Разрядник

 

Изобретение относится к сильноточной электротехнике. Цель изобретения - увеличение коммутационной способности. Кольцевые электроды выполнены составными из сферических рабочих элементов, которые расположены по окружности и частично входят друг в друга с зазором. Конфигурация токоподводящих шин обеспечивает перемещение опорных пятен дуги по внутренней боковой поверхности кольцевых электродов. 2 ил.

Изобретение относится к сильноточной электротехнике и предназначено для подключения источника тока при испытаниях выключателей высокого напряжения, например при испытаниях на включающую способность (а также в циклах) в синтетических схемах или в случаях коммутации токов в несколько десятков кА с длительностью протекания в несколько десятков мс. Цель изобретения увеличение коммутационной способности. На фиг. 1 представлен вариант разрядника с одним дуговым промежутком, общий вид; на фиг.2 электрод разрядника с токоподводом со стороны дугового промежутка. Разрядник может иметь несколько дуговых промежутков, соединенных последовательно. Рабочие элементы 1 электродов расположены по окружности и укреплены на кольцах 2, выполненных из изоляционного материала, например стеклопластика. Поверхности элементов 1 электродов, обращенные в сторону дугового промежутка, имеют сферическую или близкую к ней форму (например, форму электродов Роговского). Расстояние между смежными элементами 1 меньше диаметра сферической части. На боковой поверхности каждого элемента 1 выполнена сферическая или коническая выемка, в которую входят частично (с зазором) сферические (или близкие к ним) боковые поверхности смежного элемента 1. Каждый рабочий элемент 1 жестко соединен токоподводящей шиной 3 с выводным кольцевым коллектором 4. При этом шины 3 подходят к элементам 1 под острым углом к плоскости, касательной к торцовым поверхностям рабочих элементов электрода, а проекции шин на указанную плоскость составляют тупой угол с проекциями на эту плоскость радиусов составного кольца, образованного элементами 1 проходящих через центры элементов шин 3 на эту плоскость, проходят через проекции центров элементов 1 на эту плоскость и составляет тупой угол с проекциями на эту плоскость радиусов составного кольца, образованного элементами 1, которые проходят через центры элементов 1. Разрядник работает следующим образом. После пробоя межэлектродного дугового промежутка, вызываемого управляемым поджигом или в результате перенапряжения между электродами, загорается электрическая дуга 5. Магнитное поле тока, протекающего по токопроводящим шинам 3, замыкаемым электрической дугой 5, создает электромагнитные силы, действующие в плоскости, перпендикулярной продольной оси разрядника. Эти силы заставляют опорные пятна электрической дуги перемещаться с одного сферического элемента 1 на другой, т.е. вращают дугу вокруг продольной оси разрядника, удерживая ее в центральной зоне. При этом благодаря принятой конфигурации токоподвода к рабочим элементам опорные пятна электрической дуги перемещаются по внутренним боковым поверхностям элементов 1. В результате торцовые поверхности рабочих элементов, определяющие структуру электрического поля в межэлектронном промежутке, не подвергаются эрозии. При этом зазоры между рабочими элементами электрода в данной конструкции находятся в зонах, также на влияющих на структуру поля. Благодаря этому достигается высокая однородность электрического поля в межэлектродном промежутке, определяющая быстродействие и стабильность работы разрядника. При этом обеспечивается необходимая прочность, жесткость и теплоемкость рабочих элементов и электродов в целом, подвергаемых при коммутации разрядных токов значительным термическим и электродинамическим воздействием, т.е. повышается коммутационная способность разрядника. Применение предлагаемого разрядника позволяет испытывать выключатели высокого напряжения со значительно большими токами коммутации, а также отказаться от дополнительных защитных выключателей высокого напряжения, шунтирующих разрядник после начала протекания через него тока.

Формула изобретения

Разрядник, содержащий образующие дуговой промежуток соосные электроды, выполненные в виде составных колец, образованных расположенными по окружности рабочими элементами с выемками, в которые частично с зазором входят боковые части смежных с ними рабочих элементов и токопроводы электродов, выполненные каждый в виде кольцевого выводного коллектора, соединенного с рабочими элементами электрода токоподводящими шинами, проекции которых на плоскость, касательную к торцовым поверхностям рабочих элементов соответствующего электрода, составляют тупой угол с проекциями на эту плоскость радиусов составного кольца, проходящих через центры рабочих элементов, отличающийся тем, что, с целью увеличения коммутационной способности, торцовые поверхности рабочих элементов электродов, обращенные в сторону дугового промежутка, выполнены сферической или близкой к ней формы, а токоподводящие шины выполнены прямыми и расположены под острым углом к плоскости, касательной к торцовым поверхностям рабочих элементов соответствующего электрода, причем проекции осей токоподводящих шин на указанную плоскость проходят через проекции центров рабочих элементов электрода на эту плоскость.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2