Устройство для гашения дуги при отключении малых токов коммутационным аппаратом

 

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для гашения дуги при отключении токов, значения которых меньше номинального тока коммутационного аппарата. Устройство содержит пневматический цилиндр с поршнем и штоком, а также сопло, направленное в зону горения дуги между подвижным и неподвижным контактами. Подвижный контакт и шток поршня расположены с зазором во включенном положении с возможностью воздействия подвижного контакта на шток при отключении. Ход штока больше хода подвижного контакта в месте расположения штока. Отсутствие жесткой связи между элементами устройства, возможность свободного перемещения поршня относительно подвижного контакта позволяет исключить замедление скорости хода подвижного контакта, что создает условия для увеличения хода поршня, что обеспечивает уменьшение перенапряжений при гашении дуги. 3 ил.

Изобретение относится к электротехнике, а именно к устройствам для гашения дуги при отключении малых токов (то есть токов, значения которых меньше номинального тока аппарата) коммутационным аппаратом.

Известны устройства для гашения дуги, где дугогасящей средой является воздух или газ (например, Электрические и электронные аппараты/Под ред. Ю.К.Розанова. - М.: Энергоатомиздат, 1998, стр. 286-287; патент RU №2094886, Н 01 Н 33/91, 1997; патент RU №2140684, Н 01 Н 33/91, 1999.

Наиболее близким к предлагаемому устройству является устройство для гашения дуги по книге "Электрические и электронные аппараты/Под ред. Ю.К.Розанова. - М.: Энергоатомиздат, 1998, с. 286-287. Это устройство содержит пневматический цилиндр с поршнем и штоком и сопло, направленное в зону горения дуги между подвижным и неподвижным контактами. Пневматический цилиндр жестко связан с подвижным контактом, а шток поршня крепится к неподвижному кронштейну.

Основными недостатками этого устройства являются замедление скорости хода подвижного контакта при отключении, малый ход поршня и возможность появления больших перенапряжений при отключении малых токов. Это объясняется жесткой связью между подвижным контактом и пневматическим цилиндром.

Задача изобретения состоит в разработке устройства для надежного гашения дуги при отключении малых токов быстродействующим коммутационным аппаратом.

Технический результат, который достигается изобретением, состоит в исключении замедления скорости хода подвижного контакта, увеличении хода поршня и уменьшении перенапряжений.

Это достигается тем, что подвижный контакт и шток поршня расположены с зазором во включенном положении с возможностью воздействия подвижного контакта на шток при отключении, при этом ход штока больше хода подвижного контакта в месте расположения штока.

При таком выполнении подвижный контакт в первоначальный момент отключения имеет возможность свободного движения независимо от поршня, выбирая зазор. Этим обеспечивается ускорение отключения, что важно при отключении токов короткого замыкания. Отсутствие жесткой связи штока с неподвижными элементами дает возможность увеличенного хода поршня. При этом для обеспечения надежного гашения дуги за счет подачи требуемого количества воздушной или газовой среды ход штока поршня должен быть больше хода подвижного контакта в месте расположения штока. Кроме того, благодаря движению поршня по инерции после остановки подвижного контакта воздух или газ продолжают воздействовать на дугу более длительно, что способствует уменьшению перенапряжений.

Сущность изобретения поясняется примером выполнения устройства для гашения дуги, где на фиг.1 показан общий вид патентуемого устройства во включенном положении; на фиг.2 - то же самое, в промежуточном положении; на фиг.3 - то же самое, в крайнем выдвинутом положении поршня.

Устройство для гашения дуги при отключении малых токов коммутационным аппаратом, например автоматическим быстродействующим выключателем, содержит пневматический цилиндр 1 с поршнем 2 и штоком 3 и сопло 4, направленное в зону горения дуги между подвижным 5 и неподвижным 6 контактами. Подвижный контакт имеет отверстие 7, через которое проходит шток поршня. Верхняя часть штока снабжена пятой 8. В пневматическом цилиндре установлена возвратная пружина 9. На поршне с противоположной штоку стороны имеется направляющая 10. Между пятой 8 и подвижным контактом 5 во включенном положении имеется зазор b. Возможный ход штока 3 с поршнем 2 больше возможного хода подвижного контакта в месте расположения штока. Для ограничения движения подвижного контакта служит упор 11.

Устройство работает следующим образом.

При движении контакта 5 на отключение первоначально подвижный контакт 5 движется независимо от штока поршня, выбирая зазор b. Это важно в том случае, если выключатель отключает ток короткого замыкания, при этом поршень не замедляет движения подвижного контакта, а дуга под действием электродинамических сил начинает выталкиваться в дугогасительную камеру еще до полного расхождения контактов. Выбрав зазор b, подвижный контакт ударяет по пяте 8 штока 3 (фиг.2). Поршень начинает двигаться вверх, причем за счет своей инерции он продолжает двигаться после остановки подвижного контакта (фиг.3). Воздух или газ, находящиеся в пневматическом цилиндре, через сопло 4 выдуваются в зону горения дуги между подвижным 5 и неподвижным 6 контактами. Если ток в горящей дуге настолько мал, что не может быстро сойти с контактов и войти в дугогасительную камеру под действием электродинамических сил, то дуга гасится потоком выходящего из сопла воздуха или газа.

Таким образом, благодаря независимому движению штока с поршнем отсутствует замедление скорости хода подвижного контакта и обеспечивается значительный ход поршня для подачи требуемого количества воздуха или газа для гашения дуги. Кроме того, более длительное воздействие струи воздуха или газа уменьшает перенапряжения при гашении дуги.

Формула изобретения

Устройство для гашения дуги при отключении малых токов коммутационным аппаратом, содержащее пневматический цилиндр с поршнем и штоком и сопло, направленное в зону горения дуги между подвижным и неподвижным контактами, отличающееся тем, что подвижный контакт и шток поршня расположены с зазором во включенном положении с возможностью воздействия подвижного контакта на шток при отключении, при этом ход штока больше хода подвижного контакта в месте расположения штока.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3