Индукционно-динамический выключатель постоянного тока

 

Союз Советских

Социалистических республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

< >905913 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22)Заявлено 18.0 1.79 (21) 2714737/24-07 с присоелинениент заявки М (23) Приоритет

Опубликовано 15.02.82. Бюллетень 1те 6, Дата опубликования описания 15.02,82. (5I)M. Кл.

Н 01 Н 77/10

Государственный квинтет по делан наобретеннй н открытнй (53) УДК 621. 316...57(088.8) О.Б.Врон, В.M.Ïåòðoâ, В.П.Горенышев, 10.Ф.Братанчук и В.Л.Беляев (72) Авторы изобретения м.дю . ч

1 3 44амт1тт.т

Fg ттн т1 1ф„". q 4

%На.итти тт g. -. (71) Заявитель (54) ИНДУКЦИОННО-ДИНАМИЧЕСКИЙ BbKJIIO×ÀÒÅËÜ

ПОСТОЯННОГО ТОКА

Изобретение относится к защитным максимальным автоматическим выключателям.и предназначено для защиты электрических систем постоянного тока с помощью коммутационных электрических аппаратов, применяющихся в различных областях народного хозяйства, в частности в электротехнической промышленности.

Известны быстродействующие автоматические выключатели, содержащие контактную систему с шарнирным токоподводом, в цепи главных и дугогасительных контактов, связанную с приводным устройством с помощью механизма свободного расцепления и пружины. Указанный расцепитель устанавливается на изоляционной стенке и осуществляет защиту по скорости нарастания тока защищаемой цепи. Катушка установлена в стенке, а диск закреплен на скобе. При срабатывании диска скоба ударом пово-, рачивается, Механизм свободного расцепления расцепляется, и автоматический выключатель отключается (I j.

Однако для указанного устройства характерно недостаточно высокое быстродействие, обусловленное тем, что динамический расцепитель, возI действует не непосредственно на контактную систему, а на замок, удержИвающий контактную систему во вклю10 ченном положении, на отпирание которого затрачивается определенное время.

Известен также индукционно-динамический выключатель постоянного

15 тока, содержащий систему управления, выполненную в виде емкости, управляемого разрядника и катушки, соединенной последовательно с емкостью, и неподвижный и подвижный контакты (2).

Однако для этого .устройства характерно недостаточно высокое быстродействие, так как для того, что905913 бы динамический расцепитель воздействовал на контактную систему, необходимо отпереть замок, удерживающий контактную систему во включенном положении, на что затрачивается определенное время. Кроме того, учитывая, что разделение основных контактов происходит в тот момент, когда ток к.з. имеет достаточно большую величину, появляется эрозия 1О указанных контактов.

Целью изобретения является повышение быстродействия выключателя и долговечности электрических контактов. 15

Поставленная цель достигается тем, что в иццукционно-динамическом выключателе, содержащем систему управления, выполненную в виде конденсатора, управляемого разрядника 20 и катушки, соединенной последовательно с конденсатором, и неподвижный и подвижный контакты, выключатель снабжен пережимным токоограничивающим узлом, выполненным в виде цилин- 25 дрического индуктора, внутри которого расположен концентратор магнитного поля, керамической трубки, торцы которой охвачены токопроводами в виде стаканов, элементов перемен-. 5р ного объема и клапанов, расположенных с торцов керамической трубки, причем керамическая трубка, элементы переменного объема и упомянутые стакаьп.t заполнены жидким металлом, пере- З5 жимной токоограничивающий узел электрически связан с контактной системой выключателя, а цилиндрический индуктор соединен с системой управления.

На чертеже изображен предлагаемый выключатель.

Индукционно-динамический выключатель содерыют систему управления

1, конденсатор 2 с системои заряда

3, управляемый разрядник 4, катушку

5, прижатый к катушке контакт,.6, выполненный, например, в форме диска, неподвижный контакт 7, пережимной узел, содержащий цилиндрический индуктор 8 с помещенным в него концентратором магнитного поля 9, размещенную внутри концентратора керамическую трубку 10,, заполненную жидким металлом 11, ограниченную на концах металлическими токопроводами

12, выполненными в виде стаканов, и элементами 13 переменного объема с расположенными внутри них клапанами 14.

Индукционно-динамический выключатель работает следующим образом.

Ток к.з.,проходя через металлические токопроводы !2, выполненные в виде стаканов, жидкий металл 11, неподвижный контакт 7.и подвижный контакт 6, регистрируется на входе пережимного токоограничивающего. устройства по амплитуде системой управления 1, которая выдает сигнал на включение управляемого разрядника 4.

При включении разрядника 4 происходит разряд конденсатора 2 на катушку

5 и последовательно соединенный с ней цилиндрический индуктор 8 ° Протекающий по индуктору 8 импульсный разрядный ток создает импульсное магнитное поле, которое наводит вихревой ток в концентраторе магнитного поля 9, который в свою очередь наводит импульсное магнитное поле в зазоре между концентратором и жидкИм металлом 11. Взаимодействие вихревого тока в жидком металле с импульсным магнитным полем концентратора создает электродинамическую силу, воздействующую на жидкий металл. Металл

11 в месте воздействия электродинамической силы пережимается, уменьшая диаметр канала и создавая в месте пережима большую плотность тока к.з., что в свою очередь ведет к еще большему локальному пережиму канала за счет взаимодействия азимутального магнитного поля и осевого тока канала. Металл 11 в канале быстра вскипает, пары вскипевшего металла разделяют жидкий металл и вытесняют его в.металлические токопроводы 12 и элементы 13 переменного объема. Канал в керамической трубке 10 на какой-то промежуток времени становится неэлектропроводным и в этот же момент происходит разведение неподвижного контакта 7 и подвижного контакта 6 за счет электродинамического Роздействия от протекающего по катушке 5 разрядного тока и вихревого тока в подвижном контакте 6.

За счет введения в выключатель пережимного токоограничивающего устройства разведение основных контак»,тов происходит одновременно с закиганием дуги в канале керамической трубки, т.е. токоограничение начи90

Формула изобретения нается в момент, когда контакты не разомкнуты, что в значительной степени повышает быстродействие предлагаемого выключателя по сравнению с известными, в которых контактная система замыкается только после отпирания замка. Вместе с тем разведение основных контактов выключателя осуществляется при меньшей энергии емкостного накопителя, что позволяет уменьшить габарибы и вес устройства. Кроме того, в связи с тем, что разделение основных контактов происходит в тот момент, когда ток к.з. становится мал, эрозия контактов становится минимальной.

5913 6 отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия и долговечности электрических контактов, выключатель снабжен пережимным

S токоограничивающим узлом. выполненным в виде цилиндрического индуктора, внутри которого расположен концентратор магнитного поля, керамической трубки, торцы которой охвачены токопроводами в виде стаканов, элементов переменного объема и клапанов, располженных с торцов керамической трубки, причем керамическая трубка, элементы переменного объема и упомянутые стаканы заполнены жидким металлом, пережимной токоограничивающий узел электрически связан с контактной системой выключателя, а цилиндрический индук20 тор соединен с системой управления, Индукционно-динамический выключатель постоянного тока, содержащий систему управления, выполненную в виде конденсатора, управляемого раз-. рядника и катушки, соединенной .последовательно с конденсатором, и неподвижный и подвижный конта ты, Источники информации принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

25 У 412651, кл. Н 02 Н 3/16, 1972, 2. Сб. "Электросила", 1967, В 26, с. 36.

905913

Составитель Н. Глеклер

Редактор Т. Веселова Техред M. Гергель Корректор Л. Бокшан Заказ 388/69 Тираж 757 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4