SU511881A3 - Контактное устройство дл разрыва электрической дуги - Google Patents

Description

1

Известны контактные устройства дл  раЗ рыва .электрической дуги, содержащие два электрода, расположенные относительно друг друга на фиксированном рассто нии, по край ней мере один из которых выполнен, напри- мер, в виде трубы, разрезанной на торце на сегменты и заканчивающийс  соплом, в вы-ходком отверстии которого имеетс  комму тациснный элемент, расположенный так, что направление тока во входной части сопла противоположно направлению тока в его внешней части.

Цель изобретени  -. повышение надежности дугогашени .

Это достигаетс  тем, что в описываемом устройстве наружна  и торцева  поверхности и часть внутренней поверхности, примы- кающей к торцевой поверхности сопловой трубы, покрыты слоем из изол ционного мат териала. Сегменты трубы образованы с по- мощью пазов так, что в поперечном относи тельно оси сопла сечении образуют спираль, котора  ориентирована так, что ее начало и конец расположены напротив друг друга и имеют по крайней мере один полный поворот.

Направление вращени  спирали одного элект рода противоположно направлению вращени  спирали другого. Пазы, образующие сегмен ты, заход т на поверхность сопла, прилегающую к торцевой поверхности трубы, и заполнены материалом с низкой электропроводностью .

На фиг. 1 изображено контактное устройство с двум  коммутационными эдектродами , выполненными в виде сопел;на фиг, 2, 3 - коммутационньй электрод (вариан ты выполнени ); на фиг. 4 f контактное устройство, у которого в виде сопла выполнен только один электрод.

Claims (3)

1. Контактное устройство содержит два обращенных друг к другу электрода 1 и 2 трубчатой формы, концы которых образуют сопло дл  дугогасительного потока. Каждое сопло содержит входные части 3 и 4 цпл основани  электрической дуги и выходные части 5 и 6. Электрод 1 (или 2) покрыт .слоем 7 (или 8) из изол ционного материала . Внутренн   поверхность электрода 1 (или 2) также покрыта слоем 9 (или 10) из изол ционного материала (по крайней мере вблизи выходного отверсти  соп« па). Оба трубчатых электрода 1, 2, в част« ности их торцевые поверхности, и части 3 4, 5 и 6 сопел с помошью разрезов разделены на отдельные сегменты {на черте. жах не показаны). Разрезы могут вьшол j н тьс  на внешней оболочке алектродов 1,| 2, прилегающей к торцевым поверхност м.; Число разрезов-может быть два, три ипи i более. Изолирующие слои 7 и 8., покрываю щие также торцевые поверхности соответст вующих электродов, проникают в сопло на столько, что траектори  тока вблизи основани  электрической дуги во входных част х 3 и 4 сопла образует шлейф (на чертежах . показано штриховой линией), Дл  достижени  положительного эффекта достаточно, что бы изолирующие слои 7 и 8 проникали в сопло настолько, что глубина 1 изолиро- ванной внутренней части электрода по мень шей мере равна толщине k электрода на его торцевой стороне. Таким .обрезом, долж но соблюдатьс  условие I г Внутри шлейфа находитс  другой изолирующий слой 9 (или 1О), который преп тствует образо ванию электрической дуги между внутренней стенкой электродов 1, 2. При коммутацион ном процессе от коммутационного элемента 11, который может быть выполнен трубчатой формы, между трубчатыми электродами 1, 2 выт гиваетс  электрическа  дуга 12. При Этом во внутренних част х 3, 4 вход- ных зон возникают основани  электрической дуги. Это выт гивание электрической дуги во внутреннюю часть сопел имеет то преиму щество, что на электрическую дугу непо-средственно после ее возникновени  действу ют собственные магнитные силы. Как толь ко поджигаетс  электрическа  дуга, проте- кает ток на том сегменте электродов 1 и 2 на котором во входных част х 3, 4 сопла оказываетс  основание электрической дуги. Ток после прохождени  проводникового шлейфа 13 протекает к торцевой стороне Электрода 2 через электрическую дугу 12 и основание электрической дуги во входную часть 3 сопла, а также в проводниковый шлейф 14 напротив расположенного электрода . Собственные магнитные силы, обус« лоЬленные током 1 , вызывают расширение электрической 12 и шлейфов 13, 14, образованнь1Ч контуром тока. Следовательно эти силы вс кий раз обуславливают отталкивающие силы, которые вь алкивают соот ветствуюшее основание электрической дуги дальше в более узкую часть входных частей 3 и 4 сопла. Таким образом, столб электрической дугИ| мешаетс  к направлению осей электродов 1 и 2, т. е. в направлении, указанном стрелкой А. После возникновени  электрической дуги на ее основание и столб действуют магнитные силы, которые преп тст вуют выходу дуги из соплообразных труб. Эти магнитные силы не завис т от дугогасительного потока, который направлен известным образом между торцевыми поверхност ми электродов 1 и 2 в направлении их осей. Эти силы, в частности, эффективны тогда, когда при очень больших токах дугогасительному потоку преп тствует  вление обратного подпора. Особое действие токовых шлейфов 13 и 14 состоит в тем, что ток в окрестности этих участков создает магнитное noJje, которое у-торцевых поверхностей электродов 1 и 2 направлено по касательной составл ю щей. Если, например, электрическа  дуга вследствие токового возмущени  перемешаетс  к этой зоне или находитс  вблизи нее, то. тогда на дугу действует сила, напрвБленна  к оси электродов 1, 2 и смещающа  дугу во внутреннее пространство электродов./ Наружные участки 15, 16 траекториитока вь зывают в месте по влени  электри-ч, ческой дуги 12 магнитное поле и этим са« |мым составл ющую силы в противоположи ном направлении. Однако эта сила соответ-: ственно меньше силы, возникающей в ре- зультате взаимодействи  участков тока: шлей(|юв 13, 14 и электрической дуги 12. Изолирующие слои 7 и 8, а также 9 и 1О могут, например, состо ть из тепло- стойких искусственных материалов, кера лики или литьевой смолы. Изолирующие по крыти  преп тствуют образованию дуги на у стках электродов 1 и 2, которые не принадлежат к входным част м 3 и 4 сопла и в которых не действуют магнитные силы. Ослабление силы практически может быть исключено благодари особой форме в ьшолнени  электродов (см. фиг. 2 и 3). На фиг. 2 видно, что торцева  сторона электрода 1 имеет плоскую форму и снаб« жена вырезами 17-20, заполненными изолирующим слоем 7. Эти вырезы образуют на торцевой стороне электрода 1 спирали. Вырезы образуют сегменты 21 к 22 электрода 1. Подлежащий прерыванию ток I , который поступает через токовый участок 23 в сегменте 24 сопла, протекает через токовый участок 25 к противолежащей стороне сопла и образует там тов«; ковый участок 26. Следовательно, токои вые участки 23 и 26 при такой форме ( электродов (см. фиг. 2) расположены не j р дом, а смещены на торцевой поверхно ;сти электрода 1 на определенный угол, ко:торый достигает 180°, : Таким образом, ток течет определенным ;образом со стороны оболочки электрода 1 к противолежащей внутренней части сопла и оттуда к противоположному электроду. Благодар  магнитной отталкивающей силе между токовым участком 26 и электриче« ской дугой 12 возрастает прит гивающа  сила между токовым участком 23 и указан ной дугой, В результате поворота контура тока по крайней мере на угол, близкий 180° (см. фиг. 2, 3)-, возникает магнитное поле, проход щее в осевом направлении электродов 1 и 2. При таком поле электрическа  дуга 12 может быть неустойчивой. Это нежелательное  вление можно устранить за счет того, что направление вращени  спирали одного электрода противоположно направлению вращ ни  спирали другого; Благодар  этому магнитные пол , возни кающие на обоих электродах, противополож™ ны друг другу, и в промежуточном прост ранстве образуетс  результирующее поле с преимущественно радиальной составл ющей. Благодар  магнитным силам этого пол  I электрическа  .дуга приводитс  во вращение но не может быть выведена наружу. С та кой конфигурацией магнитных сил получают 1стабилизированную в осевом направлении электродов 1 и 2 электрическую дугу с вр щающимсй основанием. Благодар  вращению основани  дуги выгорание электродов соответственно уменьшаетс , Это действие магнитной силы может быть усилено еще и тем, что участки токовых траекторий на торцевой стороне электг. родов 1 и 2 и во входных част х 3 и 4 сопла могут быть повернуты не только на |18О°, а еще дополнительно на угол П , равный 36О°С, причем - целое число. ( Выходна  част сопла может быть снаб . жена обгора:ющими кулачками 27, которые легко замен ютс  и удерживаютс  в ней при помощи пружин 28 и 29. В зависимост от щирины сегмента в выходной части сопла можно устанавливать одиночный обгора- ющий кулачок 27. Можно применить несколь ко обгорающих кулачков дл  одного сегмен« та. Если дуга во входных част х 3 и 4 днижетс  через наименьший диаметр сопла к го выходной части, то при известных обе. сто тельствах дуга может попадать на при емный электрод ЗО, установленный на оси электрода 1 или 2. Предложенное устройство может содержать электроды, из которых только один имеет соплообразную форму (см. фиг, 4). I При таком несимметричном или односторонj нем расположении имеетс  один соплО i образующий электрод, например электрод 1, и один электрод, изготовленный в виде труI бы, например, электрод 31, которые одноI временно служат как коммутационные кон I такты дл  выт гивани  электрической ду; ги 12. Электрическа  дуга горит как под (действием магнитных сил, так и под дей- ствием дугогас щей среДы, направление движени  которой показано стрелками Б-Е )(см. фиг. 4). Коммутационный электрод 31 п фемещаетс  в отверстии промежуточной стенки 32, при этом зажигаетс  электрическа  дуга 12. Отверстие промежуточной ; стенки, которое может быть выполнено из ; электрически изолирующего материала, а также из металла, действует как отдель; ное сопло дл  потока g в данном случае может иметь определенный профиль, напри; мер, цилиндрической или конической формы или формы сопла Лавал . Профиль сопел трубчатых электродов 1 и 2 в зависимости от используемых условий может быть различным, например цилиндрическим , подобным форме сопла Лава л , расход щимс  или сход щимс . Формула изобретени  1. Контактное устройство дл  разрыве электрической дуги, содержащее два электрода , расположенные относительно друг друга на фиксированном рассто нии, по крайней мере один из которых выполнен, например, в виде трубы, разрезанной на торце на сегменты и заканчивающейс  соплом , в выходном отверстии которого имеетв  коммутационный элемент, расположен:ный так, что направление тока во входной части сопла противоположно направлению тока в его внещней части, отличающ е е с   тем, что, с целью повыщени  надежности дугогащени , наружна  и тор- :цева  поверхности и часть внутренней по (верхности, примыкающей к торцевой поверхIHOCTH сопловой трубы, покрыты слоем из изол ционного материала.
2. 2. Устройство поп. l,oтличaк щ е е с   тем, что сегменты трубы обра;3ованы с помощью пазов так, что в по; перечном сечении относительно оси сопла образуют спираль.
3. 3. Устройство по п. 2, о т л и ч а ющ е ее   тем, что спираль ориентирована так, что ее начало и конец расположены напротив друг друга и имеют по крайней мере один полный поворот. /Ki Ь-I 2 г/г 4

   7;

   4,Устройство по п, 3, отличаю- мекты, авжод т rta поверхность сопла, прищ е е с   тем, что направление вращени :легаго1цую к торцевой поверхности трубы, спирали одного электрода противоположное. Устройство по пп. 2 и 5, -о т направлению вращени  спир ли другого. ,1ичаюшеес  тем, что паза за5 .Устройство по п. 2, о т л и ч а ю-.5 .попнены материалом с нкзкой эпектрощ е е с   тем, что пазы, образующие сег- Проводность1Ю.

   5118 St.