location of the gap between the contacts 8 and 9, a permanent magnet 12 in the form of a ring that is radially magnetized is attached using a dielectric ring 11. Magnet 12 can be made on the basis of samarium-cobalt.
Вакуумный выключатель тока работает следующим образом.The vacuum circuit breaker operates as follows.
При замкнутых кольцевых контактах 8, 9 через подвижный 3 и неподвижный 4 электроды протекает электрический ток от токоввода 5. Магнит 12 формирует в плоскости соединения подвижного кольцевого контакта 8 и неподвижного кольцевого контакта 9 радиальное относительно их оси магнитное поле. При размыкании кольцевых контактов 8 и 9 между ними загорается электрическая дуга, при этом металлическая гофра 6 сжимается и обеспечивается герметичность дугогасительной камеры. Механические усилия на дугу, возникающие при взаимодействии электрического тока дуги и поперечного магнитного поля, перемещают ее по контактирующей поверхности кольцевых контактов 8 и 9. Под действием центробежной силы дуга перемещается по радиусу и выталкивается из промежутка между этими контактами. Таким образом, дуга локально не перегревает контактирующую поверхность кольцевых контактов 8 и 9, что обеспечивает их равномерный и минимальный износ. Двигаясь, дуга быстро остывает и гаснет.When the ring contacts 8, 9 are closed, an electric current flows from the current lead 5 through the movable 3 and fixed 4 electrodes. The magnet 12 generates a magnetic field radial relative to their axis in the plane of the junction of the movable ring contact 8 and the stationary ring contact 9. When the ring contacts 8 and 9 are opened between them, an electric arc lights up, while the metal corrugation 6 is compressed and the tightness of the arcing chamber is ensured. Mechanical forces on the arc arising from the interaction of the electric current of the arc and the transverse magnetic field move it along the contacting surface of the ring contacts 8 and 9. Under the action of centrifugal force, the arc moves along the radius and is pushed out of the gap between these contacts. Thus, the arc does not locally overheat the contacting surface of the ring contacts 8 and 9, which ensures their uniform and minimal wear. Moving, the arc quickly cools and goes out.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014130307/07A RU2567115C1 (en) | 2014-07-22 | 2014-07-22 | Vacuum circuit breaker |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014130307/07A RU2567115C1 (en) | 2014-07-22 | 2014-07-22 | Vacuum circuit breaker |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2567115C1 true RU2567115C1 (en) | 2015-11-10 |
Family
ID=54536889
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2014130307/07A RU2567115C1 (en) | 2014-07-22 | 2014-07-22 | Vacuum circuit breaker |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2567115C1 (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106783371A (en) * | 2017-01-06 | 2017-05-31 | 中科电力装备(安徽)智能化科技有限公司 | A kind of vacuum extinction cell structure of breaker |
CN110853972A (en) * | 2019-11-06 | 2020-02-28 | 西安交通大学 | DC vacuum arc-extinguishing chamber with composite magnetic circuit structure and DC vacuum switch using same |
WO2022007892A1 (en) * | 2020-07-08 | 2022-01-13 | 平高集团有限公司 | Corrugated pipe assembly, vacuum interrupter, and vacuum circuit breaker |
RU215450U1 (en) * | 2022-04-12 | 2022-12-14 | Елена Евгеньевна Кашичкина | Electromagnetic vacuum contactor |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU257568A1 (en) * | В. С. Потокин , В. И. Раховский | VACUUM SWITCH | ||
JPS4825583B1 (en) * | 1967-12-30 | 1973-07-30 | ||
RU2230383C2 (en) * | 2001-11-13 | 2004-06-10 | Пензенский государственный институт (завод-ВТУЗ) Филиал Пензенского государственного университета | Vacuum switch |
RU77502U1 (en) * | 2008-06-04 | 2008-10-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский электротехнический институт им. В.И. Ленина" | VACUUM CIRCUIT BREAKER |
-
2014
- 2014-07-22 RU RU2014130307/07A patent/RU2567115C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU257568A1 (en) * | В. С. Потокин , В. И. Раховский | VACUUM SWITCH | ||
JPS4825583B1 (en) * | 1967-12-30 | 1973-07-30 | ||
RU2230383C2 (en) * | 2001-11-13 | 2004-06-10 | Пензенский государственный институт (завод-ВТУЗ) Филиал Пензенского государственного университета | Vacuum switch |
RU77502U1 (en) * | 2008-06-04 | 2008-10-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский электротехнический институт им. В.И. Ленина" | VACUUM CIRCUIT BREAKER |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106783371A (en) * | 2017-01-06 | 2017-05-31 | 中科电力装备(安徽)智能化科技有限公司 | A kind of vacuum extinction cell structure of breaker |
CN106783371B (en) * | 2017-01-06 | 2018-12-14 | 安徽通球智能化科技有限公司 | A kind of vacuum extinction cell structure of breaker |
CN110853972A (en) * | 2019-11-06 | 2020-02-28 | 西安交通大学 | DC vacuum arc-extinguishing chamber with composite magnetic circuit structure and DC vacuum switch using same |
CN110853972B (en) * | 2019-11-06 | 2020-10-27 | 西安交通大学 | DC vacuum arc-extinguishing chamber with composite magnetic circuit structure and DC vacuum switch using same |
WO2022007892A1 (en) * | 2020-07-08 | 2022-01-13 | 平高集团有限公司 | Corrugated pipe assembly, vacuum interrupter, and vacuum circuit breaker |
RU215450U1 (en) * | 2022-04-12 | 2022-12-14 | Елена Евгеньевна Кашичкина | Electromagnetic vacuum contactor |
RU215491U1 (en) * | 2022-04-12 | 2022-12-15 | Елена Евгеньевна Кашичкина | Electromagnetic vacuum contactor |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2507624C2 (en) | Vacuum interrupter for vacuum circuit breaker | |
RU2546657C2 (en) | Vacuum circuit breaker to be used in medium- and high-voltage circuits | |
RU2545514C2 (en) | Configuration of electric contacts for vacuum circuit breaker | |
RU2550153C2 (en) | Vacuum circuit breaker for automatic protection device | |
RU2567115C1 (en) | Vacuum circuit breaker | |
US20150248978A1 (en) | Vacuum interrupter arrangement for a medium voltage circuit breaker with cup-shaped tmf-contacts | |
JP2008524815A (en) | Contact system for electrical switching devices | |
JP2020510982A (en) | Vacuum switch | |
CN111480212B (en) | High-voltage power switch and method for electromagnetically shielding a vacuum interrupter in an insulator | |
CN110085475B (en) | Double-coil contact structure of vacuum arc extinguish chamber in mechanical high-voltage direct-current circuit breaker | |
US9543086B2 (en) | Power circuit breaker | |
JP6029524B2 (en) | Switchgear | |
RU2400855C1 (en) | Vacuum current switch | |
RU2462780C1 (en) | Vacuum circuit breaker | |
RU2468460C1 (en) | Vacuum circuit breaker | |
RU2291513C2 (en) | Vacuum power switch | |
RU81597U1 (en) | ARC SYSTEM | |
US2150564A (en) | Circuit breaker | |
RU2449405C1 (en) | Contact device for vacuum arc-quenching chamber | |
RU2562246C1 (en) | Contact system for vacuum arc-quenching chamber | |
JP2013131418A (en) | Gas circuit breaker | |
RU2396626C1 (en) | Arc-extinguishing system | |
CN110942950A (en) | Composite arc-extinguishing type DC contactor | |
RU2366022C1 (en) | Arc-extinguishing system | |
RU2464663C2 (en) | CONTACT SYSTEM OF VACUUM ARC-QUENCHING CHAMBER FOR VOLTAGE OF 100 kV |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20160723 |