RU73540U1

RU73540U1 - ARC CHAMBER

Info

Publication number: RU73540U1
Application number: RU2008101846/22U
Authority: RU
Inventors: Эльхан Шахбаба оглы Мурадов; Андрей Васильевич Пузан; Виктор Васильевич Шипицын
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Технос"
Priority date: 2008-01-17
Filing date: 2008-01-17
Publication date: 2008-05-20

Abstract

Полезная модель относится к электротехнике, в частности к автоматическим выключателям. Технический результат состоит в том, что уменьшается тепловое сопротивление теплоотвода ионизированных дугой газов, увеличивается интенсивность охлаждения дуги и увеличивается эффективность гашения малых постоянных индуктивных токов. Камера содержит два изолированных друг от друга левого и правого наборов металлических пластин с воздушными зазорами между ними, а также первую группу левого и правого наборов изоляционных пластин с воздушными зазорами между ними, при этом металлические пластины расположены симметрично относительно оси, проходящей между левым и правым наборами металлических пластин, при этом верхние левая и правая металлические пластины соединены между собой токоведущей шиной. Новым является то, что введена вторая группа левого и правого наборов изоляционных пластин, при этом левые и правые наборы изоляционных пластин первой и второй групп с обеих сторон состыкованы соответственно с левым и правым наборами металлических пластин, таким образом, чтобы воздушные зазоры металлических и изоляционных пластин совпадали между собой и обеспечивали в левом и правом наборах пластин образование перпендикулярных электрической дуге двухсторонних сквозных каналов охлаждения, что обеспечивает интенсивное двухсторонне охлаждение электрической дуги и увеличивает эффективность гашения малых постоянных индуктивных токов.The utility model relates to electrical engineering, in particular to circuit breakers. The technical result consists in the fact that the thermal resistance of the heat sink of ionized gases decreases, the cooling intensity of the arc increases, and the efficiency of suppression of small constant inductive currents increases. The chamber contains two left and right sets of metal plates isolated from each other with air gaps between them, as well as a first group of left and right sets of insulating plates with air gaps between them, while the metal plates are symmetrically relative to the axis passing between the left and right sets metal plates, while the upper left and right metal plates are interconnected by a current-carrying bus. What is new is that a second group of left and right sets of insulating plates has been introduced, while the left and right sets of insulating plates of the first and second groups on both sides are aligned with the left and right sets of metal plates, so that the air gaps of the metal and insulating plates coincided with each other and provided in the left and right sets of plates the formation of two-sided through cooling channels perpendicular to the electric arc, which provides intensive two-way cooling the arc arc and increases the efficiency of suppression of small constant inductive currents.

1.п.ф-лы, 2.фиг.1.p. f-ly, 2.

Description

Предлагаемая полезная модель относится к электротехнике, в частности к автоматическим выключателям постоянного тока. В автоматических выключателях постоянного тока дугогасительные камеры применяются для повышения отключающей способности (Приложение 1. А.И.Голубев. Быстродействующие автоматические выключатели, М.-Л., издательство «Энергия», 1964 г., стр.142, рис.58). Приведенная камера, имеющая клинообразные, расходящиеся от центра по радиусу перемежающиеся перегородки, повышает отключающую способность автоматического выключателя, но имеет большие габаритные размеры.The proposed utility model relates to electrical engineering, in particular to DC circuit breakers. In DC circuit breakers, arcing chambers are used to increase the breaking capacity (Appendix 1. A. Golubev. High-speed circuit breakers, M.-L., Energia Publishing House, 1964, p. 142, Fig. 58). The reduced chamber, which has wedge-shaped intermittent partitions diverging from the center along the radius, increases the breaking capacity of the circuit breaker, but has large overall dimensions.

Более близкой по конструкции является дугогасительная камера с левым и правым наборами параллельно расположенных металлических пластин и блоком жалюзи, который подсоединен к левому и правому наборам металлических пластин через изоляцию (Приложение 2. Мурадов Э.Ш., Шипицын В.В., Середко Р.Е., Автоматические быстродействующие выключатели для троллейбусов, Екатеринбург: Полиграфист, 2005, стр.118, рис.41). Эта камера, выбранная в качестве прототипа, обеспечивает надежное отключение токов короткого замыкания, но не обеспечивает стопроцентное отключение малых постоянных индуктивных токов, которые могут вызывать перекрытие межконтактного пространства. Это объясняется тем, что в прототипе теплоотвод от дуги, от которого зависит надежное отключение малых постоянных индуктивных токов, затруднен, так как ионизированные газы должны пройти через деионизационную решетку (изоляцию) и достичь левого и правого наборов металлических пластин, то есть путь движения ионизированных газов оказывается большим.Closer in design is the arcing chamber with left and right sets of parallel metal plates and a louvre block that is connected to the left and right sets of metal plates through insulation (Appendix 2. Muradov E.Sh., Shipitsyn VV, Seredko R. E., Automatic high-speed switches for trolleybuses, Yekaterinburg: Polygraphist, 2005, p. 118, Fig. 41). This camera, selected as a prototype, provides reliable disconnection of short circuit currents, but does not completely disconnect small constant inductive currents, which can cause overlapping of the intercontact space. This is because in the prototype, heat removal from the arc, on which reliable disconnection of small constant inductive currents depends, is difficult, since ionized gases must pass through the deionization lattice (insulation) and reach the left and right sets of metal plates, i.e. the path of movement of ionized gases turns out to be great.

Предлагаемая полезная модель позволяет уменьшить тепловое сопротивление в цепи охлаждения ионизированных газов. В приложении 3 представлена фотография патентуемой дугогасительной камеры.The proposed utility model allows to reduce thermal resistance in the cooling circuit of ionized gases. Appendix 3 presents a photograph of a patentable interrupter chamber.

Технический результат полезной модели состоит в том, что уменьшается тепловое сопротивление теплоотвода от ионизированных дугой газов, увеличивается интенсивность охлаждения дуги и увеличивается эффективность гашения малых постоянных индуктивных токов.The technical result of the utility model is that the thermal resistance of the heat sink from the gases ionized by the arc decreases, the arc cooling rate increases, and the efficiency of suppressing small constant inductive currents increases.

Сущность полезной модели заключается в следующем. Введена дополнительно вторая группа изоляционных пластин. Изоляционные пластины дугогасительной камеры левой и правой групп стыкуются с металлическими пластинами левой и правой групп пластин этой камеры не с их торцов, а с двух сторон, в левой и правой группах пластин, что обеспечивает сокращение длины канала теплоотвода от дуги и уменьшает его тепловое сопротивление, а также создает два канала теплоотвода от дуги в левой и правой группах пластин, что также уменьшает его тепловое сопротивление. В результате увеличивается интенсивность охлаждения дуги и увеличивается эффективность гашения малых постоянных индуктивных токов, то есть обеспечивается заявленный технический результат.The essence of the utility model is as follows. An additional second group of insulating plates has been introduced. The insulating plates of the arcing chamber of the left and right groups are joined with the metal plates of the left and right groups of plates of this chamber not from their ends, but from both sides, in the left and right groups of plates, which reduces the length of the heat sink channel from the arc and reduces its thermal resistance, and also creates two heat sink channels from the arc in the left and right groups of plates, which also reduces its thermal resistance. As a result, the cooling intensity of the arc increases and the damping efficiency of small constant inductive currents increases, that is, the claimed technical result is provided.

Дугогасительная камера приведена на фиг.1 и состоит из двух левого и правого симметрично расположенных наборов металлических пластин 1, установленных в пазах торцевых стенок 2, 3. Металлические пластины разделены воздушным зазором с помощью щек 4, установленных на днище 5. В верхней части камеры в пазах расположена токопроводящая шина 6, соединяющая верхнюю левую и правую металлические пластины. Камера закрыта крышкой 7.The interrupter chamber is shown in Fig. 1 and consists of two left and right symmetrically located sets of metal plates 1 installed in the grooves of the end walls 2, 3. The metal plates are separated by an air gap using the cheeks 4 mounted on the bottom 5. In the upper part of the chamber grooves is a conductive bus 6 connecting the upper left and right metal plates. The camera is closed by a lid 7.

По обе стороны от каждого - левого и правого наборов металлических пластин расположены изоляционные пластины 8, также установленные в пазах торцевых стенок 2, 3, при этом воздушные зазоры изоляционных пластин совпадают с воздушными зазорами металлических пластин.On both sides of each of the left and right sets of metal plates are insulating plates 8, also installed in the grooves of the end walls 2, 3, while the air gaps of the insulating plates coincide with the air gaps of the metal plates.

Работа камеры при отключении тока короткого замыкания происходит следующим образом.The camera when disconnecting the short circuit current is as follows.

При размыкании контактов 9 выключателя дуга под действием магнитного дутья, электродинамической и аэродинамической сил, образованных самой дугой, перемещается сначала по контактам, а затем по дугогасительным рогам 10, которые расположены под металлическими пластинами 1 и на фиг.1 показаны пунктиром. Далее дуга последовательно переходит на металлические пластины до замыкания на токопроводящую шину 6, при этом за счет тепловых каналов охлаждения, образованных расположением изоляционных пластин, происходит эффективный теплоотвод нагретых газов, после чего дуга, охлаждаясь гаснет.When the contacts 9 of the arc switch are opened under the action of magnetic blasting, the electrodynamic and aerodynamic forces generated by the arc itself, it moves first along the contacts, and then along the arcing horns 10, which are located under the metal plates 1 and are shown in dashed lines in Fig. 1. Further, the arc is sequentially transferred to the metal plates until it is shorted to the conductive busbar 6, and due to the thermal cooling channels formed by the location of the insulating plates, the effective heat removal of heated gases occurs, after which the arc goes out when it cools.

Расположение тепловых сопротивлений каналов охлаждения показано схематично на фиг.2 при виде сверху на камеру, при этом на фиг.2а) показаны тепловые сопротивления теплоотвода R_{t лев} и R_t _прав для левого и правого наборов металлических пластин в прототипе, а на фиг.2б) -тепловые сопротивления теплоотвода R_{t1 лев}, R_{t2 лев} и R_{t1 прав} R_{t2 прав} также для левого и правого наборов металлических пластин в предлагаемом изобретении, откуда видно, что тепловое сопротивление теплоотвода от ионизированных дугой газов во втором случае существенно меньше.The location of the thermal resistances of the cooling channels is shown schematically in FIG. 2 with a top view of the camera, and FIG. 2 a) shows the thermal resistances of the heat sink R _{t lion} and R _t _right for the left and right sets of metal plates in the prototype, and in FIG. 2 b ) -the thermal resistance of the heat sink R _{t1 lion} , R _{t2 lion} and R _{t1 right} R _{t2 is} also _right for the left and right sets of metal plates in the present invention, whence it can be seen that the thermal resistance of the heat sink from the gases ionized by the arc is much less.

Работа камеры при отключении малых постоянных индуктивных токов отличается тем, что при их гашении, в особенности, если эти токи обратного направления, дуга растягивается и охлаждается в основном за счет аэродинамической силы, так как при малых токах электродинамическая сила мала и магнитное дутье действует слабо. При этом важно облегчить вхождение дуги малого тока в камеру. Этому способствует уменьшение размеров металлических пластин камеры за счет применения изоляционных пластин и повышение эффективности охлаждения за счет образования дополнительных сквозных каналов теплоотвода.The operation of the chamber when switching off small constant inductive currents is characterized in that when they are extinguished, especially if these currents are in the opposite direction, the arc is stretched and cooled mainly due to the aerodynamic force, since at low currents the electrodynamic force is small and the magnetic blast acts weakly. It is important to facilitate the entry of a small current arc into the chamber. This is facilitated by the reduction in the size of the metal plates of the chamber due to the use of insulating plates and an increase in the cooling efficiency due to the formation of additional through channels for heat removal.

Таким образом, за счет применения изоляционных пластин по обе стороны от металлических платин и уменьшения металлоемкости камеры Thus, by using insulating plates on both sides of the metal platinum and reducing the metal consumption of the chamber

уменьшается тепловое сопротивление теплоотвода от ионизированных дугой газов, увеличивается интенсивность охлаждения дуги и увеличивается эффективность гашения малых постоянных индуктивных токов.the thermal resistance of the heat sink from gases ionized by the arc decreases, the cooling rate of the arc increases, and the efficiency of quenching of small constant inductive currents increases.

Claims

An arcing chamber consisting of two left and right sets of metal plates isolated from each other with air gaps between them, as well as the first group of left and right sets of insulating plates with air gaps between them, and these sets of metal plates are located symmetrically with respect to the axis of symmetry passing between the left and right sets of metal plates, and the upper left and right metal plates are interconnected by a current-carrying bus, characterized in that a second the first group of left and right sets of insulating plates, while the left and right sets of insulating plates of the first and second groups on both sides are joined respectively with the left and right sets of metal plates so that the air gaps of the metal and insulating plates coincide with each other and provide in the left and right sets of insulating plates perpendicular to the electric arc two-way through cooling channels.