ДУГОГАСИТЕЛЬНАЯ СИСТЕМА

Полезная модель относится к электротехнике, в частности к защитной коммутационной аппаратуре, и может применяться в составе защитных контактных коммутационных аппаратов. В автоматических выключателях постоянного тока дугогасительные системы применяются для повышения отключающей способности. Такие устройства известны из следующих источников:
1. А.И.Голубев. Быстродействующие автоматические выключатели. - М.-Л.: Энергия, 1964, стр.125-150;
2. О.Б.Брон Электрическая дуга в аппаратах управления ч.2. - М.: Госэнергоиздат, 1954, стр.270-271;
3. Мурадов Э.Ш., Шипицын В.В., Середко Р.Е., Автоматические быстродействующие выключатели для троллейбусов, Екатеринбург: Полиграфист, 2005, стр.118, рис.41.
4. Патент RU. №2028683 H01H 9/30, 1991 г.;
5. Патент RU №73540 H01H 9/30, 2008 г.
Наиболее близким аналогом может служить дугогасительная камера по третьему источнику (см. Приложение). Эта камера содержит корпус, в котором размещен набор дугогасительных и искрогасительных пластин, а между ними расположен блок изоляционных пластин. Такая камера обеспечивает надежное отключение токов короткого замыкания, но не обеспечивает стопроцентное отключение малых постоянных индуктивных токов, которые могут вызывать перекрытие межконтактного пространства. Это объясняется тем, что в прототипе теплоотвод от дуги, от которого зависит надежное отключение малых постоянных индуктивных токов, затруднен, так как ионизированные газы должны пройти через деионизационную решетку и достичь набора искрогасительных пластин, то есть путь движения ионизированных газов оказывается большим.
Предлагаемая полезная модель позволяет повысить эффективность дугогашения за счет перехода части электрической энергии дуги в кинетическую энергию дугогасительных пластин.
Технический результат полезной модели состоит в том, что уменьшается тепловое сопротивление теплоотвода от ионизированных дугой газов, увеличивается интенсивность охлаждения дуги и увеличивается эффективность ее гашения.
Сущность полезной модели заключается в следующем. Дугогасительные пластины, выполненные в форме круга, под действием энергии дуги, возникающей при размыкании контактов выключателя, развивают кинетическую энергию (вращаются вокруг своей оси). В итоге часть выделяющейся электрической энергии дуги расходуется на движение (вращение) дугогасительных пластин, а другая часть энергии дуги выделяется в виде теплового сопротивления. В результате увеличивается интенсивность охлаждения дуги и увеличивается эффективность гашения малых постоянных индуктивных токов, то есть обеспечивается заявленный технический результат. Кроме того, за счет уменьшения тепловыделения дуги габариты патентуемой дугогасительной системы можно существенно сократить.
Дугогасительная система приведена на фиг.1 и состоит из секции 1, выполненной из дугостойкого материала. В секции расположен блок дугогасительных пластин 2, выполненных в форме круга с пазом в виде сектора с острым углом и с возможностью вращения каждой такой пластины вокруг оси 3 и блок искрогасительных пластин 4. Блок дугогасительных и искрогасительных пластин изолированы между собой блоком изоляционных пластин 5.
Для пояснения работы дугогасительной системы на фиг.2 условно изображены контакты 6 выключателя электрически соединенные с дугогасительными рогами 7 того же выключателя.
Работа дугогасительной системы 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 - на фигурах 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 системы на блок дугогасительных пластин 2, 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 большее напряжения сети - необходимое условие гашения дуги постоянного тока. Кроме того часть энергии дуги расходуется на движение дугогасительных пластин 2, которые под действием энергии дуги начинают вращаться вокруг оси 3, при этом увеличивается длина дуги и обеспечивается дополнительное ее охлаждение. Это способствует значительному отводу тепла из каналов дуг и активной деионизации ионизированных частичек воздуха.
При таком эффективном теплоотводе и деионизации остаточного ствола дуги, последняя быстро охлаждается и гаснет.
Таким образом, за счет применения набора дугогасительных пластин, изготовленных в форме круга с пазом, выполненным в виде сектора с острым углом уменьшается тепловое сопротивление теплоотвода от ионизированных дугой газов, увеличивается интенсивность охлаждения дуги и увеличивается эффективность гашения токов короткого замыкания.