SU773774A1 - Электровзрывной размыкатель - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к электротехнике и предназначено дл  коммутации электрических цепей, в частности сильноточных высоковольтных электрических цепей например, индуктивных 5 сверхпровод щих накопителей, взрывных генераторов электроэнергии и др.

Известны быстродействующие электрические выключатели, содержащие рабочую камеру, в которой в продольном 10 магнитном поле расположены электроды, замкнутые взрывающейс  проволочкой 1 .

После коммутации на-проволочку тока нагрузки каким-либо иным переключателем проволочка взрываетс , причем j образующа с  дуга гашени  принимает форму винтовой спирали. Диаметр спиралевидной дуги растет в результате взаимодействи  тока дуги с продольным магнитным полем. Это обеспечива- 20 ет удлинение дуги и рост (восстановление ) напр жени  на межэлектродном промежутке и в дальнейшем ее угасание .

Длительность начальной стадии возникновени  винтовой формы дугового столба из начального пр молинейного состо ни  может быть соизмерима со временем развити  дуговой спирали 30

до значени  параметров, обеспечивающих угасание дуги гашени .

Наиболее близким из известных технических решений к предлагаемому  вл етс  электровзрывной размыкатель, содержащий установленные в рабочей камере электроды, соединенные взрывающейс  проволочкой, навитой в виде спирали на изол ционный держатель 23 .

Выполнение взрывающейс  проволочки в указанном размыкателе в виде спирали позвол ет уменьшить габариты устройства, а также позвол ет исключить начальную стадию развити  дуговой спирали, а это в свою очередь увеличивает скорость восстановлени  напр жени . Кроме того, эффективно используетс  собственное магнитное поле.

Однако указанный размыкатель не обеспечивает четкого задани  направлени  движени  винтовой дуги и исключени  пробо  между ее витками, что снижает его быстродействие и уро25 вень размыкаемого напр жени .

Цель изобретени  - повышение быстродействи  размыкател  и уменьшение его габаритов.

Цель достигаетс  тем, что в известном электровзрывном размыкателе, содержащем установленные в рабочей камере электроды, соединенные взрывающейс  проволочкой, навитой в виде спирали на изол ционном держателе, изол ционный держатель выполнен в виде шнека, между лопаст ми которого расположена указанна  взрывающа с  проволочка.

На чертеже представлен предложенный размыкатель в отсутствие рабочей .камеры.

Размыкатель содерхшт рабочую камеру (на чертеже .не показана) , в которой в продольном магнитном поле (в) расположены электроды 1 и 2, замкнутые взрывающейс  проволочкой 3, навитой между лопаст ми изол ционного держател  4, выполненного в форме шнека.

При исполнении держател  в форме шнека скорость восстановлени  напр жени  возрастает вследствие упор дочени  структуры винтовой дуги гашени  (уменьшаетс  величина шага дуговой спирали), возрастает величина максимального напр жени  сети, отключаемого данным размыкателем.

Улучшаетс  .эффективность использовани  объема рабочей камеры,так как восстанавливающеес  напр жение определ етс  зависимостью 5r-E-L-d

(кв);

U

А

гдеЕ - напр женность электрического пол  в столбе дуги гашени ,

кВ/см ; L - рассто ние между электродами,

см ; d - внешний изол ционного

держател -шнека, см ; X - шаг лопастей изол ционного

держател , см ,

Это позвол ет уменьшить рассто ни между электродами и диаметр рабочей камеры, необходимые дл  отключени  заданного напр жени .

При изменении диаметра взрывающейс  проволочки измен етс  интервал времени до образовани  дуги гашени , что обеспечивает Услови  согласовани  быстродействующего размыкател « с работой перекоммутирующего на него силовой ток устройства.

Выбор шага лопастей держател  позвол ет задавать (уменьшать) шаг дуговой спирали и тем самым регулировать (увеличивать) скорость восстановлени  напр жени  на выключателе, т. е. врем  зггииени  дуги. Это возможно вследствие того, что лопасти держател  исключают пробой между витками дуговой спирали и тем более между электродами. Скорость восстановлени  напр жени  на размыкателеdU/dt в первом приближении можно записать в ви dU .,

dT А СкВ/с ),

.где V - радиальна  скорость движени  дугового столба,

см/с .

Применение держател  в форме шнека позвол ет уменьшить размеры маг , нитной системы размыкател  за счет эффективного использовани  собственного магнитного пол  дуговой спирали, пропорционального 3L/А г где 3 ,(Г ток в дуге.

Применение держател  в форме шнека обеспечивает более эффективное использование объема рабочей камеры включател , что позвол ет уменьшить ее размеры при тех же параметрах цепи. Это позвол ет также уменьшить размеры магнитной системы выключател .

Выбор размеров и формы зазора между лопаст ми держател  определ ютс 

Q выбором требуемой- величины напр женности электрического пол  в столбе ° дуги гашени  и условием поддержани  ее на определенном уровне по мере удлинени  дуги и соответствующего

меньшени  величины тока. Толщина

опастей определ етс  требуемым ресурсом работы держател .

Продольное магнитное поле может создаватьс  как от независимых источников питани , так и последовательно включенными в цепь выключател  соленоидами.

Использование спиральной шнековой вставки позвол ет решить вопрос о создании надежных компактных сильноточных (больше 10 -10). а высоковольтных (больше Ю ) быстродействующих (врем  гашени  меньше 10 с) размыкателей, необходимых в насто щее врем  дл  решени  р да задач создани  новой техники.

Claims (2)

1.MiyachI I., Naqanawa Н., Spiral are in SFg fasHieallng DC Interruption ., 3d International ConferenП ce on Gas Discharges, London, 1974, p. 521.

2.Авторское свидетельство СССР

по за вке 2366639, кл. Н 01 Н 37/76, 1976,