ДУГОГАСИТЕЛЬНАЯ КАМЕРА

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Полезная модель является частью автоматического выключателя в литом корпусе (по ГОСТ Р 50030.2-2010), предназначенного для нечастых оперативных включений и отключений тока в нормальном режиме, а также защиты от токов перегрузки и коротких замыканий распределительных сетей переменного тока и электродвигателей.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Из патента RU 71813 (Открытое акционерное общество "Дивногорский завод низковольтных автоматов" (RU), 20.03.2008) известна дугогасительная камера выключателя, содержащая корпус, выполненный из электроизоляционного материала, деионную решетку, состоящую из поперечных изоляционных перегородок, в пазы между которыми вставлены деионные пластины с выступами, при этом дугогасительная камера содержит корпус, состоящий из двух параллельно расположенных пластин, и деионных пластин из омедненной стали. На внутренней поверхности пластин корпуса выполнены поперечные изоляционные перегородки. В углублениях между перегородками в каждой пластине корпуса расположены по два паза.
Недостатками известной конструкции являются:
- открытое выполнение дугогасительной камеры;
- конструкция пластин единая и не разборная, скрепленная двумя изоляционными текстолитовыми пластинками;
- низкая скорость гашения дуги;
- повышенное выделение тепла при размыкании контактов;
- попадание раскалённых паров и газов в корпус выключателя, что приводит к его повреждению.
СУЩНОСТЬ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ
Заявленная конструкция дугогасительной камеры позволяет решить техническую проблему, присущую аналогу из уровня техники.
Техническим результатом является ускоренное гашение дуги за счет увеличения скорости газа на входе из контактной камеры закрытого типа.
Заявленный результат достигается за счет конструктивных изменений дугогасительной камеры, которая содержит два корпуса из АБС-пластика, выполненных с возможностью установку друг в друга, при этом в первом корпусе установлены вертикально ориентированные пластины, размещенные на изоляционном основании в предназначенных для них пазах, причем пластины выполнены V-образными и размещаются параллельно друг другу, а второй корпус в верхней части содержит окно для выбросов паров и газов.
В частном примере реализации верхняя и нижняя пластины выполняются различного размера.
В другом частном примере реализации пластины выполняются различного размера.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Фиг. 1 иллюстрирует общий вид дугогасительной камеры.
Фиг. 2 иллюстрирует разнесенный вид дугогасительной камеры.
Фиг. 3 иллюстрирует окно для выброса газа.
ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ
На Фиг. 1 представлен основной вид заявленной дугогасительной камеры (10). Дугогасительная камера сконструирована таким образом, что электрическая дуга, образующаяся при размыкании контактов коммутационных аппаратов, втягивается в дугогасительную решётку. Втянувшись в промежутки пластин камеры, электрическая дуга удлиняется, разбивается пластинами камеры на несколько более маленьких по длине дуг, при этом быстро деионизируется, охлаждается и гаснет. Корпус дугогасительной камеры состоит из двух частей (11, 12), имеющий возможность установки друг в друга. Корпуса (11, 12) изготовлены из АБС-пластика, не распространяющего горение.
Пластины дугогасительной камеры (121) выполняются из нержавеющей стали и размещаются в корпусе (12). Плазма дуги втягивается в дугогасительную камеру и разбивается на ряд мелких дуг между пластинами. Так как высокоионизированная плазма имеет очень высокую теплопроводность, обусловленную высокой концентрацией свободных электронов, то она охлаждается, отдавая часть тепла пластинам решётки, что влечёт деионизацию из-за рекомбинации ионов и последующее гашение дуги. Изготовление пластин дугогасительной решётки из ферромагнитного материала (обычно стали) обусловлено облегчением вхождения дугового шнура в решётку: магнитное поле дуги стремится замкнуться по ферромагнитной массе, в результате чего возникают силы, втягивающие плазму дуги в дугогасительную решётку. Дополнительное преимущество ферромагнитных дугогасительных пластин заключается в том, что электромагнитные силы не только втягивают дугу в решётку, но и исключают выход плазмы с другой стороны дугогасительной системы.
Плазма электрической дуги при размыкании коммутирующих контактов разгоняется до сверхзвуковых скоростей. Поэтому дуга, входя в решётку, сильно тормозится из-за аэродинамического сопротивления. Снижение этого сопротивления производится должным конструированием дугогасительной камеры (10). Применение решётки в виде пластин (121) имеющих V-образный вырез для перемещения в этом вырезе подвижных коммутирующих контактов и лучшего охвата плазменного шнура дуги (кроме того, V-образный вырез в пластинах (121) придаёт ускоренное движение дуги при движении её вглубь решётки из-за возрастающего взаимодействия с дугой). Гашению дуги способствуют также газы, выделяющиеся при ее соприкосновении с пластинами (121) дугогасительной камеры (10). Быстрый разрыв дуги приводит к уменьшению энерговыделения при расцеплении и коротком замыкании, что приводит к снижению износа дугогасительной камеры (10) и увеличению срока ее эксплуатации. Закрытый конструктив дугогасительной камеры (10) не дает парам и газам выделяться в корпус автоматического выключателя, выброс таких продуктов происходит в верхнем окошке корпуса (111), расположенном после пластин (121).
Дугогасительная камера (10) состоит из двух частей (корпусов 11 и 12), разъединяющихся между собой, для извлечения пластин (121) или их замены.
Пластины (121) укреплены веерообразно на изоляционном основании, электрически не связаны друг с другом и имеют V-образный вырез. Пластины (121) вставляются в один из корпусов дугогасительной камеры (12), в предусмотренные пазы, далее этот корпус (12) соединяется с другим корпусом (11), образуя вместе закрытую дугогасительную систему дугогасительной камеры (10), которая защищает каждый полюс автоматического выключателя. Такая сложная конструкция позволяет заменять пластины (121) или корпуса (11 и/или 12) в случае потребности
Большую эффективности гашения дуги выполняют закрытые стенки дугогасительной камеры (10), которые под действием температуры выделяют газ, создающий избыточное давление.
Подтверждение эффективности конструкции дугогасительной камеры:
При испытаниях по п. 8.3.8 ГОСТ Р 50030.2-2010) подтверждено, что номинальная рабочая наибольшая отключающая способность аппарата Ics равна номинальной предельной наибольшей отключающей способности Icu.