Дугогасительная камера
ARC CHUTE

Изобретение относится к электротехнике, в частности к сильноточным автоматическим выключателям постоянного тока. Данное изобретение предназначено для использования в автоматическом выключателе постоянного тока электроподвижного состава. В автоматических выключателях постоянного тока дугогасительные камеры применяются для повышения отключающей способности. Такие устройства известны из следующих источников:
1. И.А. Голубев. Быстродействующие автоматические выключатели. - М. - Л.: Энергия, 1964, стр. 125-150.
2. Мурадов Э.Ш., Шипицин В.В., Половинкина Н.В. Электроника в быстродействующих выключателях, Екатеринбург: Сред. - Урал. кн. изд-во, 2008, стр. 93, рис. 35.
Наиболее близким аналогом к предлагаемому изобретению может служить дугогасительная камера по второму источнику. Эта камера представляет собой два параллельных щита, между которыми расположены вспомогательные рога, дугогасительные и искрогасительные блоки (набор жалюзи). Дугогасительный блок представляет собой набор из медненных стальных пластин, изолированных друг от друга с помощью изоляционных пластин. Дугогасительная камера, выбранная в качестве прототипа, обеспечивает надежное отключение токов короткого замыкания, но имеет значительные габариты. Данный аналог камеры используется в автоматических выключателях тяговых подстанций электрифицированных железных дорог с номинальным напряжением 3300 В, номинальным током 3200 А.
Когда зев контактного пространства маленький, для охлаждения плазмы от токов короткого замыкания площади дугогасительных пластин не хватит, увеличение их количества увеличит габариты камеры, что в свою очередь создает опрокидывающий момент камеры с аппарата на подвижном объекте электротранспорта.
Предлагаемое изобретение позволяет повысить эффективность дугогашения за счет уменьшения расстояния между пластинами, то есть введения в дугогасительный блок промежуточных пластин, тем самым увеличивая количество дугогасительных пластин, не увеличивая габариты камеры.
Технический результат изобретения заключается в том, что за счет выполнения дугогасительных пластин изогнутой формы и введением промежуточных пластин (см. фиг. 1), обеспечивается увеличение длины дуги и повышение напряжения на ней, в результате чего увеличивается интенсивность охлаждения дуги и эффективность ее гашения.
Сущность изобретения заключается в следующем. Блок дугогасительных пластин содержит пластины изогнутой формы, которые расположены через промежуточные пластины (см. фиг. 1). Электрическая дуга, возникающая при размыкании контактов 6 выключателя, переходит в секцию дугогасительной камеры на блок дугогасительных пластин, между которыми дуга разбивается на ряд последовательно включенных коротких дуг. Наличие промежуточных пластин приводит к увеличению суммы падений напряжения. В результате увеличивается путь прохождения электрической дуги и усложняется за счет конструкции формы пластины, что увеличивает интенсивность охлаждения дуги, тем самым увеличивается эффективность ее гашения, то есть обеспечивается заявленный технический результат. Кроме того, уменьшается выброс горячих ионизированных газов.
Дугогасительная камера приведена на фиг. 2 и содержит левый и правый наборы параллельно расположенных дугогасительных пластин 1. Дугогасительные пластины разделены воздушным зазором с помощью щек 2. В верхней части камеры в пазах расположена токопроводящая шина 3, соединяющая верхнюю левую и правую дугогасительные пластины. По обе стороны от левого и правого наборов дугогасительных пластин расположен блок жалюзи 4, отделенный от дугогасительных пластин изоляционными пластинами 5. Дугогасительные пластины выполнены изогнутой формы и расположены через промежуточные пластины.
Для пояснения работы дугогасительной камеры на фиг. 2 условно изображены контакты 6 выключателя, электрически соединенные с дугогасительными рогами 7 того же выключателя.
Работа дугогасительной камеры при отключении тока короткого замыкания происходит следующим образом. При размыкании контактов 6 выключателя возникает электрическая дуга, которая перемещается (например, под действием магнитного поля катушки магнитного дутья выключателя - не показана) сначала по контактам 6, а затем по дугогасительным рогам 7. Движение дуги вверх происходит очень интенсивно. И далее электрическая дуга переходит в секцию дугогасительной камеры на блок дугогасительных пластин, между которыми дуга разбивается на ряд последовательно включенных коротких дуг. При этом возникает большое количество околоэлектродных падений напряжения, которые складываются между собой и создают общее падение напряжения на дуге больше, чем напряжение сети, - необходимое условие гашения дуги постоянного тока. Кроме того, наличие промежуточных пластин и изогнутой формы основных дугогасительных пластин приводит к увеличению суммы падений напряжений, обеспечивает быстрое растяжение дуги и повышение напряжения на ней, тем самым обеспечивается дополнительное ее охлаждение.
Таким образом, за счет применения блока дугогасительных пластин, изготовленных изогнутой формы и при наличии промежуточных пластин, уменьшается расстояние между пластинами, увеличивается их количество, в результате чего обеспечивается быстрое растяжение дуги и повышение напряжения на ней, тем самым увеличивается интенсивность охлаждения и эффективность отключения всех видов токов, протекающих в любом направлении. Кроме того, уменьшается выброс горячих ионизированных газов за габариты камеры.