Вакуумный выключатель постоянноготока

 

() )) 828248

0ПИСАНИE

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ баюв Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 03.05.79 (21) 2760497/24-07 (51) М. Кл з

Н OIH 33/66 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 07.05.81. Бюллетень № 17 (45) Дата опубликования описания 07.05.81

Государственный комитет (53) УДК 621.316.54 .(088.8) ло делам изабретений и открытий (72) Авторы изобретения

В. А. Воздвиженский и В. П. Иванов (71) Заявитель (54) ВАКУУМНЫИ ВЫКЛЮЧАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО ТОКА

Изобретение относится к области мощной коммутационной техники, в частности к выключателям постоянного тока высокого напряжения.

Известен вакуумный выключатель посто- 5 янного тока высокого напряжения, содержащий вакуумную дугогасительную камеру, ток в которой принудительно переводится через нуль разрядом предварительно заряженного конденсатора (1). При разряде )О конденсатора ток переходит через нуль с высокой скоростью, затрудняя деионизацию плазмы в межконтактном промежутке и снижая отключаемый ток.

Известен также вакуумный выключатель 15 постоянного тока высокого напряжения (2), в котором для замедления скорости перехода тока через нулевое значение, предложено последовательно с вакуумной дугогасительной камерой включать насыщающийся 20 дроссель.

Выключатель содержит вакуумную дугогасительную камеру, которая разрывает ток при переходе его через нуль во время раз,ряда предварительно заряженного конден- 25 сатора. В цепь вакуумной дугогасительной камеры включен насыщающийся реактор, а разрядная цепь конденсатора включена параллельно вакуумной дугогасительной камере и реактору. Реактор (при протекании 30 через него рабочего тока) насыщен, и его индуктивность сравнительно невелика. При подходе суммарного тока в цепи вакуумной дугогасительной камеры и реактора к нулю, во время разряда конденсатора, реактор выходит из насыщения и его индуктивность становится сопоставимой с индуктивностью отключаемой цепи. Благодаря этому ток в вакуумной дугогасительной камере и реакторе при подходе к нулю спадает медленно, что улучшает условия отключения.

Недостатком известного выключателя является то, что не получается паузы тока из-за тока намагничивания сердечника. Снижение тока намагничивания и увеличение времени ненасыщенного состояния ведут за собой значительное увеличение габаритов выключателя и применение дорогих спецдеталей для сердечника.

Целью изобретения является увеличение отключающей способности и уменьшение габаритов и стоимости выключателя в целом.

Это достигается тем, что в выключателе параллельно вакуумной дугогасительной камере (ВДК) и гасящему контуру подключается шунтирующая цепь, содержащая вентиль, например диод, включенный встречно направлению протекания основного тока в выключателе, в шунтирующую цепь после828248

20 довательно с диодом включается отделитель, последовательно ВДК между точками подключения шунтирующей цепи включается резистор, в том числе нелинейный, или диод, включенный в проводящем направлении по отношению к основному току, протекающему через выключатель, а параллельно шунтирующей цепи устанавливается дополнительный контакт.

На фиг. 1 — 5 показаны принципиальные электрические схемы вакуумного выключателя (пять вариантов) .

Вакуумный выключатель постоянного тока содержит вакуумную дугогасительную камеру 1, которая размыкает цепь во время паузы тока il. Пауза тока создается во время колебательного разряда предварительно заряженного конденсатора 2 через катушку индуктивности 3, ВДК 1 и полупроводниковый диод 4, подключенный параллельно ВДК (фиг. 1). Для включения разрядной цепи используется замыкатель 5.

Когда суммарный ток i„, +4 в ВДК при разряде конденсатора изменит свое направление, диод шунтирует ее и пропускает отрицательную часть тока откл+4= 2.

При этом в ВДК появляется пауза тока.

Если отключения не произойдет в первый полупериод тока 4, то процесс повторится в последующие переходы колебаний тока i>, так как параметры гасящего контура С и L выбраны так, чтобы амплитуда тока i> в течение нескольких периодов превышала отключаемый ток i„„„„,„Диод рассчитан на пропускание импульсного тока при разряде конденсатора через индуктивность и на выдерживание полного восстанавливающего на выключателе напряжения.

Для того, чтобы диод не находился все время под напряжением при разомкнутых контактах ВДК, возможно включение в шунтирующую цепь последовательно с диодом отделителя 6, который включается непосредственно перед моментом отключения и отключается сразу после окончания процесса коммутации, как показано на фиг. 2.

Так как проводимость дуги, горящей на разомкнутых контактах ВДК во время коммутации, может быть сравнима с проводимостью диода в прямом направлении, отрицательная разность тока Lg распределителя между ВДК и диодом пропорционально их проводимости. Для уменьшения составляющей тока i>, протекающей в ВДК, последовательно с ВДК между точками подключения шунтирующей цепи можно включить резистор 7, в том числе нелинейный (фиг. 3). Чтобы исключить совсем часть отрицательной разности тока 4, протекающую через ВДК, последовательно ВДК между точками подключения шунтирующей цепи

60 устанавливают диод 8, включенный в проводящем направлении по отношению к основному току, протекающего через выключатель (фиг. 4). Для того, чтобы диод или резистор все время не находился под током, когда ВДК замкнута, параллельно шунтирующей цепи установлен дополнительный контакт 9, размыкающийся непосредственно перед отключением и замыкающийся сразу после включения ВДК (фиг. 5).

Установка шунтирующей цепи, состоящей из полупроводникового диода, включенного встречно направлению протекания основного тока, позволяет получить паузу тока в вакуумной дугогасительной камере, что приводит к увеличению отключающей способности вакуумного выключателя и уменьшению его габаритов и стоимости.

Формула изобретения

1. Вакуумный выключатель постоянного тока, содержащий вакуумную дугогасительную камеру, параллельно которой включены колебательный контур с замыкателем, отличающийся тем, что, с целью увеличения отключаемого тока и снижения габаритов и стоимости выключателя, параллельно вакуумной дугогасительной камере дополнительно установлена шунтирующая цепь, содержащая вентиль, например диод, включенный встречно току в основной цепи и рассчитанный на полное восстанавливающееся на выключателе напряжение и пропускание импульсного тока колебательного контура.

2, Выключатель по и. 1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что в шунтирующую цепь последовательно с диодом установлен отделитель.

3. Выключатель по п. 1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что последовательно вакуумной дугогасительной камере между точками подключения шунтирующей цепи установлен резистор, например нелинейный.

4, Выключатель по п. 1, отл и ч ающ и йс я тем, что последовательно вакуумной дугогасительной камере между точками подключения шунтирующей цепи установлен диод, который включен в проводящем направлении по отношению к основному току через выключатель.

5. Выключатель по и. 1, отл и ч а ю щи йс я тем, что параллельно шунтирующей цепи установлен;loïo.líèòåëüíûé контакт.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 158320, кл. 21 с, 35/09, 1962.

2. Патент США № 3390305, кл. 317 — 11, 1968.

828248

> I

1.г1 !

L

Составитель В. Попова

Редактор Т. Загребельная Техред И. Заболотнова Корректоры: В. Нам и Л. Орлова

Заказ 903/17 Изд. № 306 Тираж 784 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2