Сильноточный коммутатор

641524

Союз Советских

Социалмстны ескина

Республик (61) Дополнительное к авт. свил-ву— (22) Заявлено 21.04.76 (21) 2348052/24-07 с присоединением заявки №(5(1 М. Kil.

Н 01 НЗЗ/00 (23) Приоритет—

Государственный камнтет

СССР ле делам нзобретеннй н открьпнй

Опубликовано 05.01.79. Бюллетень №1

Qaxa опубликования описания 10.01.79 (53) УДК 621 3.064.4 (088.8) (72) Авторы изобретения

М. Н. Быстров, А. С. Коршунов и Б. A. Ларионов1 (7() Заявитель (54) СИЛЬНОТОЧВЫЙ КОММУТАТОР

Изобретение относится к мощным коммутирующим устройствам и может быть использовано в системах, предназначенных для вывода энергии из индуктивных накопителей, Коммутация постоянного тока порядка 105 А при высоком восстанавливающемся на разрыве напряжений (десятки киловольт) является сложной технической задачей, связанной с трудностью гашения мощной электрической дуги и обеспечения ниэкоомности кбммутатора (условие малых потерь) в замкнутом состоянии. Для преодоления этих трудностей в коммутаторах обычно используют несколько контактных групп, с помощью которых осуществляют ступенчатую коммутацию тока.

Известны ус ройства, в которых для улучцания условий коммутации тока параллельно главным .контактам включен элемент, имеющий активное сопротивление, шунтируюшее дугу на главных контактах и снижающее ток, разрываемый дополнительными контактами (1) и (2).

Известен также воздушный выключатель серии ВВУ, содержащий двухраэрывное дутогаснтельное устройство и шунтирующий элемент с активным сопротивлением, расположенный вне дугогасительной камеры. Прн отключении тока один из разрывов шунтируется элементом с активным сопротивлением, после погасания дуги на этом разрыве другой разрыв отключает сопровождающпй ток, ограниченный резистором (Э) .

Однако это устройство имеет ступенчатый ввод сопротивления, что приводит к возникновению мощной дуги на разрыве, зашунтнрованном элементом с активным сопротивлением

Уменьшение активного сопротивлений снижает мощность дуги на первом разрыве, но увеличивает сопровождающий ток и мощность дуги на втором разрыве. Кроме того, в устройстве не принято специальных мер, уменьшающих пе15 реходное сопротивление главных контактов в замкнутом состоянии, что приводит к дополнительным потерям, влияние которых особенно сильно сказывается в коммутаторах с индуктивными накопителями.

Целью изобретештя является снижение потерь энергии и улучшение условий коммутации тока.

Для этого главный неподвижный контакт вьпголнен в виде полого цилиндра с чередующимися наружными и внутренними цилиндрическими проточками и радиальными прорезями, щуитирующий элемент расположен в дугогасительиой камере, соединен с основанием главного неподвижного контакта и выполнен в виде винтовой спирали с уменьшающимся от основания сечением, дополнительный подвижный контакт выполнен заодно с главным подвижным контактом и установлен так, что соприкасается с виткеп4 спирали, причем ход подвижных контактов превышает высоту шунтирующего элемента, Начальное напряжение на первом разрыве мало, что исключает возникновение дуги на главных контактах. Конечное полное сопротив;ление спирали обеспечивает. значительное уменьшение сопровождающего тока, разрываемого дополнительным контактом. В отличие от прототипа уменьшение этого тока (увеличение полного сопротивления) не приводит к ухудше.нию условий коммутации тока на первом разрыве.

На фиг. 1 приведен общий вид коммутатора; на фиг. 2 — неподвижный контакт, вид сверху.

Сильноточный коммутатор содержит главный нецодвижиьй контакт 1, спиральный шунтирующий элемент 2, дополнительный подвижный контакт 3, дугогасительную камеру 4, главный подвижный контакт 5, демпфирующую камеру 6, гибкие токоподводы 7 электрические выводы 8 и 9, изоляционньй корпус 10, уплотнители 1 1 демпфирующей камеры 6, уплотнители 12 дуто. гасительной камеры 4, упорный шток 13, тру. бу 14, предназначенную для подачи сжатого газа. затем плавно вводится элемент 2, ипряжение на котором растет пропорционально увеличению зазора между главными контактами. После ввода полно"o сопротивления и уменьшения тока до величины, составляющей менее 1% от начального значения, происходит разрыв дополнительных контактов с резистором. Образующаяся дуга сопровождающего тока гасится в условиях поперечной продувки сжатым газом, поступающим из центральной полости в дугогасительную камеру 4

Был изготовлен и испытан сильноточный коммутатор, рассчитанный на постоянный ток

10 A в течение 5 с и рабочеенапряжение50кВ.

В замкнутом положении, при давлении

16.10 Н/м в камере 6, переходное сопро, тивление главных контактов равнялось (1,5 — 2) ° 10 Ом. Максимальный перегрев контактов достигал 100 С при интеграле действия

Sidt. . 5 ° 10 0 А2 с. Шунтирующий элемент был выполнен из латуни в виде винтовой спирали

1 переме ного сечения, Минимальное сопротивление достигало 10 Ом, максимальное

2 10 1 Ом, При испытании получены: бездуговая коммутация главных контактов, плавное увеличение напряжения прн расхождении контактов и вводе сопротивления за время (5-6) ° 10 с, и восстановление прочности (50 к В) за время

2 ° 10 с от момента разрыва сопровождающего тока (10э А). Многократное (10 ) гашение дуги второго разрыва происходило при незначительной эрозии электродов, 1524 Д этом происходит разрыв главных контактов, и ток переходит в цепь дополнительных контактов, Коммутатор работает следующим образом.

В исходное замкнутое положение коммутатор приводится подачей сжатого газа в демпфирующую камеру 6 через отверстие упором штока 13, при этом главньй подвижный контакт 5 прижимается к секциям главного неподвижного контакта 1. 3а счет чередующихся наружных и внутренних цилиндрических проточек и радиальных прорезей главного неподвижного контакта 1 контактные поверхности каждой секции при нажатии упругого элемента перемещаются, устанавливаясь параллельно плоскости подвижного контакта 5, что обеспечивает минимальное переходное сопротивление главных контактов. Ток протекает через электрический вывод 9, главньй иеподвижньй контакт 1, главный подвижньй контакт 5, гибкие токоподводы 7 и электрический вывод 8. Незначительная часть тока ответвляется в цепь дополнительных контактов, которые в исходном состоянии находятся в нижнем положении. Рабочий ход подвижные контакты совершают при подаче сжатого газа в центральную полость контактной системы через трубу 14, при

Формула изобретения

Сильноточный коммутатор, содержащий контактную систему, состоящую из главных и дополнительных контактов, шунтирующнй weмент и дутогасительную камеру, о тл ичаюшийся тем, что, с целью снижения потерь энергии и улучшения условий коммутации тока, главньй неподвижный контакт выполнен в виде полого цилиндра с чередующимися наружными и внутренними цилиндрическими проточками и, радиальными прорезями, шунтирующий элемент расположен в дугогасительной камере, соединен с основанием главного неподвижного контакта и вьп|олнен в виде винтовой спирали с уменьшающимся от основания сечением, дополнительный подвижный контакт выполнен заодно с главным подвижным контактом н установлен так, что соприкасается с витками спирали, причем ход подвижных контактов превышает высоту шунтирующего элемента.

641524

40иа 1

Pere. 2

Составитель E. Сафонова

ТехРед Н,Бабурка, Корректор А. Гриценко

Редактор A. Зиньковский

Заказ 7525/48

Тираж 9 Л4 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушсхая наб., д. 4/5

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

Источники информации, принятые во вннмаwe при экспертизе:

1. Авторское свидетельство СССР, N 416775, кл. Н 01 Н 9/30, 1972.

2. Патент Франции И кл. Н 01 Н 33/00, 1973. . 3. Воздушный выключатель

40/2000, ТУ 16 — 521г035 — 69.

2154929, ВВУ вЂ” 35—