Патент ссср 402077

Патент ссср 402077

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П ибп е с Ь

402077

Союз Советски)т

Социалистических

Республик

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 23.1.1970 (№ 1398371/24-7) М. Кл. Н 01h 29/22

Н Olh 33/74 с присоединением заявки №вЂ”

Приоритет

Опубликовано 12.Х.1973. Бюллетень ¹ 41

Дата опубликования описания 26.11.1974

Государственный комитет

Совета Министров СССР оо делам изооретений н открытий

УДК 621.318.56(088.8) Автор изобретения

В. С. Пресняков

Заявитель

БЫСТРОДЕЙСТВУЮЩИЙ ВЫКЛЮЧАТЕЛЬ

ПОСТОЯННОГО ТОКА

Изобретение относится к электротехнике, а именно к газонаполненным выключателям, в которых разъединение контактов и тушение электрической дуги происходит в газе. Изобретение может использоваться в качестве быстродействующего коммутирующего элемента в цепях постоянного тока большой мощности.

Известны быстродействующие выключатели постоянного тока большой мощности, содержащие камеру высокого давления и камеру гашения, в которой расположен неподвижный контакт, а также разделяющий указанные камеры подвижный ферромагнитный контакт, соединенный эластичной мембраной, заполненной жидким металлом, с полым немагнитным токовводом, имеющим развитую поверхность охлаждения, со смонтированными в полюсах магнитов электродинамическими приводами, между автономными спиралями которых размещен подвижный контакт.

Однако такие выключатели имеют недостаточное быстродействие.

С целью устранения указанного недостатка в предлагаемом выключателе одна часть полости токоввода разделена продольной перегородкой, а другая окружена дополнительными магнитными полюсами.

Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором схематически изображен предлагаемый выключатель в разрезе (слева показано включенное, а справа отключенное положение выключателя).

Быстродействующий выключатель постоянного тока состоит из камеры высокого давления 1, дугогасительцой камеры 2, неподвижного контакта 3, подвижного контакта 4, эластичной мембраны 5, токоввода 6, электромагнитов 7 и 8, в которых расположены залитые эпоксидным компаундом спирали 9 и 10, кату10 шек намагничивания 11, экранов 12, уплотняющей прокладки 13, С-образного магнита 14.

В токовводе 6, изготовленном из немагнитного металла, выполнена полость 15, частич»о разделенная продольной перегородкой 16.

15 В подвижный контакт 4 вмонтирована тугоплавкая вставка 17, а к периферийной его части против полюсов кольцевых магнитов 7 и 8 прикреплен ферромагнитный диск 18.

Полость 19, образованная подвижным пу20 стотелым контактом 4, эластичной мембраной

5 и полостью 15, заполняется жидким металлом малой плотности (например, эвтектическим натрий-калиевым сплавом).

Выключатель работает следующим образом.

25 Во включенном положении выключателя ток коммутируемой цепи проходит по токовводу

6, жидкому металлу, заполняющему полости

15 и 19, через подвижный контакт 4 к неподвижно»у контакту 3. Газ высокого давления, 3О воздействуя через эластичную мембрану 5 и

402077 жидкий металл, заполняющий полость 19, на подвижный контакт 4, обеспечивает необходимое контактное давление.

Подвижный контакт 4 интенсивно охлаждается циркулирующим жидким металлом. Циркуляция жидкого металла (на чертеже движение металла показано стрелками) вызвана взаимодействием постоянного тока, протекающего по жидкому металлу, и магнитного поля, образованного полюсами С-образного магнита 14 в зоне полости 15, не перекрытой продольной перегородкой 16 (направление магнитного поля перпендикулярно плоскости чертежа). Градиент давления, возникающий при этом в жидком металле, обозначен на чертеже прерывистыми стрелками. Продольная перегородка 16 упорядочивает движение жидкого металла, вызванное градиентом давления в зоне действия магнитного поля, обеспечивая отвод тепла от поверхности контакта

4 в зону охлаждения, образованную массивным токовводом 6 с развитой поверхностью охлаждения.

В момент отключения выключателя, через спираль 9 пропускается ток разряда конденсатора (не показан) . Подвижный контакт 4, вследствие электродинамического взаимодействия индуцируемых в нем токов с током спирали 9, отбрасывается к полюсам электромагнита 8, который притягивает ферромагнитный диск 18, удерживая контакт 4 в открытом положении. При перемещении контакта 4 происходит перераспределение жидкого металла, возможное вследствие эластичности мембраны

5, изготовленной, например, из силиконовой резины.

На заключительной стадии открытия контакта 4 перераспределение сжатого газа происходит по каналам 20.

При отбросе подвижного контакта 4 возникает электрическая дуга, которая вытесняется в камеру гашения 2, где растягивается и гасится сжатым газом, поступающим из камеры 1.

Соотношение объемов камеры высокого давления 1 и камеры гашения 2 выбирается таким, чтобы после выравнивания в них давления остаточное давление газа обеспечивало бы необходимую электрическую прочность газового промежутка между подвижным контактом 4 и неподвижным контактом 3.

В момент включения выключателя 1ок разряда второго конденсатора (не показан) пропускается через спираль 10. Вследствие электродинамического взаимодействия индукциру1р емых в подвижном контакте 4 токов с током в спирали 10, которое значительно превышает силу магнитного притяжения диска 18 к полюсам магнита 8, подвижный контакт 4 отбрасывается к полюсам магнита 7. Магнит 7, 1s притягивая ферромагнитный диск 18, прижимает подвижный контакт 4 к неподвижному контакту 3 и к прокладке 13, отсекая камеру высокого давления 1 от камеры гашения 2.

Одновременно открывается вентиль (не пока2р зан) сброса давления из камеры гашения 2 и вентиль (не показан) заполнения камеры высокого давления 1. После восстановления в камере 1 начального давления и сброса из камеры 2 избыточного давления выключатель

25 готов к следующему отключению.

Предмет изобретения

Зр Быстродействующий выключатель постоянного тока большой мощности, содержащий камеру высокого давления и камеру гашения, в которой расположен неподвижный контакт, а также разделяющий указанные камеры подЗ вижный ферромагнитный контакт, соединенный эластичной мембраной, заполненной жидким металлом с полым немагнитным токовводом, имеющим развитую поверхность охлаждения со смонтированными в полюсах магни4р тов электродинамическими приводами, между автономными спиралями которых размещен подвижный контакт, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия, одна часть полости токоввода разделена продоль4S ной перегородкой, а другая окружена дополнительными магнитными полюсами.

402077

Редактор В. Фельдман

Еор,"ситор О. Усова

Заказ 405/12 Изд. № 96 Т.ираж 780 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, 7Ê-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2

Составитель А. Иванов

Текред Л. Грачева

РО

12 ц