УСТРОЙСТВО ДУГОГАШЕНИЯ БЫСТРОДЕЙСТВУЮЩЕГО ВЫСОКОВОЛЬТНОГО ВЫКЛЮЧАТЕЛЯ ПОСТОЯННОГО ТОКА

Предлагаемое устройство относится к системам дугогашения быстродействующего высоковольтного выключателя, применяемого на электроподвижном составе постоянного тока, в частности, электропоездах.
В известных таких устройствах дугогашения быстродействующего высоковольтного выключателя постоянного тока с контактным разрывом, включенным последовательно с силовой дугогасительной катушкой, намотанной на сердечник магнитопровода и дугогасительной камерой, помещенной между его полюсами, повышение разрываемого тока связано с увеличением габаритов выключателя, что ограничено подвагонным пространством электропоезда (см. Б.К.Просвирин, «Электропоезда постоянного тока», Учебное пособие. М., УМК МПС России.2001 г.).
В этих устройствах увеличение коммутируемого тока выключателя может быть достигнуто повышением числа силовых витков того же сечения, что ограничено габаритами выключателя.
К техническим результатам, получаемым от реализации заявленной полезной модели, можно отнести повышение надежности срабатывания, увеличение срока службы и снижение материалоемкости как в эксплуатации, так при изготовлении.
В предлагаемом устройстве за счет уменьшения сечения провода дугогасительной катушки и увеличения, таким образом, плотности тока, увеличивается число витков, а повышенный отвод тепла в окружающее пространство осуществляется тем, что дугогасительная катушка охвачена с наружной поверхности охлаждающим немагнитным радиатором.
Увеличение числа витков дугогасительной катушки повысит магнитный поток в области входа дуги в камеру и будет способствовать процессу дугогашения выключателя, повышая коммутируемый ток и его разрывную мощность.
Использование немагнитного материала радиатора позволит исключить потоки рассеяния магнитного поля, которые могли бы повлиять на работу его магнитной системы.
На Фиг.1 приведен упрощенный фрагмент быстродействующего высоковольтного выключателя в разрезе, где:
1-1 - сердечник магнитопровода системы дугогашения выключателя;
1-2 - витки дугогасительной катушки;
1-3 - немагнитный радиатор;
1-4 - неподвижный силовой контакт выключателя;
1-5 - подвижной контакт выключателя;
1-6 - дугогасительная камера.
На Фиг.2 приведен в разрезе общий вид расположения радиатора на витках магнитопровода в разрезе, где:
2-1 - сердечник магнитопровода; 2-2 - медь провода; 2-3 - изоляция провода; 2-4 - немагнитный радиатор. Устройство работает следующим образом.
При протекании тока по виткам магнитопровода тепло от меди витков 2-2 передается через изоляцию 2-3 с внутренней стороны - магнитопроводу 2-1, а с наружной - радиатору 2-4.
Далее тепло путем конвекции отдается в окружающее оболочкой выключателя пространство. В свою очередь, оболочка выключателя охлаждается набегающим потоком воздуха при движении электропоезда.
Основные технические данные быстродействующих выключателей приведены в табл.1.
Параметры
БВП-105А-У1
БВП-105Б-У1
Номинальное напряжение, В
3000
3000
Собственное время срабатывания, с
0,005
0,005
Продолжительный ток, А
250,0
250,0
Раствор силовых контактов, мм
30±5
30±5
Количество контактных групп, шт.
2
3
Наличие шунтирующего сопротивлений в контактных группах
нет
есть
Число витков дугогасительной катушки
9
12
Ток установки, А
650±25
650±25
На Рис.1 и Рис.2 приведены принципиальные схемы выключателей, изготовленные с использованием технического решения заявленной полезной модели.