ДУГОГАСИТЕЛЬНАЯ КАМЕРА ДЛЯ СИЛОВОГО ВЫКЛЮЧАТЕЛЯ, А ТАКЖЕ СИЛОВОЙ ВЫКЛЮЧАТЕЛЬ С ДУГОГАСИТЕЛЬНОЙ КАМЕРОЙ
ARC-BLOWOUT DEVICE FOR POWER CIRCUIT BREAKER AND POWER CIRCUIT BREAKER WITH ARC-BLOWOUT DEVICE

Изобретение относится к дугогасительной камере для силового выключателя, содержащей первое и второе арматурные тела, которые относительно продольной оси дугогасительной камеры прилегают, каждый, на стороне конца к электрически изолирующему изоляционному участку дугогасительной камеры, а также к силовому выключателю с дугогасительной камерой.
Дугогасительная камера известна, например, из патента DE 103 45 657 В4. В нем приведено описание дугогасительной камеры для силового выключателя, которая имеет два расположенных на концах арматурных тела электрически изолирующего изоляционного участка. При этом изоляционный участок выполнен в виде трубы, при этом стенки трубы изолирующего тела пронизывают сквозные выемки.
Изготовление такой дугогасительной камеры является сравнительно трудоемким, в частности относительно изготовления изоляционного участка. На основании трубной структуры усложняется манипулирование ею в процессе изготовления. Позиционирование и фиксация положения выемок на изоляционном участке связаны с большими затратами труда.
Кроме того, после выполнения выемок в известном изоляционном участке задается структура изоляционного участка. Изменения выемок относительно положения, формы и т.д. можно осуществлять после их выполнения лишь в ограниченной мере. В частности, при большом количестве вариантов изоляционных участков с различными размерами необходимо иметь множество различных изоляционных участков, которые можно затем при необходимости соединять с арматурными телами.
Поэтому задачей изобретения является создание дугогасительной камеры, которая обеспечивает более дешевое изготовление.
Эта задача решена, согласно изобретению, в дугогасительной камере указанного в начале вида тем, что изоляционный участок имеет по меньшей мере два чашевидных частичных участка, которые изогнуты каждый вогнуто к продольной оси, и кромки тел частичных участков расположены на таком расстоянии друг от друга, что в изолирующем теле образован по меньшей мере один зазор между частичными участками.
Разделение изоляционного участка на несколько чашевидных частичных участков обеспечивает возможность образования зазора между самими частичными участками, так что нет необходимости в выполнении в самих отдельных частичных участках пролома для образования выемки. Поверхности чашевидных частичных участков, которые обращены к продольной оси, имеют форму желоба и проходят по существу в направлении продольной оси. При этом желоб открыт в направлении продольной оси, так что имеется вогнутая кривизна частичных участков на их обращенной к продольной оси стороне. При этом вогнуто изогнутая зона не имеет перекрытий, так что во взаимодействии нескольких частичных участков вокруг продольной оси ограничивается внутреннее приемное пространство дугогасительной камеры.
При этом изоляционные участки предпочтительно имеют поперечное сечение, которое соответствует круговому сегменту. При этом сегмент проходит по диапазону угла максимально 180°.
За счет использования по меньшей мере двух частичных участков, которые выполнены, например, в виде получаш, может быть создан изоляционный участок, который, с одной стороны, ограничен частичными участками и, с другой стороны, между кромками тел частичных участков имеется по меньшей мере один зазор, с помощью которого, например, обеспечивается возможность прохождения потока текучей среды. Такая текучая среда может быть, например, электрически изолирующей жидкостью или электрически изолирующим газом, который проходит через дугогасительную камеру и примыкающие зоны.
Может быть предусмотрено, что между обращенными друг к другу кромками тел соседних частичных участков всегда образован зазор. Однако может быть также предусмотрено, что оба расположенных смежно друг с другом частичных участка прилегают встык друг к другу, и образуется не зазор, а сплошная поверхность, в то время как в другом месте между двумя непосредственно соседними частичными участками образован зазор.
В другом предпочтительном варианте выполнения может быть предусмотрено, что выпуклые наружные боковые поверхности частичных участков задают ротационно-симметричный огибающий контур между арматурными телами.
Выпуклая наружная боковая поверхность позволяет придавать изоляционному участку округленный наружный контур, при этом исключаются выступы. За счет выпуклых наружных боковых поверхностей можно обеспечивать приблизительно ротационно-симметричный огибающий контур изоляционного участка, так что задается действующий наружу огибающий контур в виде боковой поверхности цилиндра. С отклонением от такой ротационно-симметричной структуры краевые зоны, в частности зоны кромок тел, между которыми образован зазор, могут быть округлены или выполнены плоскими, так что создаются благоприятные условия для прохождения текучей среды через зазор. Кроме того, возможно, что поперечное сечение частичных участков ограничено кольцевым сектором с приблизительно постоянной стенкой за счет различно изогнутых внутренних и наружных боковых зон. Изгиб внутренней и наружной боковой зоны может осуществляться также вокруг различных осей, так что стенка может иметь различную толщину стенки. Так, например, возможны поперечные сечения в форме серпа с уменьшающейся к кромке тел толщиной стенки или с увеличивающейся к кромкам тел толщиной стенки. Однако предпочтительно может быть предусмотрено, что внутренние и наружные боковые поверхности частичных участков ориентированы коаксиально друг другу. В частности, желательна коаксиальная ориентация относительно продольной оси. За счет этого обеспечивается возможность образования с помощью нескольких частичных участков структуры трубы с приблизительно постоянной толщиной стенки, при этом между кромками тел частичных участков трубная структура прервана по меньшей мере одним зазором.
В другом предпочтительном варианте выполнения может быть предусмотрено, что частичные участки расположены с симметричным распределением вокруг продольной оси.
За счет симметричного распределения частичных участков вокруг продольной оси можно достигать равномерного распределения нескольких зазоров в окружном направлении изоляционного участка. За счет этого обеспечивается хорошее протекание, соответственно, вентиляция внутреннего пространства дугогасительной камеры.
Может быть, например, предпочтительным использовать получаши, которые расположены на расстоянии друг от друга, при этом на диагонально противоположных сторонах изоляционного участка зазоры расположены с параллельной ориентацией друг к другу.
Кроме того, может быть предпочтительно предусмотрено, что количество зазоров соответствует количеству частичных участков.
За счет изменения количества частичных участков и соответствующего их расположения можно простым образом изменять количество зазоров. Кроме того, может быть, например, предусмотрено, что за счет соответствующего прохождения кромок тел, которые ограничивают зазоры, создаются различные профили прохождения зазоров. При этом предпочтительным является приблизительно параллельное прохождение кромок тел соседних друг с другом частичных участков в одном зазоре, так что образуется равномерно проходящий зазор постоянной ширины. Однако может быть также предусмотрено, что кромки тел соседних частичных участков выполнены неодинаковыми, так что ограниченный ими зазор может иметь различную ширину и/или прохождение. Если число зазоров соответствует количеству частичных участков, то можно просто использовать несколько одинаковых частей для выполнения изоляционного участка. Предпочтительно, можно применять одну единственную основную форму для выполнения частичных участков изоляционного участка дугогасительной камеры. За счет этого уменьшаются затраты на инструменты и хранение частичных участков. Форма нескольких зазоров, которые распределены в окружном направлении, является одинаковой.
В другом предпочтительном варианте выполнения может быть предусмотрено, что зазор проходит между первым и вторым арматурными телами и ограничивается ими на концевых сторонах.
С одной стороны, зазор может ограничиваться кромками тел частичных участков. Если при этом предусмотрено, что зазор также проходит от одного арматурного тела к другому арматурному телу, то задается длина зазора по всей эффективной длине изоляционного участка. За счет этого дугогасительная камера может быть пронизана зазорами в большой зоне вдоль продольной оси и может простым образом обеспечиваться прохождение потока через дугогасительную камеру. Кроме того, за счет прохождения зазора от арматурного тела к арматурному телу предотвращается образование мест разрыва потока, поскольку через зазор по всей длине может проходить достаточное количество изолирующей среды. При стыковке друг с другом электрически изолирующих частичных участков предпочтительно соответствующим образом обрабатывать стыковой шов с целью предотвращения возникновения мест разрыва в стыковом шве и создания возможно более сплошной поверхности.
Может быть предусмотрено, что в отклонение от такого варианта выполнения зазор ограничен исключительно кромками тел частичных участков, т.е. за счет формы и профиля кромок тел внутри изоляционного участка образованы выемки, которые ограничены стыкованными друг с другом частичными участками и полностью окружены ими.
Кроме того, может быть предпочтительно предусмотрено, что чаши имеют, каждая, по меньшей мере два участка с различными радиусами кривизны.
Участки частичных участков могут быть снабжены различными радиусами кривизны. Так, с одной стороны, может быть предусмотрено, что внутренняя боковая поверхность и наружная боковая поверхность, которые лежат друг за другом в радиальном направлении, имеют различные радиусы кривизны, так что толщина стенки частичных участков в этой зоне различной кривизны не постоянна. Однако может быть также предусмотрено, что участки с различными радиусами кривизны расположены с распределением вдоль продольной оси, так что возникает огибающий контур, который имеет различные радиальные размеры.
При этом может быть предпочтительно предусмотрено, что изоляционный участок имеет по центру радиально расширенный участок.
Центральное утолщение изоляционного участка увеличивает приемное пространство внутри дугогасительной камеры. За счет этого можно снабжать внутреннюю зону дугогасительной камеры увеличенным объемом, так что находящаяся внутри дугогасительной камеры изолирующая среда может иметься в достаточном количестве. Изолирующая среда может входить и выходить через зазоры, так что через дугогасительную камеру может всегда проходить поток свежей, не загрязненной изолирующей среды.
В другом предпочтительном варианте выполнения может быть предусмотрено, что по меньшей мере одна концевая сторона частичных участков охвачена общим кольцевым электродом арматуры.
Выполнение арматуры с кольцевым электродом обеспечивает возможность расположения в зоне экранирования кольцевого электрода тройной точки, в которой сходятся друг с другом электрически изолирующий материал частичных участков, электрически изолирующий материал одного арматурного тела, а также электрически изолирующая текучая среда. На основании экранирующего действия электрода в зоне экранирования нет поля, так что максимально предотвращается возникновение частичных разрядов в тройной точке.
При этом в одном предпочтительном варианте выполнения предусмотрено, что на обеих арматурах расположены аналогичные кольцевые электроды, при этом кольцевые электроды выступают за максимальный радиальный размер электрически изолирующего изоляционного участка. Утолщение в центральном участке электрически изолирующего изоляционного участка имеет лишь такую длину в радиальном направлении, что кольцевые электроды полностью перекрывают изоляционный участок. В проекции в направлении продольной оси кольцевые электроды полностью затеняют изоляционный участок.
Тем самым обеспечивается, что кольцевые электроды дополнительно к диэлектрическому действию обеспечивают также механическую защиту изолирующего материала частичных участков. В смонтированном состоянии дугогасительной камеры, т.е. при насаженных обоих арматурных телах на концевые стороны электрически изолирующего участка, происходит насаживание дугогасительной камеры по плоской наружной боковой поверхности кольцевых электродов соответствующего арматурного тела.
Таким образом, простым образом обеспечивается возможность упаковки и транспортировки дугогасительной камеры.
В другом предпочтительном варианте выполнения может быть предусмотрено, что частичные участки являются литыми телами, в частности литыми из изолирующей смолы телами.
Поскольку выемка всегда расположена между двумя соседними частичными участками, частичные части можно изготавливать простым способом литья. Можно применять простые литейные формы, которые не имеют затылованных частей или т.п., так что возможно легкое извлечение из формы отлитых частей. В частности, при выборе величины сектора поперечного сечения частичных участков <180° образуются легко формируемые тела, поскольку кромки тел в поперечном сечении не имеют затыловок на всей окружности.
При этом особенно пригодной является изолирующая смола, поскольку эта смола не чувствительна к термическим влияниям и имеет хорошую изоляционную прочность. Кроме того, изолирующие смолы выдерживают механические нагрузки и имеют благоприятные характеристики старения. Для дополнительного повышения механической прочности изолирующую смолу можно снабжать арматурой, например, в виде стекловолокна.
В другом предпочтительном варианте выполнения может быть предусмотрено, что зазор проходит по существу параллельно продольной оси.
Прохождение параллельно продольной оси может быть выполнено, например, так, что зазор проходит по прямой, которая ориентирована параллельно продольной оси. При предусмотрении нескольких зазоров эти зазоры должны быть все ориентированы параллельно друг другу и параллельно продольной оси. Кроме того, может быть также предусмотрено, что несколько зазоров хотя и ориентированы параллельно друг другу, однако лежат под углом к продольной оси. Кроме того, может быть предусмотрено, что зазор проходит произвольно внутри огибающего контура частичных участков. Например, зазор может быть выполнен между частичными участками также в форме спирали, изогнутым и т.д.
Другой задачей изобретения является создание силового выключателя, в котором используется указанная выше дугогасительная камера. Задача решена, согласно изобретению, тем, что силовой выключатель имеет дугогасительную камеру, которая имеет признаки по любому из пп. 1-10 формулы изобретения, а также раствор контактов с подвижными относительно друг друга контакт-деталями, при этом ограниченный подвижными контакт-деталями раствор контактов окружен изоляционным участком дугогасительной камеры.
Подвижные контакт-детали силового выключателя служат для образования пути прохождения электрического тока, соответственно, для прерывания пути прохождения электрического тока. Для этого подвижные контакт-детали, как правило, установлены с возможностью перемещения относительно друг друга. В частности, при прерывании пути прохождения тока предпочтительно, когда в растворе контактов между подвижными контакт-деталями возможно быстрее создается стационарное состояние, т.е. высокая изоляционная прочность, с помощью изолирующей текучей среды. Однако в процессе переключения могут возникать явления разряда, которые могут приводить к загрязнению изолирующей текучей среды. Поэтому необходимо иметь внутри дугогасительной камеры достаточный объем изолирующей текучей среды, который во время процесса переключения может быть также в достаточной мере заменен, соответственно, приведен в завихрение с достаточной скоростью. За счет зазоров внутри дугогасительной камеры можно удалять загрязненную изолирующую среду из внутреннего пространства дугогасительной камеры и добавлять свежую изолирующую среду. В качестве изолирующей среды пригодны изолирующие жидкости, такие как масла, а также изолирующие газы, такие как гексафторид серы.
За счет этого затрудняется обратное зажигание подлежащего прерыванию тока в виде дугового разряда.
Как правило, арматурные тела дугогасительной камеры могут быть выполнены в виде электрически проводящих элементов, которые также в выключенном состоянии силового выключателя, т.е. при электрически изолированном растворе контактов, могут иметь различные потенциалы напряжения. Эта разница потенциалов подлежит разделению с помощью электрически изолирующего участка дугогасительной камеры. При этом электрически изолирующий участок имеет, с одной стороны, задачу разделения потенциалов и, с другой стороны, электрически изоляционный участок служит также для механического позиционирования арматурных тел относительно друг друга. Оба арматурных тела и электрически изолирующий участок образуют жесткое по углу соединение.
Кроме того, может быть предпочтительно предусмотрено, что зазор относительно вертикали расположен под раствором контактов.
За счет расположения зазора под раствором контактов возникающие в растворе контактов продукты истирания материала контактов, частицы и т.д. можно просто выводить из дугогасительной камеры. Снаружи дугогасительной камеры могут быть расположены так называемые ловушки для частиц, в которых собираются продукты истирания и т.д. внутри свободного от полей пространства. Удаление мешающих частиц из дугогасительной камеры является предпочтительным с целью не оказания отрицательного влияния на изолирующую прочность электрически изолирующего изоляционного участка. Отложение продуктов истирания, обгорания или т.п. на поверхности электрически изолирующего изоляционного участка облегчает образование пути прохождения токов поверхностной утечки между арматурными телами. На основании кривизны частичных участков и величины угла кругового сектора меньше 180° внутреннее пространство электрически изолирующего участка не имеет затыловок, которые способствуют отложению продуктов истирания или обгорания или других частиц внутри дугогасительной камеры. Продукты обгорания, истирания или другие нежелательные частицы могут выпадать из дугогасительной камеры под действием силы тяжести. Возможно создаваемые во время процесса переключения механические удары и колебания могут дополнительно поддерживать это выпадение.
Наряду с выпадением продуктов истирания, обгорания или других не желательных частиц из внутреннего пространства дугогасительной камеры, за счет расположения зазора под раствором контактов, обеспечивается возможность протекания изолирующей текучей среды. В частности, при соответствующем расположении другого диаметрально противоположного зазора над раствором контактов обеспечивается возможность отвода возможно загрязненной изолирующей среды из дугогасительной камеры. В частности, при горящей в растворе контактов электрической дуге получается термическое воздействие, которое заставляет подниматься нагретую изолирующую среду вверх через находящийся над раствором контактов зазор. Таким образом, поддерживается протекание не загрязненной, находящейся снаружи дугогасительной камеры изолирующей среды во внутреннее пространство дугогасительной камеры. Таким образом, с одной стороны, через лежащий внизу зазор может происходить выпадение частицы из дугогасительной камеры и, с другой стороны, через нижний зазор происходит втекание не загрязненной, как правило, холодной изолирующей среды во внутреннее пространство дугогасительной камеры. Там эта втекающая изолирующая среда может нагреваться и загрязняться, например, за счет воздействия электродуги, а затем вытекать также через возможно находящийся над раствором контактов зазор. Естественно, для втекания и вытекания изолирующей среды могут служить также другие зазоры.
Ниже приводится более подробное описание изобретения на основе примера выполнения со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых изображено:
фиг. 1 - дугогасительная камера в разнесенной изометрической проекции;
фиг. 1 продольный разрез показанной на фиг. 1 дугогасительной камеры в собранном состоянии; и
фиг. 3 - показанный на фиг. 2 продольный разрез с добавленными подвижными контакт-деталями и другими компонентами силового выключателя.
На фиг. 1 показана дугогасительная камера, которая имеет первое арматурное тело 1, а также второе арматурное тело 2. Оба арматурных тела 1, 2 выполнены одинаково в виде ротационно-симметричных тел. Оси симметрии арматурных тел 1, 2 расположены коаксиально друг другу и задают продольную ось 3 дугогасительной камеры. Ниже приводится описание первого арматурного тела 1 в качестве примера конструкции арматурных тел 1, 2. Первое арматурное тело 1 имеет патрубок 4. Патрубок 4 выполнен в виде полого цилиндра и имеет по существу постоянную толщину стенки. На его противоположном второму арматурному телу 2 конце к патрубку 4 примыкает пластинчатый фланец 5. В пластинчатом фланце 5 расположено несколько сквозных выемок. С помощью пластинчатого фланца 5 обеспечивается возможность соединения первого арматурного тела 1 с другими конструктивными элементами силового выключателя, так что с помощью пластинчатого фланца 5 можно позиционировать дугогасительную камеру. На своем обращенном ко второму арматурному телу 2 конце патрубок 4 снабжен окружной перемычкой 6. Окружная перемычка 6 ограничивает патрубок 4.
На наружную окружность перемычки 6 насажен кольцевой электрод 7. Кольцевой электрод 7 имеет на своей наружной окружности тороидально округленную структуру. При этом кольцевой электрод 7 перекрывает перемычку 6 как в радиальном направлении, так и относительно оси симметрии первого арматурного тела 1 с обеих сторон в осевом направлении. В перемычке 6 предусмотрено несколько выемок, с помощью которых обеспечивается возможность крепления на перемычке 6 других конструктивных элементов. Перемычка 6 вместе с расположенными в перемычке выемками лежит в зоне экранирования кольцевого электрода 7. Таким образом, можно внутри зоны экранирования кольцевого электрода 7 устанавливать, например, винты в выемки перемычки 6, при этом головки винтов, а также хвостовики винтов экранированы кольцевым электродом 7.
Первое арматурное тело 1 предпочтительно выполнено из электрически проводящего материала, например алюминия или меди, при этом первое арматурное тело 1 предпочтительно является литым телом, которое при необходимости после отливки может быть обработано резанием, с целью, например, выполнения выемок, соответственно, удаления наплывов.
Первое арматурное тело 1, а также второе арматурное тело 2 выполнены аналогичными и расположены со смещением относительно друг друга в противоположном направлении на продольной оси 3, так что оба кольцевых электрода 7 первого арматурного тела 1 и второго арматурного тела 2 обращены друг к другу, а концы первого арматурного тела 1 и второго арматурного тела 2 с соответствующими пластинчатыми фланцами 5 направлены в противоположные стороны.
Наряду с обоими арматурными телами 1, 2, дугогасительная камера имеет электрически изолирующий изоляционный участок 8. В данном случае изоляционный участок 8 имеет первый чашевидный частичный участок 9а, а также второй чашевидный частичный участок 9b. Оба чашевидных частичных участка 9а, 9b являются одинаковыми частями, которые изготовлены с помощью способа литья. Предпочтительно, оба частичных участка 9а, 9b являются отлитыми из смолы телами. Оба частичных участка 9а, 9b выполнены каждый чашевидным, при этом частичные участки 9а, 9b ориентированы по существу коаксиально продольной оси 3 и имеют почти постоянную толщину стенки, так что оба частичных участка 9а, 9b ограничивают ротационно-симметричный огибающий контур изоляционного участка 8. Огибающий контур ориентирован коаксиально продольной оси 3. На торцевых сторонах частичные участки 9а, 9b снабжены поперечным сечением в форме сектора кругового кольца, при этом угол сектора меньше 180°, так что между лежащими противоположно друг другу кромками тел частичных участков 9а, 9b образованы первый зазор 10а и второй зазор 10b. Относительно продольной оси 3 оба зазора 10а, 10b лежат в огибающем контуре на диаметрально противоположных сторонах. Зазоры 10а, 10b проходят, каждый, по прямой линии, которая ориентирована параллельно направлению продольной оси 3. Зазоры 10а, 10b проходят по всему изоляционному участку 8, при этом ширина зазоров является приблизительно постоянной.
В торцевых сторонах чашевидных частичных участков 9а, 9b, которые в качестве альтернативы можно называть также имеющими форму желоба, выполнены отверстия 11 с внутренней резьбой. Положение отверстий 11 с внутренней резьбой соответствует положению выполненных в перемычках 6 арматурных тел 1, 2 выемок, так что через выемку перемычки 6 может проходить винт, при этом с помощью резьбы винтов, которые входят в зацепление с внутренней резьбой отверстий 11, обеспечивается жесткое по углу соединение между частичными участками 9а, 9b и арматурными телами 1, 2. За счет винтового соединения арматурных тел 1, 2 с частичными участками 9а, 9b изоляционного участка 8 обеспечивается жесткое по углу соединение дугогасительной камеры. Для повышения стабильности резьба 11 может быть выполнена в дюбелях, которые введены в торцевые стороны частичных участков 9а, 9b. Как винты с головкой винта и хвостовиком винта, так и дюбели имеют такие размеры, что они находятся в зоне экранирования соответствующего кольцевого элемента 7 (см. фиг. 2).
Чашевидные частичные участки 9а, 9b выполнены так, что в центре образован участок, который имеет больший радиус кривизны, чем находящиеся на концах участки частичных участков 9а, 9b. За счет этого в дугогасительной камере в центре образовано расширенное в радиальном направлении пространство, которое может служить для размещения подвижных контакт-деталей силового выключателя.
На фиг. 2 показан продольный разрез показанной на фиг. 1 дугогасительной камеры в собранном состоянии. При этом плоскость разреза соответствует показанной на фиг. 1 плоскости I-I разреза.
На фиг. 2 показаны в качестве примера винты 12, которые ввинчены в дюбели 13 в частичных участках 9а, 9b и образуют тем самым жесткое по углу соединение между арматурными телами 1, 2 и изоляционным участком 8. При этом внутренний диаметр кольцевых электродов 7 выбран так, что в состоянии жесткого по углу соединения частичных участков 9а, 9b с арматурными телами 1, 2 между наружной боковой поверхностью частичных участков 9а, 9b, которые охвачены кольцевыми электродами 7, и внутренней боковой поверхностью кольцевых электродов 7 остается кольцевой зазор, который предназначен для заполнения изолирующей текучей средой.
За счет этого между изолирующим материалом концевых сторон частичных участков 9а, 9b и металлическим материалом арматурных тел 1, 2, а также изолирующей средой в диэлектрически экранированной зоне экранирования кольцевых электродов расположена тройная точка. Кольцевые электроды 7 расширены в радиальном направлении так, что наружные поверхности кольцевых электродов 7 задают наиболее удаленную в радиальном направлении от продольной оси 3 точку дугогасительной камеры. За счет этого центральный радиально расширенный участок изоляционного участка 8 защищен кольцевыми электродами 7.
Зазор 10а, так же как зазор 10b, проходит линейно через весь изоляционный участок 8, так что зазоры 10а, 10b в окружном направлении ограничены кромками тел частичных участков 9а, 9b, в то время как в осевом направлении ограничение зазоров 10а, 10b осуществляется с помощью арматурных тел 1, 2. Зазоры 10а, 10b имеют в направлении продольной оси 3 линейное прохождение и снабжены постоянной шириной. Форма и положение зазоров 10а, 10b задаются обращенными друг к другу кромками тел соседних частичных участков 9а, 9b изоляционного участка 8. Кромки тел, которые ограничивают зазоры 10а, 10b, в данном случае округлены, так что исключаются выступы и углы, которые под действием высоких электрических напряжений могут приводить к возникновению частичных разрядов. Радиально расширенный участок изоляционного участка 8 предусмотрен для размещения внутри него подвижных контакт-деталей силового выключателя.
На фиг. 3 показан изображенный на фиг. 2 продольный разрез дугогасительной камеры, при этом дугогасительная камера дополнена подвижными контакт-деталями силового выключателя. Арматурные тела 1,2 являются частями пути прохождения тока, который может быть прерван, соответственно, восстановлен с помощью силового выключателя. Первое арматурное тело 1 предназначено для соединения с первым электрическим проводом. Второе арматурное тело 2 предназначено для соединения со вторым электрическим проводом. Внутри дугогасительной камеры расположены первая подвижная контакт-деталь 14, а также вторая подвижная контакт-деталь 15. Обе подвижные контакт-детали 14, 15 имеют, каждая, дугогасительный контакт, а также контакт номинального тока. Оба дугогасительных контакта опережают в процессе включения контакты номинального тока, в то время как в процессе выключения оба контакта номинального тока сначала размыкаются, а затем отделяются друг от друга оба дугогасительных контакта. Обе подвижные контакт-детали 14, 15 установлены с возможностью перемещения относительно друг друга вдоль продольной оси 3. При этом может быть предусмотрено, что лишь одна из подвижных контакт-деталей 14, 15 или обе подвижные контакт-детали 14, 15 установлены с возможностью перемещения. Дугогасительный контакт первой подвижной контакт-детали 14 выполнен трубчатым и на своем обращенном ко второй подвижной контакт-детали 15 конце снабжен в качестве контактного элемента в виде втулки эластично деформируемыми контактными пальцами. На противоположной стороне дугогасительный контакт второй подвижной контакт-детали 15 выполнен в виде пальца, который предназначен для введения, соответственно, во втулку дугогасительного контакта первой подвижной контакт-детали 14. Контакты номинального тока имеют всегда одинаковый электрический потенциал, так же как соответствующие находящиеся на одной и той же подвижной контакт-детали 14, 15 дугогасительные контакты. При этом контакты номинального тока окружают дугогасительные контакты в радиальном направлении, при этом контакт номинального тока первой подвижной контакт-детали 14 снабжен цилиндрической наружной боковой поверхностью, которая предназначена для надвигания эластично деформируемых контактных пальцев контакта номинального тока второй подвижной контакт-детали 15. В направлении соответствующей другой подвижной контакт-детали 14, 15 дугогасительные контакты превышают несущие одинаковый потенциал контакты номинального тока, так что простым образом обеспечивается опережение дугогасительными контактами контактов номинального тока в процессе включение и запаздывание дугогасительных контактов относительно контактов номинального тока в процессе выключения.
Между обеими подвижными контакт-деталями 14, 15 образован раствор 16 контактов. Раствор 16 контактов покрыт в радиальном направлении частичными участками 9а, 9b изоляционного участка 8. Зазор 10b расположен под раствором 16 контактов, т.е. в установленном состоянии плоскость разреза на фиг. 3 лежит по горизонтали, так что вертикаль выходит перпендикулярно из плоскости чертежа на фиг. 3. Таким образом, зазор 10а расположен над раствором 16 контактов относительно вертикали.
Раствор 16 контактов окружен соплом 17 из изолирующего материала, которое окружает дугогасительные контакты и само окружено контактами номинального тока по меньшей мере во включенном состоянии. Внутри контакта номинального тока первой подвижной контакт-детали 14 находится промежуточный накопительный объем 18 коммутационного газа. Через канал 19 коммутационного газа обеспечивается соединение промежуточного накопительного объема 18 коммутационного газа с узким местом сопла 17 из изолирующего материала.
Показанная на фиг. 3 дугогасительная камера обычно расположена внутри герметичного корпуса силового выключателя. Герметичный корпус окружает дугогасительную камеру и образует герметично закрытое пространство. Это герметично закрытое пространство заполнено изолирующей текучей средой, например изолирующим маслом или изолирующим газом. В частности, при применении изолирующего газа желательно повышение давления внутри герметично закрытого пространства с целью дополнительного повышения изоляционной прочности изолирующей газообразной среды.
Ниже приводится описание принципа процесса выключения силового выключателя. Во включенном состоянии дугогасительные контакты и контакты номинального тока первой и второй подвижной контакт-детали 14, 15 находятся в гальваническом соединении друг с другом. С помощью систем 20, 21 контактов скольжения обеспечивается электрически проводящее соединение обеих подвижных контакт-деталей 14, 15 с обоими арматурными телами 1, 2 и тем самым с соединенными с арматурными телами 1, 2 проводами.
Для образования электрически изолирующего места разделения обе подвижные контакт-детали 14, 15 перемещаются друг от друга. При этом как первая подвижная контакт-деталь 14, так и вторая подвижная контакт-деталь 15 перемещаются в направлении продольной оси 3 в противоположных направлениях друг от друга. Сначала разделяются контакты номинального тока первой подвижной контакт-детали 14 и второй подвижной контакт-детали 15, в то время как оба дугогасительных контакта остаются еще в соприкосновении друг с другом. Проходящий по пути прохождения электрический ток переходит на дугогасительные контакты. После этого разделяются также оба дугогасительных контакта первой подвижной контакт-детали 14 и второй подвижной контакт-детали 15.
Дугогасительный контакт второй подвижной контакт-детали 15 загораживает сопло 17 из изолирующего материала. Как правило, в процессе выключения происходит образование электрической дуги на основании имеющейся между обеими подвижными контакт-деталями разности потенциалов. Электрическая дуга нагревает находящуюся внутри дугогасительной камеры изолирующую текучую среду и создает коммутационный газ. На основании загораживания сопла 17 из изолирующего материала эти коммутационные газы могут отходить в направлении выполненной в виде трубы первой подвижной контакт-детали 14.
Кроме того, возможен выход коммутационного газа через канал 19 коммутационного газа в промежуточный накопительный объем 18 коммутационного газа. На основании термической энергии и размеров промежуточного накопительного объема 18 коммутационного газа и канала 19 коммутационного газа поток коммутационного газа проходит в промежуточный накопительный объем 18 коммутационного газа. За счет постоянного прихода коммутационного газа происходит повышение давления в промежуточном накопительном объеме 18 коммутационного газа. На основании электрической дуги и загороженного сопла 17 из изолирующего материала предотвращается обратный поток коммутационного газа из промежуточного накопительного объема 18 коммутационного газа через канал 19 коммутационного газа. Лишь после дальнейшего относительного движения между первой подвижной контакт-деталью 14 и второй подвижной контакт-деталью 15 сопло 17 из изолирующего материала освобождается от дугогасительного контакта второй подвижной контакт-детали 15. Промежуточно накопленный в промежуточном накопительном объеме 18 коммутационного газа коммутационный газ может на основании повышения давления входить через канал 19 коммутационного газа в сопло 17 из изолирующего материала. Возможно еще горящая там электрическая дуга обдувается и тем самым охлаждается. Кроме того, раствор 16 контактов освобождается за счет такого обдува от загрязненного коммутационного газа. Кроме того, выдуваются возникающие в ходе движения на основании условий протекания внутри раствора контактов продукты истирания или обгорания.
Через зазоры 10а, 10b обеспечивается возможность входа, соответственно, выхода потока свежей изолирующей среды, соответственно, горячей загрязненной изолирующей среды/коммутационного газа. Кроме того, через нижний зазор 10b могут выпадать продукты истирания или обгорания из дугогасительной камеры. На основании возникающих термических условий через зазоры 10а, 10b под действием разницы температур может происходить вход холодного изолирующего газа снизу и выход горячего коммутационного газа через верхний зазор 10а. После достижения положений выключения первой подвижной контакт-детали 14 и второй подвижной контакт-детали 15 имеется разделение потенциалов между этими подвижными контакт-деталями 14, 15, т.е. в дугогасительной камере силового выключателя произошло прерывание пути прохождения тока, а также прерывание тока, возможно текущего в пути прохождения тока.