SU367475A1 - Вакуумная дугогасительная камера - Google Patents

Description

1

Известны вакуумные дугогаси-тельные камеры , в металлическом корпусе .которых расположены ,ненодвиж«ый ко,нта;кт и подвижный контакт, электрически св занный с корпусом . Од|На«о. их отключающа  способность ограничена, как имеетс  больша  веро тность повторных пробоев между металлическими част ми камер, наход щимис  под различными потенциалами. В процессе горени  и гашени  вакуумной дуги на размыжающихс  .контактах «внутри оболо.чек камер создаютс  области повышенного да1влени  металлигаеских паров и газов, в которых могут развиватьс , пробои в услови х, соответствующих переходу с левой ветви к|ри,вой Пашена к ее минимуму.

Как известно, ори. этих услови х пробои легче раз.БИ1ваютс  ло длинным пут 1м, значительно превосход щим по величине расстожни  между контактами в отключенном положении, вследствие увеличени  веро тности ионизации электронным ударом.

Указанные вакуумные дугогасительные камеры имеют обычно такую геометрию, при которой полностью .не устран ютс  длинные силовые линии электрического пол . Относительно мала  поверхность дугогас щих электродов также приводит к ограничению их отключа .ющей способности и срока службы. Это, в первую очередь, относитс  к подвижному контакту, размеры которого вынужденно ограничиваютс  мощностью приводного механизма.

Большинство известных вакуумных дугогасительных камер имеют экраны, усложн ющие конструкцию и вызывающие нежелательные эффекты. Так, переход опорных п тен дуги на экраны при увеличении отключаемых токов приводит к выходу камеры из стро . Имеютс  камеры, в которых дуга перебрасываетс  на экраны, но в этих случа х конструкци  экранов еще более усложн етс .

Цель изобретени  - увеличение отключаемого , тока и уменьшение эрозии конта1ктов. Дл  этого предлагаетс  полностью ликвидировать длинные пути, отказатьс  от экранов и значительно увеличить поверхность электродов за счет того, что рабочей частью неПОДВИЖ1НО .ГО ко.нтакта становитс  вс  поверхность электрода (торцова , бокова  и тыльна ), а .металлический корпус ка.меры, потенциально св занный с подвижным контактом,  вл етс  вторым электродом.

Внутреннюю поверхность металлического корпуса предложенной вакуумной дугогасительной камеры,  вл ющегос  одним из электродов, выполн ют таким образом, чтобы она повтор ла наружную поверхность неподвижного контакта, была концентрична с ним, и между ними оставалс  равномерный дугоГас щий зазор. Во всех точках величина зазора не должна отличатьс  более, чем на 50-100%. Подвижный контакт, электрически св заиный с корпусов камеры, предлагаетс  вводить через отверстие в корпусе с зазором между ними, нам:ного меньшим его нрот женности . Ход подвижного контакта выбираетс  равным или несколько меньше зазора между неподвижным контактом и корпусом.

Дл  увеличени  скорости спада плотности пара и газа в межэлектродном пространстве и соответственно скорости деионизации неподвижный контакт и корпус камеры могут быть выполнены полыми, с двойными стенками и пористыми рабочими поверхност ми. Поры или отверсти  в рабочих стенках должны иметь диаметр, значительно меньший толш;и1ны стенок, чтобы через них не мог проникнуть разр д. В этом случае металлические пары и газы, образующиес  в процессе отключени , будут распростран тьс  от места горени  дуги не только вдоль межэлектродного зазора, но и в других направлени х - сквОЗЬ стенки. Контакты и корпус камеры могут быть выполнены преимущественно из металла, атомный вес которого не превосходит атомный вес алюмини  с целью ускорени  деионизации межэлектродйого зазора. Контактирующие поверх1ности неподвижного и .подвижного контактов могут быть изготовлены из материала, не имеющего тугоплавких составл ющих, например из меди или алюмини  с целью предотвращени  образовани  на них центров термоэлектронной эмиссии. Дл  уменьщени   влений среза тока , возникающих в особенности при отключение малых TOKOiB, в материал контактирующих поверхностей следует вводить легколетучие добавки, такие как сурьма, кадмий, висмут и другие. С целью облегчени  выдувани  дуги- от места контакта на дугогас щие поверхности контактирование может осуществл тьс  по кольцевой поверхности, чем создаетс  первоначальный изгиб линий тока и на дугу начинают действовать электродинамические усили  собственного пол  тока. В этом случае под1виж,ный контакт может бь1ть сделан достаточно малым и легким, что облегчает конструирование и изготовление бустродейств ,ующего привода дл  камеры.

На фиг. 1 изображен один из возможных вариантов предлагаемой дугогасительной камеры; на фиг. 2 - другой вариант с полыми неподвижным контактом и корпусов.

В :металлическом сварном корпусе 1 расположены подвижный 2 и неподвижный 3 контакты. Подвижный контакт 2 перемещаетс  в отверстии 4 корпуса 1 камеры и через си льфон 5 св зан с корпусом. Кроме того, корпус и токоподвод 6 подвижного контакта 2 св заны друг с другом гибквм токопроводом 7, рассчитанным на полный отключаемый ток. Рассто ние между неподвилсвым контактом и корпусом равно меж1контактн0му промежутку в отключенном положении.

В верхней части камеры наход тс  герметично припа нный к корнусу изол тор 8 и изол ционна  втулка 9. Изол тор 8 может быть выполнен из стекла иаи керамики и рассчитан на рабочее напр жение камеры. К изол тору 8 в верхней части через фланец W герметично припаиваетс  токоввод 11 неподвижного контакта 3. Назначение втулки 9- перекрыть длинные пути во вводе и не дать

возможности пробою развиватьс  вдоль них. За счет создани  длинных узких зазоров между втулкой 9 и корпусом 1 с одной стороны и токовводом 11 неподвижного контакта с другой исключаетс  воздействие на изол цию плазмы дуги и развитие пробоев с возможных центров автоэлектронной эмиссии в местах касани  металла и диэлектрика.

Корпус / камеры и ненодвижный контакт 3 кроме своего основного назначени  - гасить дугу при переходе тока через ноль, - выполн ют функции экранов. Пары, выброшенные в промежуток во врем  горени  дуги, полностью , конденсируютс  на контактах и корпусе.

Следует отметить, что форма неподвижного контакта может быть любой (например, сферической, эллипсоидальной и пр.) с одним условием: образующие разр дный промежуток внутренн   поверхность 12 корпуса

камеры и наружна  поверхность 13 неподВИ .ЖНОГО контакта подобны по конфигурации. В месте контактировани  форма неподвижного контакта может отступать от сферической , эллипсоидальной и пр.

Корпус 1 камеры и неподвиж1ный контакт 3 изготавливаютс  из алюмини  или металла с атомным весом не более, чем у алюмини .

В качестве материалов подвижного контакта и контактирующей поверхности неподвижного контакта могут быть использованы, например , медь или алюминий с добавками сурьмы, кадми  или висмута. Контактирование может осуществл тьс  по кольцевой поверхности 14 дл  создани  изгиба линий тока.

Изображенна  на фиг. 2 вакуумна  дугогасительна  камера отличаетс  от приведенной на фиг. 1 тем, что неподвижный контакт 3 выполнен полым, а корпус 1 камеры делаетс  с двойными стенками. Дугогас щие поверхности 12 и 13 выполнены пористыми, сетчатыми , или с отверсти ми 15. Таким образом , нейтральные частицы пара и газов и зар женные частицы, образующиес  в процессе горени  дуги1, имеют возможность разлетатьс  не только вдоль разр дного зазора, но и через отверсти  15 внутрь полостей 16 и 17. Это способствует быстрому уменьшению плотности пара и зар женных частиц и увеличению скорости роста электрической прочности межконтактного промежутка камеры.

Предмет изобретени 

Claims (6)

1. Вакуумна  дугогасительна  камера, в

металлическом корпусе которой расположены

неподвижный контакт и подвижный контакт.

элекгрически св заиный с корпусом, отличающа с  тем, что, с целью повышени  отключаемого тока и срока службы камеры, корпус со всех сторон охватывает леподвиж.ный контакт, и зазор между ними одинаков иа всем их прот жении, причем площадь поверхности неподвижного контакта значительно, по крайней мере на два .пор дка, больше площади поверхности подвижного контакта.

2.Камера по п. 1, отличающа с  т&м, что, рассто ние между корпусом камеры и неподвижным контактом на всем их прот жении равно рассто нию между неподвижным и подвижным контактами в отключенном положении .

3.Камера по пп. 1 и 2, отличающа с  тем, что, с целью быстрого уменьщени  плотности пара и концентрации зар женных частиц

вследствие диффузии, неподвижный контакт и стенки корпуса камеры выполнены полыми, а разр дные поверхности имеют отверсти , соедин ющие их с полост ми, причем диаметр отверстий меньще толщины разр дных стенок неподвижного контакта и камеры.

4.Камера но пп. 1-3, отличающа с  тем, что корпус и неподвижный контакт выполнены из металла с атомным весом, не превосход щим атомный вес алюмини .

5.Камера но пп. 1-4, отличающа с  тем, что контактирующие поверх1ности неподвижного и подвижного контактов выполнены из меди или алюмини  с добавками, легколетучих металлов, например сурьмы.

6.Камера по пп. 1-5, отличающа с  тем, что, контактирующа  поверхность по.д.вижною конта.кта выполнена в виде кольца.

У///А ////// I У///Л Y//////////y/// V////A V////A ////.

J t..--nyi  КШ

15та 13Жк 1 I k4.N KN;- :

////1/////////А/ /////Л 16 13 15

Фиг. 2