SU995142A1 - Дугогасительное устройство - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к электротехнике и касаетс  конструкции дугогасительных устрой-ств, например высоковольтных стрел ющих предохранителей , предназначенных дл  защиты электрооборудовани  от токов короткого замыкани . . Известны дугогаситёльные устройства , у которых гашение дуги электрического тока происходит в камерах из газогенерирукицего материала , выполненных в виде шайб из прес сованной борной кислоты, устанавливаемах в корпус без зазора 1 и 2 Недостатком таких устройств  вл етс  низка  эффективность гашени  тока при отключении из-за отсутстви поперечного дуть  в камере, известного как наиболее эффективное. Известно также дугогасительное устройства, представл ющее собой па ром, состо щий из двух газогенерируютих трубок, соединенных между со бой обоймой с боковым патрувком, через котоЕ лй осуществл етс  поперечное дутье. Последнее способствуе более эффективному гашению дуги.эле рического тока З .: Нёшичие патрубка сказываетс  на повьшении эффективности работы камеры , однако выхлоп ионизированных газов через этот патрубок значителъ11в снижает электрическую прочность поверхностной изол ции, что может привести к отказу в работе. . Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности  вл етс  дугогасительное устройство, содержащее камеру с центральшфо и боковыми каналг1ми, расположенныьш пи длине камеры, установленную в изол ционный корпус С зазором, сообщающимс  с атмосферой посредством выхлёпных отверстий в торце корпуса, и плавкую вставку длиной С. Кольцевой зазор, образуемый между, корпусом и дугогасительной камерой, сообщаетс  с атмосферой посредством отверстий, выполненных в торце корпуса . Така  конструкци  устройства обеспечивает высокую электрическую прочность поверхностной изол ции при срабатывании устройства 4j. Эффективна  работа известного устройства достигнута путем образовани  поперечного дуть  в нескольких местах дуги короткого згшыканй . Однако при гсиаении больших токов, близких к номинальному току отключени , эффективность поперечного дуть  несколько снижаетс , особенно из-за снижени  давлени  в камере к моменту открыти  первого бокового канала движущимс  контактом за сче утечки образующихс  газов по кольцевому зазору между контактами и ц ральным каналом. Снижение эффектив ности поперечного дуть  про вл етс в том, что увеличиваетс  врем  гаш ни  дуги, тем самым вызыва  увеличенный расход газогенерирующёго материала . Так как отключение токов, особен но малой величины, обеспечиваетс  только при определенном сечении це рального дугогасительного канала, то увеличенный расход газогенерирую го материала снижает коммутационный ресурс. Цель изобретени  - повьошение ком мутационного рерурса путем организации эффективного дуть , Поставленна  цель достигаетс  те чтo в устройстве, содержащем камеру с центральным и боковыми каналаьШ, установленную в изол ционный корпус с зазором, сообщающимс  с атмос ферой посредством выхлопных отверст в торце .корпуса, и плавкую вставку длиной 6 , центральный канал выполнен с участком диаметром (l,5-2,0)d где d - диаметр прилегающего к этому участку центрального канала, расположенный симметрично относит тельно плавкой вставки, и длиной равной (1,5-2,0), ближайший к выхлопным отверсти м боковой канал расположен на рассто нии (0,75-1,5) от ближайшей к нему границы указанного участка, а на наружной поверхности камеры со стороны этого бокового канала от его верхнего кра  и до торца камеры со стороны выхлоп ных отверстий выполнена лыска.. Кроме .того,в камере в зоне плавк вставки .выполнень боковые отверсти  суммарное сечение которых в 3-4 раз меньше сечени  ближайшего к ним бокового канала. Выполнение центрального канала с участком увеличенного сечени  -позво л ет в первый- момент уменьшить утечку образующихс  газов через зазор между контактом и центральным каналом благодар  более низкому давлению, которде получаетс  за счет большего объема канала в зоне плавкой вставки. Однако к моменту открыти  боковых каналов движущимс  контактом давление газов становитс  достаточно большим, чтобы эффективно гасить дугу. Объем участка определен экспериментальным путем: при длине и диаметре меньшем соответственно 1,5Е и l,5d утечки газа сравнимы с известным решением, при размерах более 2,оЕи 2,0d к моменту открыти  бокового канала получаетс  недостаточное дл  эффективного дуть  давление . Таким образом, длина и диаметр участка с увеличенным сечением  вл ютс  оптимальными и дл  получени  наиболее эффективного дуть . Известно, что чем выше давление газов, обдувающих дугу, тем эффективнее происходит гашение тока. Поэтому боковой канаш выполнен на определенном рассто нии от границы участка . Величинаэтого рассто ни  определена экспериментальным путем и в первом приближении может быть объ снена следующим. Если боковой канал, выполнен на рассто нии менее 0,75 от границы участка, то он открываетс  движущимс  кбн гактом при невысоком давлении в камере и эффективность дуть  будет низкой. При открытии бокового канала, через рассто ние более 1,5Е врем  гашени  может увеличитьс , так как длительно не открываетс  боковой канал и следовательно не будет поперечного дуть . Лыска на наружной поверхности камеры увеличивает сечение дл  истечени  газов в выхлопные отверсти , что улучшает услови  истечени  газов из камеры. Кроме того, дл  снижени  механической нагрузки на камеру за счет некоторого местного уравнивани  давлений внутри камеры и снаружи могут быть выполнены отверсти , через которые газ поступает в зазор. Сечение этих отверстий выбираетс  незначительным и поэтому давление в зоне плавкой вставки не снижаетс . Таким образом, предлагаемое дугогасительное устройство обеспечивает интенсивный обдув дуги, что снижает врем  ее гашени . При меньшем времени горени  дуги в лгорает меньше газгнерирующего материала, что способтвует более длительному сохранению иаметра центрального канала, не преышающему критической величины, при отором гаситс  наименьший ток отлючени . Иначе говор , увеличиватс  коммутационный ресурс предохраител . На фиг.1 представлено дугогасиельное устройство высоковольтного атрона стрел ющего предохранител , бщий вид в разрезе; на фиг.2 - сеение А-А на фиг.1; на фиг.З - сеение .центрального канала в увелиенноммасштабе в районе плавкой ставки и бокового канала. Устройство содержит изол ционный орпус 1, дугогасительную камеру 2 центральным цилиндрическим канаом 3, боковым каналом 4, участком 5 величенного сечени , боковыми отерсти ми 6 и лыской 7, установленой в корпусе 1 с зазором 8, верхний и нижний 10 контакты, плавкий элемент 11, прижимную гайгку 12 с выхлопными отверсти ми 13 на торце, служащую дл  закреплени  камеры, отключающую пружину 14 и боковые каналы 15.

Устройство работает следующим образом ..

ПРИ расплавлении плавкогоэлемента 11 загораетс  дуга на участке 5 увеличенного сечени , в результате чего выдел етс  большое количество газа, так как в первый момент верхний контакт 9 под действием пружины 14 и нижний контакт 10 (пружина не показана) в силу инерции двигаютс  медленно, то в зоне 5 создаетс  высокое давление. После преодолени  верхним контактом 9 рассто ни  до бокового канала 4 открываетс  интенсивное истечение накопленного газа через зазор, образованный лыской 7 и-зазором 8, и дале через выхлопные отверсти  13 в прижимной гайке 12 - в атмосферу.

В момент образовани  дуги газы через о.тверсти  6 поступгиот в зазор 8 и создают тем самым некоторое уранивание давлени  внутри камеры 2, что способствует снижению механической нагрузки в этом районе.

Дл  гашени  дуги токов отключени  близких к номинальному току отключени  требуетс  небольшое расхождение контактов 9 и 10, так как выдел етс  большое количество газов и поэтому достаточно выполнить один боковой канал 4. Дл  гашени  малых токов требуетс  большое расхождение контактов вследствие того, что выдел етс  незначительное количество газа и поэтому могут быть выполнены боковые каналы 15 сечение которых не превышает сечени  бокового канала 4.

Экспериментальные сравнительные испытани  предохранител  на напр жение 35 кВ с номинальным током отключени . 5 кА показали, что врем  гашени  дуги в предлагаемом дугогасительном устройстве при отключении токов 2-5 кА меньше в 1,5-2 раза по сравнению с прототипом.

Кроме того, расход газогенерирующего материала камеры снижаетс  в 1,5-2 раза, что значительно увеличивает коммутационный ресурс предохранител .

Claims (4)

1. Дугогасительное устройство, содержащее камеру с центральным и

o

боковыми каналами, расположенными по длине камеры, установленную в изол ционный корпус с зазором, сообщающимс  с атмосферой посредством выхлопных отверстий в торце корпуса, 5 и плавкую вставку длиной 2 , отличающеес , тем, что, с целью повышени  коммутационного ресурса, в центральном канале в месте расположени  плавкой вставки выполнен 0 участок диаметром {l,5-2,0)d, где

d - дис1метр прилегающего к этому . участку центрального канала, расположенный симметрично относительно плавкой вставки, и длиной равной 5 (1,5-2,0)6, ближайший к выхлопным отверсти м боковой канал расположен на рассто нии (О,75-1,5) от ближайшей к нему границы указанного участка, а на наружной поверхноси ти камеры со стороны этого бокового кансша от его верхнего кра  и до торца камеры со стороны выхло пных отверстий выполнена лыска.

2. Устройство по П.1, о т л,и . чающеес  тем, что в камере, в зоне плавкой вставки выполнены боковые отверсти , суммарное сечение которых в 3-4 раза меньше сечени  ближайшего к ним бокового канала.

Источники информации, 0 прин тые во внимание при экспертизе

1.Патент Великобритании 996204, кл. Н 2 В, 1963.

2.Патент США 3267235, кл. 337-178, 1962.

5

3. Авторское свидетельство СССР 514367, кл. Н 01 Н 33/04, 1976.

4. Авторское, свидетельство СССР 2978043/24-07, кл. Н 01 Н 33/76, 1980.

д-д