Устройство дугогашения быстродействующего высоковольтного выключателя постоянного тока

Данное устройство относится к устройствам защиты силовых цепей в режиме «тяги» для электропоездов постоянного тока с коллекторным и асинхронным приводом. Может использоваться на вагонах железнодорожного транспорта и в стационарных распределительных устройствах высоковольтных цепей.

Известны устройства, где система дугогашения не имеет повышенного по эффективности отвода тепла.

Указанное устройство имеет целью повышение надежности срабатывания, увеличение срока службы и снижение материалоемкости как в эксплуатации, так при изготовлении.

Устройство дугогашения быстродействующего высоковольтного выключателя постоянного тока с контактным разрывом, включенным последовательно с силовой дугогасительной катушкой, намотанной на сердечник магнитопровода системы дугогашения и дугогасительной камеры, расположенной между плюсами магнитопровода, характеризуется тем, что дугогасительная катушка с наружной поверхности охвачена охлаждающим немагнитным радиатором.

1 п. формулы.

Илл.4.

Предлагаемое устройство относится к системам дугогашения быстродействующего высоковольтного выключателя, применяемого на электроподвижном составе постоянного тока, в частности, электропоездах.

В известных таких устройствах дугогашения быстродействующего высоковольтного выключателя постоянного тока с контактным разрывом, включенным последовательно с силовой дугогасительной катушкой, намотанной на сердечник магнитопровода и дугогасительной камерой, помещенной между его полюсами, повышение разрываемого тока связано с увеличением габаритов выключателя, что ограничено подвагонным пространством электропоезда (см. Б.К.Просвирин, «Электропоезда постоянного тока», Учебное пособие. М., УМК МПС России.2001 г.).

В этих устройствах увеличение коммутируемого тока выключателя может быть достигнуто повышением числа силовых витков того же сечения, что ограничено габаритами выключателя.

К техническим результатам, получаемым от реализации заявленной полезной модели, можно отнести повышение надежности срабатывания, увеличение срока службы и снижение материалоемкости как в эксплуатации, так при изготовлении.

В предлагаемом устройстве за счет уменьшения сечения провода дугогасительной катушки и увеличения, таким образом, плотности тока, увеличивается число витков, а повышенный отвод тепла в окружающее пространство осуществляется тем, что дугогасительная катушка охвачена с наружной поверхности охлаждающим немагнитным радиатором.

Увеличение числа витков дугогасительной катушки повысит магнитный поток в области входа дуги в камеру и будет способствовать процессу дугогашения выключателя, повышая коммутируемый ток и его разрывную мощность.

Использование немагнитного материала радиатора позволит исключить потоки рассеяния магнитного поля, которые могли бы повлиять на работу его магнитной системы.

На Фиг.1 приведен упрощенный фрагмент быстродействующего высоковольтного выключателя в разрезе, где:

1-1 - сердечник магнитопровода системы дугогашения выключателя;

1-2 - витки дугогасительной катушки;

1-3 - немагнитный радиатор;

1-4 - неподвижный силовой контакт выключателя;

1-5 - подвижной контакт выключателя;

1-6 - дугогасительная камера.

На Фиг.2 приведен в разрезе общий вид расположения радиатора на витках магнитопровода в разрезе, где:

2-1 - сердечник магнитопровода; 2-2 - медь провода; 2-3 - изоляция провода; 2-4 - немагнитный радиатор. Устройство работает следующим образом.

При протекании тока по виткам магнитопровода тепло от меди витков 2-2 передается через изоляцию 2-3 с внутренней стороны - магнитопроводу 2-1, а с наружной - радиатору 2-4.

Далее тепло путем конвекции отдается в окружающее оболочкой выключателя пространство. В свою очередь, оболочка выключателя охлаждается набегающим потоком воздуха при движении электропоезда.

Основные технические данные быстродействующих выключателей приведены в табл.1.

На Рис.1 и Рис.2 приведены принципиальные схемы выключателей, изготовленные с использованием технического решения заявленной полезной модели.

Устройство дугогашения быстродействующего высоковольтного выключателя постоянного тока с контактным разрывом, включенным последовательно с силовой дугогасительной катушкой, намотанной на сердечник магнитопровода системы дугогашения, и дугогасительной камерой, расположенной между плюсами магнитопровода, отличающееся тем, что дугогасительная катушка с наружной поверхности охвачена охлаждающим немагнитным радиатором.