Патент на изобретение №2396628

(54) УСТРОЙСТВО МАГНИТНОГО ДУТЬЯ

(57) Реферат:

Изобретение относится к устройствам для гашения электрической дуги при отключении как токов короткого замыкания, так и малых токов коммутационным аппаратом и предназначено для использования в дугогасительных устройствах токоограничивающих и быстродействующих выключателей. Устройство магнитного дутья содержит набор магнитопроводов с катушками, подвижный и неподвижный контакты. Каждый последующий магнитопровод из набора расположен выше предыдущего магнитопровода, при этом каждый последующий магнитопровод из набора смещен относительно подвижного контакта в горизонтальной плоскости на меньшее расстояние до этого контакта, по сравнению с предыдущим магнитопроводом из набора. Катушки магнитопроводов соединены последовательно с контактами. Технический результат заключается в исключении замедления скорости хода электрической дуги в дугогасительном устройстве и эффективности ее гашения. 3 ил.

Изобретение относится к электротехнике, а именно к устройствам для гашения электрической дуги при отключении как токов короткого замыкания, так и малых токов (то есть токов, значения которых меньше номинального тока аппарата) коммутационным аппаратом и предназначено для использования в дугогасительных устройствах токоограничивающих и быстродействующих выключателей.

Известны устройства магнитного дутья, в котором внешнее магнитное поле в зоне горения дуги может создаваться постоянным магнитом или катушкой, подключаемой параллельно к источнику напряжения или последовательно с главным током из следующих источников:

1. О.Б.Брон. Электрическая дуга в аппаратах управления. – М. – Л.: Госэнергоиздат, 1954 г., стр.214-228.

2. А.И.Голубев. Быстродействующие автоматические выключатели. – М. – Л.: Энергия, 1964 г., стр.140-141, рис.57.

Наиболее близким к предлагаемому устройству является устройство для гашения дуги по второму источнику. Это устройство содержит сердечник, на котором установлена катушка, соединенная последовательно с контактами выключателя.

Основным недостатком этого устройства является замедление скорости движения электрической дуги в завершающий момент отключения аварийного тока, что увеличивает длительность горения дуги в дугогасительном устройстве и снижает надежность работы коммутационного аппарата.

Задачей изобретения является разработка устройства магнитного дутья с надежным гашением электрической дуги при отключении аварийных токов быстродействующим коммутационным аппаратом.

Технический результат, который достигается изобретением, состоит в исключении замедления скорости хода электрической дуги в дугогасительном устройстве и эффективности ее гашения.

Это достигается тем, что устройство магнитного дутья содержит набор N магнитопроводов с катушками. Каждый последующий магнитопровод из набора N расположен выше предыдущего, при этом каждый последующий магнитопровод смещен относительно подвижного контакта в горизонтальной плоскости на меньшее расстояние до этого контакта, по сравнению с предыдущим магнитопроводом из набора. При таком расположении конструктивных элементов устройства появляется возможность влиять на магнитное поле электрической дуги (а именно усиливать его), образовавшейся при гашении малых токов, в процессе движения ее в дугогасительной камере.

Сущность полезной модели поясняется примером выполнения устройства магнитного дутья, где на фиг.1 схематично показан общий вид патентуемого устройства при замкнутом положении контактов; на фиг.2 – то же самое в начальный момент при гашении малых токов; на фиг.3 – то же самое в конечном положении при отключении электрической дуги малых токов.

Устройство магнитного дутья содержит 3 магнитопровода 1, 2, 3 с катушками соответственно 4, 5 и 6. Катушки соединены последовательно с контактами 7 и 8 выключателя (соединение на фигурах не показано). Возможно применение катушек магнитного дутья нескольких вариантов: параллельный, последовательный или комбинированный способ магнитного дутья. Каждый последующий магнитопровод расположен выше относительно предыдущего и смещен относительно подвижного контакта вдоль горизонтальной плоскости на расстояние меньшее предыдущего.

Устройство работает следующим образом.

При протекании тока по катушкам 4, 5, 6 создается магнитное поле с индукцией B1, В2, В3.

При отключении аварийного тока контакты выключателя начинают размыкаться. Электрическая дуга, образовавшаяся между контактами, под действием собственного магнитного поля и магнитного поля магнитопровода 1 с катушкой 4 затягивается в дугогасительную камеру. При этом сила F, действующая на дугу F~I_д·В1 (сила пропорциональна произведению тока в дуге I_д на индукцию В1 магнитного поля, создаваемую магнитопроводом 1), и длина дуги увеличивается. Далее дуга достигает второго магнитопровода 2 с катушкой 5, при этом сила, действующая на дугу F~I_д·(В1+В2), за счет результирующего магнитного поля, создаваемого двумя магнитопроводами 1 и 2, скорость движения дуги возрастает. Дуга еще интенсивнее растягивается и достигает третьего магнитопровода 3 с катушкой 6, при этом сила, действующая на дугу F~I_д-·(В1+В2+В3), за счет результирующего магнитного поля, создаваемого тремя магнитопроводами, скорость движения дуги еще более возрастает. При этом нет замедления при вхождении электрической дуги в дугогасительную камеру (дугогасительная камера не показана).

Таким образом, благодаря описанному устройству магнитного дутья исключено замедление скорости хода электрической дуги при ее гашении и повышена эффективность гашения этой дуги, а следовательно, повышена надежность работы выключателя в целом.

Формула изобретения

Устройство магнитного дутья, содержащее набор магнитопроводов с катушками, подвижный и неподвижный контакты, отличающееся тем, что каждый последующий магнитопровод из набора расположен выше предыдущего магнитопровода, при этом каждый последующий магнитопровод из набора смещен относительно подвижного контакта в горизонтальной плоскости на меньшее расстояние до этого контакта по сравнению с предыдущим магнитопроводом набора, а катушки магнитопроводов соединены последовательно с контактами.

РИСУНКИ