Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_12078
.pdf
и один или оба электрода окружены. Например, при работе с газом 85 было обнаружено наличие
дополнительного электрода или электродов в взрывогасителях с горловиной диаметром - дюйм, которые
служат вентиляционными отверстиями для выхода жидкости в вентиляционный канал в неподвижном
электроде из дугового зазора, в зоне проникновения, которая находится в зоне проникновения при работе при
6600 об/мин/с.
Вентиляционные каналы при минимальном зазоре вольт на разрыв, заданном зазоре между
противоположными поверхностями, G = 0,8 см, удовлетворительно, когда давление газа между 90-градусным
электродом и противоэлектродом составляет порядка 30 фунтов.
(где только один электрод полый) или кв. м при давлении выше комнатной, а между двумя дополнительными
электродами меньшие зазоры, чем этот, являются удовлетворительными при (где оба электрода полые). Если
токи, используемые экспертом 95, составляют около 1000 ампер R 3 S, прилегающие горловины или
вентиляционные каналы, и возможно, что из-за случайного прохождения или вентиляционных каналов, что
позволяет формировать более крупные шарики, могут потребоваться более высокие скорости жидкости,
которые необходимо поддерживать при более сильных токах.
на поверхностях, подверженных дуговому разряду. Приведенные выше примеры представлены только в виде
100. Например, в случае, когда твердое сечение электрода, определяющее порядок величины дугового
разряда, взаимодействует с полым электродом, предлагаемым для использования, и не является зазором
круглого сечения, предназначенным для ограничения изобретения таким зазором между полым электродом и
зазорами. Дополнительный электрод, обеспечивающий соотношение между зоной входа и зоной выхода,
будет: например, в случаях, когда электроды 105, необходимые для обеспечения связи между зоной входа и
зоной выхода, будут расположены прямо над поверхностями, т.е. - в общем направлении D под прямым углом
к оси G = где G — наименьшее расстояние между электродами. Может потребоваться поддерживать дугу в
области, охватываемой таким зазором, и внутри камеры, в которой работает такой взрыв, хотя выходной
проход через полый подвижный электрод или электроды могут быть в конечном итоге выведены из указанной
области или камеры. Если выходной проход имеет увеличенное значение... 115 диаметр в направлении
выходного отверстия. В таких случаях наше изобретение по-прежнему применимо, хотя зазор между
положением электрода с наименьшим эффективным диаметром или между двумя дополнительными
каналами имеет дугонесущие концы, когда есть два подвижных электрода, обращенных друг к другу; в
простейшем случае противоэлектроды могут быть намного больше, чем описано выше. В таких случаях наше
изобретение все еще применимо, хотя зазор между двумя выходными электродами или между двумя
дополнительными каналами имеет дугонесущие концы, когда есть два подвижных 120, где противоположные
поверхности плоские и значительно больше, чем описано выше.
параллельные Т) полосы и диаметры горловины. В одном из вариантов изобретения приложенное D равно D
выключателя с одним подвижным дугогасительным электродом G = электродом, дугогасительные электроды
взаимодействуют друг с другом, а дополнительный электрод G = зазор, таков, что приложенное напряжение
по всей его длине и подвижный дугогасительный электрод при нулевом токе не будет задевать его. В общем
случае D выбирается таким образом, чтобы электрод был практически неподвижен, а подвижный
дугогасительный электрод при нулевом токе не задевал его. Электрод устанавливается таким образом, чтобы
его можно было отвести в сторону дополнительного электрода, за его пределы, и, наконец, от него и извлечь
из контакта с ним.
В альтернативном варианте изобретения дополнительный электрод взаимодействует с неподвижным
дугогасительным электродом и устанавливается таким образом, что он способен к ограниченному
перемещению вместе с подвижным электродом из замкнутого положения в указанный выше заданный зазор,
но затем остается неподвижным, в то время как подвижный дугогасительный электрод продолжает свое
движение и, наконец, отделяется от него.
Соединительное средство между дополнительным и подвижным дугогасительным электродами может
включать контактную поверхность, расположенную вдоль траектории движения подвижного дугогасительного
электрода, и контактный элемент, взаимодействующий с ним и соединенный с дополнительным электродом и
расположенный на некотором расстоянии от него в направлении, удаленном от противодугогасительного
электрода. В качестве альтернативы, расширенная контактная поверхность может быть выполнена
дополнительным электродом, расположенным в направлении, удаленном от противодугогасительного
электрода, и контактная поверхность на подвижном дугогасительном электроде может взаимодействовать с
ним.
Величина перемещения подвижного дугогасительного электрода, в течение которой соединительные
средства обеспечивают его соединение с дополнительным электродом, может быть пропорциональна
скорости разъединения электродов таким образом, чтобы общий дуговой зазор оставался неизменным на
заданной длине по меньшей мере в течение времени, соответствующего одному циклу, а предпочтительно
полутора циклам питания, от которого будет работать выключатель: значение в полтора цикла желательно,
поскольку для гашения дуги требуется момент нулевого тока, а при асимметричной форме волны это может
происходить только один раз за каждый цикл. Дополнительный полуцикл допускается в качестве запаса
прочности.
Изобретение может, например, использоваться в сочетании с конструкциями, описанными в патентах №№.
278,764, 330,616, 366,998, или заявки № 13821/31 (серийный номер 378493) и 8332131 (серийный номер
375309).
В одном из конкретных примеров изобретения неподвижный дугогасительный электрод полый и установлен в
стенке контейнера для гашающей жидкости, служащей вентиляционным отверстием. Подвижный
дугогасительный электрод расположен таким образом, чтобы вставляться в основной неподвижный электрод
и иметь возможность извлекаться из него в контейнер. Поперёк контейнера расположена изолирующая опора,
несущая вспомогательный кольцевой электрод, который контактирует с подвижным электродом. Расстояние
между кольцевым электродом и неподвижным противоэлектродом представляет собой зазор,
предпочтительный для гашения дуги и описанный выше. Опора также служит для поддержки второго
кольцевого контакта, расположенного на некотором расстоянии от первого неподвижного дугогасительного
электрода и также контактирующего с подвижным дугогасительным электродом. Два кольцевых контакта,
образующие концы 70 того, что было упомянуто выше как дополнительный электрод, соединены вместе, и
расстояние между ними так связано со скоростью движения подвижного дугогасительного электрода, что для
перемещения конца 75 последнего от одного конца до другого потребуется по меньшей мере один цикл.
Таким образом, дуга образуется между неподвижным дугогасящим электродом и подвижным кольцевым
электродом. Когда последний 80 приближается к вспомогательному кольцевому электроду, дуга передается
на последний. После еще одного цикла подвижный дугогасящий электрод отходит от другого кольцевого
контакта, и к этому времени дуга 85 гасится потоком жидкости между неподвижным дугогасящим электродом и
ближайшим к нему вспомогательным кольцевым электродом. Затем подвижный дугогасящий электрод
отделяется от вспомогательного кольцевого электрода, который 90 находится дальше всего от неподвижного
дугогасящего электрода, образуя зазор последовательно с коротким зазором гашения дуги, чтобы
предотвратить искровой разряд при прекращении потока жидкости.
В альтернативном варианте подвижный дугогасительный электрод 95 имеет трубчатую форму, и поток
жидкости проходит через него, но в этом случае вспомогательные кольцевые электроды соединены трубкой,
внутри которой перемещается подвижный дугогасительный электрод 100. В другом варианте стационарный
дугогасительный электрод и дополнительный электрод образуют выходные отверстия из контейнера, и один
или оба могут иметь выходные каналы, расширяющиеся в поперечном сечении по мере 105 их удаления от
положения дугогасения. Таким образом, дополнительный электрод может иметь форму полого конуса,
выступающего из стенки контейнера, противоположной той, в которой расположен стационарный
дугогасительный электрод 110. Подвижный электрод может иметь закругленный конец, образующий пробку
для закрытия стационарного дугогасительного электрода, и коническую поверхность, образующую пробку для
закрытия меньшего конца 115 дополнительного электрода. Больший конец дополнительного электрода
снабжен выступающими внутрь контактными пальцами, соприкасающимися со сторонами подвижного
электрода. В этом случае гасящая жидкость 120 течет по дугогасительным поверхностям дополнительного
электрода. и стационарные дугогасительные электроды, между которыми дуга гасится и выходит через оба
этих электрода. В качестве еще одного варианта оба дугогасительных электрода являются подвижными, и
каждый из них окружен коническим дополнительным электродом, представляющим собой выход из
дугогасительной камеры.
В качестве еще одного альтернативного варианта конструкции можно привести 130 398,213, который,
например, может быть похож на этот.
В нашей параллельно рассматриваемой заявке № 13821/31 (серийный номер 378493) описано, что
дополнительный электрод установлен таким образом, что заданный зазор, при котором он остается
неподвижным, является переменным, и предусмотрено устройство, работающее от давления, благодаря
которому указанный зазор автоматически регулируется в соответствии с давлением, создаваемым дугой.
Такое устройство, работающее от давления, может включать в себя дифференциальный поршень, на который
воздействует давление дуговых газов, так что при высоком давлении дополнительный электрод
перемещается ближе к неподвижному дугообразующему электроду, а при падении давления он возвращается
в противоположном направлении к фиксированному упору под действием пружины.
Таким образом, в этом случае, если при разъединении противоэлектродов возникает сильная дуга,
дополнительный электрод перемещается вперед и укорачивает или закрывает дуговой зазор до тех пор, пока
давление не снизится, после чего он снова откроется.
Его можно даже сконструировать таким образом, чтобы он работал с достаточной скоростью, чтобы
поддерживать короткую дугу, пока мгновенное значение тока в его чередовании находится вблизи своего
пикового значения, и удлинять дугу по мере того, как мгновенное значение тока в его чередовании стремится к
нулю.
В одной из конструкций дуга первоначально создается между неподвижным дугогасящим электродом и
дополнительным электродом. Для этой цели последний может перемещаться по скользящей направляющей
между упорами из положения, в котором он находится в контакте с неподвижным дугогасящим электродом, в
положение с заданным зазором между ним.
Спиральная пружина прижимает дополнительный электрод к последнему положению, в то время как конец
подвижного дугогасительного электрода, примыкающий к нему, служит для замыкания выключателя. При
размыкании дополнительный электрод перемещается вместе с подвижным дугогасительным электродом к
заданному зазору. После этого он поддерживает контакт через ряд контактных пальцев, расположенных в
направлении движения подвижных дугогасительных электродов, и, наконец, после периода паузы,
изолируется.
Во всех случаях, когда вентиляционный канал выходит в свободное пространство за пределами несущей
конструкции, выходное отверстие или отверстия могут быть снабжены охлаждающими перегородками для
охлаждения горячих газов и/или направления их туда, где они не будут представлять опасности
возникновения электрической дуги на землю или между опорами.
В качестве еще одной особенности изобретения может быть предусмотрено магнитное поле для
принудительной передачи дуги от кончика подвижного дугогасящего электрода к дополнительному электроду
по мере того, как первый проходит мимо последнего. Такое поле может быть, например, создано путем
установки U-образного выреза из мягкого железа в плоскости, перпендикулярной оси движения подвижного
электрода и окружающего подвижный электрод и входное отверстие для жидкости дополнительного
электрода.
Ток, протекающий через плоскость U-образной формы, создает магнитное поле, которое распространяется
частично в металле, а частично через зазор между плечами, и затем направляет дугу к закрытому концу
U-образной формы и, таким образом, к стенке дополнительного электрода.
Дата: 1 марта 1932 года.
BOTULT, WADE & TENNANT, 111 & 112, Hatton Garden, London, E C 1, дипломированные патентные
поверенные.
7 (ПРЕДВАРИТЕЛЬНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ)
№ 12910 A 1932 г.
Усовершенствования в области электрических силовых выключателей и подобных устройств. Мы, Уиллис
Беван-Уитни, подданный Великобритании, Эд Бэзил Уэдмор, подданный Великобритании, и Британская
ассоциация исследований в области электротехники и смежных отраслей промышленности, все по адресу:
Кингсуэй, 36 и 38, Лондон, W C 2, настоящим заявляем, что сущность данного изобретения заключается в
следующем:
Данное изобретение представляет собой усовершенствование электрических силовых выключателей,
автоматических выключателей и подобных устройств, в которых один или оба электрода, размыкающих цепь,
расположены внутри или образуют по меньшей мере часть полого вентиляционного канала, и с электродами
связаны средства, вызывающие поток газа, жидкости, пара или воздуха, проходящий над дугообразующими
поверхностями электродов и через вентиляционный канал, чтобы способствовать гашению дуги,
образующейся при размыкании цепи.
Согласно настоящему изобретению, вентиляционный канал 100 объединен со средствами для создания
магнитного поля, действующего в непосредственной близости по меньшей мере от одного из электродов,
чтобы взаимодействовать с дугой и противодействовать тенденции, которая в противном случае привела бы к
удлинению дуги под действием взрыва. Кроме того, поле может быть сконцентрировано и/или расположено
таким образом, чтобы минимизировать любую тенденцию к перемещению дуги из устья 110 гильзы в
направлении, откуда распространяется взрывная волна, 398,213. Удобно, что создаваемое магнитное поле
асимметрично по отношению к оси вентиляционного канала и работает с максимальной интенсивностью
вблизи, но немного ниже по потоку от точки начала дугообразования. Поле, в случае вентиляционного канала,
образованного в одном из электродов, таково, что оно всегда стремится притягивать дугу к одной стороне
вентиляционного электрода и поддерживать ее в контакте с ним непосредственно внутри устья электрода, а
также нейтрализовать тенденцию, которая в противном случае возникла бы под действием силы взрыва.
Необходимо изгибать дугу внутри электрода, тем самым уменьшая выделяемую энергию дуги и, как
следствие, снижая противодавление, создаваемое дугой, и давление взрыва, необходимое для ее
преодоления, а также уменьшая шум при работе.
В предпочтительном варианте изобретения переключатель может быть выполнен аналогично
переключателю, описанному в предыдущем патенте № 278764, а вентиляционный электрод может быть
выполнен с горловиной и расширенным концом, служащим направляющей для потока используемой
жидкости, и с расширенной или расширяющейся частью, простирающейся в направлении потока.
Магнитное поле создается с помощью U-образного тела из магнитного материала, расположенного в
кольцевой канавке, образованной в материале электрода.
Последний может быть цельным или состоять из нескольких сегментов, в зависимости от предпочтений, и
плоскость U-образного тела будет перпендикулярна оси электрода.
U-образный корпус удобно выполнен из пластин мягкого железа, которые, хотя и могут обладать
определенной остаточной намагниченностью, будут служить для создания необходимого магнитного поля
сразу же после начала протекания дугового тока.
В целом, магнитное поле будет стремиться к синхронизации с током и, следовательно, будет иметь
минимальное значение при нулевом токе. Поэтому для получения более высоких значений поля при
спадающем токе можно ввести вихревые токи, например, путем соответствующего размещения проводящего
материала.
Множество U-образных магнитных тел может быть расположено на небольших интервалах вдоль
вентиляционного канала таким образом, чтобы поле в каждом из них достигало максимального значения в
разных точках волнового распределения тока, протекающего через электроды, так что на всех участках
волнового распределения тока часть дугового потока направлена к стенке вентиляционного канала.
В другом варианте изобретения одна или несколько пластин из магнитного материала расположены с одной
стороны оси вентиляционного канала в плоскости, практически перпендикулярной указанной оси; пластины
могут быть расположены поодиночке или группами, или могут быть разнесены, а их внутренние края могут
быть защищены от дуги 70 изоляционным или проводящим материалом, или могут быть открыты для дуги по
бокам вентиляционного канала. Благодаря их положению относительно потока дуги, поле, окружающее дугу,
находит более легкий 75 путь через них, чем через немагнитный материал, образующий стенки канала, так
что дуга притягивается к ним и предотвращается ее распространение вместе с взрывной волной 80. В еще
одном варианте, в котором контакты расположены таким образом, чтобы расходиться поперек оси
вентиляционного канала, поперечное сечение которого может расширяться в направлении потока жидкости
85, они расположены таким образом, чтобы расходиться непосредственно над краями ряда пластин из
намагничиваемого материала, расположенных поодиночке или группами, причем пластины или группы
пластин изолированы от других пластин. 90 или группы пластин, причем пластины или пластины расположены
в плоскостях, параллельных направлению потока жидкости, так что поток жидкости легко протекает между
пластинами. Таким образом, когда между электродами возникает дуга 95, она поддерживается вблизи краев
пластин магнитным полем.
В качестве альтернативы пластины могут быть заменены одним или несколькими узкими U-образными телами
из 100 намагничиваемого материала, открытые концы которых направлены вниз по потоку от дуги, в данном
случае протягиваясь через пространство между плечами U-образной пластины за счет разведения
электродов 105. Предпочтительно, чтобы дуга не притягивалась к металлу на закрытом конце U-образной
пластины, и для предотвращения этого, обеспечивая при этом достаточный доступ взрывной волны к пути
дуги внутри U-образной пластины, основание может быть 110 расширено, как пружинный конец клещей, так
что поле становится слишком слабым, чтобы втягивать дугу против взрывной волны в расширенную часть,
через которую могут быть расположены электроды для выравнивания 115. Металлические части могут быть
встроены в изоляционный материал, а части, на которые воздействует взрывная волна, могут иметь
обтекаемую форму.
В примере изобретения, впервые описанном в связи с предыдущим патентом № 278764, с электродами,
аналогичными показанным на иллюстрации указанного предыдущего патента, дуговым зазором 1,0 см и
имеющим ламинированный U-образный корпус, состоящий из четырнадцати слоев толщиной приблизительно
0,015 дюйма и шириной 0,45 дюйма, и расстоянием между плечами 1,22 дюйма, а также вентиляционным
каналом диаметром 7 дюймов в вентиляционном электроде, было обнаружено в ходе испытаний, что
давление воздуха, которое без поля, создаваемого U-образным корпусом, едва вызывало бы разрыв цепи на
1000 ампер, при использовании U-образного корпуса способно вызвать разрыв цепи на приблизительно 1500
ампер, при этом напряжение на контактах в каждом случае составляло 6600 В.
В данном случае, при использовании данной схемы, было установлено, что для разрыва цепи с током 1500
ампер без U-образного корпуса требуется увеличение давления воздуха примерно на 40 %.
Записи напряжения на зазоре во время протекания тока показали снижение его значения до менее чем
половины от значения, наблюдавшегося, когда U-образный корпус не использовался, что указывает на
уменьшение длины дуги во время участков волны с сильным током. Исследование следов ожогов в
вентиляционном канале показало, что в области нулевых значений тока происходило некоторое удлинение,
что и следовало ожидать, поскольку в данном случае поле было максимальным, когда волна тока находилась
вблизи своего пикового значения.
Изобретение не ограничивается 25 конкретными описанными конструкциями, и для создания необходимого
магнитного потока в любом желаемом фазовом соотношении с током могут быть использованы любые другие
предпочтительные средства при условии, что 30 создаваемый магнитный эффект действует в основном в
положении относительно точки контакта и вентиляционного канала, и для целей, описанных выше. 35 Дата: 4
мая 1932 г.
BOUILT, WADE & TENNANT, 111 & 112, H Iatton Garden, London, E C 1, Chartered Patent Agents.
ПРЕДВАРИТЕЛЬНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ
№ 17314 A 1932 г.
Усовершенствования в области электрических выключателей или относящиеся к ним. Мы, Уил Лис Б. Эв Ан
Уитни, подданный Великобритании, Эд Му Г. Д. Бэзил Ведзо О. Ре, подданный Великобритании, и Британская
ассоциация исследований в области электротехники и смежных отраслей промышленности, британская
ассоциация, все из Кингсуэй, 36 и 38, Лондон, W.C. 2, настоящим заявляем, что зрелость данного изобретения
заключается в следующем: Настоящее изобретение представляет собой усовершенствования в области
электрических выключателей или относящиеся к ним и особенно применимо в соединениях с
высоковольтными цепями с напряжением 3300 В и выше, вплоть до максимально достижимого напряжения.
Согласно настоящему изобретению, электрический выключатель включает в себя пару взаимодействующих
дугогасительных электродов, каждый из которых имеет канал, служащий вентиляционным отверстием для
горячих продуктов, средства для создания потока жидкости снаружи электродов, протирающего
контактирующие поверхности. Электроды, пропускающие поток газа через смежные концы каналов, и
направляющие средства для направления потока к контактирующим поверхностям. Предпочтительно,
направляющие средства образуют канал для газа по мере его приближения к контактирующим поверхностям,
при этом стенка канала соединена с каждым электродом, а зазор между такими стенками практически
однороден или постепенно сужается.
В одном из вариантов изобретения направляющие элементы на электродах имеют практически плоские
торцевые поверхности, и предусмотрены средства (например, путем формирования кости или обоих
электродов, или с помощью дополнительного электрода) для обеспечения того, чтобы дуга зажигалась в
точке, удаленной от внешних периферий указанных 75 поверхностей. В одном конкретном примере
изобретения дугогасительные электроды являются стационарными и представляют собой полые
коаксиальные цилиндрические тела, смежные концы которых закрыты кольцевыми плоскими или вогнутыми
внутрь или наружу пластинами, за исключением отверстий в середине последних. Для зажигания дуги
предусмотрен подвижный электрод, проходящий через один из неподвижных 85 электродов в другой. При
размыкании цепи подвижный электрод втягивается в электрод, через который он выступает. Электроды
заключены в контейнер, в который может подаваться закалочная жидкость, и через концы которого полые
цилиндрические тела выпускают пар. Поверхности отверстий в стационарных электродах и Сопрягаемые
поверхности на подвижном электроде могут быть скошены таким образом, чтобы обеспечить герметичное
соединение и удовлетворительный электрический контакт. Для того чтобы гарантировать образование дуги
между неподвижными электродами, а не ее прилипание к подвижному электроду и ее проникновение в
неподвижный электрод, в стенки вентиляционных отверстий неподвижных электродов могут быть встроены
вставки из магнитного материала.
Для того чтобы эффективный зазор 105 между электродами увеличивался до заданного расстояния, затем
оставался постоянным и, наконец, дополнительно увеличивался, внешнее соединение может быть выполнено
с подвижным электродом, а неподвижный электрод 110, в который он втягивается, может быть снабжен
щетками для контакта с продольной поверхностью подвижного электрода 398,213. Таким образом, при
размыкании выключателя дуга быстро втягивается в зазор между неподвижными электродами, на котором
она остается до тех пор, пока не погаснет, в то время как подвижный электрод перемещается в контакте с
неподвижным электродом до тех пор, пока, наконец, после того, как дуга погаснет, подвижный электрод не
соскользнет со щеток неподвижного электрода.
Кроме того, для вращения дуги может быть предусмотрена катушка или катушки, расположенные соосно с
электродами и соединенные с ними последовательно. Такая катушка может располагаться внутри
неподвижного электрода в углу между торцевой и боковой стенками и может иметь такую форму на своей
внутренней границе, чтобы позволить охлаждающей жидкости и продуктам дуги постепенно расширяться при
входе в электрод, который может иметь конический выходной канал, расширяющийся в сторону выходного
отверстия контейнера.
Один или оба электрода могут быть снабжены перегородками, например, в виде металлической ленты,
свернутой в спираль, которая может, например, окружать подвижный электрод. Такое средство особенно
желательно в случае электрода, в котором продукты дуги отводятся вниз из контейнера.
В модифицированной конструкции неподвижные электроды имеют преимущественно коническую форму и
снабжены на своих меньших концах, расположенных рядом друг с другом, выступающими наружу практически
плоскими кольцевыми фланцами, которые направляют поток газа при его поступлении.
В другом варианте модификации вместо использования пары неподвижных электродов, соединенных
подвижным электродом, один из дугогасящих электродов перемещается. В этих условиях направляющими
средствами могут по-прежнему служить практически плоские противоположные стенки, но одна из них
снабжена небольшим выступом в области своей внутренней периферии, чтобы обеспечить окончательное
прекращение металлического контакта и, следовательно, возникновение искрового разряда именно в этой
области.
Выключатель может обладать характеристиками, описанными в заявке Кофи 6242132 (серийный номер
398,213). Для этой цели подвижный дугогасительный электрод снабжен пружинами, которые прижимают его в
открытое положение и останавливают, ограничивая степень его открытия сравнительно небольшим зазором.
Он снабжен парой щеток, взаимодействующих с продольными поверхностями твердого электрода, который
может быть закреплен на поперечной балке. В закрытом положении твердый электрод прилегает к части
подвижного дугогасительного электрода и удерживает его в закрытом положении. При открытии подвижный
дугогасительный электрод и твердый электрод перемещаются вместе до тех пор, пока первый не достигнет
полностью открытого положения, после чего твердый электрод перемещается в контакте с ним в течение
периода, в течение которого дуга будет погашена, и, наконец, отходит от щеток, создавая таким образом
изолирующий зазор 70° последовательно с коротким зазором гашения дуги.
В дальнейшем варианте исполнения оба электрода имеют трубчатую форму и такой размер, что один может
вставляться в другой. Больший электрод (75) снабжен на конце плоским кольцевым фланцем. Малый
электрод снабжен кольцевой щеткой, закрепленной на втулке, которая может скользить по электроду.
Предусмотрена пружина (80), которая прижимает втулку к концу электрода, на котором она установлена, в
этот момент она входит в зацепление с упором. Таким образом, в закрытом положении кольцевая щетка
плотно прижимается пружиной к фланцу на работающем электроде (85) и служит основным контактом для
пропускания тока в нормальных условиях работы. При размыкании выключателя меньший электрод выходит
из большего электрода (90), в то время как щетка остается неподвижной до тех пор, пока не зацепится с
упором на конце меньшего электрода, который отводит ее от фланца. Щетка и часть фланца соприкасаются
непосредственно перед трубчатыми электродами (95), так что дуга возникает между последними. Однако
расстояние между щеткой и фланцем в этот момент лишь немного больше, например, на два-три
миллиметра, чем расстояние между трубками (100), так что щетка и Фланец служит направляющим
элементом, предотвращающим выгибание дуги наружу и, как следствие, движение высокоскоростного потока
газа внутрь.
В дальнейшей модификации описанной ранее конструкции 105 основной контакт закреплен на меньшем
трубчатом электроде, а направляющее средство обеспечивается фланцем, перемещающимся между упорами
на этом электроде и прижимаемым к его концу с помощью пружины. Основные подвижные контакты могут
состоять из ряда L-образных выступов, радиально выступающих за фланцы и входящих между плоскими
неподвижными контактами двойного пальцевого типа 115. Таким образом, при размыкании выключателя
сначала основные контакты разъединяются, когда меньший трубчатый контакт отводится от большего, затем
основные контакты отводятся от фланцев, которые все еще находятся в контакте друг с другом, затем
фланцы слегка раздвигаются, и, наконец, трубчатые контакты разъединяются.
Следует отметить, что изобретение не ограничивается описанными конструкциями 125. В частности,
отдельные особенности различных модификаций могут быть объединены, а также могут быть реализованы
особенности конструкций, описанных в упомянутой выше спецификации 130.
398,213 Дата: 18 июня 1932 года.
BOULT, WADE & TENNANT, дипломированные патентные поверенные, 111 и 112, Iatton Garden, Лондон, E C
1.
ПРЕДВАРИТЕЛЬНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ
№ 17315 A 1932 г.
Усовершенствования в электрических выключателях или относящиеся к ним. Мы, Уиллис Беван Уит,
британец, что дуга возникает в области, указанной в тексте, Эдмунд Б. Уэдмор, на внутренней периферии или
в центре конечной точки, указанной в тексте, и британцы...
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА A Ni:D A II E D ПРОМЫШЛЕННОСТЬ Один или каждый электрод может включать в себя s
R Es En CH Asso Ci AT Io N, British Associa, полый корпус, через который проходит ток 60 дюймов, все из 36 и
38, Кингсуэй, Лондон, и который имеет субW.C 2, настоящим заявляем, что характер существенно плоской
торцевой стенки в области, где возникает дуга, следующий: Настоящее изобретение состоит из полого
корпуса, который может иметь в своей торцевой стенке отверстие в области, где возникает дуга, для отвода
продуктов дугового разряда в полый корпус, и одно или несколько других отверстий, позволяющих им
выходить из него. Для усиления силы, приложенной к выключателям для При высоком напряжении,
воздействующем на дугу, электроды могут быть разделены на ряд секторов, которые могут быть разделены
вставками изолирующего материала, расположенного в диаметральных плоскостях, так что, если дуга
попадает в определенный сектор, ток должен протекать через него таким образом, чтобы оказывать на дугу
силу, стремящуюся к предварительному сектору. Цель изобретения состоит в том, чтобы, если дуга попадает
в определенный сектор, ток должен протекать через него таким образом, чтобы оказывать на дугу силу,
стремящуюся к предварительному сектору.
В конкретном примере изобретения линия, соединяющая электроды, соединяющая оба дугогасящих
электрода, закреплена и находится в форме практически полых цилиндров. Согласно настоящему
изобретению, электрический выключатель включает пару дугогасящих электродов, расположенных соосно
друг с другом, и имеет смежные концы, замкнутые плоскими токовыми путями, которые сходятся по мере
приближения к дуге и расходятся по мере удаления от нее. Неподвижные электроды могут быть выполнены с
помощью подвижного электрода, расположенного в виде стержня, соосного с точкой возникновения дуги, и
проходящего через обе точки. Если конструкция предусматривает желаемый токовый путь, отверстия в
концах, через которые протекает ток к неподвижным электродам или от них, и подвижный электрод, могут
быть выполнены в виде кольцевых или слегка выпуклых или выпуклых концов, за исключением отверстий в
середине последнего. Неподвижные электроды могут быть образованы с противоположными поверхностями,
расходящимися наружу от точки, где возникает дуга, и проходящими через них. Если конструкция
предусматривает желаемый токовый путь, отверстия в концах, через которые протекает ток к неподвижным
электродам или от них, и подвижный электрод, расположены в указанной точке. Для обеспечения
герметичности соединений и удовлетворительного контакта между ними, поток, направленный к или внутри
дорожки, может быть обеспечен взаимодействующей областью 90° на внешних перифериях таких конических
поверхностей.
В одном из вариантов изобретения, по меньшей мере, электроды установлены снаружи, и один из электродов
имеет внутри вентиляционный контейнер, имеющий средства для подачи в него канала, идущего из области,
где возникает дуга, либо в жидком, либо в газообразном виде.
с помощью средств для создания потока жидкости. Когда подвижный электрод отводится от периферии
неподвижных электродов, жидкость направляется между противоположными поверхностями и выходит через
(или каждое) вентиляционное отверстие последнего и вытекает, выталкивая каналы дугового разряда в
пространства внутри. В предыдущей спецификации упоминались стационарные электроды, в которых они
могут быстро расширяться. Если дуга имеет тенденцию смещаться наружу к периферии дуговой камеры, ток
будет концентрироваться на той стороне, к которой дуга движется, и, следовательно, будет оказывать силу,
стремящуюся вернуть дугу к внешней периферии, через которую проводится центральная линия тока
электродов, и предусмотрены средства для обеспечения. Стационарный электрод, в который 110 398,213.
При извлечении подвижного электрода может быть предусмотрен щеточный подшипник, как в предыдущей
указанной спецификации. Внешнее соединение выключателя осуществляется с подвижным электродом таким
образом, что до тех пор, пока щетка остается в контакте с ним, единственным зазором является зазор между
двумя неподвижными электродами. После того, как подвижный электрод растянет дугу до этой длины,
следует период, в течение которого дальнейшее расширение дуги не происходит, и, наконец, подвижный
электрод отходит от щетки и создает изолирующий зазор последовательно с коротким дуговым зазором.
Для того чтобы дуга не прилипала к движущемуся электроду и проходила прямо через неподвижный
электрод, в который она втягивается, последний может быть снабжен вставками из магнитного материала,
встроенными в вентиляционное отверстие или прикрепленными к его краю. Эффект этих вставок заключается
в концентрации магнитного потока в месте их расположения и, таким образом, в притяжении дуги.
В альтернативной конструкции, вместо использования двух неподвижных дугогасительных электродов и
подвижного электрода, соединяющего их, один из конечных дугогасительных электродов является
подвижным. Для этой цели, вместо того чтобы обе торцевые поверхности электрода были плоскими, одна из
них имеет в основном плоскую форму, но с выступающим кольцом по внутренней периферии для
взаимодействия с другим электродом и обеспечения возникновения дуги по внутренней периферии.
Удобная конструкция электрода, особенно для описанного выше варианта, включает в себя полое тело,
установленное на конце трубчатого электродного стержня и служащее вентиляционным отверстием для
горячих продуктов дуги, образующихся в полом теле. Например, трубчатый электродный стержень может
иметь внутренний диаметр немного больший, чем отверстие на конце электрода. Полое тело электрода
может быть выполнено в виде полого цилиндра диаметром, существенно большим, чем диаметр
электродного стержня, и имеющего кольцевые концы, один из которых образует торцевую поверхность
электрода, а другой закреплен на трубчатом электродном стержне. Пространство внутри полого тела может
быть заполнено изоляционным материалом, оставляя лишь слегка расширяющийся канал для газов,
имеющих практически обтекаемую форму и увеличивающихся в поперечном сечении в направлении потока
жидкости.
В качестве альтернативы может быть целесообразно предусмотреть пространство для расширения продуктов
дугового разряда, и в этом случае изоляция может быть исключена, или же изоляция может быть заполнена
только частью пространства, поверхность которого может быть сформирована таким образом, чтобы
обеспечить обтекаемый канал, постепенно расширяющийся в полость тела и постепенно сужающийся
обратно в трубчатый электродный стержень.
Полый корпус одного или обоих электродов также может использоваться для размещения катушки или
катушек, соосных с катушкой электродов и соединенных с ней последовательно, так чтобы вращать дугу
вокруг оси электродов. Катушка может быть выполнена таким образом, чтобы удобно заполнять угол между
торцевой и боковой стенками полого корпуса, позволяя газу постепенно расширяться в последние через
расширяющееся коническое отверстие. Для усиления поля, вызывающего вращение дуги, в электроды могут
быть встроены или прикреплены вставки из магнитного материала; например, вокруг внешней периферии
катушки может быть предусмотрено кольцо из магнитного материала.
Для усиления магнитной силы, действующей на дугу по направлению к центральной линии электродов, концы
последних могут быть разделены на секторы, отделенные друг от друга вставками изоляционного материала,
расположенными в диаметральных плоскостях.
Изобретение описано в связи с выключателями, в которых оба электрода служат вентиляционными
отверстиями для продуктов дугового разряда и охлаждающей жидкости, но также применимо к случаям, когда
только один или ни один из электродов не служит вентиляционным отверстием, или к случаям, когда
охлаждающая жидкость не используется.
Дата: 18 июня 1932 года.
BOITLT, WADE & TENNANT, дипломированные патентные поверенные, 111 и 112, Ифэттон Гарден, Лондон, E
C I.
ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ (С ИЗМЕНЕНИЯМИ)
Усовершенствования в области электрических автоматических выключателей или относящиеся к ним. Мы,
Уилл Беван Уитни, подданный Великобритании, Эдмунд Бэзил Уэтмор, подданный Великобритании, и
Британская ассоциация исследований в области электротехники и смежных отраслей промышленности,
расположенные 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:
Настоящее изобретение относится к усовершенствованиям автоматических выключателей переменного тока
110, в которых для разрыва дуги используется струя жидкости; такие автоматические выключатели
используются для автоматического размыкания цепи при возникновении перегрузки.
Согласно настоящему изобретению, электрический автоматический выключатель 110 398,213 включает в
себя пару дугообразующих электродов, каждый из которых образует канал или часть канала, служащий
вентиляционным отверстием для продуктов дугообразования, при этом смежные концы каналов во время
дугообразования образуют противоположные стенки широкой дискообразной области, направляя поток
жидкости с ее периферии внутрь к дугообразующим поверхностям, средства для создания указанного потока
жидкости снаружи электродов, протирания вышеупомянутых дугообразующих поверхностей, его поступления
в смежные концы каналов и выхода из них, а также средства, не зависящие от потока жидкости,
препятствующие перемещению корней дуги наружу от центра области между смежными концами каналов.
Указанные средства, препятствующие перемещению корней дуги наружу, могут быть образованы потоком
тока, поступающего в дугу и отходящего от нее, и, согласно другой особенности изобретения, электрический
автоматический выключатель включает в себя два электрода, образованных тонкими металлическими
пластинами или оболочками, симметрично расположенными относительно общей оси, на некотором
расстоянии друг от друга вдоль этой оси, по меньшей мере, во время возникновения дуги, и имеющие
средства для инициирования дуги между их центральными областями, и токовые соединения с пластинами,
расположенные таким образом, что ток, поступающий в один конец дуги, сходится к нему с периферии одной
пластины или оболочки и расходится от другого конца дуги к периферии другой пластины или оболочки. Таким
образом, сходящийся ток оказывает электромагнитную силу на дугу, которая, как будет объяснено далее,
стремится удерживать дугу в центральном положении.
Другие особенности настоящего изобретения будут описаны ниже.
Далее будут описаны конкретные варианты осуществления изобретения со ссылкой на прилагаемые
схематические чертежи, из которых на рисунке 1 показан один из вариантов автоматического выключателя
согласно изобретению, на рисунке 2 — модифицированный вариант, на рисунке 3 — автоматический
выключатель согласно изобретению с главным и вспомогательным электродами, на рисунках 4 и 5 — детали
конструкции рисунка 3, на рисунке 6 — вид части устройства, изображенного на рисунке 3, а на рисунках 7, 8,
9, 10 и 11 — дальнейшие модификации в рамках изобретения.
В конструкции, показанной на рисунке 1, подвижный дугогасительный электрод 30 выполнен в виде полого
тела, скользящего в нижней крышке 31a из изоляционного материала, закрепленной на цилиндрической части
Соседние файлы в папке патенты