Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_12079
.pdf
также оказалось целесообразным вставлять в эти кабели нагрузочные катушки через определенные
интервалы. После этого изготавливалась секция или узел, содержащий катушки, при этом нагрузочные
катушки располагались как можно ближе друг к другу, а проводники прокладывались мимо них.
Вокруг или через отверстия этих катушек, при этом каждая пара проводников соединена со своей
соответствующей катушкой. Затем эти катушечные сборки покрыты свинцовой оболочкой и соединены с
основным кабелем, покрытым свинцом и имеющим бумажную изоляцию.
В силу размеров ранее используемых катушек и принятых конструктивных решений, диаметр этих катушек во
всех случаях был больше диаметра основного кабеля. Это изменение размеров, помимо создания трудностей
и рисков повреждения при прокладке, стало необходимым.
Специальные соединительные устройства между кабелеукладчиком и самим кабелем обеспечивают
коническое соединение, а также позволяют преодолевать или противостоять неравномерным напряжениям,
возникающим в хрупких витках и соединениях из-за различной жесткости двух частей. Бронирование такого
кабеля не может осуществляться непрерывно, как это желательно для подводных кабелей.
Целью настоящего изобретения является преодоление этих трудностей.
Согласно изобретению, предлагается подводный кабель с нагрузочной катушкой, в котором нагрузочные
катушки расположены внутри кабеля, причем нагрузочные катушки заключены в коробки, частично
соответствующие круглому поперечному сечению кабеля, с возможностью прохождения проводников, и
причем указанные коробки соединены друг с другом гибкими муфтами, с целью обеспечения одинакового
внешнего диаметра кабеля в точках нагрузки и в ненагруженных частях кабеля.
Согласно одному из вариантов осуществления изобретения, свинцовая оболочка наносится непрерывным
способом как на кабель, так и на катушку.
Согласно другому варианту осуществления изобретения, кабель, в комплекте с нагрузочными катушками,
бронируется за одну операцию.
Изобретение будет описано со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых фиг. 1 иллюстрирует контейнер
для катушки, фиг. 2 показывает резиновое кольцо или втулку, фиг. 3 иллюстрирует один из вариантов
пружинного звена, фиг. 4 показывает спиральное расположение множества коробок, а фиг. 5 показывает
форму резинового блока для разделения коробок.
Кабель имеет одинаковый диаметр по всей длине, что позволяет использовать свинцовую оболочку в
непрерывном режиме как на кабеле, так и на катушках, устраняя при этом недостатки, присущие контактным
соединениям и т. д.
Кроме того, кабель в свинцовой оболочке можно бронировать за одну операцию, что позволит снизить
стоимость этого процесса и получить готовый кабель, не требующий специального оборудования и методов
при армировании или ремонте.
Конструкция кабеля представлена в пункте 6.
Кабель в бумажной изоляции необходимой длины, содержащий требуемое количество четырехжильных
проводников, изготавливается обычным способом.
Изготавливаются загрузочные катушки малого размера, которые помещаются в жесткие металлические
коробки специальной формы. Металлические коробки состоят из двух половин, которые максимально точно
подходят друг к другу и скрепляются потайными болтами и гайками.
Коробки имеют такую форму, что они удобно располагаются внутри свинцовой оболочки, при этом их большая
сторона направлена вдоль оси кабеля. Катушки при этом располагаются таким образом, что их оси
перпендикулярны оси кабеля. Поверхности коробок, которые закрывают внешнюю окружность нагрузочных
катушек, имеют форму, соответствующую внутренней поверхности свинцовой оболочки, которая будет
установлена впоследствии.
Толщина стенки здесь сделана достаточно большой, чтобы выдерживать сжатие при натяжении кабеля на
шкив, например, при разматывании с кабелеукладчика.
Поверхность коробок, примыкающая к плоской стороне загрузочной катушки, сделана максимально тонкой,
насколько это соответствует требованиям безопасности, чтобы обеспечить пространство для прохождения
соединительных проводов к катушкам.
Поверхности корпусов перфорированы в центре отверстием, через которое проходят выводы катушек. Эти
отверстия заполнены подходящими резиновыми втулками, чтобы предотвратить повреждение подводящих
проводов краем металла, а соединения между подводящими проводами и катушками изолированы
подходящей бумажной оболочкой. Втулки также служат для удержания катушек в нужном положении внутри
корпусов.
4 Коробки соединены между собой пружинным звеном, достаточно прочным, чтобы предотвратить их
разъединение во время операции по намотке свинцовой оболочки, но способным к достаточному растяжению,
чтобы позволить кабелю в целом слегка растянуться во время последующих операций, таких как
бронирование и укладка, чтобы предотвратить возникновение в этих условиях сильных локальных
напряжений, которые могут привести к разрыву в одном месте со значительным локальным растяжением, что
может повредить соединения катушек или вызвать обрыв проводов.
Металлические корпуса катушек могут быть покрыты твердым резиновым компаундом для повышения
диэлектрической прочности между соединительными проводами и корпусами, а также между корпусами и
свинцовой оболочкой.
Коробки скреплены пружинными звеньями и разделены друг от друга резиновым блоком, форма которого
соответствует форме звена и повторяет контур коробок. Это позволяет изгибать всю конструкцию вокруг
любого радиуса, вокруг которого необходимо согнуть жилу кабеля.
На фиг. 1 показана двухсоставная коробка для катушек 70 в соответствии с одним из вариантов
осуществления изобретения. На фиг. b показана одна половина коробки. Нагрузочная катушка расположена в
полости 6, а выводы выведены через отверстие 1. На фиг. 2 показан скошенный конец коробки 75, имеющий
соответствующую форму для установки в разделительный блок типа, изображенного на фиг. 53. 3
представляет собой выход для пружинного звена, которое проходит через разделительный блок к следующей
коробке, обеспечивая таким образом гибкое соединение между соседними коробками, позволяющее изгибать
и растягивать кабель во время последующей обработки. На фиг. 5 показаны штифт и гнездо, которые
дублируются на другой половине коробки 85 и служат для фиксации ее двух половин. Через отверстия 4
может быть пропущен винт для скрепления двух половин коробки вместе, а также для обеспечения точки
крепления соединительного звена 90. Чтобы предотвратить большую жесткость готовой конструкции в одном
направлении, чем в другом, последовательные коробки для катушек могут быть скручены вокруг оси кабеля
так, чтобы они располагались приблизительно в одном направлении. 95-градусная спиральная форма, как
показано на рисунке 4. Резиновые блоки, разделяющие коробки, имеют подходящую форму, обеспечивающую
этот «наклон».
В альтернативном варианте конструкции коробки также могут быть сконструированы таким образом, чтобы
составлять часть одной и той же спирали.
На рисунке показаны три катушки под номерами 7, 8 и 9 с разделительными блоками под номерами 10 и 11.
Под номером 12 показано соединительное звено 5 t 05. Спиральная форма может быть изменена в
направлении после нескольких блоков, чтобы обеспечить больший запас длины провода в случае растяжения
или скручивания кабеля.
Последняя коробка каждого узла соединена с рядом проводов из меди или другого металла, изолированных
бумагой и уложенных вокруг центрального компонента основного кабеля на достаточное расстояние для
обеспечения надлежащего трения; или эти 115 проводов могут, если это сочтено желательным, быть
продолжены по всей длине кабеля. Эти провода выбираются, изолируются и укладываются таким образом,
чтобы они вели себя под натяжением точно так же, как и проводники кабеля, и, следовательно, не будет
перемещения торцевой коробки узла относительно соседнего основного кабеля.
Проводники основного кабеля подключаются к нагрузочным катушкам следующим образом.
Тонкие провода, изолированные текстильным материалом или бумагой, скручиваются в семижильные или
другие подходящие блоки и наматываются на спираль катушечных коробок. Три коробки соединяются друг с
другом гибкими муфтами с целью обеспечения одинакового внешнего диаметра кабеля в точках нагрузки и в
ненагруженных частях кабеля 70.
2
Подводный кабель с нагруженной катушкой согласно п. 1, в котором свинцовая оболочка наносится
непрерывным способом как на кабель, так и на катушечный узел 75.
3
Подводный кабель с нагруженной катушкой согласно п. 1, в котором нанесение свинцовой оболочки и
бронирования осуществляется непрерывным процессом.
4
Подводный кабель по п. 8 1, в котором указанное гибкое соединение представляет собой пружинное звено.
Подводный кабель по любому из предшествующих пунктов, в котором указанные коробки изготовлены из
металла 85 6 Подводный кабель по пункту 5, в котором указанные коробки покрыты твердым резиновым
компаундом для повышения диэлектрической прочности между соединительными проводами и коробками, а
также между коробками и свинцовой оболочкой.
7 Подводный кабель по любому из вышеперечисленных пунктов, в котором указанные коробки разделены
друг от друга резиновым блоком, форма которого позволяет ему надеваться на 95-е звено и соответствовать
контуру коробок.
8 Подводный кабель согласно любому из вышеприведенных пунктов, в котором для предотвращения 10.
Поскольку готовая конструкция более жесткая в одном направлении, чем в другом, последовательные
катушки скручиваются вокруг оси кабеля так, чтобы они располагались в виде спирали 105.
9 Подводный кабель согласно пункту 7 и пункту 8, в котором указанные резиновые блоки, разделяющие
коробки, имеют соответствующую форму для компенсации указанного скручивания.
Подводный кабель по любому из пунктов 1, 4, 5, 6, 7, 8 и 9, в котором концевые коробки каждого узла
закреплены к центральному компоненту основного кабеля с помощью проводов.
11 В рамках соглашения J 15 о подводном кабеле.
в соответствии с любым из вышеперечисленных пунктов, коробка для загрузки катушки, по существу, как
описано со ссылкой на фиг. 1 прилагаемого чертежа.
12 Подводный кабель с катушечной нагрузкой, сопротивление которого составляет менее 120 Ом, как описано
со ссылкой на прилагаемый чертеж.
Датировано 7 марта 1932 года.
Э. Баккимастер Робинсон, дипломированный патентный поверенный, представитель заявителей, Телефонное
здание, Хайд, Хендон, северо-западный район, дом 9.
Длина кабельных отрезков, начиная, скажем, с внешнего слоя, варьируется на несколько дюймов.
Затем тонкие провода соединяются с проводниками кабеля с помощью какого-либо соединения, способного к
значительному растяжению, поскольку изменение сечения проводов влечет за собой изменение прочности
кабеля, и в этих соединениях могут возникнуть разрывы, если не будет предусмотрено некоторое растяжение.
На эти соединения накладывается бумажное или другое изоляционное покрытие достаточной длины, чтобы
учесть любое возможное растяжение.
Последовательные отрезки кабеля укорачиваются на немного отличающейся длине и соединяются с
проводами малого сечения; при этом вокруг катушки укладывается все больше и больше жил, пока все
отрезки не будут соединены с проводами малого сечения.
Затем катушки соединяются с соответствующими парами проводников малого сечения, как описано ранее,
при этом определенное количество свободного провода наматывается петлей на лицевую сторону коробки в
каждом месте соединения с катушкой, чтобы предотвратить передачу каких-либо удлинительных проводов на
места соединения катушек.
Помимо катушки, тонкие провода соединяются со следующим отрезком кабеля таким же образом, как описано
выше, при этом необходимо по возможности обеспечить максимально одинаковое соединение каждого
отрезка тонкого провода между концами кабельных секций, выбирая соответствующую секцию, к которой
подключается каждый тонкий провод, чтобы сохранить единообразие электрических характеристик.
Вся сборка, включающая соединение и катушки, при необходимости уплотняется до одинакового диаметра
кабеля, а вся сборка с прикрепленными к ней отрезками кабеля высушивается и покрывается свинцовой
оболочкой обычным способом. Отрезки кабеля, не содержащие катушек, также высушиваются и покрываются
свинцовой оболочкой, после чего вся конструкция соединяется, очищается от старой изоляции и снова
покрывается свинцовой оболочкой в непрерывном процессе обычным способом, а полученный отрезок
кабеля в свинцовой оболочке сматывается в одну катушку до тех пор, пока он не потребуется для
бронирования.
Специалистам в данной области будет очевидно, что можно внести множество изменений в способ
осуществления изобретения, не отступая от его сути.
Подробно описав и определив природу нашего изобретения и способ его осуществления, мы заявляем, что
то, что мы
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_398207.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=398207&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB398207A
[]
Второе издание
ПАТЕНТ
СПЕЦИФИКАЦИЯ
Дата подачи заявления: 1 марта 1932 года.
№ 22,721 /33.
398,207 (Выделено из № 6242/32 (№ 398,213)) Дата подачи заявки: 4 мая 1932 г. № 22,722/33.
(Выделено из № 12910/32 (№ 398213)) Остался один полный экземпляр: 20 февраля 1933 г.
Окончательная версия принята к публикации: 1 сентября 1933 г.
ПРЕДВАРИТЕЛЬНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
№ 22721, 1933 г.
Усовершенствования, относящиеся к электрическим автоматическим выключателям переменного тока или
связанные с ними.
Мы, Уиллис Беван Уитни, подданный Великобритании, Эдмунд Бэзил Уэдмор, подданный Великобритании, и
Британская ассоциация исследований в области театра и смежных отраслей промышленности, британская
ассоциация, все по адресу: Кингсуэй, 36 и 38, Лондон, W C 2, настоящим заявляем, что сущность данного
изобретения заключается в следующем: Настоящее изобретение представляет собой усовершенствование
электрических автоматических выключателей переменного тока или относится к ним и особенно применимо к
выключателям для высоковольтных цепей электропитания с напряжением 3300 В и выше, вплоть до
максимально достижимого напряжения.
В электрических выключателях, в которых для гашения дуги используется поток жидкости, генерируемый
дугой или поступающий из внешнего источника, часто крайне важно поддерживать дугу как можно короче,
во-первых, чтобы она оставалась в области, где очищающее действие потока наиболее эффективно, и,
во-вторых, чтобы максимально уменьшить количество горячих продуктов дуги, которые необходимо
вычистить из зазора после окончательного разрыва дуги при нулевом токе. Кроме того, после гашения дуги
при заданном коротком зазоре часто важно дополнительно раздвинуть электроды, чтобы обеспечить
адекватный изоляционный барьер между ними после прекращения воздействия потока.
С этой целью было предложено предусмотреть разделительный механизм, при котором подвижный электрод
сначала быстро перемещается в желаемый зазор, в котором он на некоторое время останавливается, а затем
продолжает движение до полностью открытого положения. Такая конструкция имеет определенные
недостатки, например, она требует использования таких устройств, как демпферы, кулачки и тому подобное,
что усложняет работу механизма.
Настоящее изобретение относится к автоматическим выключателям, содержащим относительно
разделяемые электроды, и особенно к дугогасительным электродам, которые проводят дугу и разрывают цепь
при разделении. Эти дугогасительные электроды могут быть основными электродами, также выполняющими
функцию пропускания нормального тока нагрузки при замкнутом выключателе, или, если используются
отдельные основные токонесущие контакты, они являются вспомогательными или дугогасительными
электродами, расположенными параллельно с основными токонесущими контактами, но расположенными
таким образом, чтобы прекращать контакт позже, чем основные контакты, благодаря чему основные контакты
не проводят дугу и, таким образом, защищены от повреждений.
Независимо от того, образуют ли дугогасительные электроды основные контакты или вспомогательные
дугогасительные электроды в описанном выше смысле, в дальнейшем они будут называться
дугогасительными электродами, чтобы отличать их от дополнительного электрода или электродов,
являющихся частью настоящего изобретения, хотя на самом деле, как описано ниже, в некоторых случаях
дуга может не соприкасаться с обоими электродами.
Изобретение относится к таким дугогасящим электродам и к средствам увеличения эффективного зазора
между указанными электродами до заданного значения, затем к созданию паузы в удлинении зазора, во
время которой струя жидкости гасит дугу в этом зазоре, и, наконец, к дальнейшему увеличению зазора для
обеспечения надлежащей изоляции в полностью открытом положении.
Изобретение направлено, в частности, на обеспечение полезного эффекта паузы без использования
демпферов, кулачков и тому подобного, что позволяет дугогасящим электродам работать в нормальном
положении, вплоть до полного открытия.
С этой целью настоящее изобретение pro8 s AILS -1 предусматривает в автоматическом выключателе этого
типа дополнительный электрод, который отделен или может быть отделен на заданный зазор от
неподвижного дугогасящего электрода и который принимает дугу в течение времени, необходимого для
указанной паузы, и снабжен средствами (например, проводящим удлинителем в направлении движения
подвижного дугогасящего электрода), служащими для его соединения с подвижным дугогасящим электродом
в течение времени указанной паузы, но для его разъединения по ее окончании.
Если оба взаимодействующих дугообразующих электрода отдаляются друг от друга, каждый из них снабжен
собственным дополнительным электродом и проводящими продолжениями к нему.
Что касается длины заданного зазора и с учетом случая, когда один или оба электрода имеют трубчатую
форму, а один или оба электрода окружены дополнительным электродом или электродами, которые служат
вентиляционными отверстиями для выхода жидкости из дугового зазора, то площадь проникновения жидкости
в вентиляционные каналы при наименьшем зазоре между противоположными поверхностями
дополнительного электрода и противоэлектрода (где только один электрод полый) или между двумя
дополнительными электродами (где оба электрода полые) для достижения наилучших результатов должна
быть меньше общей эффективной площади поперечного сечения прилегающего горловины или горловин
вентиляционного канала или каналов, что позволит поддерживать максимальную скорость жидкости на
поверхностях дугового разряда.
Например, в случае, когда сплошной дугогасительный электрод взаимодействует с полым электродом
круглого сечения, зазор между полым электродом и дополнительным электродом, обеспечивающим
требуемое соотношение между площадью входного и выходного отверстий, будет следующим:
G, где G — наименьшее расстояние между противоположными поверхностями в предварительно
подготовленном зазоре, а D — диаметр соединительного канала выходного отверстия через полый электрод.
Если диаметр выходного прохода увеличивается по направлению к выходному отверстию, то D — это
диаметр в его горловине или в месте наименьшего эффективного диаметра.
В случаях, когда два выходных отверстия для отвода дуги имеют дугонесущие концы, обращенные друг к
другу, в простейшем случае, когда противоположные поверхности плоские и находятся в параллельных
плоскостях, а диаметры горловины D равны, D G = j 5 В общем случае 1) будет выбран таким образом, чтобы
зазор G был таким, чтобы приложенные напряжения при нулевом токе не задевали его при условиях
давления жидкости и т. д., возникающих при использовании во время дугообразования.
Нижний предел зазора G определяется расстоянием, на котором напряжение, равное напряжению,
приложенному при нулевом токе, вызовет искрение в том же зазоре, но через незагрязненную жидкость при
комнатной температуре, при этом жидкость будет двигаться с той же скоростью и с тем же градиентом
давления, что и при предварительном искрении.
В общем случае, если I — расстояние удара (обычно несколько больше нижнего предела 75, указанного
выше), целесообразно сделать зазор G таким, чтобы G=l, и ввести коэффициент запаса прочности,
учитывающий возможное случайное попадание частиц пыли или образование металлических шариков,
которые могут частично перекрыть зазор.
Это было обнаружено, например, в газовзрывных устройствах с ? Диаметр горловины до вентиляционного
канала в неподвижном электроде 85, что при работе при напряжении 6600 В на разрыв заданный зазор G_-0 8
-ems является удовлетворительным, когда давление газа составляет порядка 30 фунтов на квадратный дюйм
выше комнатной температуры, и что меньшие зазоры, чем 90, являются удовлетворительными при том же
напряжении и давлении с масляным струйным нагревом. Ток, используемый в экспериментах, составлял
около 11000 ампер R M S, и возможно, что из-за возможности образования более крупных 95-микронных
шариков при более высоких токах могут потребоваться большие зазоры.
Приведенные выше примеры носят лишь характерную для предполагаемого размера зазора и не
предназначены для ограничения изобретения только такими зазорами.
Например, в случаях, когда электроды расположены в потоке жидкости, который распространяется
непосредственно по поверхностям, т.е. в общем направлении 105: под прямым углом к оси электродов, может
быть желательно удерживать область внутри зоны, охватываемой таким потоком, или внутри камеры, в
которой действует такой поперечный поток, даже если подвижный электрод или электроды в конечном итоге
могут оказаться за пределами указанной зоны или камеры.
В таких случаях наше изобретение по-прежнему применимо, хотя зазор между дополнительными
электродами при наличии двух подвижных противоэлектродов может быть значительно больше, чем описано
выше.
В одном из вариантов изобретения, примененном к выключателю с одним подвижным дугогасительным
электродом 120, дугогасительные электроды взаимодействуют друг с другом, а дополнительный электрод
остается практически неподвижным на всем протяжении, и подвижный дугогасительный электрод установлен
таким образом, чтобы его можно было отвести к дополнительному электроду 125, за него и, наконец, от него и
извлечь из контакта.
В альтернативном варианте изобретения 398,207 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 разделения электродов таким образом, чтобы общий зазор между электродами оставался
неизменным на заданной длине по меньшей мере в течение времени, соответствующего одному циклу, а
предпочтительно полутора циклам напряжения 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, 378,493 или 375,309.
В одном из конкретных примеров изобретения неподвижный дугогасительный электрод полый и установлен в
стенке контейнера для гашения пламени, выполняя функцию вентиляционного отверстия. 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 пламени, описанного выше. Опора также служит для поддержки второго
кольцевого контакта, расположенного на некотором расстоянии от первого в направлении от неподвижного
дугогасительного электрода и также контактирующего с подвижным дугогасительным электродом. Два
кольцевых контакта, образующие концы 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 последнего от одного конца к другому потребуется
по меньшей мере один цикл.
Таким образом, дуга возникает между неподвижным дугогасительным электродом и подвижным
дугогасительным электродом. Когда последний приближается к вспомогательному кольцевому электроду,
дуга переносится на него. После еще одного цикла подвижный дугогасительный электрод отходит от другого
кольцевого контакта, и к этому времени дуга гасится потоком жидкости между неподвижным дугогасительным
электродом и ближайшим к нему вспомогательным кольцевым электродом. Затем подвижный
дугогасительный электрод отделяется от вспомогательного кольцевого электрода, который находится дальше
всего от неподвижного дугогасительного электрода, образуя зазор последовательно с коротким зазором
гашения дуги, чтобы предотвратить пробой при прекращении потока жидкости. В альтернативном варианте
подвижный дугогасительный электрод имеет трубчатую форму, и поток жидкости проходит через него, но в
этом случае вспомогательные кольцевые электроды соединены трубкой, внутри которой перемещается
подвижный дугогасительный электрод.
В качестве еще одного варианта стационарный дугогасящий электрод и дополнительный электрод образуют
выходные отверстия из контейнера, и один или оба могут иметь выходные каналы 100, расширяющиеся в
поперечном сечении по мере удаления от места возникновения дуги. Таким образом, дополнительный
электрод может иметь форму полого конуса, выступающего из стенки контейнера, противоположной той, в
которой расположен стационарный дугогасящий электрод. Подвижный электрод может иметь закругленный
конец, образующий пробку для замыкания стационарного дугогасящего электрода, и коническую поверхность,
образующую пробку 110 для замыкания меньшего конца дополнительного электрода. Больший конец
дополнительного электрода снабжен выступающими внутрь контактными пальцами, соприкасающимися со
сторонами подвижного электрода 115. В этом случае гасящая жидкость протекает по дугогасящим
поверхностям дополнительного и стационарного дугогасящих электродов, между которыми происходит
гашение дуги, и выходит через оба этих электрода. В качестве еще одного варианта 120 оба дугогасящих
электрода являются подвижными, и каждый из них окружен коническим дополнительным электродом,
образующим выходное отверстие из зоны возникновения дуги. камера.
В еще одном альтернативном варианте конструкции 125, который может быть, например, аналогичен
описанному в нашей спецификации № 378493, дополнительный электрод устанавливается таким образом,
что заданный зазор, в котором он остается неподвижным, является переменным, а давление 130:
Устройство, работающее под давлением, предусматривает автоматическую регулировку зазора в
соответствии с давлением, создаваемым дугой. Такое устройство, работающее под давлением, 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 дугу короткой, 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 таких конструкций дуга первоначально создается между неподвижным дугогасящим электродом и
дополнительным электродом. Для этой цели последний перемещается по скользящей направляющей между
упорами из положения, в котором он контактирует с неподвижным дугогасящим электродом, в положение с
заданным зазором между ним и электродом.
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 до
заданного зазора. 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, способное
обеспечить перенос дуги от кончика подвижного дугообразующего 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: 14 августа 1933 года.
BOULT, WADE & TENNANT, уполномоченные патентные поверенные, 111 и 112, Хаттон-Гарден, Лондон, E C I.
45. ПРЕДВАРИТЕЛЬНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
№ 22722, 1933 г.
Усовершенствования в области электрических силовых выключателей и подобных устройств или
относящиеся к ним.
W Te, mrl L Lis BEVAY Wi Tn EY, британский подданный, E Dr Ixu D B Asi L W EDMORE, британский
подданный, и Ti E Bnr Tis H ELECTRICAL ANTD Af LLIED INDUSTRIES RIESEARCE ASSO Cr AT Imox,
британская ассоциация, все по адресу: 36 & 38, Kingsway, London, W.C 2, настоящим заявляют, что сущность
данного изобретения заключается в следующем: Данное изобретение состоит в усовершенствовании
электрических силовых выключателей, автоматических выключателей и подобных устройств, в которых один
или оба электрода, которыми размыкается 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 дугообразующей поверхностью электродов и через вентиляционный канал,
чтобы способствовать гашению дуги, образующейся при размыкании цепи 90.
Согласно настоящему изобретению, вентиляционный канал объединен со средствами для создания
магнитного поля, действующего в непосредственной близости по меньшей мере от одного из электродов,
чтобы взаимодействовать с полем 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 гильзы в
направлении, откуда распространяется взрывная волна.
398,207 Металлические детали могут быть встроены в изоляционные материалы.
В примере изобретения, впервые описанного в связи с предыдущим патентом № 278764, с электродами,
аналогичными показанным на иллюстрации указанного предыдущего патента, дуговым зазором 10 см и
имеющим ламинированный U-образный корпус, состоящий из четырнадцати слоев, каждый приблизительно
толщиной 0,015 дюйма и шириной 0,45 дюйма, а также расстоянием между плечами 1,22 дюйма, и
вентиляционным каналом диаметром J дюймов в вентиляционном электроде, в ходе испытаний было
установлено, что давление воздуха, которое едва вызывало бы разрыв тока в 1000 ампер без поля,
создаваемого U-образным корпусом, способно вызвать разрыв тока приблизительно в 1500 ампер при
использовании U-образного корпуса, 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
дуги, что и ожидалось.
Изобретение не ограничивается описанной конкретной конструкцией, и для создания необходимого
магнитного потока в любом желаемом фазовом соотношении с током могут быть использованы любые другие
предпочтительные средства при условии, что создаваемый магнитный эффект действует в основном в
положении относительно точки контакта и вентиляционного канала, и для целей, описанных выше.
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 дугового
разряда. В случае вентиляционного канала, образованного в одном из электродов, поле таково, что оно
всегда стремится притягивать дугу к одной стороне вентиляционного электрода и поддерживать ее в контакте
с ним внутри электрода, а также нейтрализовать тенденцию, которая в противном случае имела бы сила
взрыва, чтобы искривить дугу внутри электрода, тем самым уменьшая высвобождаемую энергию дуги и, как
следствие, снижая противодавление, создаваемое дугой, и давление взрыва, необходимое для ее
преодоления, и, таким образом, уменьшая шум работы.
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 представлять собой цельную деталь или несколько 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
Соседние файлы в папке патенты