Добавил:

ivanov666 Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Армавирская государственная педагогическая академия

Предмет:

[НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Файл:

патенты / Сборник патентов_11800

.pdf

Скачиваний:

Добавлен:

18.10.2026

Размер:

376 Кб

Скачать

☆

<<< < Предыдущая 1 2 3 4 5 6 78 / 108 9 10 > Следующая >>>

В более поздней из двух упомянутых выше заявок описывается автоматический выключатель,

предназначенный для гашения дуги с помощью энергии, подаваемой током дуги, и снабженный камерой, в

которой сначала затягивается дуга и которая приспособлена для гашения дуг с высоким током 80, но не так

хорошо приспособлена для гашения дуг с низким током, а также снабженный дополнительной отдельной

камерой, приспособленной для гашения дуг в диапазоне низких токов, которые не гасятся в первой

упомянутой камере 85, и в которую затягиваются такие дуги с низким током; две камеры разделены

подвижным элементом, который либо действовал как заслонка, обеспечивающая ограниченный проход для

дуги 90 между камерами, либо полностью разделял камеры, в этом случае дуга продолжалась в отдельную

камеру в виде дуги последовательно с дугой в первой упомянутой камере. В одном из описанных вариантов

конструкции 95 был предусмотрен проход для установления сообщения между первой упомянутой камерой и

боковыми выходами в отдельной камере, так что любые продукты дугового разряда, образующиеся в

отдельной камере 100, могли проходить в первую упомянутую камеру, а затем через дуга в этой камере,

прежде чем окончательно выйти через боковые выходы в первой упомянутой камере. Однако общая площадь

горловины боковых выходов в отдельной камере была меньше. В автоматических выключателях, работающих

в широком диапазоне токов, дуги в сильноточном конце диапазона способны создавать достаточное давление

и взрыв, чтобы затухать при очень коротких промежутках без какой-либо помощи от дуг, соединенных с ними

последовательно. Это свойство используется в настоящем изобретении, и недостатки, упомянутые выше в

связи с известными автоматическими выключателями, устраняются путем организации того, что первая

образующаяся дуга находится на одном из клеммных электродов вблизи выходной стороны барьера или

дефлектора, так что часть дуги, оттянутая на более позднем этапе за дефлектор или образованная за

барьером путем перемещения другого клеммного электрода, находится вдали от выхода.

Это дает возможность затухать дуги в сильнотоковой части диапазона токов 85 до того, как сработает

дефлектор или барьер, так что давление, создаваемое на стороне барьера или дефлектора, удаленной от

выходного отверстия, значительно ниже, чем в ранее известных устройствах. Это устройство также позволяет

получить выгоду в случае переменного тока от уменьшения тока при коротком замыкании, поскольку каждый

цикл тока имеет тенденцию к более низкому значению 95 R.M S, чем предыдущий цикл, и, следовательно,

дуга за барьером имеет более низкое значение R MI S и, следовательно, создает более низкое давление, чем

в ранее известных устройствах. Следовательно, для 100.

При заданной мощности дугогасительной камеры и заданной общей длине расстояния между электродами

разрывная способность выключателя увеличивается.

Таким образом, согласно настоящему изобретению 105, электрический автоматический выключатель имеет

относительно подвижные электроды, расположенные в герметичном корпусе таким образом, что во время

открытия предусмотрено образование дуги в двух или более точках 11 на последовательных этапах в

корпусе, который снабжен отверстием или близко расположенной группой отверстий для выхода из корпуса

продуктов, образующихся на ранней стадии образования дуги, так что 115, когда образование дуги

происходит на более поздней стадии, практически вся огнетушащая жидкость, которая на этой более поздней

стадии направляется к дуге в точке, в которой произошла указанная более ранняя стадия образования дуги,

проходит 120 внутри конструкции корпуса по стенчатому каналу, который, по меньшей мере, на части своей

длины существенно отделен от канала дуги. Таким образом, поток огнетушащей жидкости, направляемый в

125.

Дуга, образующаяся на ранней стадии, состоит в основном из жидкости, которая не прошла по пути дуги.

Автоматический выключатель может быть сконструирован таким образом, что две или более дуг,

соединенных последовательно, образуются в отдельных отсеках 130, или может быть снабжен подвижной

отклоняющей заслонкой или барьером, расположенным таким образом, что общая площадь горловины

боковых выходов в первой упомянутой камере превышает общую площадь горловины.

Таким образом, в обоих описанных выше вариантах существовала возможность воздействия на часть дуги,

образовавшейся при разделении электродов, потока гасящей жидкости, создаваемого либо другой частью той

же дуги, либо последовательной дугой, образовавшейся впоследствии.

Настоящее изобретение относится, в частности, к выключателям, работающим в широком диапазоне токов, в

которых поток изоляционной жидкости, создаваемый давлением, генерируемым одной частью дуги,

направляется через другую часть дуги или поперек нее, причем основной поток жидкости создается

дефлектором или подвижным барьером, и его длина превышает длину прямого пути между относительно

подвижными электродами. Изобретение также может быть применено к выключателям, в которых два

последовательно соединенных тормоза расположены в отдельных отсеках.

Известны автоматические выключатели с двойным или одинарным разрывом, предназначенные для работы в

широком диапазоне токов, снабженные клеммными электродами, на которые крепятся внешние концы

цепочки последовательных дуг или одной дуги.

Обычно один концевой электрод является частью или расположен вблизи выходного отверстия камеры, в

которой установлены электроды, в то время как другой концевой электрод в момент возникновения дуговой

цепи или дуги, закрепившейся на ней, находится в точке, удаленной от этого выходного отверстия.

Кроме того, в известных типах автоматических выключателей, где имеется последовательная цепочка дуг,

дуги либо образуются одновременно, либо сначала размыкаются точки разрыва, наиболее удаленные от

выходного отверстия, чтобы создать давление, необходимое для обтекания промежуточной изоляционной

жидкости дефлектором или барьером через поток дуги, ближайший к выходному отверстию, и выхода через

выходное отверстие. Такой способ имеет существенный недостаток: когда автоматический выключатель

работает с самыми большими токами в своем рабочем диапазоне, первый разрыв, который также является

самым внутренним, всегда должен размыкаться при этом большом токе. В то же время, даже в случае

некоторых типов автоматических выключателей с боковым выходом, в которых выходное отверстие от

внешнего разрыва не закрыто, внутри дугогасительной камеры создается излишне высокое давление из-за

необходимости преодоления инерции промежуточной жидкости и трения при обтекании жидкости

дефлектором, прежде чем она сможет выйти. Этот недостаток, по сути, еще более выражен в автоматических

выключателях, в которых выходное отверстие из дугогасительной камеры остается закрытым подвижным

электродом до тех пор, пока не сформируется самая внутренняя дуга. время.

403,235 403,235 После перемещения барьера практически единственный путь от поздней стадии

дугообразования к ранней на части его длины проходит вне дугового зазора. Продукты дуги из последней

части дуги или из последней дуги в серии могут быть предотвращены от достижения первой части дугового

зазора во время дугообразования путем направления их движения по более длинному пути, чем тот, по

которому движется дуга, так что неионизированная жидкость вытесняется перед ними в конечную часть

воздушного зазора, или более длинный путь может быть снабжен средствами для деионизации продуктов

дуги до того, как они достигнут первой дуги, или продукты дуги могут быть расположены таким образом, чтобы

воздействовать на поршень, образующий подвижную перегородку между двумя частями дугового зазора,

которая перемещается под давлением, создаваемым последней частью дуги, и, таким образом, закачивает

изоляционную жидкость в первую часть дуги.

Изобретение применимо к автоматическим выключателям, работающим на газе, паре или жидкости, в

которых энергия для содействия разрыву дуги отбирается из дуговой цепи или тока. Во всех случаях могут

использоваться либо затворы из изоляционного материала, такого как волокно или металл, либо

промежуточные контакты, плотно скользящие в барьере, либо любые другие средства для инициирования

последующей стадии или стадий дугообразования в камере, из которой путь к дуге и выходу в камере, из

которой произошел первоначальный выход, таков, что гасящая жидкость перемещается к первой части

дугового зазора, как указано выше.

Защелки могут использоваться для удержания затворов или промежуточных контактов в заданном

положении, например, для удержания затворов в закрытом состоянии и полностью разомкнутых контактов.

Предпочтительно, чтобы защелка блокировала затвор до тех пор, пока она не будет освобождена во время

повторного включения автоматического выключателя, прежде чем подвижный электрод достигнет затвора.

Для предотвращения прямого сообщения между первой и второй дугами могут быть предусмотрены

перегородки, многочисленные тонкие отверстия, перегородки или тому подобное, либо длинные

расходящиеся проходы, чтобы обеспечить деионизацию взрывной волны в первой дуге.

Во всех вариантах подвижный электрод может быть расположен таким образом, чтобы делать

кратковременную паузу, например, на половину или полный цикл тока в случае переменного тока, после

образования зазора, достаточного для разрыва сильноточных дуг, прежде чем продолжить движение, чтобы

дать возможность погасить дугу при следующем прохождении через нулевой ток; длительность паузы зависит

от асимметрии тока. В вариантах, в которых подвижный электрод окончательно извлекается из

дугогасительной камеры, может быть предусмотрена дополнительная пауза перед таким окончательным

извлечением.

Паузы могут быть вызваны с помощью кулачка, устройства предотвращения потери хода, демпферов,

дополнительных электродов или подобных устройств, как описано в наших патентных заявках № 6242 от 1932

года (серийный номер 398213) и № 7036347 от 1932 года (серийный номер 394560).

Возможно, оба электрода будут расположены отдельно друг от друга, то есть вдали от точки начала

возникновения дуги. Дуга или дуги могут возникать в двух или более камерах, в этом случае последующие

стадии возникновения дуги происходят в точках, все более удаленных от точки начала возникновения дуги

вблизи выходного отверстия.

Для более ясного понимания сути изобретения будут приведены примеры автоматических выключателей,

изготовленных в соответствии с ним.

В одном из вариантов конструкции автоматического выключателя 85, пригодного для работы как в масле, так

и в воздухе, две цилиндрические камеры расположены одна внутри другой таким образом, чтобы между ними

оставалось пространство для размещения изоляционной жидкости. Внутренняя камера 90 может опираться

на дно внешней камеры и иметь выходы во внешнюю камеру по своему краю, или может быть открыта снизу и

поддерживаться на некотором расстоянии от дна внешней камеры на опорах 95, закрепленных внутри

внешней камеры.

Обычный вводной патрубок и его изолятор расположены над вентиляционным отверстием, имеющим форму

трубы или расходящейся воронки, расположенным в верхней части внешней камеры таким образом, что его

входное отверстие находится на одном уровне с внутренней поверхностью крыши внешней камеры, при этом

изолятор опирается на ажурную опору, установленную на ободе выходного отверстия. Дефлектор,

расположенный в выходном отверстии, предпочтительно предназначен для отвода потока воздуха от

вводного изолятора или для его направления таким образом, чтобы исключить возможность возникновения

дуговых разрядов между полюсами.

Вблизи места возникновения дуги в выходном отверстии может быть также расположена сетка для

охлаждения продуктов дугового разряда или минимизации распространения дуги через выходное отверстие

при любых значениях тока. При желании, электрод 115 вентиляционного отверстия внешней камеры может

быть установлен в металлической пластине, привинченной к верхней части камеры, при этом его нижние

поверхности должны быть заподлицо с входным отверстием вентиляционного отверстия, и эта пластина

должна быть подключена к источнику тока 120. В этом случае внешняя камера будет выполнена, по меньшей

мере частично, из изоляционного материала. Верхняя часть внутренней камеры снабжена отверстием,

совпадающим с выходным отверстием 125 внешней камеры и выполненным в металлической пластине,

привинченной к верхней части внутренней камеры, в то время как промежуточный контакт выполнен таким

образом, чтобы иметь скользящую посадку в отверстии в верхней части внутренней камеры и 130 внутренней

камеры; промежуточный контакт выполнен таким образом, что его верхняя часть остается внутри отверстия в

верхней части внутренней камеры даже при его перемещении вниз до предела хода 70. Таким образом,

внутренняя камера постоянно эффективно закрыта сверху.

Когда автоматический выключатель используется с маслом или другой жидкостью, или заполнен газом 75,

например, воздухом, внутренняя камера может быть заполнена тонкими медными или волоконными

перегородками толщиной около 1/8 дюйма с изоляционными зазорами от 1/32 до 1/4 дюйма, оставленными по

их краям, которые не касаются стенок камеры. В таком случае дно внутренней камеры может быть снабжено

большим количеством тонких перфораций для деионизации газа при его прохождении. Для работы с газами

85, отличными от воздуха, которые необходимо экономить, вся конструкция может быть установлена в

газонепроницаемом корпусе, или же выходной сальник может быть сделан газонепроницаемым, а верхнее

выходное отверстие должно быть расположено таким образом, чтобы выпускать 90 в закрытый приемник

достаточного внутреннего объема, чтобы предотвратить значительное повышение противодавления во время

искрения.

В верхней части внутренней и внешней камер имеются мелкие дренажные отверстия 95, предназначенные

для регулирования нормального уровня жидкости при использовании масла или другой жидкости.

Когда движущийся электрод отходит от контактных пальцев промежуточного контакта, образуется дуга, и

создаваемое при этом давление 100 во внутренней камере вызывает выброс жидкости из отверстия или

отверстий в дне этой камеры. Эти отверстия могут иметь равную, большую или меньшую площадь, чем

верхнее выходное отверстие во внешней камере 105. Выброс вызывает движение изолирующей жидкости,

расположенной в пространстве между двумя камерами.

Таким образом, взрывная волна, вырывающаяся из внутренней камеры, проталкивает через верхнюю часть

внешней камеры тело сравнительно холодной и неионизированной изолирующей жидкости, образующееся в

результате образования дуги, благодаря чему эта дуга гаснет.

Предотвратить попадание продуктов дугового разряда из внутренней камеры в дугу во внешней камере

можно, установив кольцевой поршень в пространстве между стенками камер и расположив его таким образом,

чтобы его работе не препятствовали опоры, поддерживающие внутреннюю камеру. Этот поршень, который

предназначен для перемещения вверх при возникновении дугового разряда из внутренней камеры, может

быть снабжен одним или двумя мелкими дренажными отверстиями с пружинами для возвращения его в

исходное положение. Скорость перемещения, независимо от наличия паузы, может быть настроена таким

образом, чтобы подвижный электрод не отходил от дна внешней камеры по меньшей мере в течение одного

цикла от выходного отверстия в верхней части внешней камеры. Этот промежуточный контакт соединен с

верхней частью внутренней камеры компрессионными пружинами, расположенными внутри внутренней

камеры и проходящими между верхней частью этой камеры и нижней частью промежуточного контакта,

которая расширена. Расширенный конец промежуточного контакта снабжен направленными вниз контактными

пальцами, с которыми взаимодействует подвижный электрод.

Подвижный электрод проходит через отверстия в днищах внутренней и внешней камер и, в нижней части,

крепится к обычной поперечной балке. Отверстие в днище внешней камеры снабжено самоцентрирующимся

сальником, обеспечивающим достаточно плотное прилегание подвижного электрода. В закрытом положении

выключателя подвижный электрод прижимает промежуточный контакт вверх, преодолевая действие его

пружин сжатия, так что верхняя часть промежуточного контакта входит в зацепление с неподвижным

электродом, образованным вентиляционным отверстием внешней камеры. При размыкании выключателя

сначала образуется дуга между неподвижным электродом в верхней части внешней камеры и промежуточным

контактом.

Эта дуга может генерировать или не генерировать достаточный разряд для самозатухания в зависимости от

величины тока. Промежуточный контакт продолжает свое движение вниз под действием пружин до тех пор,

пока не будет остановлен упором, расположенным таким образом, что верхняя часть контакта будет

практически на одном уровне или слегка выступать над верхней частью внутренней камеры, после чего

движущийся электрод начинает отделяться от расширенной части промежуточного контакта. Скорость

движения такова, что начальный зазор между верхним контактом и верхней частью внутренней камеры

образуется за полцикла или меньше.

Если дуга сохраняется до образования этого зазора, корень дуги на промежуточном контакте может

перенестись на верхнюю часть внутреннего цилиндра, если последний изготовлен из металла.

Однако дальнейшая дуга не образуется до тех пор, пока подвижный электрод не отделится от контактных

пальцев, прикрепленных к расширенной части промежуточного контакта, длина которого может быть такой,

что дуга не начинается до задержки в один цикл в случае асимметричного переменного тока. В качестве

альтернативы, промежуточный электрод может быть выполнен с коническим концом для взаимодействия в

качестве стыкового контакта с верхним неподвижным электродом. Когда перемещение кончика

промежуточного электрода в плотно прилегающий канал в верхней части внутренней камеры организовано

таким образом, чтобы занимать время одного цикла, в течение которого, если дуга все еще сохраняется, она

переносится на металлическую верхнюю часть 403,2835 403,235 в момент начала дуги во внутренней камере.

Если предусмотрено более короткое время, выходное отверстие может быть выполнено таким образом,

чтобы оно закрывалось проводящим или изолирующим затвором, выполненным с меньшим отверстием для

прохождения потока дуги, тем самым обеспечивая, что продукты во внутренней камере будут продолжать

выталкивать жидкость в дугу в верхней части внешней камеры даже после извлечения подвижного электрода.

Описанная выше конструкция может быть модифицирована для обеспечения прямого хода подвижного

электрода. Таким образом, верхняя часть внутренней камеры может быть снабжена большим отверстием,

которое может быть закрыто или практически закрыто одной или несколькими подпружиненными заслонками

или шарнирными створоками после того, как подвижный электрод опустится достаточно вниз, чтобы заслонки

или створки могли закрыться. Заслонки или створки могут быть изготовлены из электропроводящего или

изоляционного материала. В первом случае, если необходимо создать паузу в удлинении дуги, внутри

внутренней камеры устанавливается неподвижный контакт, находящийся в электрической связи с заслонками

или створками, так что вторая дуга не образуется до тех пор, пока подвижный электрод не покинет

неподвижный контакт. Созданная таким образом пауза соответствует приблизительно половине или целому

циклу тока в зависимости от того, идет ли речь о симметричных или асимметричных волнах переменного тока,

так что при возникновении второй дуги ее взрыв будет наиболее благоприятен для гашения первой дуги,

образовавшейся между верхними частями двух камер. Подвижный электрод может удобно перемещаться

через зазор во внешней камере, который необходимо для гашения мощных дуг с такой скоростью, чтобы

затвор мог закрыться и дугообразование во внутренней камере началось в течение одного цикла с момента

начала дугообразования во внешней камере.

В другом варианте конструкции автоматический выключатель, описанный в описании нашей патентной заявки

№ 1586/33, модифицирован путем удаления перегородок из камеры под подвижным элементом или затвором,

а также путем обеспечения этой камеры одним вентиляционным отверстием, ведущим в проход,

сообщающийся с камерой над затвором. Площадь вентиляционного отверстия в камере под затвором может

быть больше, чем общая площадь патрубков боковых выходов в камере над затвором.

В более совершенной конструкции автоматического выключателя его структура в основном разделена на ряд

расположенных друг над другом камер, а окончательный выход продуктов дугового разряда происходит через

сравнительно большое выходное отверстие, расположенное либо в верхней части конструкции, либо в виде

бокового выходного отверстия вблизи верхней части конструкции. В боковом выходном отверстии может быть

предусмотрена одна или несколько перегородок. В верхней части конструкции 70 предусмотрен неподвижный

клеммный электрод, и при желании этот электрод может быть образован самим выходным отверстием, если

последнее расположено в верхней части конструкции. В этом случае он может быть выполнен из двух

подпружиненных зажимов, расположенных между стенками 75 верхней части колодца непосредственно под

ним, и служить выходным отверстием переменного сечения. Внутри конструкции 58 предусмотрено несколько

промежуточных контактов, состоящих из проводящего материала, такого как медь, и они расположены таким

образом, чтобы последовательно взаимодействовать с подвижным электродом по мере его перемещения.

Подвижный электрод имеет скользящую посадку в отверстии в основании конструкции выключателя 85.

Промежуточные контакты установлены на элементах в виде пружинных пластин, закрепленных на стенках

конструкции и имеющих скользящую посадку в прямоугольном пазу или углублении, образованном в теле из

изоляционного материала 90 внутри конструкции.

Пружины лопастей расположены парами, причем две лопасти каждой пары выступают с противоположных

сторон конструкции. Различные пары лопастей расположены одна над другой под углом 95 градусов и

разнесены на подходящих расстояниях, так что при полном открытии выключателя контакты каждой пары

лопастей соприкасаются друг с другом. Таким образом, внутреннее пространство выключателя фактически

разделено на несколько отдельных камер. Подвижный электрод может иметь квадратное или прямоугольное

поперечное сечение и предпочтительно уже, чем углубление внутренней части. Когда подвижный электрод

105 перемещается вверх для замыкания выключателя, он последовательно раздвигает контакты каждой пары

пружин лопастей и, наконец, входит в зацепление с неподвижным клеммным электродом.

Некоторые или все пружины лезвий могут быть снабжены большим количеством мелких перфораций для

облегчения деионизации изоляционной жидкости. Следует отметить, что при открытии выключателя между

ним и пружинами может образоваться цепочка последовательных дуг.

Различные контакты, если первоначально образовавшаяся дуга не гаснет немедленно. По мере продолжения

хода подвижного электрода контакты каждой пары пружин лопастей будут замыкаться или стремиться

замыкаться друг на друга последовательно, образуя вместе с этими пружинами лопастей и боковыми

стенками скважины ряд отдельных камер, и, по сути, одна или несколько пар лопастей могут быть

расположены таким образом, чтобы действовать как выходное отверстие переменной площади. Например,

пара контактов, следующая по порядку ниже верхнего вентиляционного отверстия, предпочтительно будет

замкнута и зафиксирована так, чтобы жидкость из пространства ниже могла выходить только в верхнее

отверстие. 180 расположены рядом друг с другом в масляном баке.

Подвижные электроды приводятся в действие одной и той же поперечной балкой, и один из этих электродов

сделан длиннее другого, так что при перемещении поперечной балки вниз сначала образуется дуга в корпусе,

содержащем более короткий подвижный электрод. Два дугогасительных корпуса соединены друг с другом

либо посредством изоляционной или изолированной трубы, либо путем создания полых подвижных

электродов и поперечной балки. Таким образом, более длинный электрод может образовывать канал для

дугогасящего наконечника, простирающийся вниз внутри электрода 50 и соединяющийся с каналом в

поперечной балке. Выходное отверстие в более коротком электроде может, с преимуществом, располагаться

не в дугогасящем наконечнике, а под ним, одновременно находясь внутри дугогасительного корпуса 55. Кроме

того, одна или обе камеры могут быть образованы перегородками или дефлекторами и снабжены осевыми

или боковыми вентиляционными отверстиями. Более короткий подвижный электрод может быть

сконструирован таким образом, чтобы взаимодействовать с подпружиненным промежуточным контактом 60,

так что может быть пауза достаточной продолжительности для образования дуги. Более длинный электрод

должен вступить в действие до того, как за пределами корпуса 65-го электрода может возникнуть искрение, а

более короткий электрод – нет.

Дата: 18 января 1933 года.

Для соискателей:

GILL, JENNINGS & EVERYCLAYTON, дипломированные патентные поверенные, 51/52, Чансери-лейн, Лондон,

W C 2.

через камеру через тонкие отверстия, предусмотренные в пружинах лезвий, или через один или несколько

каналов, образованных в стенках колодца вне любого пространства, которое могла бы принять дуга.

Если на еще более низком уровне разместить еще одну пару промежуточных контактов, их можно установить

на пружинах с перфорациями в части стенки, не снабженной стеновыми проходами, и эти промежуточные

контакты могут работать без защелки, обеспечивая выход переменного сечения из пространства под ними.

Таким образом можно расположить две или любое количество дополнительных камер, и ток может

подаваться к нижнему концу пружин с пружинами, чтобы течь вверх к дуге и создавать магнитное поле,

стремящееся удерживать дугу вблизи центральной оси колодца.

В одной из модификаций этой конструкции пружинные контакты в виде лезвий заменены шарнирными или

упругими элементами из изоляционного материала, которые замыкаются при отведении подвижного

электрода, но оставляют небольшой канал для дугового тока.

Таким образом, дуга, образовавшаяся на ранней стадии, подвергается воздействию взрыва, вызванного

одной или несколькими более поздними стадиями образования дуги.

В еще одном варианте конструкции предусмотрено два последовательных разрыва, так что если первая дуга

не погаснет, то вторая дуга создается последовательно с первой и подвергается гасящему импульсу,

генерируемому первой дугой. Две дугогасительные камеры, каждая из которых имеет неподвижный клеммный

электрод и подвижный электрод. ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.

Усовершенствования, касающиеся автоматических выключателей.

Мы, Британская ассоциация исследований в области электротехники и смежных отраслей промышленности,

компания, зарегистрированная в соответствии с законодательством Великобритании, Беван Уитни и Эдмунд

Бэзил Уэдмор, оба подданные Великобритании, и все проживающие по адресу: Кингсуэй, 36 и 38, Лондон, W C

2, настоящим заявляем о характере данного изобретения и о способе его осуществления, которые будут

подробно описаны и установлены в следующем заявлении: Данное изобретение относится к электрическим

выключателям или переключателям и аналогичным устройствам для разрыва электрических цепей, но

особенно касается выключателей, работающих в широком диапазоне токов, в которых поток деионизирующей

жидкости, создаваемый давлением, генерируемым дугой, образующейся при разделении относительно

подвижных электродов, направляется через или поперек другой части той же дуги или дуги, соединенной с

ней последовательно, при этом основной поток жидкости направляется по пути, более длинному, чем прямой

путь между относительно подвижными электродами. Изобретение также может быть применено к

выключателям цепей, в которых два последовательно соединенных разрыва образованы в 95 отдельных

отсеках.

Известны автоматические выключатели, использующие двойной или одинарный разрыв и предназначенные

для работы с широким диапазоном токов, снабженные клеммными электродами, на которые закрепляются

внешние концы цепочки последовательных дуг или одной дуги. Обычно один клеммный электрод является

частью или расположен вблизи выходного отверстия камеры, в которой установлены электроды, в то время

как другой клеммный электрод, в момент, когда конец цепочки дуг или дуга, закреплённая на нём, вступает в

действие, находится в сообщающейся камере в точке, удаленной от этого выходного отверстия.

Кроме того, в известных типах автоматических выключателей 403235, где имеется последовательная цепочка

дуг, дуги либо образуются одновременно, либо точка или точки разрыва, наиболее удаленные от выходного

отверстия, обычно размыкаются первыми, чтобы создать давление для проталкивания промежуточной

изоляционной жидкости вокруг дефлектора, барьера или суженного канала через поток дуги, ближайший к

выходному отверстию, и наружу через выходное отверстие. Эта схема имеет существенный недостаток: когда

автоматический выключатель работает с самыми большими токами в своем рабочем диапазоне, первый

разрыв, который также является самым внутренним, всегда должен размыкаться при этом большом токе, в то

время как даже в случае некоторых типов автоматических выключателей с боковым выходом, в которых

выходное отверстие от внешнего разрыва не закрыто, внутри дугогасительной камеры создается излишне

высокое давление из-за необходимости преодоления трения при проталкивании жидкости вокруг дефлектора

или через каналы, прежде чем она сможет выйти. Этот недостаток, по сути, еще более выражен в

автоматических выключателях, в которых выходное отверстие из дугогасительной камеры удерживается

закрытым подвижным электродом. в течение некоторого времени после образования самой внутренней дуги.

В автоматических выключателях, работающих в широком диапазоне токов, дуги в области высоких токов

способны создавать достаточное давление и взрывную силу, чтобы погаснуть за очень короткие промежутки

времени без какой-либо помощи со стороны дуг, соединенных с ними последовательно. Это свойство

используется в настоящем изобретении, и недостатки, упомянутые выше в связи с известными

автоматическими выключателями, устраняются за счет того, что первая образующаяся дуга формируется на

одном из клеммных электродов вблизи выходной стороны барьера или дефлектора, так что часть дуги,

отведенная на более позднем этапе за дефлектор или образованная за барьером при перемещении другого

клеммного электрода, находится на значительном расстоянии от выходного отверстия.

Это позволяет погасить дуги на стороне с высоким током до того, как сработает дефлектор или барьер, так

что давление, создаваемое на стороне барьера или дефлектора, удаленной от выходного отверстия,

значительно ниже, чем в ранее известных схемах. Такая схема также позволяет получить выгоду в случае

переменного тока от уменьшения тока при коротком замыкании, поскольку каждый цикл тока имеет тенденцию

к меньшему значению R M S, чем предыдущий цикл, и, следовательно, дуга за барьером имеет меньшее

значение R M S и, следовательно, создает меньшее давление, чем в случае ранее известных схем. В

результате, при заданной мощности дугогасительной камеры и заданной общей длине расстояния между

электродами, разрывная способность выключателя увеличивается.

Таким образом, согласно настоящему изобретению 70, электрический автоматический выключатель имеет

относительно подвижные электроды, расположенные в герметичном корпусе, так что во время открытия дуги

может происходить два или более последовательных этапа, 75 корпус имеет выходное отверстие или ряд

близко расположенных выходных отверстий, непосредственно прилегающих к дуговому зазору,

образованному на первом этапе дугообразования, и через которые продукты дугообразования могут

выходить, так что 80 если дугообразование произойдет на более позднем этапе, практически вся

деионизирующая жидкость, приведенная в движение этим более поздним этапом дугообразования, будет

вытеснена через стенчатый канал, более длинный, чем прямой путь между 85 последовательными этапами

дугообразования, и через путь более раннего этапа дугообразования и наружу через выходное или выходные

отверстия.

Таким образом, поток гасящей жидкости, который направляется в дугу, образующуюся на ранней стадии,

состоит в основном из неионизированной жидкости, которая не прошла по прямому пути между

дугообразующими электродами. Автоматический выключатель может быть сконструирован таким образом,

что две или более дуг, соединенных последовательно, образуются в отдельных отсеках, или он может быть

снабжен подвижной заслонкой или барьером, расположенным таким образом, что после перемещения

барьера практически единственный путь, по которому деионизирующая жидкость или продукты дуги могут

перемещаться с более поздней стадии дугообразования на более раннюю, на части своей длины проходит

вне пути дуги.

Продукты дуги из последней части дуги 105 или из последней дуги в серии могут быть предотвращены от

достижения первой части дугового зазора во время образования дуги в первой части путем направления их

движения по более длинному пути, чем тот, который проходит дуга 110, так что неионизированная жидкость

подается перед ними в первую часть дугового зазора, или более длинный путь может быть снабжен

средствами для деионизации продуктов дуги до того, как они достигнут первой дуги. Кроме того, продукты

дуги 115 могут быть расположены таким образом, чтобы воздействовать на поршень, образующий подвижную

перегородку между двумя частями дугового зазора, причем этот поршень перемещается давлением,

создаваемым последней частью дуги, и, таким образом, 120 закачивает деионизирующую жидкость в первую

часть дуги.

Изобретение применимо к автоматическим выключателям, использующим газ, пар или жидкость для гашения

дуги, в которых энергия для содействия разрыву дуги поступает из дуговой цепи или тока. Во всех случаях

используются либо затворы из изоляционного материала, такого как волокно, или из металла, либо

промежуточные контакты, образующие плотный контакт в соответствии с настоящим изобретением; Рисунок 2

представляет собой аналогичный вид модифицированной конструкции; Рисунок 3 представляет собой

модификацию конструкции, показанной на Рисунке 2; Рисунок 4 представляет собой центральный разрез

через еще одну форму конструкции; Рисунок 5 представляет собой план сечения по линии V-V на Рисунке 4, и

Рисунок 6 иллюстрирует применение изобретения к форме автоматического выключателя, предназначенного

для двух последовательных разрывов и имеющего два дугогасительных кожуха с соединительным каналом.

Сначала обратимся к чертежам, оставленным с предварительной спецификацией № 1559.

1933, На рисунке 1 показан центральный вертикальный разрез автоматического выключателя, работающего в

соответствии с настоящим изобретением (форма 85), а на рисунке 2 — план детали.

Неподвижный электрод состоит из четырех пальцев или сегментов 1, причем сегмент со стороны боковых

выходов 2 обозначен как 100. Следует отметить, что автоматический выключатель в целом имеет

аналогичную конструкцию, как показано на рисунке 1 чертежей, прилагаемых к патентной спецификации №

366998. Конструкция выключателя 95 состоит из металлического цилиндра 3, покрытого изоляционным слоем

4. Основание 5 удерживается на месте кольцом 6, ввинченным в цилиндр 3, а сам элемент 5 имеет

углубление для размещения сальника 7, который может слегка смещаться вбок. Защитные пластины 8, 9

устанавливаются на место и фиксируются кольцом 10, ввинченным в цилиндр 3.

Крышка 11 привинчена к верхней части цилиндра 3, а стержень входящего изолятора 12 привинчен к крышке

11 и несет верхние неподвижные контакты. Крышка 11 снабжена дренажным отверстием 13 110. Контактные

пальцы 1, la изготовлены из меди или другого материала, обладающего хорошими электропроводящими

свойствами, и видно, что после того, как подвижный контакт 14 покинет три пальца 1, он все еще будет 115

оставаться в контакте с пальцем la со стороны, обращенной к боковым выходам 2, так что в конечном итоге

между этим пальцем la и подвижным контактом 14 устанавливается дуга. В показанной форме будет

наблюдаться 120 тенденция к тому, чтобы подвижный контакт 14 после перемещения вниз от пальцев 1

отклонился влево и оторвался от пальца la. Чтобы удерживать его прижатым к пальцу la во время его

опускания, он удерживается или прижимается 125 к выступающему кончику пальца la легким лезвием 15 из

волокна, металла с наконечником из волокна или другого подходящего материала, показанного на рисунке.

Подробно на рисунке 2.

Для инициирования последней стадии или стадий возникновения дуги в камере, из которой путь к дуге и

выходу в камеру, из которой произошло первоначальное распространение дуги, таков, что огнетушащая

жидкость перемещается к первой части дугового зазора, как указано выше, может использоваться лезвие

15;q, установленное на шарнире 16 130, скользящем в барьере, или любое другое подходящее средство.