SU1663635A1 - Вакуумный выключатель посто нного тока - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к электротехнике, а именно к коммутационным аппаратам посто нного тока высокого напр жени . Цель изобретени  - повышение надежности и улучшение массогабаритных показателей выключател . При замкнутых контактах 2 конденсатор 6 зар жаетс  через резистор 9 от сети. При отключении выключател  срабатывает разр дник 4 и конденсатор 6 разр жаетс  на катушку 7 индукционно-динамического привода контактов камер 2. После размыкани  контактов конденсатор 6 оказываетс  перезар женным на обратную пол рность. Включаетс  элемент 11 и снова подаетс  команда на включение разр дника 4. При этом конденсатор 6 разр жаетс  и переводит ток в цепи контактов камер 2 через нулевое значение. Магнитное поле катушки 5 способствует более быстрому восстановлению электрической прочности камер 2, что повышает надежность выключател . 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

Description

Изобретение относитс  к электротехнике , а именно к коммутационным аппаратам посто нного тока высокого напр жени .

Целью изобретени   вл етс  повышение надежности и улучшение массогабарит- ных показателей выключател .

На чертеже представлена принципиальна  электрическа  схема вакуумного выключател  посто нного тока.

Вакуумный выключатель посто нного тока содержит силовую цепь из последовательно соединенных дроссел  1 насыщени  и двух вакуумных камер 2. Дл  рассе ни  электромагнитной энергии, накопленной в индуктивност х отключаемой цепи, силова  цепь шунтирована вариатором 3. Через управл емый разр дник 4 подключен колебательный контур, содержащий индуктивности 5, конденсатор 6, катушку индукционно-динамического привода 7 с индуктором 8. Конденсатор 6 зар жен от источника питани  через зар дный резистор 9. Индуктивности 5 колебательного контура шунтированы диодом 10 встречно току основной цепи. Катушка индукционно-динамического привода 7 шунтирована ключевым элементом 11.

Вакуумный выключатель посто нного тока работает следующим образом.

В режиме нагрузки через дроссель 1 насыщени  и вакуумные камеры 2 протекает ток нагрузки. Конденсатор 6 колебательного Контура предварительно зар жен до напр жени  сети через зар дный резистор 9. При обнаружении перегрузки или короткого замыкани  подаетс  сигнал на открытие управл емого разр дника 4. При этом конденсатор 6 колебательно разр жаетс  через диод 10, дроссель 1 насыщени  замкнутые вакуумные камеры 2, управл емый разр дник 4 и катушку индукционно-динамического привода 7. Импульс тока через катушку индукционно-динамического привода 7, вызванный разр дом конденсатора 6, приводит к быстрому отталкиванию индуктора 8 и расхождению подвижных контактов вакуумных камер 2. Колебательный ток через управл емый разр дник 4 проходит через ноль, напр жение на конденсаторе 6 достигает максимума в противоположном направлении. После этого подаетс  импульс на включение ключевого элемента 11 и вновь на включение управл емого разр дника 4. Блок запуска управл емого разр дника 4 аналогичен прототипу. Ключевой элемент 11 шунтирует катушку индукционно-динамического привода 7, в результате чего конденсатор 6 разр жаетс  через ключевой элемент 11, управл емый разр дник 4, через дугу вакуумных камер 2, дроссель 1 насыщени  ,индукти внести колебательного контура 5. При этом ток в вакуумных камерах 2 начинает уменьшатьс , а в катушках

5 колебательного контура создаётс  продольное магнитное поле, действующего в межконтактных промежутках камер 2. При достижении током в вакуумных камерах 2 нул  он переходит в коммутирующий контур , камеры начинают восстанавливать свою электрическую прочность. В момент начала уменьшени  тока в колебательном контуре на катушках 5 по вл етс  напр жение , которым открываетс  шунтирующий

диод 10, и энерги , запасенна  в индуктивности катушек 5, поддерживает ток в катушках 5 через диод 10. Действие продольного магнитного пол  на свободные микрочастицы в вакуумных камерах 2 продолжаетс .

При зар де конденсатора 6 до напр жени  открыти  вариатора 3 последний открываетс . Ток в цепи колебательного контура уменьшаетс  до нул , и управл емый разр дник гаснет, отдел   колебательный

контур от цепи нагрузки, энерги , запасенна  в индуктивности нагрузки, рассеиваетс  на активном сопротивлении вариатора 3, и, ограничива  напр жение на заданном уровне, вариаторы 3 закрываютс . Этим

завершаетс  выключение посто нного тока .

Применение диода, шунтирующего катушку индуктивности колебательного контура , состо щую из двух параллельных

катушек, охватывающих вакуумные камеры напротив места образовани  дуги, позвол ет значительно увеличить врем  действи  продольного магнитного пол  в вакуумных камерах после погасани  в них тока, а следовательно , уменьшить веро тность повторного пробо  вакуумных камер, чем увеличиваетс  надежность работы выключател ,

Параллельное включе.-ме обмоток позвол ет при одинаковой емкости конденсатора 6 и напр жении перезар да получить больший по амплитуде противоток, необходимый дл  коммутации вакуумных камер, и значительно уменьшить габариты и массу

катушек.

Введение ключевого элемента параллельно катушке индукционно-динамического привода позвол ет производить однократное силовое воздействие на привод основных вакуумных камер, что увеличивает надежность его работы и позвол ет сделать катушку индукционно-динамического привода с улучшенными массогаба- ритными показател ми.

В качестве ключевого элемента 11 могут примен тьс  дополнительные контакты, св занные с контактами камер 2, или тиристор .

Claims (3)

1. Вакуумный выключатель посто нного тока, содержащий выводы дл  подключени  источника питани  и выводы дл  подключени  нагрузки, две вакуумные камеры, управл емый разр дник, конденсатор, катушку индуктивности, зар дный резистор и катушку индукционно-динамического привода контактов вакуумных камер, причем указанные вакуумные камеры, выводы дл  подключени  нагрузки и вывод дл  подключени  отрицательного полюса источника питани  соединены в последовательную цепь, первый вывод указанного конденсатора через зар дный резистор соединен с выводом дл  подключени  отрицательного полюса ис- точника питани , указанный управл емый разр дник и катушка индукционно-динамического привода контактов вакуумных камер соединены в последовательную цепь, один вывод которой подключен к точке сое- динени  вакуумной камеры с выводом дл  подключени  нагрузки, другой вывод указанной цепи подключен к точке соединени  конденсатора и зар дного резистора, отличающийс  тем, что, с целью повышени  надежности и улучшени  массогэбаритных показателей выключател , в него введен диод , ключевой элемент и дроссель насыщени , причем вывод дл  подключени  положительного полюса источника питани  через указанный дроссель насыщени  соединен с цепью из последовательно включенных вакуумных камео, выводов дл  подключени  нагрузки и вывода дл  подключени  отрицательного полюса источника питани , указанна  катушка индуктивности выполнена в виде двух параллельно соединенных цилиндрических катушек, кажда  из указанных вакуумных камер размещена внутри соответствующей цилиндрической катушки , вывод дл  подключени  положительного полюса источника питани  соединен с катодом указанного диода, анод которого соединен с вторым выводом указанного конденсатора , указанные цилиндрические катушки подключены параллельно указанному диоду, а указанный ключевой элемент подключен параллельно катушке индукционно-динамического привода контактов вакуумных камер .

2.Выключатель по п.1, о т л и ч а ю щ и й- с   тем, что в качестве ключевого элемента использована вспомогательна  вакуумна  камера, механически св занна  с указанным индукционно-динамическим приводом.

3.Выключатель поп.1.отличающий- с   тем, что в качестве ключевого элемента использован тиристор, включенный встречно по отношению к пол рности источника питани  посто нного тока.