Дугогасительная камера для контактора и контактор для гашения электрической дуги
Изобретение относится к дугогасительной камере для гашения электрической дуги в контакторе. Камера содержит дугогасительное устройство, выдувающее устройство, которое выдувает электрическую дугу в дугогасительное устройство, и множество выполненных в форме ламелей элементов гашения электрической дуги, между которыми образованы проточные каналы. Проточные каналы соответственно имеют участок рассеивания. Участки рассеивания соседних проточных каналов выполнены с различными наклонами, так что выдуваемый воздух отклоняется проточными каналами в различных направлениях. Кроме того, изобретение относится к контактору, содержащему такую дугогасительную камеру. Технический результат - предотвращение скапливания электропроводящей плазмы в дугогасительном устройстве, что повышает надежность коммутации и срок службы контактора. 2 н. и 16 з.п. ф-лы, 7 ил.
Изобретение относится к дугогасительной камере для гашения электрической дуги в контакторе, содержащей дугогасительное устройство, выдувающее устройство, которое выдувает электрическую дугу в дугогасительное устройство, и множество выполненных в форме ламелей элементов гашения электрической дуги, между которыми образованы проточные каналы.
Контакторы с такими дугогасительными камерами применяют например, на железной дороге с целью переключения нагрузок и для отключения электрических цепей с большими токами и высокими напряжениями. В процессе переключения, то есть, при размыкании мест контактов, на них образуется электрическая дуга. Через эту электрическую дугу продолжается протекание тока между контактами. Кроме того, вследствие электрической дуги высвобождается большое количество тепловой энергии, которое приводит к обгоранию контактов и, таким образом, срок службы контактора может уменьшаться. Кроме того, вся область устройства, подвергаемая воздействию электрической дуги, очень сильно нагружается термически. Поэтому применяют дугогасительные камеры, которые приводят к быстрому прерыванию электрической дуги.
В частности, при эксплуатации при переменном токе и постоянном токе должно быть предотвращено скапливание электропроводящей плазмы в дугогасительном устройстве, что приводит к неблагоприятной характеристике переключения контактора. Таким образом, плазму вместе с электрической дугой выдувают при помощи выдувающего устройства в направлении дугогасительного устройства, и плазма выходит через проточные каналы в окружающую среду.
В известных дугогасительных камерах проточные каналы выполнены идентичными и параллельными друг другу, так что выходящая плазма скапливается в области выходных отверстий проточных каналов и может привести к термической нагрузке дугогасительной камеры и, при определенных обстоятельствах, к опасности выхода электрической дуги из дугогасительной камеры.
Поэтому задачей настоящего изобретения является предложить дугогасительную камеру для контактора, которая обладает длительным сроком службы и обеспечивает повышенную надежность.
Для этого согласно изобретению предусмотрено, что проточные каналы соответственно имеют участок рассеивания, при этом участки рассеивания соседних проточных каналов выполнены с различными наклонами, так что образующаяся плазма отклоняется проточными каналами в различных направлениях. В частности, благодаря рассеиванию образующейся плазмы средняя температура на обращенных от области контакта концах проточных каналов существенно снижается, так что предотвращается концентрация плазмы и уменьшается тепловая нагрузка.
В частности, дугогасительное устройство может включать в себя один или несколько направляющих щитков для электрической дуги, которые проводят электрическую дугу при размыкании контактора от мест контакта в дугогасительное устройство. Предпочтительно расположены два направляющих щитка для электрической дуги, которые образуют форму буквы V. Предпочтительно в дугогасительной камере расположено по меньшей мере одно место контакта с неподвижным контактом. Выдувающее устройство предпочтительно образует магнитное выдувающее поле, которое выдувает электрическую дугу в дугогасительное устройство. Это предпочтительно достигается посредством того, что выдувающее устройство имеет по меньшей мере один расположенный по соседству с местом контакта постоянный магнит для образования постоянного магнитного выдувающего поля и/или по меньшей мере одну расположенную по соседству с местом контакта катушку для образования электромагнитного выдувающего поля. Кроме того, выдувающее поле может усиливаться при помощи магнитопроводящих полюсных пластин, которые предпочтительно расположены попарно и параллельно друг другу с промежуточной установкой дугогасительного устройства. Предпочтительно место контакта также расположено между полюсными пластинами, так что в области вокруг места контакта, а именно, в области коммутации, формируется по существу однородное магнитное выдувающее поле. Неподвижный контакт и/или направляющий щиток для электрической дуги предпочтительно расположены таким образом, что образующаяся электрическая дуга ориентирована по существу перпендикулярно магнитному выдувающему полю, так что действующая сила Лоренца максимизируется. Предпочтительно проточные каналы ориентированы по существу в направлении выдувания, так что образующаяся плазма может выдуваться в проточные каналы с малым сопротивлением.
Кроме того, дугогасительная камера может быть как интегрирована в контактор как одно целое с ним, так и выполнена в виде съемной части контактора.
Согласно второму аспекту настоящего изобретения проточные каналы проходят в противоположных направлениях. При этом некоторые участки рассеивания предпочтительно проходят под углом к направлению выдувания, в то время как другие участки рассеивания проходят под таким же углом, и в той же плоскости по отношению к направлению выдувания, однако в противоположном направлении. Это расположение является, в частности, благоприятным, если несколько продольных дугогасительных камер расположены друг рядом с другом, при этом плазма соответственно выходит из дугогасительных камер в их поперечном направлении. Так как несколько расположенных друг рядом с другом дугогасительных камер и, таким образом, несколько контакторов, как правило, размыкаются не одновременно, пространство над участками рассеивания различных дугогасительных камер оптимально используется с целью охлаждения.
Согласно третьему аспекту настоящего изобретения дугогасительное устройство содержит несколько элементов гашения электрической дуги, которые расположены друг рядом с другом, так что между двумя соседними элементами гашения электрической дуги образован по меньшей мере один проточный канал. Предпочтительно проточный канал соответственно образован между всеми соседними элементами гашения электрической дуги. Элементы гашения электрической дуги предпочтительно могут быть выполнены из керамики, так что они соответственно могут быть открыты в наружном направлении одним из своих концов. Таким образом, элементы гашения электрической дуги не обязательно должны быть защищены в наружном направлении посредством дополнительного электрически изолирующего покрытия, так что охлаждение элементов гашения электрической дуги дополнительно улучшается. Проточные каналы могут, но не обязательно должны содержать участок гашения, который расположен вверх по направлению выдувания и образует часть дугогасительного устройства.
Согласно четвертому аспекту настоящего изобретения и с целью экономии затрат элементы гашения электрической дуги выполнены идентичными, при этом соответственно два следующих друг за другом элемента гашения электрической дуги смонтированы повернутыми друг относительно друга на 180°, причем элементы гашения электрической дуги соответственно имеют по меньшей мере одно первое отклоняющее воздух углубление на первой боковой поверхности и по меньшей мере одно второе отклоняющее воздух углубление на второй боковой поверхности, расположенной напротив первой боковой поверхности. При этом первые и вторые углубления наклонены по отношению к направлению выдувания и согласованы друг с другом таким образом, что первые углубления вместе с соседними вторыми углублениями соответственно образуют участок рассеивания, при этом участки рассеивания отклоняют воздух различным образом.
Согласно пятому аспекту настоящего изобретения проточные каналы соответственно имеют изменение поперечного сечения, которое отделяет участок гашения от участка рассеивания. Благодаря этому предотвращается то, что плазма выходит из дугогасительной камеры со слишком большой скоростью, не подвергаясь охлаждению посредством участка рассеивания.
Кроме того, согласно сопряженному аспекту изобретение относится к дугогасительной камере для контактора, при этом дугогасительная камера включает в себя по меньшей мере одно место контакта с неподвижным контактом, по меньшей мере одно дугогасительное устройство, и выдувающее устройство для образования магнитного выдувающего поля, которое выдувает электрическую дугу в дугогасительное устройство, при этом выдувающее устройство содержит по меньшей мере один расположенный по соседству с местом контакта постоянный магнит для образования постоянного магнитного выдувающего поля и/или по меньшей мере одну расположенную по соседству с местом контакта катушку для образования электромагнитного выдувающего поля, так что электрическая дуга, образующаяся при размыкании места контакта, выдувается по меньшей мере в одно дугогасительное устройство, при этом по меньшей мере две магнитопроводящие полюсные пластины расположены параллельно друг другу с промежуточной установкой постоянного магнита и/или катушки, так что выдувающее действие обеспечивается магнитными полями для управления электрической дугой в предназначенной для нее области.
Такая дугогасительная камера известна по состоянию техники, например, из ЕР 2230678 А2. Дугогасительная камера содержит изнашивающиеся элементы, которые часто должны проверяться и при необходимости заменяться. Кроме того, такая дугогасительная камера с постоянными магнитами и/или с катушкой является очень тяжелой и поэтому должна жестко механически соединяться с базовым элементом.
Поэтому задачей настоящего изобретения является предложить дугогасительную камеру, которая может легко сниматься и одновременно хорошо закрепляться по отношению к базовому элементу контактора.
Задача решена посредством того, что по меньшей мере одна из полюсных пластин выполнена в виде поворотного фиксатора, при помощи которого дугогасительная камера в разблокированном состоянии может отсоединяться от базового элемента контактора, а в заблокированном состоянии может соединяться с базовым элементом контактора с геометрическим замыканием. Предпочтительно на обращенной к базовому элементу стороне поворотная полюсная пластина имеет крюк или выступ, в то время как базовый элемент имеет соответствующий палец или же уступ. В частности, дугогасительная камера может иметь изолирующий корпус, при этом полюсная пластина расположена снаружи корпуса, так что она хотя и связана магнитно, однако не соединена электрически с токопроводящими элементами в корпусе. Благодаря размерам и стабильности полюсных пластин обеспечена прочность блокирующего устройства без дополнительных элементов.
Согласно седьмому аспекту настоящего изобретения блокирующий рычаг эксцентрично соединен с возможностью поворота с поворотной полюсной пластиной и удерживается посредством держателя таким образом, что поворотное перемещение полюсной пластины приводит к поступательному перемещению блокирующего рычага. При этом ось поворота полюсной пластины расположена на расстоянии от оси поворота блокирующего рычага и, таким образом, эксцентрично.
Согласно восьмому аспекту настоящего изобретения блокирующий рычаг на одном конце соединен с возможностью поворота с полюсной пластиной, а на противоположном свободном конце удерживается посредством держателя, включающего в себя подвижное предохранительное блокирующее устройство, которое в заблокированном состоянии полюсной пластины прижато пружинным элементом в положение блокировки над свободным концом, так что посредством предохранительного блокирующего устройства предотвращается поступательное перемещение блокирующего рычага, и, таким образом, также поворотное перемещение полюсной пластины. Предпочтительно держатель может быть выполнен на одной половине корпуса как одно целое с ней. Свободным концом предпочтительно является обращенный от выдувающего устройства конец, так что подвижное предохранительное блокирующее устройство легко доступно со стороны дугогасительной камеры, обращенной от базового элемента.
Согласно девятому аспекту настоящего изобретения размещенный на блокирующем рычаге элемент индикации является в разблокированном состоянии видимым, а в заблокированном состоянии - невидимым. Предпочтительно свободный конец блокирующего рычага соответственно отмечен цветом, который в заблокированном состоянии закрыт подвижным предохранительным блокирующим устройством и, таким образом, не виден.
Согласно десятому аспекту настоящего изобретения поворотное перемещение поворотной полюсной пластины в обоих направлениях соответственно ограничено упорными поверхностями. Благодаря этому обеспечено, что поворотная полюсная пластина во время монтажа или же во время проверки не входит нежелательным образом в контакт с другими элементами.
Согласно одиннадцатому аспекту настоящего изобретения выдувающее устройство включает в себя как по меньшей мере одну катушку с поворотной первой полюсной пластиной, так и по меньшей мере один постоянный магнит с неподвижной в отношении поворота второй полюсной пластиной, при этом первая и вторая полюсные пластины отделены друг от друга промежуточным зазором и смонтированы в одной плоскости. Предпочтительно полюсные пластины соответственно расположены попарно таким образом, что катушка расположена между двумя поворотными полюсными пластинами, а постоянный магнит расположен между двумя неподвижными в отношении поворота полюсными пластинами.
Согласно двенадцатому аспекту настоящего изобретения упорная поверхность выполнена посредством корпуса дугогасительной камеры.
Согласно следующему сопряженному аспекту настоящего изобретения оно относится кроме того к дугогасительной камере для контактора, которая включает в себя по меньшей мере одно место контакта с неподвижным контактом, дугогасительное устройство и выдувающее устройство, которое выдувает электрическую дугу в дугогасительное устройство.
К моменту подачи заявки существовало предубеждение специалистов, что механические контакторы, в противоположность полупроводниковым контакторам, не требуют отводящего тепло охлаждающего элемента. Тепловой режим механических контакторов обычно удерживался в рамках посредством того, что, например, указывались низкие граничные мощности, или назначались увеличенные размеры контактных пластин. Однако изобретатели неожиданным образом установили, что более высокая полезная мощность контактора может быть без больших затрат обеспечена посредством того, что на известной ранее дугогасительной камере размещен охлаждающий элемент, который соединен с неподвижным контактом с возможностью проведения тепла. Неподвижный контакт может быть, в частности, выполнен из листового металла и, таким образом, может иметь большую поверхность контакта в области коммутации вблизи места контакта. Благодаря этому посредством охлаждающего элемента может быть особенно эффективно достигнуто охлаждение области коммутации.
Кроме того, согласно четырнадцатому аспекту настоящего изобретения дугогасительная камера имеет электрически изолирующий корпус, при этом неподвижный контакт проходит через корпус и тем самым образует электрический присоединительный элемент, на котором смонтирован охлаждающий элемент.
Согласно следующему сопряженному аспекту настоящего изобретения оно относится кроме того к дугогасительной камере для контактора, включающей в себя по меньшей мере одно место контакта с неподвижным контактом, дугогасительное устройство, содержащее направляющий щиток для электрической дуги, при этом вблизи места контакта между направляющим щитком для электрической дуги и неподвижным контактом предусмотрен воздушный зазор, и выдувающее устройство для образования магнитного выдувающего поля, которое выдувает электрическую дугу в дугогасительное устройство, причем выдувающее устройство включает в себя по меньшей мере один расположенный по соседству с местом контакта постоянный магнит для образования постоянного магнитного выдувающего поля и/или по меньшей мере одну расположенную по соседству с местом контакта катушку для образования электромагнитного выдувающего поля, так что электрическая дуга, образующаяся при размыкании места контакта, выдувается по меньшей мере в одно дугогасительное устройство, при этом между воздушным зазором и постоянным магнитом и/или катушкой расположена защитная облицовка, проходящая от неподвижного контакта к направляющему щитку для электрической дуги.
Такая дугогасительная камера известна, например, из ЕР 2230678 А2. Там описана защитная облицовка, которая наклеена на корпус.
Поэтому задачей изобретения является также предложить дугогасительную камеру, в которой защитная облицовка надежно закреплена и может легко заменяться.
Задача решена посредством того, что защитная облицовка выполнена с возможностью вдвигания в направлении дугогасительного устройства и, таким образом, расположена с возможностью замены. В частности, защитная облицовка предпочтительно должна быть выполнена с возможностью вдвигания под направляющий элемент для электрической дуги снизу, в направлении дугогасительного устройства.
Согласно шестнадцатому аспекту настоящего изобретения защитная облицовка закреплена посредством паза или выступа, которые проходят перпендикулярно поверхностям неподвижного контакта. Кроме того, дугогасительная камера может иметь корпус, который для размещения постоянного магнита или катушки имеет внутренние ограничительные стенки, расположенные перпендикулярно боковым стенкам корпуса. Предпочтительно защитная облицовка закреплена посредством паза или выступа на таких внутренних ограничительных стенках и ограничена в направлении магнитного выдувающего поля или же в направлении центральной оси катушки, или в направлении юг-север постоянного магнита боковыми стенками корпуса.
Предпочтительно в качестве материала для защитной облицовки и/или для элементов гашения электрической дуги применяют керамику, например, стеатит или кордерит, чтобы обеспечить возможность простого выполнения и хорошей защиты от повреждений электрической дугой.
Согласно следующему сопряженному аспекту настоящего изобретения оно относится также к контактору для эксплуатации при постоянном и/или при переменном токе, содержащему по меньшей мере один подвижный контакт, при этом контактор имеет дугогасительную камеру согласно одному из приведенных выше аспектов.
Согласно восемнадцатому аспекту настоящего изобретения контактор содержит базовый элемент с механизмом блокировки, который взаимодействует с поворотной полюсной пластиной, так что дугогасительная камера может относительно легко блокироваться с базовым элементом и разблокироваться относительно него.
Различные варианты выполнения могут комбинироваться друг с другом полностью или со ссылками на другие признаки, а также вариант выполнения может быть дополнен посредством других описанных признаков.
Ниже изобретение поясняется подробнее при помощи чертежей. На них изображено:
фиг. 1 - вид спереди контактора, содержащего дугогасительную камеру и базовый элемент, в заблокированном состоянии, согласно первому варианту выполнения,
фиг. 2 - увеличенное изображение блокирующего механизма,
фиг. 3 - перспективное изображение дугогасительной камеры согласно второму варианту выполнения с двумя охлаждающими элементами,
фиг. 4 - перспективный местный вид с двумя подвижными предохранительными блокирующими устройствами,
фиг. 5 - изображение в сечении контактора согласно первому варианту выполнения,
фиг. 6 - увеличенное изображение сечения VI-VI на фиг. 5, и
фиг. 7 - увеличенный перспективный местный вид элемента гашения электрической дуги с участком рассеивания.
На фиг. 1 показан вид спереди контактора 1. Контактор 1 включает в себя базовый элемент 3 с приводом 5 для приведения в действие подвижных контактов, которые на фиг. 1 не показаны. На базовом элементе 3 расположена дугогасительная камера 7, соединенная с ним с геометрическим замыканием. Дугогасительная камера 7 выполнена с двумя электрическими присоединительными элементами 9а, 9b, по существу зеркально симметричной по отношению к центральной оси 8. Кроме того, дугогасительная камера также выполнена симметричной относительно плоскости, так что показанная передняя сторона дугогасительной камеры 7 идентична задней стороне (не показана). Кроме того, дугогасительная камера 7 имеет четыре поворотные полюсные пластины 11 и четыре неподвижные полюсные пластины 13, которые попарно расположены в корпусе 15 дугогасительной камер 7 на передней и задней сторонах. При этом показаны лишь две поворотные и две неподвижные полюсные пластины 11а, b и 13а, b.
Кроме того, на обращенной от базового элемента 3 верхней стороне посредством корпуса 15 дугогасительной камеры 7 образован держатель 19а, при этом два блокирующих рычага 17а, b удерживаются держателем 19а между полукруглой пластиной 21а держателя и корпусом 15 таким образом, что обеспечивается возможность поступательного перемещения блокирующих рычагов 17а, b вдоль их продольной оси. На обращенных от держателя 19а концах блокирующие рычаги 17а, b соответственно установлены в опорах с возможностью поворота вокруг оси 18а, b на соответствующих поворотных полюсных пластинах 11а, 11b. Оси 18а, b поворота блокирующих рычагов 17а, b расположены вблизи центральной оси 8, в то время как оси 12а, b поворота поворотных полюсных пластин 11а, b расположены на расстоянии от центральной оси 8. Каждая поворотная полюсная пластина 11а, b имеет выступающий сбоку приводной рычаг 23а, b, который предусмотрен над соответствующим электрическим присоединительным элементом 9а, b, так что поворотные полюсные пластины 11а, b при помощи приводного рычага 23а, b могут легче приводиться в действие. Таким образом, ограничены перемещения поворота левой поворотной полюсной пластины 11а по часовой стрелке, а правой поворотной полюсной пластины 11b - против часовой стрелки. В соответствующем противоположном направлении перемещения поворота ограничены вторыми упорными поверхностями 31а, b на корпусе (см. фиг. 1). На обращенных от вторых упорных поверхностей 31 сторонах на каждой поворотной полюсной пластине 11а, b соответственно выполнен крюк 33а, b. В заблокированном состоянии, показанном на фиг. 1, соответственно один из пальцев 35а, b базового элемента 3 входит в зацепление в один из крюков 33а, b, так что дугогасительная камера 7 не может сниматься с базового элемента 3 и соединена с ним с геометрическим замыканием.
На фиг. 2 показан увеличенный вид блокирующего механизма, по существу состоящего из крюков 33а, b и пальцев 35а, b.
На фиг. 3 показана дугогасительная камера 7 согласно второму варианту выполнения, при этом камера 7 отличается от дугогасительной камеры согласно первому варианту выполнения, показанному на фиг. 1 и 2, по существу лишь тем, что на электрических присоединительных элементах 9а, b предусмотрены два охлаждающих элемента 37а, b. Элементы, которые имеют идентичные или аналогичные функции, как в первом варианте выполнения, обозначены на фиг. 3 идентичными номерами позиций, так что приведенное выше описание к фиг. 1 и 2 имеет силу также для второго варианта выполнения.
Охлаждающие элементы 37а, b имеют ряд охлаждающих ребер 39, которые расположены вдоль периферийного направления охлаждающих элементов 37а, b. Болт, выполненный в качестве электрического присоединительного элемента, соответственно размещен в центральном отверстии охлаждающих элементов 37а, b, так что плоскость присоединительного элемента повышается на толщину охлаждающих элементов 37а, b. На нижней стороне охлаждающих элементов 37а, b (не показана) выполненные в качестве электрических присоединительных элементов 9а, b болты соответственно закреплены на выполненной в качестве неподвижного контакта контактной пластине, которая проходит через корпус 15. Благодаря охлаждающим элементам 37а, b электрические присоединительные элементы 9а, b и неподвижные контакты охлаждаются более эффективно.
На обращенной от базового элемента верхней стороне корпуса 15 предусмотрена продольная квадратная свободная поверхность, так что выполненные в форме ламелей элементы 41 гашения электрической дуги открыты по направлению вверх. Между элементами 41 гашения электрической дуги показано множество выходных отверстий 43 проточных каналов, которые соответственно образованы между двумя соседними элементами 41 гашения электрической дуги.
Корпус 15 состоит из двух половин 15а, b корпуса, которые соединены друг с другом посредством соединительных пальцев 45, соответственно содержащих внутреннее отверстие. Кроме того, на верхней стороне корпуса 15 предусмотрены два держателя 19а, b, соответственно содержащих пластину 21а, b держателя, которая подробнее поясняется со ссылкой на фиг. 4.
Как показано на фиг. 4, каждый держатель 19а, b включает в себя прежде всего полукруглую пластину 21а, b держателя, которая при помощи винта закреплена на корпусе 15 с промежуточным расположением свободных концов блокирующих рычагов 17а, b. Пластина 21а, b держателя выполнена с двумя боковыми носиками 47 таким образом, что блокирующие рычаги 17а, b в окружном направлении ограничены и по существу являются свободно подвижными вдоль своей продольной оси. В разблокированном состоянии поворотной полюсной пластины 11b свободный конец соответствующего блокирующего рычага 17b выступает наружу над верхним краем корпуса 15, так что благодаря специфическому цветовому обозначению блокирующих рычагов 17а, b пользователь может очень легко определить состояние. В заблокированном состоянии блокирующие рычаги 17а, b проходят лишь до верхнего края пластины 21а, b держателя. В этом случае подвижное предохранительное блокирующее устройство 49а, b посредством пружинного элемента (не показан) прижимается в положение блокировки, а именно, из показанного на фиг. 4 положения по направлению к пластине 21а, b держателя, так что подвижное предохранительное блокирующее устройство 49а, b перекрывает свободные концы блокирующих рычагов 17а, b. Таким образом, благодаря предохранительному блокирующему устройству 49а, b предотвращается непреднамеренное поступательное перемещение блокирующего рычага 17а, b.
На фиг. 5 показан вид спереди в сечении внутренней части контактора 1 согласно первому варианту выполнения. Однако приведенные ниже пояснения имеют силу также для второго варианта выполнения. Контактор 1 включает в себя два места 52, 53 контакта, соответственно содержащие по одному неподвижному контакту 54, 55 и по одному подвижному контакту 56, 57. Подвижные контакты 56, 57 обоих мест 52, 53 контакта расположены на общей контактной перемычке 58. Контактная перемычка 58 может перемещаться при помощи магнитного привода и переводиться из замкнутого положения контактора 1, в котором подвижные контакты 56, 57 касаются неподвижных контактов 54, 55, и таким образом места 52, 53 контакта являются замкнутыми, в разомкнутое положение. В разомкнутом положении подвижные контакты 56, 57 отделены от неподвижных контактов 54, 55. Вследствие больших токов и высоких напряжений, которые коммутируются при помощи контактора, при размыкании мест 52, 53 контакта между соответствующим неподвижным контактом 54, 55 и соответствующим подвижным контактом 56, 57 образуется электрическая дуга 65, 66.
По соседству с неподвижными контактами 54, 55 на каждом месте 52, 53 контакта расположен направляющий щиток 59, 60 для электрической дуги, при этом направляющие щитки 59, 60 для электрической дуги изолированы от соответствующего неподвижного контакта 54, 55 посредством воздушного зазора 61, 62. Направляющие щитки 59, 60 для электрической дуги сформированы таким образом, что они образуют между местами 52, 53 контакта направляющую шахту 69 для электрической дуги, которая проходит по существу перпендикулярно продольной протяженности контактной перемычки 58 и через которую электрическая дуга 65 или 66 (в зависимости от направления прохождения электрической дуги) выдувается при помощи выдувающих полей постоянных магнитов 63, 64 и/или выдувающих катушек 67, 68 в направлении дугогасительного устройства 74.
Выдувающие катушки 67, 68 расположены по существу между поворотными полюсными пластинами 11а, b, в то время как постоянные магниты 63, 64 расположены по существу между неподвижными полюсными пластинами 13а, 13b. На фиг. 5 полюсные пластины 11а, b, 13а, b не показаны. Таким образом, создается однородное выдувающее поле, которое эффективно выдувает электрическую дугу 65, 66 в дугогасительное устройство 74.
На каждом из обоих мест 52, 53 контакта по соседству с воздушным зазором 61, 62 расположена защитная облицовка 75, 76. Защитные облицовки 75, 76 соответственно расположены между воздушным зазором 61, 62, постоянными магнитами 63, 64, неподвижными контактами 54, 55 и направляющими щитками 59, 60 для электрической дуги, и проходят от соответствующих неподвижных контактов 54, 55 вверх к соответствующим направляющим щиткам 59, 60 для электрической дуги. Таким образом, посредством защитных облицовок 75, 76, неподвижных контактов 54, 55 и соответствующих направляющих щитков 59, 60 для электрической дуги образуется замкнутое пространство, так что постоянные магниты 63, 64 и выдувающие катушки 67, 68 защищены от электрической дуги и образующейся вследствие нее плазмы, если электрическая дуга 65, 66 проникает в замкнутое пространство при активировании выдувающих катушек 67, 68. Для закрепления защитных облицовок 75, 76 предусмотрено, что каждый из двух образованных корпусом цилиндрических захватов 77, 78 постоянных магнитов 63, 64 имеет выступ, который проходит в направлении магнитного выдувающего поля, или же в направлении север-юг постоянных магнитов 63, 64. Защитные облицовки 75, 76 соответственно имеют паз 79, посредством которого защитные облицовки 75, 76 удерживаются на захватах 77, 78. Таким образом, защитные облицовки 75, 76 также расположены с возможностью вдвигания в направлении дугогасительного устройства и с возможностью замены.
Защитные облицовки 75, 76 выполнены из устойчивого к электрической дуге материала. Предпочтительно для этого применяют керамический материал, в частности, стеатит или кордерит. Эти материалы обладают определенной пористостью, так что они являются относительно стабильными даже при скачках температуры. Это необходимо, в частности, потому, что температура электрической дуги составляет до 20000°К.
В дугогасительном устройстве 74 над направляющими щитками 59, 60 для электрической дуги расположено множество элементов 41 гашения электрической дуги, выполненных в форме ламелей. Между элементами 41 гашения электрической дуги выполнены проточные каналы, поясняемые ниже, которые проходят от направляющих щитков 59, 60 для электрической дуги по существу в вертикальном направлении вверх. Благодаря этому воздух и при определенных обстоятельствах плазма, которая образуется между контактами 54, 55, 56, 57, а также между направляющими щитками 59, 60 для электрической дуги, выдувается в проточные каналы и, таким образом, охлаждается элементами 41 гашения электрической дуги.
На фиг. 6 показано увеличенное изображение сечения VI-VI на фиг. 5. Элементы 41 гашения электрической дуги и проточные каналы 82 разделяются соответственно на участок 80 рассеивания и участок 81 гашения, при этом участок 80 рассеивания соответственно отделен от участка 81 гашения двумя разделительными перемычками 83. В участке гашения соответственно предусмотрен клин 84, который сужается от разделительных перемычек 83 по направлению к направляющим щиткам 60 для электрической дуги. Над разделительными перемычками на боковой поверхности элемента 41 гашения электрической дуги выполнено отклоняющее воздух углубление. Второе отклоняющее воздух углубление выполнено на задней стороне (не показана), при этом второе углубление проходит в противоположном направлении. Элементы 41 гашения электрической дуги расположены пачкой друг рядом с другом, при этом два следующих друг за другом элемента 41 гашения электрической дуги соответственно смонтированы с поворотом друг по отношению к другу на 180°. Благодаря этому элементы 41 гашения электрической дуги могут быть выполнены идентичными и формировать две группы участков 80 рассеивания с противоположными направлениями. В отклоняющих воздух углублениях 87 соответственно выполнены отклоняющие ребра 85 с закруглением, так что воздух может отклоняться более эффективно.
На фиг. 7 показан увеличенный перспективный местный вид участка 80 рассеивания. На высоте разделительных перемычек 83 изменение поперечного сечения образовано посредством того, что между двумя разделительными перемычками 83 выполнено углубление 86. Изменение поперечного сечения служит для того, чтобы эффективнее охлаждать и отклонять воздух или же плазму.
1. Дугогасительная камера для гашения электрической дуги в контакторе (1), содержащая
дугогасительное устройство (74),
выдувающее устройство (63, 64, 67, 68), которое выдувает электрическую дугу (65, 66) в дугогасительное устройство (74), и
множество выполненных в форме ламелей элементов (41) гашения электрической дуги, между которыми образованы проточные каналы (82),
отличающаяся тем, что
проточные каналы (82) соответственно имеют участок (80) рассеивания, при этом участки (80) рассеивания соседних проточных каналов (82) выполнены с различными наклонами, так что выдуваемый воздух отклоняется проточными каналами (82) в различных направлениях.
2. Дугогасительная камера по п. 1, отличающаяся тем, что проточные каналы (82) проходят в противоположных направлениях.
3. Дугогасительная камера по п. 1 или 2, отличающаяся тем, что
дугогасительное устройство (74) содержит множество элементов (41) гашения электрической дуги, которые расположены рядом друг с другом, так что между двумя соседними элементами (41) гашения электрической дуги образован по меньшей мере один проточный канал (82).
4. Дугогасительная камера по п. 1 или 2, отличающаяся тем, что
элементы (41) гашения электрической дуги выполнены идентичными,
при этом два следующих друг за другом элемента (41) гашения электрической дуги соответственно смонтированы с поворотом по отношению друг к другу на 180°,
причем элементы (41) гашения электрической дуги соответственно имеют по меньшей мере одно первое отклоняющее воздух углубление на первой боковой поверхности и по меньшей мере одно второе отклоняющее воздух углубление на второй боковой поверхности, расположенной напротив первой боковой поверхности,
при этом первое углубление и второе углубление расположены под углом к направлению выдувания и согласованы друг с другом таким образом, что первые углубления вместе с соседними вторыми углублениями образуют участок (80) рассеивания, так что участки (80) рассеивания соответственно отклоняют воздух различным образом.
5. Дугогасительная камера по п. 1 или 2, отличающаяся тем, что проточные каналы (82) соответственно имеют изменение поперечного сечения, которое отделяет участок (81) гашения от участка (80) рассеивания.
6. Дугогасительная камера для контактора, в частности, по п. 1 или 2, в которой
дугогасительная камера (7) включает в себя по меньшей мерее одно место (52, 53) контакта с неподвижным контактом (54, 55), по меньшей мере одно дугогасительное устройство (74) и выдувающее устройство (63, 64, 67, 68) для образования магнитного выдувающего поля, которое выдувает электрическую дугу (65, 66) в дугогасительное устройство (74),
при этом выдувающее устройство (63, 64, 67, 68) содержит по меньшей мере один расположенный по соседству с местом (52, 53) контакта постоянный магнит (63, 64) для образования постоянного магнитного выдувающего поля и/или по меньшей мере одну расположенную по соседству с местом (52, 53) контакта катушку (67, 68) для образования электромагнитного выдувающего поля, так что электрическая дуга (65, 66), образующаяся при размыкании места (52, 53) контакта, выдувается по меньшей мере в одно дугогасительное устройство (74),
при этом по меньшей мере две магнитопроводящие полюсные пластины (11, 13) расположены параллельно друг другу с промежуточной установкой постоянного магнита (63, 64) и/или катушки (67, 68), так что выдувающее действие усиливается посредством магнитных полей для управления электрической дугой,
отличающаяся тем, что
по меньшей мере одна из полюсных пластин (11, 13) выполнена в виде поворотного фиксатора, при помощи которого дугогасительная камера (7) в разблокированном состоянии выполнена с возможностью отсоединения от базового элемента (3) контактора (1), а в заблокированном состоянии с возможностью соединения с базовым элементом (3) контактора (1) с геометрическим замыканием.
7. Дугогасительная камера по п. 6, отличающаяся тем, что
блокирующий рычаг (17) эксцентрично соединен с возможностью поворота с поворотной полюсной пластиной (11) и удерживается при помощи держателя (19) таким образом, что перемещение поворота полюсной пластины (11) приводит к поступательному перемещению блокирующего рычага (17).
8. Дугогасительная камера по п. 7, отличающаяся тем, что
блокирующий рычаг (17) на одном конце соединен с возможностью поворота с полюсной пластиной (11), а на противоположном свободном конце удерживается посредством держателя (19), включающего в себя подвижное предохранительное блокирующее устройство (49), которое в заблокированном состоянии полюсной пластины (11) прижато при помощи пружинного элемента в положение блокировки над свободным концом, так что поступательное перемещение блокирующего рычага (17) предотвращается предохранительным блокирующим устройством (49).
9. Дугогасительная камера по п. 8, отличающаяся тем, что элемент индикации, размещенный на блокирующем рычаге (17), в разблокированном состоянии является видимым, а в заблокированном состоянии - невидимым.
10. Дугогасительная камера по п. 6, отличающаяся тем, что перемещение поворота поворотной полюсной пластины (11) в обоих направлениях соответственно ограничено посредством упорных поверхностей (33 и 35, 31).
11. Дугогасительная камера по п. 10, отличающаяся тем, что
выдувающее устройство (63, 64, 67, 68) включает в себя как по меньшей мере одну катушку (67, 68) с поворотной первой полюсной пластиной (11), так и по меньшей мере один постоянный магнит (63, 64) с неподвижной в отношении поворота второй полюсной пластиной (13), при этом первая и вторая полюсные пластины (11, 13) отделены друг от друга посредством промежуточного зазора.
12. Дугогасительная камера по п. 10 или 11, отличающаяся тем, что упорная поверхность (33 и 35) образована посредством корпуса.
13. Дугогасительная камера для контактора, в частности, по п. 1 или 2, включающая в себя
по меньшей мере одно место (52, 53) контакта с неподвижным контактом (54, 55),
дугогасительное устройство (74) и
выдувающее устройство (63, 64, 67, 68), которое выдувает электрическую дугу (65, 66) в дугогасительное устройство (74),
отличающаяся наличием охлаждающего элемента (37), который соединен с возможностью проведения тепла с неподвижным контактом (54, 55).
14. Дугогасительная камера по п. 13, отличающаяся тем, что
кроме того, она имеет электрически изолирующий корпус (15), при этом неподвижный контакт (54, 55) проходит через корпус (15) и тем самым образует электрический присоединительный элемент (9), на котором смонтирован охлаждающий элемент (37).
15. Дугогасительная камера для контактора, в частности, по п. 1 или 2, включающая в себя
по меньшей мере одно место (52, 53) контакта с неподвижным контактом,
дугогасительное устройство (74) с направляющим щитком (59, 60) для электрической дуги, при этом между направляющим щитком (59, 60) для электрической дуги и неподвижным контактом (54, 55) вблизи места (52, 53) контакта предусмотрен воздушный зазор, и
выдувающее устройство (63, 64, 67, 68) для образования магнитного выдувающего поля, которое выдувает электрическую дугу (65, 66) в дугогасительное устройство,
причем выдувающее устройство (63, 64, 67, 68) включает в себя по меньшей мере один расположенный по соседству с местом (52, 53) контакта постоянный магнит (63, 64) для образования постоянного магнитного выдувающего поля и/или по меньшей мере одну расположенную по соседству с местом (52, 53) контакта катушку (67, 68) для образования электромагнитного выдувающего поля, так что электрическая дуга, образующаяся при размыкании места (52, 53) контакта, выдувается по меньшей мере в одно дугогасительное устройство (74),
при этом между воздушным зазором и постоянным магнитом (63, 64) и/или катушкой (67, 68) расположена защитная облицовка (75, 76), проходящая от неподвижного контакта (54, 55) к направляющему щитку (59, 60) для электрической дуги,
отличающаяся тем, что
защитная облицовка (75, 76) расположена с возможностью вдвигания в направлении дугогасительного устройства (74) и, таким образом, с возможностью замены.
16. Дугогасительная камера по п. 15, отличающаяся тем, что
защитная облицовка (75, 76) закреплена при помощи паза (79) или выступа, которые проходят перпендикулярно поверхностям неподвижного контакта (54, 55) и/или направляющего щитка (59, 60) для электрической дуги.
17. Контактор для эксплуатации при постоянном токе и/или при переменном токе, содержащий по меньшей мере один неподвижный контакт (56, 57), отличающийся наличием дугогасительной камеры (7) по одному из пп. 1-16.
18. Контактор по п. 17, содержащий дугогасительную камеру по одному из пп. 6-12, отличающийся тем, что
контактор (1) содержит базовый элемент (3) с блокирующим механизмом, который взаимодействует с поворотной полюсной пластиной (11), так что дугогасительная камера (7) может блокироваться с базовым элементом (3) и разблокироваться относительно него.
