RU80625U1

RU80625U1 - ARC SYSTEM

Info

Publication number: RU80625U1
Application number: RU2008135105/22U
Authority: RU
Inventors: Эльхан Шахбаба оглы Мурадов; Олег Салаватович Шабанов
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Технос"
Priority date: 2008-08-28
Filing date: 2008-08-28
Publication date: 2009-02-10

Abstract

Полезная модель относится к электротехнике, в частности к защитной коммутационной аппаратуре. Дугогасиетльная система содержит дугогасительные пластины, подвижный и неподвижный контакты. Дугогасительные пластины выполнены в форме колец с отверстием в центре. Материал пластин - проводящий, немагнитный. Технический результат - увеличение теплоотдачи от дуги к окружающей среде за счет ее вращения между дугогасительными пластинами. 1. п. ф-лы, 5.фиг. черт.The utility model relates to electrical engineering, in particular to protective switching equipment. The arcing system contains arcing plates, movable and fixed contacts. The interrupter plates are made in the form of rings with a hole in the center. The plate material is conductive, non-magnetic. The technical result is an increase in heat transfer from the arc to the environment due to its rotation between the arcing plates. 1. p. F-ly, 5. heck.

Description

Полезная модель относится к электротехнике, в частности к защитной коммутационной аппаратуре, и может применяться в составе защитных контактных коммутационных аппаратов. В автоматических выключателях постоянного тока дугогасительные системы применяются для повышения отключающей способности. Такие устройства известны из следующих источников:The utility model relates to electrical engineering, in particular to protective switching equipment, and can be used as part of protective contact switching devices. In DC circuit breakers, arcing systems are used to increase the breaking capacity. Such devices are known from the following sources:

1. А.И.Голубев. Быстродействующие автоматические выключатели. - М. - Л.: Энергия, 1964, стр.125-150;1. A.I. Golubev. High-speed circuit breakers. - M. - L .: Energy, 1964, pp. 125-150;

2. О.Б.Брон Электрическая дуга в аппаратах управления ч.2. - М.: Госэнергоиздат, 1954, стр.298-307;2. O.B. Bron. Electric arc in control apparatus, part 2. - M.: Gosenergoizdat, 1954, pp. 298-307;

3. Мурадов Э.Ш., Шипицын В.В., Середко Р.Е., Автоматические быстродействующие выключатели для троллейбусов, Екатеринбург: Полиграфист, 2005, стр.118, рис.41.3. Muradov E.Sh., Shipitsyn VV, Seredko RE, Automatic high-speed switches for trolley buses, Yekaterinburg: Polygraphist, 2005, p. 118, Fig. 41.

4. Патент RU №2028683 Н01Н 9/30, 1991 г.;4. Patent RU No. 2028683 H01H 9/30, 1991;

5. Патент RU №73540 Н01Н 9/30, 2008 г.5. Patent RU No. 73540 H01H 9/30, 2008

Наиболее близким аналогом может служить дугогасительная камера выключателя по третьему источнику (см. Приложение). Эта камера содержит набор дугогасительных пластин. Подвижный и неподвижный контакты входят в устройство выключателя. Такая камера обеспечивает надежное отключение токов короткого замыкания, но не обеспечивает стопроцентное отключение малых постоянных индуктивных токов, которые могут вызывать перекрытие межконтактного промежутка. Это объясняется тем, что контакты расположены на значительном расстоянии от набора дугогасительных пластин, что затрудняет теплоотвод от дуги, от которого зависит надежное отключение малых постоянных индуктивных токов, так как путь движения ионизированных газов оказывается большим.The closest analogue may be the interrupter chamber of the circuit breaker for the third source (see Appendix). This chamber contains a set of arcing plates. Movable and fixed contacts enter the circuit breaker device. Such a camera provides reliable disconnection of short-circuit currents, but does not completely disconnect small constant inductive currents, which can cause overlapping of the contact gap. This is explained by the fact that the contacts are located at a considerable distance from the set of arcing plates, which complicates the heat removal from the arc, on which reliable disconnection of small constant inductive currents depends, since the path of movement of ionized gases is large.

Предлагаемая полезная модель позволяет повысить надежность и эффективность дугогашения за счет интенсивного охлаждения электрической дуги в результате ее вращения в продольном магнитном поле (направление вектора магнитной индукции В параллельно с направлением электрического тока в дуге). Кроме того, за счет расположения дугогасительных пластин в межконтактном промежутке уменьшаются габариты автоматических выключателей.The proposed utility model allows to increase the reliability and efficiency of suppression due to intensive cooling of the electric arc as a result of its rotation in a longitudinal magnetic field (the direction of the magnetic induction vector B in parallel with the direction of the electric current in the arc). In addition, due to the location of the arcing plates in the contact gap, the dimensions of the circuit breakers are reduced.

Технический результат полезной модели состоит в том, что увеличивается теплоотдача от дуги к окружающей среде за счет ее вращения между дугогасительными пластинами выполненными в виде колец.The technical result of the utility model is that the heat transfer from the arc to the environment increases due to its rotation between the arcing plates made in the form of rings.

Сущность полезной модели заключается в следующем. Дугогасительные пластины, выполнены в форме колец с отверстиями в центре, а материал дугогасительных пластин - проводящий и немагнитный. При отключении выключателя возникает электрическая дуга, которая под действием продольного магнитного поля совершает вращательное движение и закручивается в спираль, диаметр спирали будет увеличиваться до тех пор, пока электрическая дуга не войдет в промежуток между дугогасительными пластинами. После перехода дуги на дугогасительные пластины электрическая дуга разобьется на несколько коротких дуг, которые будут совершать вращательное движение до полного погасания дуги. Ускоренное погасание произойдет за счет интенсивного отвода тепла на дугогасительные пластины и в окружающую среду, а также отводу ионизированных газов от столба дуги и притоку неионизированного воздуха, что также уменьшает время горения электрической дуги. Кроме того, за счет увеличения теплоотдачи дуги, вследствие высокой скорости ее вращения и интенсивного отвода ионизированных газов габариты патентуемой дугогасительной системы можно существенно сократить.The essence of the utility model is as follows. The arcing plates are made in the form of rings with holes in the center, and the material of the arcing plates is conductive and non-magnetic. When the switch is turned off, an electric arc arises, which under the action of a longitudinal magnetic field rotates and twists into a spiral, the diameter of the spiral will increase until the electric arc enters the gap between the arcing plates. After the transition of the arc to the arcing plates, the electric arc will break into several short arcs, which will rotate until the arc is completely extinguished. Accelerated extinction will occur due to the intensive heat removal to the arcing plates and into the environment, as well as the removal of ionized gases from the arc column and the influx of non-ionized air, which also reduces the burning time of the electric arc. In addition, by increasing the heat transfer of the arc, due to the high speed of its rotation and intensive removal of ionized gases, the dimensions of the patented arcing system can be significantly reduced.

Дугогасительная система приведена на фиг.1 и состоит из блока дугогасительных пластин 1, неподвижного контакта 2 и подвижного The extinguishing system is shown in figure 1 and consists of a block of arcing plates 1, a fixed contact 2 and a movable

контакта 3 (контакты показаны схематично). На фиг.2 изображена дугогасительная система с разомкнутыми контактами.pin 3 (contacts are shown schematically). Figure 2 shows the arcing system with open contacts.

Для пояснения работы дугогасительной системы на фиг.3 изображены дугогасительные пластины после перехода на них электрической дуги и ее направление движения по дугогасительным пластинам.To explain the operation of the arcing system, Fig. 3 shows the arcing plates after the transition of the electric arc to them and its direction of movement along the arcing plates.

Работа дугогасительной системы при отключении тока короткого замыкания происходит следующим образом.The operation of the arcing system when disconnecting the short circuit current occurs as follows.

При размыкании контактов 2, 3 возникает электрическая дуга, которая под действием магнитного поля катушки магнитного дутья выключателя, направленного параллельно направлению тока в электрической дуге (на фигурах не показана) начинает совершать вращательное движение и закручиваться в спираль. Диаметр спирали увеличивается до тех пор, пока дуга не войдет в промежуток между дугогасительными пластинами 1. После перехода электрической дуги на дугогасительные пластины 1 дуга разобьется на несколько коротких дуг, которые будут совершать вращательное движение. Электрическая дуга при этом интенсивно охлаждается и полностью гаснет. Траектория движения электрической дуги по дугогасительной пластине 1 приведена на фиг 4.When contacts 2, 3 open, an electric arc arises, which, under the action of the magnetic field of the magnetic blast coil of the switch directed parallel to the direction of the current in the electric arc (not shown in the figures), begins to rotate and twist into a spiral. The diameter of the spiral increases until the arc enters the gap between the arcing plates 1. After the transition of the electric arc to the arcing plates 1, the arc will break into several short arcs that will rotate. The electric arc is intensively cooled and completely extinguished. The trajectory of the electric arc along the arcing plate 1 is shown in Fig 4.

Работа дугогасительной системы при отключении малых индуктивных токов происходит следующим образом:The operation of the arcing system when disconnecting small inductive currents occurs as follows:

При размыкании контактов 2, 3 возникает электрическая дуга, которая под действием магнитного поля катушки магнитного дутья выключателя, направленного параллельно направлению тока в дуге (на фигурах не показана) начинает совершать вращательное движение и закручиваться в спираль. При малых токах сила, стремящаяся увеличить диаметр спирали, будет недостаточна для достижения электрической дугой дугогасительных пластин 1. Гашение дуги в данном случае будет происходить за счет растягивания электрической дуги (закручивание в спираль фиг.5) и ее вращения.When the contacts 2, 3 open, an electric arc arises, which, under the action of the magnetic field of the magnetic blast coil of the switch directed parallel to the direction of the current in the arc (not shown in the figures), starts to rotate and twist into a spiral. At low currents, the force tending to increase the diameter of the spiral will not be sufficient for the arc to reach the extinguishing plates 1. The extinction of the arc in this case will occur due to the stretching of the electric arc (twisting into a spiral of FIG. 5) and its rotation.

При смене направления электрического тока размыкаемой цепи изменится лишь направление вращения электрической дуги, что никаким образом не отразится на отключении токов короткого замыкания и малых индуктивных токов.When changing the direction of the electric current of an open circuit, only the direction of rotation of the electric arc will change, which will in no way affect the disconnection of short-circuit currents and small inductive currents.

Таким образом, за счет применения дугогасительных пластин выполненных в форме колец с отверстием в центре каждой дугогасительной пластины, из проводящего немагнитного материала и расположенных в межконтактном промежутке с возможностью движения подвижного контакта через отверстия дугогасительных пластин происходит надежное и эффективное гашение электрической дуги в малом объеме, за счет вращения дуги и интенсивного ее охлаждения, так же эффективность гашения не зависит от направления тока размыкаемой цепи. Кроме того возникает возможность уменьшить габариты выключателя.Thus, through the use of arcing plates made in the form of rings with an opening in the center of each arcing plate, of a non-magnetic conductive material and located in the contact gap with the possibility of moving the movable contact through the openings of the arcing plates, reliable and efficient extinction of the electric arc in a small volume occurs due to the rotation of the arc and its intense cooling, the quenching efficiency is also independent of the direction of the current of the circuit to be opened. In addition, it becomes possible to reduce the size of the switch.

Claims

An arcing system consisting of a block of arcing plates, a fixed contact and a movable contact, characterized in that the arcing plates are made in the form of rings with a hole in the center of a conductive non-magnetic material and are located between the contacts with the possibility of moving the movable contact through the holes in the arcing plates.