ОДНОПОЛЮСНЫЙ РАЗМЫКАЮЩИЙ БЛОК, СОДЕРЖАЩИЙ ПОВОРОТНЫЙ КОНТАКТНЫЙ МОСТ, КОММУТАЦИОННОЕ УСТРОЙСТВО, СОДЕРЖАЩЕЕ ТАКОЙ БЛОК, А ТАКЖЕ ПРЕРЫВАТЕЛЬ ЦЕПИ, СОДЕРЖАЩИЙ ТАКОЕ УСТРОЙСТВО
SINGLE-POLE DISCONNECTING DEVICE COMPRISING ROTATABLE CONTACTING BRIDGE, COMMUTATION SWITCH WITH THIS DEVICE AS WELL AS CIRCUIT BREAKER WITH THIS COMMUTATION SWITCH

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Изобретение относится к однополюсному размыкающему блоку, содержащему поворотный контактный мост, по меньшей мере, один неподвижный контакт, работающий совместно с упомянутым контактным мостом и подключенный к токоподводящему проводнику, поворотную штангу, имеющую поперечное отверстие, в котором контактный мост размещен с зазором, при этом контактный мост выступает с каждой стороны штанги, причем поворотная штанга вставлена между двумя боковыми панелями размыкающего блока, при этом боковые панели по существу параллельны друг другу. Поворотный контактный мост также содержит два уплотнительных фланца, размещенных соответственно между радиальными поверхностями поворотной штанги и боковыми панелями для обеспечения герметичности внутреннего пространства по отношению к внешнему пространству размыкающего блока. По меньшей мере, одна дугогасительная камера сообщается с открытым пространством контактного моста.
Изобретение также относится к коммутационному устройству, содержащему такой размыкающий блок.
Изобретение также относится к прерывателю цепи, содержащему такое коммутационное устройство.
ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Использование контактного моста в коммутационных устройствах описано в многочисленных патентах, в частности в патентах EP0538149 и EP0560697, зарегистрированных заявителем.
Как показано на Фиг. 1A, 1B, коммутационное устройство в сформованном корпусе содержит корпус 12, выполненный из изолирующего пластикового материала и содержащий размыкающие элементы полюса, т.е. пару неподвижных контактов 41, 51 и подвижный контактный мост 22, а также две дугогасительные камеры 24. Корпус 12, имеющий, в общем, прямоугольную форму, образован двумя большими боковыми панелями. Подвижный контактный мост 22 поддерживается поворотной штангой 26, вставленной между этими двумя большими боковыми панелями. В поворотной штанге 26 имеется сквозное приемное отверстие 21, диаметр которого находится в плоскости, параллельной плоскости больших боковых панелей. Подвижный контактный мост 22 проходит через это отверстие с зазором и выступает с каждой стороны штанги 26. Контактный мост 22 установлен с возможностью качания на штанге 26. Два токоподводящих проводника 4, 5 подключены к неподвижным контактам 41, 51.
Для обеспечения эффективного прерывания электрического тока требуется исключить утечки газов на уровне приводной оси штанги 26. Такие утечки газов обладают эффектом создания обратного потока и препятствуют введению дуги в дугогасительные камеры.
Таким образом, существует необходимость герметичного уплотнения между поворотной штангой и сформованным корпусом. Уплотнение может быть достигнуто посредством двух фланцев, размещенных соответственно на поверхностях штанги между штангой и внутренней стенкой двух больших боковых панелей. Эффективность таких решений, однако, оставляет место для совершенствования. Фланцы посажены на приводную ось с аксиальным рабочим зазором, из-за которого может иметь место прохождение газов, участвующих в прерывании тока.
КРАТКОЕ ИЗЛОЖЕНИЕ СУЩЕСТВА ИЗОБРЕТЕНИЯ
Задача изобретения, таким образом, заключается в устранении недостатков предшествующего уровня техники и состоит в том, чтобы предложить размыкающий блок с поворотной штангой, содержащий эффективное уплотнительное средство.
Поворотная штанга размыкающего блока согласно изобретению содержит, по меньшей мере, один канал, непосредственно соединяющий сквозное приемное отверстие и радиальную поверхность, так чтобы гасящие газы могли поступать непосредственно через упомянутый канал, по меньшей мере, к одному уплотнительному фланцу, чтобы прижать его к одной из боковых панелей для достижения герметичности.
Согласно частному варианту осуществления изобретения поворотная штанга содержит два канала, соответственно соединяющих поперечное приемное отверстие и радиальную поверхность, так чтобы гасящие газы могли поступать непосредственно через каналы к уплотнительным фланцам, чтобы прижать их к одной из боковых панелей для достижения герметичности.
Согласно частному варианту осуществления изобретения поворотная штанга содержит сквозной канал, проходящий непосредственно через поворотную штангу от первой радиальной поверхности до второй радиальной поверхности.
Предпочтительно сквозной канал имеет продольную ось, параллельную продольной оси поворотной штанги.
Предпочтительно сквозной канал имеет продольную ось, совпадающую с продольной осью поворотной штанги, так чтобы гасящие газы могли оказывать осевое усилие, по существу совпадающее с продольной осью штанги и распределенное равномерно по уплотнительным фланцам.
Предпочтительно уплотнительные фланцы содержат боковые щеки, по меньшей мере, частично покрывающие продольную поверхность поворотной штанги.
Предпочтительно боковые щеки частично закрывают поперечное отверстие, в которое помещена штанга.
Предпочтительно боковые щеки расположены по всему цилиндрическому периметру уплотнительного фланца.
Согласно одному варианту разработки изобретения уплотнительные фланцы содержат, по меньшей мере, одно эксцентрическое проходное отверстие, предназначенное для прохождения соединительного стержня для механического крепления нескольких штанг друг к другу, при этом соединительный стержень управляется механизмом, общим для набора из нескольких однополюсных блоков.
Предпочтительно размыкающий блок содержит пару неподвижных контактов, при этом каждый неподвижный контакт работает совместно с поворотным контактным мостом и токоподводящим проводником. Блок содержит две дугогасительные камеры, соответственно сообщающиеся с открытым пространством контактного моста. Каждая дугогасительная камера соединена, по меньшей мере, с одним каналом вывода гасящих газов, при этом выводящие каналы выходят на панель корпуса размыкающего блока, расположенную со стороны линии, причем панель со стороны линии расположена противоположно другой панели со стороны нагрузки, выполненной с возможностью размещения в контакте с расцепляющим средством.
Предпочтительно каналы вывода гасящих газов соединяются друг с другом в общем проходе, выходящем на панель корпуса размыкающего блока, расположенную со стороны линии.
Предпочтительно каналы вывода гасящих газов соответственно первой и второй дугогасительных камер имеют разную длину, при этом гасящие газы, проходящие в первом газоотводящем канале, способны засасывать газы, проходящие во втором канале, благодаря эффекту Вентури.
Согласно одному варианту разработки изобретения упомянутый, по меньшей мере, один газоотводящий канал дугогасительной камеры проходит, по меньшей мере, через одну декомпрессионную камеру, содержащую, по меньшей мере, одну внутреннюю стенку, покрытую, по меньшей мере, одним металлическим листом.
Коммутационное устройство согласно изобретению содержит, по меньшей мере, один вышеуказанный размыкающий блок. Упомянутое устройство содержит приводной механизм контактов, при этом, по меньшей мере, один размыкающий блок выполнен с возможностью подключения, с одной стороны, к расцепляющему устройству 7 на уровне клеммной колодки 5 со стороны нагрузки, а с другой стороны, - к защищаемой электрической линии на уровне клеммной колодки 4 со стороны нагрузки.
Прерыватель цепи согласно изобретению содержит вышеуказанное коммутационное устройство. Вышеуказанный прерыватель цепи содержит расцепляющее устройство, подключенное к клеммным колодкам 5 коммутационного устройства со стороны нагрузки.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
В дальнейшем изобретение поясняется описанием предпочтительных вариантов воплощения изобретения со ссылками на сопроводительные чертежи, на которых:
Фиг. 1A изображает вид поперечного сечения сбоку известного однополюсного размыкающего блока;
Фиг. 1B изображает подробно общий вид поворотной штанги размыкающего блока, представленного на Фиг. 1A;
Фиг. 2 изображает общий вид прерывателя цепи, содержащего коммутационное устройство согласно варианту осуществления изобретения;
Фиг. 3A изображает общий вид прерывателя цепи, содержащего коммутационное устройство согласно варианту осуществления изобретения в разобранном виде;
Фиг. 3B изображает общий вид коммутационного устройства в процессе сборки согласно варианту осуществления изобретения;
Фиг. 4-8 изображают общие виды однополюсного размыкающего блока и часть его корпуса согласно предпочтительному варианту осуществления изобретения;
Фиг. 9A и 9B изображают подробные виды в поперечном сечении газоотводящего канала размыкающего блока согласно изобретению.
ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Согласно варианту осуществления изобретения прерыватель цепи 100 содержит расцепляющее устройство 7, связанное с коммутационным устройством 600.
Коммутационное устройство 600 согласно изобретению содержит, по меньшей мере, один однополюсный размыкающий блок 10. Однополюсный размыкающий блок 10 согласно изобретению выполен с возможностью подключения, с одной стороны, к расцепляющему устройству 7 на уровне клеммной колодки 5 со стороны нагрузки, а с другой стороны, - к защищаемой электрической линии на уровне клеммной колодки 4 со стороны нагрузки. Однополюсный размыкающий блок 10 также называют кассетой.
Согласно предпочтительному варианту осуществления изобретения, как показано на Фиг. 3A, 3B, коммутационное устройство 600 содержит три однополюсных размыкающих блока. Коммутационное устройство 100 в этом случае представляет собой трехполюсный прерыватель цепи. Согласно другим вариантам осуществления, которые здесь не представлены, коммутационное устройство может представлять собой однополюсный, двухполюсный и четырехполюсный прерыватель цепи.
В целях упрощения изложения предпочтительного варианта осуществления изобретения элементы, входящие в состав коммутационного устройства 100, в частности однополюсный размыкающий блок 10, формирующий размыкающее устройство 600, будут описаны по отношению к эксплуатационному положению, в котором выключатель 100 помещен в панель, при этом передняя часть 9 содержит вертикальный рычаг, параллельный монтажной панели, причем соединительные клеммные колодки 4 со стороны линии на электрической линии расположены сверху и формируют верхнюю поверхность 74 размыкающего устройства 100, а расцепляющее устройство 7 расположено снизу. Использование терминов, указывающих на относительное положение, таких как «боковой», «верхний», «нижний» и т.п., не следует понимать как ограничивающий фактор. Рычаг выполнен с возможностью управления приводным механизмом 8 электрических контактов.
Каждый однополюсный размыкающий блок 10 предоставляет возможность прерывания электрической цепи. Упомянутый блок предпочтительно имеет вид плоского корпуса 12, выполненного из формованного пластика, с двумя параллельными большими панелями 14, разнесенными на расстояние e, соответствующее толщине. В частности, в проиллюстрированном варианте осуществления расстояние e по толщине составляет около 23 мм для номинального значения тока 160 A.
Корпус 12 сформирован двумя частями, которые предпочтительно зеркально симметричны и крепятся друг к другу посредством больших панелей 14 с помощью любого пригодного средства. Как показано в предпочтительном варианте осуществления на Фиг. 3, система сопряжения по типу выступ-паз позволяет согласовать части корпуса 12 между собой, при этом одна из двух частей (не изображено) содержит соответствующие зубцы для введения в выемки другой части. Дополнительно предоставлены компоновки 18 для обеспечения совмещения корпусов 12 однополюсного размыкающего блока 10 и обеспечения использования последнего в многополюсном прерывателе 100 цепи.
Однополюсный размыкающий блок содержит размыкающий механизм 20, расположенный в корпусе 12. Размыкающий механизм 20 содержит подвижный контактный мост 22, способный совершать поворот вокруг оси вращения Y. Подвижный контактный мост 22 содержит, по меньшей мере, один конец, содержащий контактную колодку. Контактная колодка подвижного контактного моста 22 выполнена с возможностью работы совместно с неподвижным контактом. Упомянутый мост установлен с возможностью вращения так, чтобы совершать поворот между разомкнутым положением, в котором контактная колодка отделена от неподвижного контакта 41, и положением, обеспечивающим протекание тока, в котором она находится в контакте с неподвижным контактом 41.
Подвижный контактный мост 22 установлен с возможностью совершать качание в поворотной штанге 26, имеющей поперечное отверстие 21, в котором располагается контактный мост. Подвижный контактный мост 22, проходящий через поперечное приемное отверстие 21, выступает из штанги 26. Поворотная штанга 26 посажена между двумя боковыми панелями 14 корпуса 12 размыкающего блока 10.
Согласно одному варианту изобретения, представленному на Фиг. 5, 7 и 8, два уплотнительных фланца 27 предпочтительно расположены соответственно между радиальными поверхностями поворотной штанги 26 и боковыми панелями 14, так чтобы обеспечить герметичность внутреннего пространства по отношению к внешнему пространству размыкающего блока 10. Например, с учетом формы поворотной штанги уплотнительные фланцы 27 имеют цилиндрическую форму и могут быть выполнены в виде шайбы.
Поворотная штанга 26 содержит, по меньшей мере, один канал 29, непосредственно соединяющий поперечное приемное отверстие 21 и боковую панель 14, так чтобы гасящие газы могли поступать непосредственно через упомянутый канал, по меньшей мере, к одному уплотнительному фланцу 27, чтобы прижимать его к одной из боковых панелей 14 для достижения герметичного уплотнения.
Согласно первому альтернативному варианту осуществления поворотная штанга 26 предпочтительно содержит два канала 29, соответственно соединяющие поперечное приемное отверстие 21 и радиальную поверхность, так чтобы гасящие газы могли поступать непосредственно через упомянутые каналы к уплотнительным фланцам 27, чтобы прижимать их к боковым панелям 14 для достижения герметичного уплотнения.
Согласно второму альтернативному варианту осуществления канал 29 поворотной штанги 26 предпочтительно является сквозным и проходит непосредственно через поворотную штангу 26 от первой радиальной поверхности до второй радиальной поверхности. Сквозной канал 29 предпочтительно имеет продольную ось, параллельную продольной оси поворотной штанги 26. Сквозной канал 29, дополнительно, предпочтительно имеет продольную ось, совпадающую с продольной осью поворотной штанги 26, так чтобы гасящие газы могли оказывать осевое усилие, по существу ориентированное по продольной оси штанги и распределенное равномерно по уплотнительным фланцам.
Согласно частному варианту осуществления уплотнительных фланцев 27 фланцы содержат боковые щеки, по меньшей мере, частично покрывающие продольную поверхность поворотной штанги 26, чтобы частично закрывать поперечное приемное отверстие 21. Боковые щеки предпочтительно расположены по всему цилиндрическому периметру уплотнительного фланца 27.
Согласно предпочтительному варианту осуществления, изображенному на Фиг. 5-8, размыкающий механизм 20 представляет собой размыкающий механизм двухпозиционного поворотного типа. Коммутационное устройство 100 согласно изобретению в действительности предназначено, в частности, для приложений с током до 630 A, а в некоторых приложениях - на ток до 800 A, при котором одного размыкания может быть недостаточно. Подвижный контактный мост 22 в этом случае содержит контактную колодку на каждом конце. Контактные колодки контактного моста 22 предпочтительно расположены симметрично относительно оси вращения Y. Подвижный поворотный контактный мост 22, проходящий через поперечное приемное отверстие 21, выступает с каждой стороны штанги 26. Размыкающий блок содержит пару неподвижных контактов 41, 51, выполненных с возможностью работы совместно с контактной клеммной колодкой подвижного контактного моста 22. Упомянутый мост установлен с возможностью вращения так, чтобы совершать поворот между разомкнутым положением, в котором контактные колодки отделены от неподвижных контактов 41, 51, и положением, обеспечивающим протекание тока, в котором они находятся в контакте с неподвижными контактами 41, 51. Первый неподвижный контакт 41 выполнен с возможностью подключения к электрической линии с помощью клеммной колодки 4 со стороны линии. Второй неподвижный контакт 51 выполнен с возможностью подключения к расцепляющему устройству 7 с помощью клеммной колодки 5 со стороны нагрузки. Однополюсный размыкающий блок 10 содержит две дугогасительные камеры 24, предназначенных для гашения электрической дуги. Каждая из дугогасительных камер 24 сообщается с открытым пространством между контактной клеммной колодкой контактного моста 22 и неподвижным контактом 41, 51. Каждая дугогасительная камера 24 ограничена двумя боковыми стенками 24A, задней стенкой 24B, удаленной от открытого пространства, нижней стенкой 24C, близкой к неподвижному контакту, и верхней стенкой 24D. Как изображено на Фиг. 5, каждая из дугогасительных камер 24 содержит пакет, по меньшей мере, из двух деионизирующих ребер 25, отделенных друг от друга на расстояние, обеспечивающее газообмен гасящих газов.
Согласно частному варианту осуществления изобретения, как, в частности, описано в патентной заявке Франции, зарегистрированной на имя заявителя, озаглавленной «Switchgear device having at least one single-pole breaking unit comprising a contact bridge and circuit breaker comprising such a device», корпус 12 размыкающего блока 10 дополнительно содержит компоновки для оптимизации потока газов. Каждая из дугогасительных камер 24 содержит, по меньшей мере, одно выходное отверстие, соединенное, по меньшей мере, с одним каналом 38, 42 отвода гасящих газов. Упомянутые отводящие каналы 38, 42 выполнены с возможностью удаления газов, по меньшей мере, через одно сквозное отверстие 40, размещенное на панели корпуса 12 со стороны линии, противоположно панели со стороны нагрузки. Панель корпуса 12 со стороны нагрузки выполнена с возможностью расположения в контакте с расцепляющим устройством 7.
Каждая из дугогасительных камер 24 содержит, по меньшей мере, одно обменное пространство между двумя ребрами 25, соединенное с газоотводящими каналами 38, 42. Все обменные пространства предпочтительно сообщаются с газоотводящими каналами 38, 42 на уровне некоторой области, расположенной на расстоянии от выхода на заднюю стенку, и на уровне боковых стенок дугогасительной камеры 24.
Согласно данному варианту осуществления сборка контактного моста 22 и поворотной штанги 26 в однополюсном размыкающем блоке 10 «инвертирована». Желательно, чтобы рычаг 9 контактного приводного механизма 8 (см. Фиг. 2 и 3A) был центрирован по коммутационному устройству 600 прерывателя 100 цепи в процессе работы, что позволяет обеспечить симметрию защитной передней панели устройств защиты электрической линии. С этой целью сделан выбор в пользу инверсии направления поворота штанги 26, а именно соединительная клеммная колодка 5, связанная с расцепляющим устройством 7, расположена по направлению к задней части прерывателя 100 цепи, а соединительная клеммная колодка 4 со стороны линии расположена по направлению к передней части, в верхней части устройства.
Подвижный контактный мост 22, таким образом, совершает поворот по часовой стрелке между разомкнутым положением и замкнутым положением контактов. Следовательно, в данном предпочтительном варианте осуществления, в котором направление вращения поворотного контактного моста изменено на обратное, газоотведение от контакта, подключенного к клеммной колодке 5 со стороны нагрузки, которое традиционно должно направляться вниз и в сторону задней части устройства, перемещается вверх и в переднюю часть размыкающего блока 10. Область, расположенная в задней части и нижней части устройства, соответствует области расположения расцепляющего устройства 7 и любых возможных крепежных опор, таких как DIN-рейка. В частности, первый газоотводящий канал 38 образует на передней стороне корпуса 12 размыкающего блока 10 замкнутое пространство по существу прямоугольной формы. Упомянутый первый канал позволяет направить гасящие газы от клеммной колодки 5 со стороны нагрузки, подключенной к расцепляющему устройству 7, в верхнюю часть коммутационного устройства 100. Гасящие газы выводятся наружу из корпуса через сквозное отверстие 40. Расположение сквозного отверстия 40 в верхней части размыкающего устройства, в частности над клеммной колодкой 4 со стороны линии, также снижает риски дугового перекрытия.
Отходящие газы, порожденные контактом 41, подключенным к клеммной колодке 4 со стороны линии, предпочтительно также направляются вверх и в сторону передней части размыкающего блока 10, по меньшей мере, через один второй отводящий канал 42. В частности, упомянутый, по меньшей мере, один отводящий канал 42, по меньшей мере, частично расположен в параллельных больших панелях 14 корпуса 12 размыкающего блока 10.
Как изображено на Фиг. 6, согласно одному варианту воплощения два боковых отводящих канала 42 расположены частично вне корпуса 12 размыкающего блока 10. Эти два канала соединены с одной и той же дугогасительной камерой 24. Каждый из боковых газоотводящих каналов 42 соединен с внутренней частью корпуса 12 с помощью двух отверстий 44A, 44B. Внешняя часть бокового газоотводящего канала 42 предпочтительно может быть выполненной в стенке корпуса 12.
Согласно одному варианту воплощения изобретения, представленному на Фиг. 5 и 6, все газоотводящие каналы 38, 42 соединяются друг с другом в общем проходе, выходящем на панель корпуса 12 размыкающего блока 10 со стороны линии. Далее гасящие газы удаляются через единственное сквозное отверстие 40. Газы, генерируемые в момент отключения в дугогасительных камерах 24, таким образом, предпочтительно направляются от расцепляющего устройства 7 и от любых возможных крепежных опор, таких как DIN-рейка, например.
Согласно первому альтернативному варианту осуществления газоотводящие каналы 38, 42 соответственно первой и второй дугогасительных камер 24 имеют неодинаковую длину, при этом гасящие газы, проходящие в первом газоотводящем канале, способны засасывать газы, проходящие во втором канале, благодаря эффекту Вентури.
Предпочтительно каждая часть корпуса 12 сформована с внутренними компоновками, обеспечивающими относительно устойчивое положение различных элементов, входящих в состав размыкающего механизма 20, в частности два симметричных корпуса для каждой из дугогасительных камер 24, а также круговой центральный корпус, обеспечивающий встраивание штанги 26.
Согласно частному варианту осуществления изобретения, как, в частности, описано в патентной заявке Франции, зарегистрированной на имя заявителя, озаглавленной «Functional spacer for separating the cartridges in a multipole breaking device and circuit breaker», однополюсные блоки 10 собраны посредством прокладок 46 для образования двойной полости 48. Предпочтительно такая структура позволяет встроить каждый боковой отводящий канал 42 частично в прокладку 46. В частности, как изображено на Фиг. 4, прокладки 46 выполнены из формованного пластика и главным образом содержат центральную перегородку 52, выполненную с возможностью располагаться параллельно большим панелям 14 размыкающего блока 10. Совмещение двух прокладок 46, таким образом, определяет полость 56, в которой размещается однополюсный размыкающий блок 10. Предпочтительно две противоположные нижние кромки 54 каждой прокладки 46 замыкают полость 56 с задней ее части по существу герметично при закреплении прокладок 46 друг с другом. Каждая прокладка 46 содержит компоновки, позволяющие частично очертить вторые боковые газоотводящие каналы 42. Предпочтительно каждый боковой отводящий канал 42 частично протравлен в наружной большой панели 14 корпуса 12 кассеты 10, между двумя выходными отверстиями 44A, 44B и соответствующим элементом 68, образуя протравленный и/или выступающий контур, на центральной перегородке 52. Когда совмещение и закрепление прокладки 46 на кассете 10 выполнено, газы далее могут направляться от выходного отверстия 44A в верхнее отверстие 44B вдоль перегородки 52.
Однополюсные размыкающие блоки 10 выполнены с возможностью приведения в действие одновременно и с этой целью соединены, по меньшей мере, одним стержнем 30, в частности, на уровне штанги 26 и, например, с помощью отверстий 32, образующих ограничители подвижного контактного моста 22. По предпочтительному варианту осуществления используется единственный приводной стержень 30, при этом каждая часть корпуса 12 содержит отверстие 34 в виде дуги окружности, что позволяет, по меньшей мере, приводить в движение стержень 30, проходящий через последнюю, между положением протекания тока и разомкнутым положением.
Согласно частному варианту осуществления изобретения, как показано на Фиг. 5-7, упомянутый, по меньшей мере, второй газоотводящий канал 42 проходит, по меньшей мере, через одну декомпрессионную камеру 43, содержащую, по меньшей мере, одну стенку, покрытую металлическим листом 85.
Внутренняя стенка, покрытая упомянутым листом, предпочтительно образует часть декомпрессионной камеры 43. Данный металлический лист 85 образует ловушку для частиц, которая служит, с одной стороны, для захвата металлических частиц, образующихся при отключении, чтобы, с одной стороны, обеспечить термическую защиту пластиковых деталей, расположенных дальше по ходу от ловушки, а с другой стороны, снизить температуру гасящих газов. Ловушка для частиц дополнительно защищает пластиковые части канала, расположенные позади упомянутого, по меньшей мере, одного металлического листа 85, и усиливает герметичность уплотняющей поверхности корпуса 12.
Использование, по меньшей мере, одного металлического листа 85, по меньшей мере, частично покрывающего внутреннюю стенку газоотводящего канала, обеспечивает надежный захват шарообразных частиц расплавленной стали и меди, образующихся в результате эрозии разъединителей, контактов и проводников при отключении тока. Упомянутый, по меньшей мере, один металлический лист имеет минимально необходимую толщину, не позволяющую расплавленным шарообразным частицам проходить через него насквозь. Минимальная толщина предпочтительно составляет от 0,3 до 3 мм и может быть подобрана в соответствии с выделяемой энергией при отключении.
Упомянутый, по меньшей мере, один металлический лист 85 выполнен из стали, меди или сплава на основе железа.
Как показано на Фиг. 9A, внутренняя стенка отводящего канала, покрытая упомянутым, по меньшей мере, одним металлическим листом 85 ловушки для частиц, образует угол α, составляющий 45°-140°, относительно направления потока газов. Стенка, служащая опорой упомянутому, по меньшей мере, одному металлическому листу, предпочтительно лежит в плоскости, перпендикулярной направлению потока гасящих газов (α=90°). На практике, путем размещения упомянутого, по меньшей мере, одного металлического листа 85 по криволинейной траектории или на выходе криволинейной траектории газового потока, давление и прилипание частиц к листу можно увеличивать благодаря центробежной силе.
Упомянутый, по меньшей мере, один металлический лист 85, по меньшей мере, частично покрывает внутреннюю поверхность отводящего канала. Металлический лист проходит вдоль продольной оси канала. Общая длина L внутренней стенки, покрытой упомянутым, по меньшей мере, одним металлическим листом 85, в направлении потока, по меньшей мере, равна корню квадратному из наименьшей площади поперечного сечения потока S в канале, измеренной по направлению от упомянутого листа. Для снижения температуры газов желательно максимально увеличить длину. Минимально необходимая длина определяется по следующему уравнению:
L≥√S min,
где S min - минимальная площадь поперечного сечения отводящего канала.
Упомянутый, по меньшей мере, один металлический лист 85 дополнительно проходит по внутреннему периметру P отводящего канала в направлении, перпендикулярном направлению потока. Минимально необходимое расстояние I, на которое проходит упомянутый лист, определяется по следующему уравнению:
Pm/10≤I≤Pm,
где Pm - среднее значение периметра газоотводящего канала, в котором располагается ловушка для частиц.
Упомянутая декомпрессионная камера предпочтительно расположена как можно ближе к выходу дугогасительной камеры. Согласно частному варианту осуществления декомпрессионная камера расположена под нижней стенкой дугогасительной камеры 24.
Согласно второму варианту осуществления газоотводящий канал 38 содержит поворотный клапан 45, выполненный с возможностью приведения во вращение потоком гасящих газов. Поворот клапана из первого положения во второе положение выполнен с возможностью приведения в действие расцепляющего средства коммутационного устройства, чтобы вызвать размыкание контактов.
Прерыватель 100 цепи согласно изобретению, выполненный таким образом, позволяет максимально удовлетворить следующим на первый взгляд противоречивым промышленным требованиям:
- одна и та же структура может быть использована для всего диапазона тока до 800 A, благодаря использованию двойного размыкания с помощью подвижного контактного моста 22;
- надежность работы размыкающего механизма 20 и оптимизация последнего обеспечены применением хорошо отработанных решений;
- расцепляющее устройство 7 может подключаться через нижнюю часть клеммной колодки коммутационного устройства 600 со стороны нагрузки, что облегчает доступ к соединительным винтам благодаря обратному направлению вращения поворотного контактного моста 22;
- обеспечена полная взаимозаменяемость расцепляющих устройств 7, что позволяет провести существенно запоздавшую дифференциацию коммутационных устройств 100;
- передняя часть 9 коммутационного устройства 600 расположена по центру, в частности на расстоянии 42,5 мм, благодаря обратному направлению поворота в размыкающих блоках 10, что позволяет использовать в шкафах симметричные передние накладные пластины;
- гасящие газы не выводятся рядом с расцепляющим устройством 7, что ограничивает загрязняющие выбросы на этот элемент, который может быть к ним чувствителен, в особенности в своем электронном исполнении, и освобождает место;
- вывод гасящих газов более не происходит под соединительными элементами 4, 5 прерывателя 100 цепи, что ограничивает риск дугового перекрытия при размыкании.