SU1410128A1 - Vacuum arc-extinguishing chamber - Google Patents

Vacuum arc-extinguishing chamber Download PDF

Info

Publication number
SU1410128A1
SU1410128A1 SU864165384A SU4165384A SU1410128A1 SU 1410128 A1 SU1410128 A1 SU 1410128A1 SU 864165384 A SU864165384 A SU 864165384A SU 4165384 A SU4165384 A SU 4165384A SU 1410128 A1 SU1410128 A1 SU 1410128A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
contacts
arc
rod
rings
camera
Prior art date
Application number
SU864165384A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Алексей Александрович Перцев
Original Assignee
Всесоюзный Электротехнический Институт Им.В.И.Ленина
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 Всесоюзный Электротехнический Институт Им.В.И.Ленина filed Critical Всесоюзный Электротехнический Институт Им.В.И.Ленина
Priority to SU864165384A priority Critical patent/SU1410128A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1410128A1 publication Critical patent/SU1410128A1/en

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H33/00High-tension or heavy-current switches with arc-extinguishing or arc-preventing means
    • H01H33/60Switches wherein the means for extinguishing or preventing the arc do not include separate means for obtaining or increasing flow of arc-extinguishing fluid
    • H01H33/66Vacuum switches
    • H01H33/664Contacts; Arc-extinguishing means, e.g. arcing rings

Abstract

Изобретение относитс  к области электротехники , в частности к коммутационным аппаратам. Цель изобретени  - увеличение электрического ресурса, повышение надежности , уменьшение материалоемкости камеры . Достигаетс  это за счет применени  контактной системы, состо ш.ей из пары относительно подвижных, закрепленных на стержн х и создаюш,их аксиальное магнитное поле контактов, по крайней мере один из которых окружен дугогас ш.им устройством . Параллельные плоскости контактировани  и однонаправленные токи, текущие по периферии замкнутых контактов, уменьшают силу их электродинамического расталкивани . Дуга в момент ее возникновени  при размыкании контактов находитс  под действием аксиального магнитного пол , которое обусловливает ее распространение по поверхности контактов, снижает их эрозию, увеличивает в сравнении с прототипом электрический русурс. При токе более 1 кА дуга возникает не только между контактами, но и на дугогас ш,ем устройстве, представл ющем собой р д концентрических, разрезанных, электрически изолированных одно от другого и ОТ контакта металлических колец, соединенных электрически со стержнем то условно левым, то правым концом. В результате направление токов, текущих по периферии контактов и в с.межных кольцах дугогас ще- го устройства, взаимно противоположно. Взаимно противоположны и образуемые или аксиальные магнитные пол . Наличие нескольких экранированных одна от другой аксиальными магнитными пол ми вакуумных дуг приводит к более равномерной тепловой нагрузке на контакты и дугогас щее устройство, предотвращает контракцию дуги, позвол ет уменьшить материалоемкость камеры и увеличить надежность работы. 4 з.п.ф-лы, 8 ил. S (ЛThe invention relates to the field of electrical engineering, in particular to switching devices. The purpose of the invention is to increase the electrical resource, increase reliability, reduce the material consumption of the camera. This is achieved through the use of a contact system, consisting of a pair of relatively movable, mounted on the rods and creating, their axial magnetic field of the contacts, at least one of which is surrounded by an arc of the device. Parallel contact planes and unidirectional currents flowing along the periphery of the closed contacts reduce the force of their electrodynamic repulsion. The arc at the moment of its occurrence when the contacts open is under the action of an axial magnetic field, which causes its propagation along the surface of the contacts, reduces their erosion, and increases the electrical channel in comparison with the prototype. With a current of more than 1 kA, the arc occurs not only between the contacts, but also on the arc, a device that is a series of concentric, cut, electrically isolated from one another and FROM the contact of metal rings electrically connected to the rod, which is conditionally left, then right end. As a result, the direction of the currents flowing along the periphery of the contacts and in the adjacent rings of the arc of the device is mutually opposite. Mutually opposed and formed or axial magnetic fields. The presence of several vacuum arcs shielded from one another by axial magnetic fields leads to a more uniform thermal load on the contacts and the arcing device, prevents arc contraction, reduces the material consumption of the chamber and increases the reliability of operation. 4 hp ff, 8 ill. S (l

Description

1C1C

0000

контактов и дугогас щих устройств выполн ютс  из металлов или сплавов с электропроводностью , близкой к таковой дл  меди (элементы, обеспечивающие механическую прочность контактов и дугогас щих устройств , не показаны).contacts and arc-suppressing devices are made of metals or alloys with electrical conductivity close to that of copper (elements that provide mechanical strength of contacts and arc-suppressing devices are not shown).

Камера работает следующим образом.The camera works as follows.

Когда контакты 5 и 6 замкнуты, то по их периферийным част м протекают параллельные однонаправленные токи, в результаИзобретение относитс  к электротехнике, конкретно к вакуумным дугогасительным камерам высокого напр жени .When contacts 5 and 6 are closed, parallel unidirectional currents flow through their peripheral parts. As a result, the Invention relates to electrical engineering, specifically to vacuum arcing chambers of high voltage.

Цель изобретени  - увеличение ресур- са, повышение надежности и уменьшение материалоемкости.The purpose of the invention is to increase resource availability, increase reliability, and reduce material consumption.

. На фиг. 1 представлена камера, общий ид: на фиг. 2 - контакты и дугогаси- тельное устройство, разрез; на фиг. 3 - разрез А-А на фиг. 2; на фиг. 4 - вид Б на фиг. 3; на фиг. 5 - сечение контакт и 10 те чего оба контакта охватываютс  магнит- дугогасительной системы, установленных наным полем, которое вызывает их взаимное. FIG. 1 shows a camera, a common ID: FIG. 2 - contacts and arc-suppressing device, cut; in fig. 3 shows section A-A in FIG. 2; in fig. 4 is a view B in FIG. 3; in fig. 5 - contact section and 10 those of which both contacts are covered by a magnetic arcing system, installed by a nan field, which causes their mutual

провод щем основании; на фиг. 6 - видсжатие. Сила сжати  пропорциональна квадрату тока, текущего через камеру, противоположна силе электродинамического расталкивани  контактов и соизмерима с ней. Этим обусловливает в сравнении с прототипом существенное уменьшение результирующей силы, расталкивающей контакты, а следовательно, и силы нажати , которую должен развивать привод. В результате приводconductive base; in fig. 6 - compression. Compressive strength is proportional to the square of the current flowing through the chamber, opposite to the force of electrodynamic pushing apart of contacts and commensurate with it. This causes, in comparison with the prototype, a significant decrease in the resultant force pushing apart the contacts and, consequently, the pressing force that the drive should develop. As a result drive

ном 4 и парой относительно подвижных 20 ожно выполнить более легким и дещевым. контактов 5 и 6, содержих на периферийПри размыкании контактов между ними возникает дуга (фиг. 2, Д|). В межконтактном промежутке при этом продолжает действовать преимущественно в аксиальном сильфоном 9, дл  защиты которого от воз- 25 направлении магнитное поле с индук- действи  дуги и конденсации металличес- цией В|Л:;0,01 Тл/кА, которое способствуетNo. 4 and a pair of relatively mobile 20s can be made lighter and more flexible. contacts 5 and 6, containing at the periphery. When the contacts between them open, an arc occurs (Fig. 2, D |). In the contact gap, it continues to operate predominantly in the axial bellows 9, for protection of which the magnetic field from induction of the arc and condensation by the metal B | L:; 0.01 T / kA, which contributes to

рассосредоточению дуги по поверхности контактов , снижению их износа и увеличению электрического ресурса в сравнении с прототипом . При отключении тока дуга вначале сущесверху по фиг. 5; на фиг. 7 - установка контакта и дугогас щего устройства на основании с фланцем; на фиг. 8 - то же, вид сверху.the centering of the arc on the surface of the contacts, reducing their wear and increasing the electrical resource in comparison with the prototype. When the current is disconnected, the arc initially exists at the top of FIG. five; in fig. 7 — installation of a contact and an arc-suppressing device on the base with a flange; in fig. 8 - the same, top view.

Камера содержит цилиндрический изол ционный корпус 1, закрытый с торцов металлическими фланцами 2 и 3, с расположенными в нем соосно изолированным экраной части одно или многозаходные одина ково направленные спирали. Контакты закреплены на стержн х 7 и 8. Относительна  подвижность контактов обеспечиваетс The chamber contains a cylindrical insulating body 1, which is closed at the ends with metal flanges 2 and 3, with one or multiple running identical forked spirals arranged in a coaxially insulated part screen. The contacts are fixed to rods x 7 and 8. The relative mobility of the contacts is provided

кого пара служит экран 10. По крайней мере один из контактов (фиг. 2-4 оба контакта ) окружен дугогасительным устройством , состо щим из одного или нескольких, например двух, концентрических разрезанных металлических колец 11, 12 и 13 и 14, прорези которых 15 и 16 ориентированы преимущественно в осевом направлении. При наклонных прорез х последние в смежных кольцах одного и того же дугогас щего устройства выполн ютс  с наклоном в противоположных направлени х (фиг. 3 и 4). Один из концов каждого кольца электрически соедин етс  со стержнем или фланцем. При соединении со стержнем могут быть испольствует между контактами 5 и 6. При увеличении тока сначала возникает дуга (Д2) между кольцами 11 и 13, а затем дуга (Дз) между кольцами 12 и 14 и т. д. (фиг. 2). Возникновение и поддерживание дуг между кольцами обусловливаетс  положительными вольт-амперными характеристиками дуг при токах более 1 кА. Кольца 11 -14 соедин ютс  со стержн ми или токоподвод щимиwhich pair serves as screen 10. At least one of the contacts (figs. 2-4 both contacts) is surrounded by an arcing device consisting of one or several, for example two, concentric cut metal rings 11, 12 and 13 and 14, the slots of which 15 and 16 are oriented mainly in the axial direction. With oblique cuts, the latter in the adjacent rings of the same arc suppressor device are inclined in opposite directions (Figs. 3 and 4). One end of each ring is electrically connected to the rod or flange. When connected to a rod, it can be used between contacts 5 and 6. When the current increases, an arc (D2) first appears between the rings 11 and 13, and then an arc (Dz) between the rings 12 and 14, etc. (Fig. 2). The occurrence and maintenance of arcs between the rings is determined by the positive current-voltage characteristics of the arcs at currents greater than 1 kA. Rings 11-14 are connected to rods or current-carrying

основани ми поочередно то условно левы.м,the bases alternately conditionally left.

;зованы пластины 17 и 18 (фиг. 2, 4). Воз- 0 то правым концами или наоборот. В резуль- можно использование общего дл  всех ко- тате направление токов, текущих по периферийной части контактов 5, 6 и в кольцах при возникновении между последними дуг (Д2 и Дз) чередуютс  (фиг. 3). Эти токи образуют в промежутке между кольцами акси:лец и контакта провод щего основани  19 (фиг. 5). В некоторых случа х кольца со стержнем целесообразно электрически соедин ть через провод щие цилиндрическое основание 20 и фланец 21 (фиг. 7). Кольца со альное магнитное поле с чередующи.мс ; plates 17 and 18 are connected (fig. 2, 4). Possibly the right ends or vice versa. As a result, it is possible to use the direction of currents common to all the catholes that flow along the peripheral part of the contacts 5, 6 and in the rings when they occur between the last arcs (D2 and Dz) alternate (Fig. 3). These currents form in the gap between the rings of the axi: lec and the contact of the conductive base 19 (Fig. 5). In some cases, it is advisable to electrically connect the rings with the rod through conductive cylindrical base 20 and flange 21 (Fig. 7). Rings magnetic field with alternating.

контактов и дугогас щих устройств выполн ютс  из металлов или сплавов с электропроводностью , близкой к таковой дл  меди (элементы, обеспечивающие механическую прочность контактов и дугогас щих устройств , не показаны).contacts and arc-suppressing devices are made of metals or alloys with electrical conductivity close to that of copper (elements that provide mechanical strength of contacts and arc-suppressing devices are not shown).

Камера работает следующим образом.The camera works as follows.

Когда контакты 5 и 6 замкнуты, то по их периферийным част м протекают параллельные однонаправленные токи, в результате чего оба контакта охватываютс  магнит- ным полем, которое вызывает их взаимноеWhen contacts 5 and 6 are closed, parallel unidirectional currents flow through their peripheral parts, as a result of which both contacts are covered by a magnetic field, which causes their mutual

ствует между контактами 5 и 6. При увеличении тока сначала возникает дуга (Д2) между кольцами 11 и 13, а затем дуга (Дз) между кольцами 12 и 14 и т. д. (фиг. 2). Возникновение и поддерживание дуг между кольцами обусловливаетс  положительными вольт-амперными характеристиками дуг при токах более 1 кА. Кольца 11 -14 соедин ютс  со стержн ми или токоподвод щимиThere is an arc (D2) between rings 11 and 13, and then an arc (Dz) between rings 12 and 14, and so on (Fig. 2). The occurrence and maintenance of arcs between the rings is determined by the positive current-voltage characteristics of the arcs at currents greater than 1 kA. Rings 11-14 are connected to rods or current-carrying

стержнем или провод щим основанием электрически соедин ютс  поочередно то условно левым, то правым концом или наоборот (фиг. 6, 8 заштрихованные участки). Обращенна  в сторону противоположного контакта сторона колец на доходит до плоскости контактировани  контактов, поэтому между кольцами противоположных дугогас щих систем при смыкании контактов остаетс  некоторое рассто ние. Посколькуthe rod or the conductive base is electrically connected alternately with either the conditionally left, then the right end, or vice versa (Fig. 6, 8 shaded areas). The side of the rings facing the opposite contact does not reach the plane of contact of the contacts, therefore there remains some distance between the rings of the opposite arc-suppressing systems. Insofar as

5050

изменением направлени  вектора индукции (фиг. 2, векторы Вь Bi2, В2з, Вз). Это поле имеет мощную - пор дка 0,01 Тл на кило- ампер тока, текущего по кольцу, - аксиальную составл ющую. Наличие нескольких изолированных одна от другой аксиальным магнитным полем вакуумных дуг приводит к более равномерной тепловой нагрузке на контакты и дугогас щие устройства, предотвращает сжатие дуги. В результате по вл еткольца не обтекаютс  длительно протекаю- 55 с  возможность уменьщени  в сравнении с щим через камеру током и, следовательно, прототипом диаметра контактной системы иby changing the direction of the induction vector (Fig. 2, the vectors Bi, Bi2, Bi2, Bz). This field has a powerful — on the order of 0.01 T per kilo-amp current flowing through the ring — an axial component. The presence of several vacuum arcs isolated from one another by the axial magnetic field leads to a more uniform thermal load on the contacts and arc-suppressing devices, preventing the arc from being compressed. As a result, the rims do not flow around the long-flowing 55 with the possibility of decreasing in comparison with the current through the chamber and, therefore, the prototype of the diameter of the contact system and

изолированного экрана, вследствие чего снижаетс  удельна  материалоемкость камеры.an isolated screen, as a result of which the specific material consumption of the chamber is reduced.

не нагреваютс , их сечение можно существенно уменьшить. Перечисленные элементыthey are not heated, their cross section can be significantly reduced. Listed items

00

изменением направлени  вектора индукции (фиг. 2, векторы Вь Bi2, В2з, Вз). Это поле имеет мощную - пор дка 0,01 Тл на кило- ампер тока, текущего по кольцу, - аксиальную составл ющую. Наличие нескольких изолированных одна от другой аксиальным магнитным полем вакуумных дуг приводит к более равномерной тепловой нагрузке на контакты и дугогас щие устройства, предотвращает сжатие дуги. В результате по вл етФормула изобретени by changing the direction of the induction vector (Fig. 2, the vectors Bi, Bi2, Bi2, Bz). This field has a powerful — on the order of 0.01 T per kilo-amp current flowing through the ring — an axial component. The presence of several vacuum arcs isolated from one another by the axial magnetic field leads to a more uniform thermal load on the contacts and arc-suppressing devices, preventing the arc from being compressed. As a result, the formula of the invention

Claims (4)

1. Вакуумна  дугогасительна  камера, содержаща  изол ционный цилиндрический корпус, закрытый с торцов фланцами, с расположенными в нем соосно изолированным экраном и контактной системой, состо щей из пары относительно подвижных контактов, прикрепленных к стержн м, и с размещенным по крайней мере вокруг одного из1. A vacuum arc chamber containing an insulating cylindrical body, flanges closed at the ends, with a coaxially insulated shield and contact system consisting of a pair of relatively movable contacts attached to the rods and with at least one of the рии выполнены одно- или многозаходна  спираль .Single or multiple spirals are made. 3. Камера по пп. 1 и 2, отличающа с  тем, что указанные концентрические разрезанные металлические кольца электрически соединены со стержнем поочередно то условно левым, то условно правам концом.3. The camera on the PP. 1 and 2, characterized in that said concentric cut metal rings are electrically connected to the rod alternately with either conditionally left or conventionally right ends. 4. Камера по пп. 1-3, отличающа с  тем, что концентрические разрезанные металних дугогас щим устройством, отличающа - 10 лические кольца со стержнем электрически с  тем, что, с целью увеличени  ресур- соединены через дополнительно введенное са, повыщени  надежности и уменьшени  ма- общее провод щее основание. териалоемкости,дугогас щее устройство выполнено в виде по крайней мере одного5. Камера по пп. I-4, огличаюи а с  тем, концентрически разрезанного металлическо- что концентрические разрезанные металли- го кольца, электрически соединенного одним ческие кольца со стержнем электрически концом с указанным стержнем. . соединены через дополнительно введенный 2. Камера по п. 1, отличающа с  тем, фланец, соединенный с указанным основа- что на одном из контактов на его перифе- нием.4. The camera on the PP. 1-3, characterized in that the concentric cut metal arcing device, characterized by - 10 face rings with a rod electrically so that, in order to increase the resource, they are connected through an additionally introduced sa, increasing reliability and reducing the common conductive base . material intensity, arc suppression device made in the form of at least one5. Camera on the PP. I-4, looking at the one that is concentrically cut metal- that concentric cut metal rings, electrically connected by one ring with a rod electrically with the end of the indicated rod. . connected through the additionally introduced 2. Chamber according to claim 1, characterized in that a flange connected to said base on one of the contacts at its periphery. рии выполнены одно- или многозаходна  спираль .Single or multiple spirals are made. 3. Камера по пп. 1 и 2, отличающа с  тем, что указанные концентрические разрезанные металлические кольца электрически соединены со стержнем поочередно то условно левым, то условно правам концом.3. The camera on the PP. 1 and 2, characterized in that said concentric cut metal rings are electrically connected to the rod alternately with either conditionally left or conventionally right ends. XX // (риг.(rig. А 6,A 6 ii ф(Уг.Тf (Ug. T . v: xj / .. v: xj /. V v; V V v; V // ф/7/.ff / 7 / .f Si/d5Si / d5 r/.r /. 1818 16sixteen // // // /// // / /7/ 7 сриг.Srig. ZZ Г/////// /G /////// / 19nineteen фиг. 5FIG. five 2121 .6.6 .-, //. /л .-, //. / l Фи2ЛPhi2l
SU864165384A 1986-12-22 1986-12-22 Vacuum arc-extinguishing chamber SU1410128A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU864165384A SU1410128A1 (en) 1986-12-22 1986-12-22 Vacuum arc-extinguishing chamber

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU864165384A SU1410128A1 (en) 1986-12-22 1986-12-22 Vacuum arc-extinguishing chamber

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1410128A1 true SU1410128A1 (en) 1988-07-15

Family

ID=21274418

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU864165384A SU1410128A1 (en) 1986-12-22 1986-12-22 Vacuum arc-extinguishing chamber

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1410128A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2812274C1 (en) * 2022-12-23 2024-01-29 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт сильноточной электроники Сибирского отделения Российской академии наук (ИСЭ СО РАН) Vacuum arc extinguishing chamber

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Лафферти Дж. Вакуумные дуги, М.: Мир, 1982, с. 392. Патент US №4345126, кл. Н 01 Н 33/66, 1982. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2812274C1 (en) * 2022-12-23 2024-01-29 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт сильноточной электроники Сибирского отделения Российской академии наук (ИСЭ СО РАН) Vacuum arc extinguishing chamber

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5519370A (en) Sealed relay device
CA1077547A (en) Vacuum type circuit interrupter with a contact having integral axial magnetic field means
CA1064083A (en) Magnetically driven ring arc runner for circuit interrupter
JPS58145035A (en) Vacuum arc discharge device
US3823287A (en) Vacuum switch
US4695689A (en) Vacuum circuit breaker
US3895201A (en) Contact arrangement for a high-voltage circuit breaker
SU1410128A1 (en) Vacuum arc-extinguishing chamber
US3997748A (en) Vacuum interrupter with primary electrode surrounded by high dielectric strength shield
US3275777A (en) Multipoint contacts employing the arc rotating principle
US2979589A (en) Circuit interrupters
US3854068A (en) Shield structure for vacuum arc discharge devices
US3582589A (en) Fluid-blast circuit interrupter with piston assembly and electromagnetic driving means
CA1141410A (en) Three-phase unitary vacuum switch
US3716685A (en) Magnetic circuit breaker
SU698560A3 (en) Gas switch arc-extinguishing chamber
GB2032695A (en) Low voltage vacuum switches
US4086459A (en) Rod array vacuum switch for high voltage operation
US2611058A (en) Circuit interrupter
US4128748A (en) High-current vacuum switch with reduced contact erosion
US4109122A (en) Vacuum switch with intermittently energized electromagnetic coil
CA1133549A (en) Electrical contact construction for air-blast circuit breakers
SU775775A1 (en) Vacuum arc-extinguishing chamber contact device
US4748302A (en) Arc interrupter
US2439952A (en) Circuit interrupter