Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_12281
.pdf
конструкции подвижный электрод проходит через отверстие гораздо меньшей площади, чем отверстие в
верхней части конструкции. Если контакт разорван и в верхней камере возникает дуга, и если значение тока
достаточно велико, дуга вызовет выброс жидкости через верхнее выходное отверстие, достаточный для её
затухания.
Однако, если значение тока недостаточно велико, дуга будет продолжаться по мере опускания движущегося
электрода до тех пор, пока, наконец, затвор не сможет закрыться, и дуга не продолжится в нижнюю камеру
или в емкость с электродуговым разрядником, а масло, выходящее из отверстия в последней, если это не
произойдет раньше, будет подвергаться другим условиям, аналогичным тем, которые существуют в верхней
камере. Таким образом, благодаря меньшей площади выходного отверстия из нижнего клапана Cli, система
сможет создать достаточное давление для самопроизвольного выхода пара.
in the bovexamle the top or botton ciamber, nin L uke! e x 1 с боковыми вентиляционными отверстиями, при
условии, что общая площадь вентиляционных отверстий соответствует данным в eeuti'. Следует понимать,
что ворота должны оставаться закрытыми при возникновении дугового разряда в нижнем блоке, и это
достигается либо установкой достаточно мощной пружины на воротах, либо принятием мер для фиксации
ворот после их закрытия. Ворота немедленно открываются, когда подвижный электрод поднимается для
повторного закрытия ворот.
Представленное решение может использоваться совместно с решением, предусмотренным патентом №
T-7i.8i. Таким образом, выходные отверстия могут иметь заслонки, регулирующие поперечное сечение
выходного отверстия в соответствии с током, протекающим через дугу, а также заслонки, срабатывающие в
определенной точке перемещения подвижного электрода, как описано выше.
Дата: 22 декабря 1932 года.
От имени заявителей: Гилл Дженнингс и Эвери Клейтон.
Дипломированные патентные поверенные, 51/52, Чансери-лейн, Лондон, W.C.2.
ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
Усовершенствования, касающиеся автоматических выключателей.
Мы, Британская ассоциация исследований в области электротехники и смежных отраслей промышленности, >
а. Компания, организованная в соответствии с законами Великобритании, Уильям Беван Уитни, Эдмунд Бэзил
Уимин и Лесли Госланд, все британские подданные, - и все из 36 и 38, Кинсула против. Лондон, Западный
Кейп 2, настоящим заявляет о природе данного изобретения и о том, каким образом оно должно быть
выполнено. Это будет подробно описано и указано в следующем заявлении: -
Данное изобретение относится к электрическим выключателям или переключателям и аналогичным
устройствам для прерывания электрических цепей, и в частности к электрическим выключателям или другим
устройствам прерывания цепей, предназначенным для тушения дуги, установленным в корпусе, который
необходимо погасить; с помощью жидкостного взрыва, создаваемого энергией, подаваемой током 105 из
прерываемой цепи и выходящим через один или несколько выходов или вентиляционных каналов.
Установлено, что сравнительно легко погасить дугу при сильном токе в такой цепи 110, поскольку в ней
достаточно энергии.
mnov enient.
В случае цепей переменного тока высокого напряжения хорошо известно, что ток проходит через нулевое
значение дважды или один раз за цикл в зависимости от степени асимметрии тока. Если ток симметричен, за
один цикл произойдет два прохождения через ноль; если он полностью асимметричен, то может произойти
только одно прохождение через ноль. Как известно, переменный ток 75 может быть, как правило, разорван, то
есть предотвращен от повторного возгорания, только в точке или очень близко к одной из этих точек,
проходящих через нулевое значение, и если, следовательно, в процессе образования такой дуги не
обеспечены условия, необходимые для предотвращения повторного возгорания в нулевой точке, то есть,
если такие условия, как длина зазора, давление, скорость взрыва и так далее в конце 85 первого этапа
движения электрода, неподходящие, дугообразование будет продолжаться до тех пор, пока не будет
достигнуто следующее естественное нулевое значение тока, что, как объяснено выше, может не повториться
почти в течение цикла.
Вопросы, касающиеся длины хода во время и после возникновения дуги, имеют большое практическое
значение, поскольку, как правило, они влияют на глубину бака, сложность и мощность механизма управления,
а также на общую конструкцию и пространство, занимаемое выключателем.
В устройствах для гашения дуги, подобных тем, что описаны в настоящем изобретении, после того, как в
течение короткого времени существовал начальный набор условий на выходе, пригодных для гашения дуг при
высоких токах в рабочем диапазоне, новые условия, которые более или менее внезапно создаются после
первого этапа перемещения электрода, могут быть организованы таким образом, чтобы предотвратить
повторное зажигание дуги в диапазоне низких токов при следующем прохождении через ноль без какого-либо
увеличения длины дуги сверх той, которая была в момент изменения условий.
Однако обычно желательно, чтобы после окончательного разрыва дуги подвижные электроды 115 отделились
от любых перегородок или других элементов конструкции, внутри которых перемещались их концы, чтобы
обеспечить достаточный зазор для изоляции. На практике этот результат обычно достигается путем
обеспечения «прямолинейного» хода электрода, который разрывает дугу и, наконец, отводит кончик
электрода от разрушающейся структуры. 125 Однако непрерывный разряд такого рода повлечет за собой
образование более длинных дуг, чем необходимо после радикального изменения условий выхода из
вентиляционного отверстия. Например, в дуге, используемой для создания гасящего взрыва, дугогасительная
камера, в которой дуги, несущие относительно сильные токи, легко гасятся, обычно не будет так хорошо
приспособлена для гашения дуг, несущих токи в определенном диапазоне.
нижний диапазон.
Согласно настоящему изобретению, такие прерыватели цепи сконструированы таким образом, что в первой
части движения подвижного электрода продукты дуги имеют доступ к вентиляционным каналам,
обеспечивающим максимальную площадь вентиляционного отверстия, в то время как на определенном этапе
движения электрода и далее часть пути дуги, по меньшей мере, имеет доступ только к вентиляционным
каналам с ограниченной площадью вентиляционного отверстия или поперечным сечением выходного
отверстия, то есть с площадью меньшей, чем та, которая доступна в первой части дугового разряда, что для
удобства называется первым этапом движения электрода. Площадь вентиляционного отверстия или
поперечное сечение выходного отверстия из дугогасящей камеры или кожуха, как указано здесь, относится к
общей площади поперечного сечения отверстия, действующего как вентиляционное отверстие из
рассматриваемого кожуха, измеренной в горловине или горловинах, то есть в точке или точках наиболее
ограниченного поперечного сечения. В целом, именно вышеуказанное условие ограниченной площади
вентиляционного отверстия благоприятствует гашению дуг с относительно небольшими токами, поскольку в
таких условиях легче создать необходимое давление для создания требуемого взрыва.
Благодаря соответствующему выбору длины дугового зазора, а также полной и ограниченной площади
вентиляционного отверстия для заданной прочности конструкции, в дугогасительной камере заданного
размера и мощности можно разорвать более широкий диапазон токов, чем это было бы возможно, если бы в
конце первого этапа перемещения электрода не было сделано таких ограничений в площади
вентиляционного отверстия.
При разрыве дуги переменного тока для достижения наилучших результатов необходимо как можно быстрее
завершить первый этап перемещения электродов, используя высокую скорость разделения электродов, если
последует замедление или пауза в движении электродов, поскольку движение электродов может быть
непрерывным или может быть прервано в конце первого этапа движения электродов. Если движение
непрерывное, то на первом этапе движение электрода должно быть более медленным, чтобы занимать
примерно один цикл переменного тока. Теперь целесообразно объяснить преимущества введения паузы в
связи с аппаратом согласно настоящему изобретению, надлежащего регулирования длительности такой
паузы и выбора соответствующей скорости движения в случае непрерывного равномерного выключателя с
одним дугогасящим цепным элементом, если скорость размыкания контактов составляет 250 сантиметров в
секунду на циклической волне, что является скоростью, подходящей для создания зазора в 5 сантиметров на
первом этапе движения электрода, движущийся электрод может переместиться еще на 5 сантиметров до
следующей возможности гашения дуги, что приведет к увеличению энергии дуги и потребует использования
разрывной конструкции на 5 сантиметров глубже, чем если бы движущийся электрод был расположен таким
образом, чтобы делать паузу в течение цикла с момента, когда зазор впервые достиг длины 5 сантиметров, по
истечении которого производится изменение условий, что таким образом демонстрирует преимущества паузы
или замедления движения электрода.
Однако, если в одном из вариантов осуществления настоящего изобретения электрод плавно перемещается
вниз через затвор и конечный выход или два или более затворов, то они должны быть расположены таким
образом, чтобы для цепей, в которых время между последовательными нулевыми значениями тока может
составлять полный цикл, как в случае, когда могут возникать асимметричные токи, расстояние между
затворами было таким, которое будет преодолено приблизительно за один цикл, а расстояние от последнего
затвора до конечного выхода было таким, которое будет преодолено, скажем, за два цикла, и каждый из
затворов должен быть расположен таким образом, чтобы он закрывался к концу одного цикла после
прохождения через него электрода. Если электрод замедляется или останавливается у каждых ворот, ворота
можно расположить ближе друг к другу. Таким образом, в случаях, когда необходимо максимально
минимизировать длину хода во время воздействия, предусмотрено замедление или пауза подвижного
электрода примерно на один цикл сразу после каждого этапа движения электрода по причинам, указанным
выше.
В случаях, когда зона арендной платы сужается один или несколько раз последовательно в пределах
заданного промежутка, каждый набор условий должен оставаться неизменным примерно в течение одного
цикла, если необходимо разорвать асимметричные токи, или примерно в течение половины цикла, если
необходимо разорвать симметричные токи, и каждое изменение должно производиться как можно быстрее5.5.
Таким образом, предусмотрено устройство, позволяющее подвижному электроду функционировать как датчик
потери движения.
Настоящее изобретение может быть удобно применено к автоматическим выключателям, снабженным
камерой, в которой сначала возникает дуга и которая приспособлена для гашения дуг с большими токами, но
не так легко приспособлена для гашения дуг с меньшими токами, в то время как для гашения дуг с меньшими
токами, не гаснущих в первой камере, предусмотрена отдельная камера, причем конструкция такова, что дуги
с малым током продолжаются во вторую камеру, а затем две камеры разделены подвижным затвором,
который либо действует как заслонка, обеспечивающая проход дуги между камерами, который значительно
более ограничен, чем площадь поперечного сечения, занимаемая подвижным электродом, когда он находится
в этом проходе, либо, являясь проводящим элементом, полностью разделяет камеры; в этом случае дуга
продолжается в отдельную камеру в виде дуги, соединенной последовательно с дугой в первой камере. Этот
принцип изменения условий после заданной продолжительности открытия может быть применен к различным
типам выключателей или автоматических выключателей, и в частности к выключателям или автоматическим
выключателям в соответствии с патентом № 866998, путем предусмотрения заслонок или клапанных
элементов, управляющих самими вентиляционными отверстиями, имеющих иное общее расположение, чем
упомянутый выше запорный элемент.
Таким образом, при применении настоящего изобретения к автоматическому выключателю согласно патенту
№ 366.998 может быть предусмотрено, что подвижный электрод 95 совершает часть своего хода, например,
перемещается на 5 сантиметров, в то время как полное вентиляционное отверстие остается открытым. В
общем, такого разряда достаточно для гашения примерно 20 000 вольт за один разрыв, если дуга протекает с
током, находящимся в верхней части диапазона тока разрыва выключателя.
Однако предусмотрено, что если по электроду не проходит достаточно высокий ток 105, чтобы погаснуть в
зазоре, образованном во время этой части хода подвижного электрода, то вентиляционные отверстия
располагаются таким образом, чтобы их поперечное сечение уменьшалось механически как можно быстрее и,
предпочтительно, в местах их расположения или в точках наиболее ограниченного поперечного сечения,
которые предпочтительно расположены как можно ближе к подвижному электроду. Для этой цели каждое из
вентиляционных отверстий может иметь горловину 115, расположенную между парой зажимных элементов,
каждый из которых установлен на шарнире, проходящем аксиально в камере переключателя. Если челюсти
сомкнуться друг с другом вокруг своих шарниров, становится ясно, что поперечное сечение вентиляционного
канала в горловине между челюстями уменьшается. В полностью открытом положении губки могут быть
расположены таким образом, чтобы опираться на сплошную стенку конструкции, в которой они установлены.
В соответствии с настоящим изобретением, такое замыкание осуществляется механизмом, приводимым в
действие поперечной балкой или другим элементом, который вызывает перемещение подвижного электрода
130 :394,560 394,560 во время размыкания автоматического выключателя.
Вентиляционные отверстия можно закрыть, переместив щелевую заслонку вертикально относительно
отверстий в горловине или переместив такую заслонку горизонтально с одной стороны с помощью механизма,
управляемого изнутри или снаружи дугогасительного кожуха.
В другом варианте закрытия сделки может быть проведена боком. Движение затвора может осуществляться
за счет вращения или выпрямления изогнутой металлической полосы или проволоки путем перемещения вниз
элемента, приводимого в действие поперечной балкой через устройство с фиксатором, при этом проволока
прижимается к концам затворов и смещает их вбок, преодолевая сопротивление небольших пружин сжатия,
которые вновь открывают затворы, когда натяжение проволоки или полосы ослабевает.
Изобретение может быть применено к другим типам автоматических выключателей, в частности к
автоматическим выключателям, в которых прерывающее действие аналогично действию выключателя типа
«взрывной потенциометр».
Для того чтобы изобретение было понятным и легко применимым на практике, далее будут описаны
различные примеры конструкции автоматических выключателей в соответствии с ним, специально
предназначенных для погружения в масло или другую изоляционную жидкость, со ссылкой на прилагаемые
чертежи, на которых: Рисунок 1 представляет собой центральный вертикальный разрез части
автоматического выключателя, воплощающего настоящее изобретение; Рисунок 2 представляет собой
горизонтальный поперечный разрез, выполненный по линии II-II на Рисунке I; Рисунок 3 представляет собой
увеличенный перспективный вид подвижного элемента или перегородки, показанной на Рисунке 1; и Рисунки с
4 по 8 включительно представляют собой виды сверху перегородок различных типов, воплощенных на
Рисунке 11; Рисунок 9 представляет собой центральный вертикальный разрез части модифицированной
формы автоматического выключателя, воплощающего настоящее изобретение; Рисунки 10 и 11
представляют собой локальные горизонтальные поперечные разрезы, выполненные соответственно по
линиям X-X и XI-XI на Рисунке 9; Рисунки 12 и 13 представляют собой виды сверху модифицированных форм
перегородок; Рисунок 14 представляет собой поперечный разрез, показывающий перегородки, показанные на
рисунке 12, наложенные на перегородки, показанные на рисунке 13; рисунок 15 представляет собой вид,
аналогичный рисунку 1, но показывающий затвор с другим приводом; рисунок 16 представляет собой
аналогичный центральный вертикальный разрез, показывающий поперечное сечение вентиляционных
отверстий, изменяемое вертикально скользящей заслонкой; рисунок 17 представляет собой фронтальный
вид; рисунок 18 представляет собой боковой вид; и рисунок 19 представляет собой горизонтальный разрез по
линии XIX-XIX на рисунке 18 в форме автоматического выключателя, в котором регулируемые выходы
определяются поворотными зажимными элементами; рисунок 20 представляет собой фронтальный вид части
автоматического выключателя, показывающий механизм для создания паузы или задержки в движении
подвижного электрода во время регулировки поперечного сечения вентиляционных отверстий; 75 Рисунок 21
показывает кулачковый механизм для создания аналогичной паузы; Рисунок 22 представляет собой
схематическое центральное сечение автоматического выключателя в соответствии с изобретением, в котором
нижний выход 80 выполнен в виде выключателя типа «взрывной капсулы», а не состоит из боковых
вентиляционных каналов; рисунок 23 представляет собой центральное вертикальное сечение; и рисунок 24
представляет собой горизонтальное сечение по линии XXIV-XXIV на рисунке 23, показывающее другой
вариант конструкции с боковыми выходами.
На практике изобретение может быть применено к выключателям, в которых неподвижный контакт
представляет собой палец, фиксатор, гнездо или другой тип. Однако в конструкции, показанной на рисунке 1,
она состоит из четырех пальцев или сегментов 1, которые со стороны боковых выходов i обозначены как 1a.
Следует отметить, что автоматический выключатель в целом имеет аналогичную конструкцию, как показано
на рисунках 1–3, прилагаемых к патенту № 100 366,998. Конструкция переключателя состоит из
металлического цилиндра 3, покрытого изоляционным слоем 4. Опорный элемент 5 удерживается на месте
кольцом 6, которое крепится к цилиндру 3 любым подходящим способом, а сам элемент 5 имеет углубление
для размещения сальника 7, который может осуществлять небольшую боковую регулировку. Защитные
пластины 8, 9, 10, 11, 12, 11 закреплены на месте кольцом, ввинченным в цилиндр B. Следует отметить, что
верхняя часть цилиндра 8 закрыта, так что единственным эффективным отверстием для продуктов искрения
является боковое отверстие 2.
Контактные пальцы 1, 1a изготовлены из 115 меди или другого материала, обладающего хорошими
электропроводящими свойствами, и пальцы 1 покрыты или закрыты в нижней части нехрупким прочным
изоляционным материалом 14, причем контур 120 внутренней стенки материала 14 совпадает с контуром
медного пальца 1a, так что подвижный контакт 26 перемещается по центру вниз через центральные отверстия
в перегородках 10 и 13 до тех пор, пока он 125 фактически не отойдет от контакта с пальцем 1a.
Таким образом, дуга начинается от контактного пальца 1a и направляется к боковым выходным отверстиям 2
потоком выходящих продуктов дугового разряда и затвором 15. 130 Уплотнительный материал 14 может
состоять из вулканизированного волокна или аналогичного материала, например, материала, продаваемого
под торговой маркой «Mycalex».
Перегородка 8, расположенная непосредственно над перегородкой 10, снабжена подвижным элементом 15 в
виде шарнирной заслонки, которая выполняет функцию катетера.
Как видно из рисунков 1 и 2, ворота 1a5 шарнирно соединены с элементом 16, который крепится к пластине 10
с помощью винта 17. Элемент 16 может быть изготовлен из того же материала, что и перегородки.
Ворота 15 подвергаются воздействию пружины 18, установленной на элементе 16.
На рисунке 1 показана затворная решетка в закрытом положении, и видно, что между краем решетки и
прилегающим краем перегородки, в которой она расположена, остается зазор 19. Как видно из рисунка 3,
нижняя поверхность затвора имеет выемку 20, так что, когда затвор закрыт на центральном отверстии в
пластине 10, сохраняется определенное сообщение между частями камеры перегородки, расположенными по
разные стороны затвора, что обеспечивает ограниченный проход для него. Однако, если затвор 15, его часть
или часть конструкции, прилегающей к затвору, изготовлены из проводящего материала, можно
предусмотреть, чтобы затвор полностью разделял цепочку перегородок на две отдельные камеры, в этом
случае дуга продолжается в нижней камере в виде дуги, соединенной последовательно с дугой в верхней
камере.
Когда подвижный электрод 26 перемещается вниз от контактных пальцев 1, пружинный элемент 1.5 будет
качаться над подвижным электродом 26 и будет прижимать его к боковым выходным отверстиям 2. Когда
подвижный электрод опускается достаточно низко, фактически в положение, при котором его верхняя часть
находится на одном уровне с поверхностью наконечника пластины 10, элемент закрывается в положение,
показанное на рисунке 1, и образует перегородку или септум, изолирующий подвижный электрод от
пространства над ним.
Следовательно, в первой части движения подвижного электрода вниз продукты, образующиеся между
электродами, имеют легкий доступ к выходу через боковые выходные отверстия 2 в перегородках (над
перегородкой 15), а также могут выходить вокруг подвижного контакта в камеру над перегородкой 15, а оттуда
через боковые выходные отверстия 2 в перегородках 12 под перегородкой. С другой стороны, взрывная волна
от дуги, образованной под затвором 15, может выходить только через боковые отверстия 2 в перегородке 12,
расположенные на нижней стороне перегородки, которые уже, чем боковые отверстия 2 над перегородкой, как
видно из сравнения рисунков 5 и 8. В этих обстоятельствах условия более благоприятны для тушения, так как
ток низкий. 70 Для автоматического выключателя, рассчитанного на ток 20 000 ампер в момент возникновения
дуги в первой камере или пространстве над перегородкой 15, поперечное сечение выходов из первой камеры
может составлять две трети квадратного дюйма, а поперечное сечение выходов из второй камеры или
пространства под перегородкой 15 — одну треть квадратного дюйма, а отверстие в перегородке 15,
обеспечивающее прохождение дуги, в таком случае не должно превышать, скажем, одну восьмую квадратного
дюйма, а диаметр подвижного электрода — семь восьмых дюйма, например.
85 Однако это не обязательно. Общая площадь вентиляционного отверстия бокового выхода,
расположенного ниже перегородки 1.5, должна быть меньше, чем площадь боковых выходов выше
перегородки 15, поскольку, как только электрод 26 90 опустится достаточно низко, чтобы перегородка 15
закрылась, общая площадь вентиляционного отверстия из пространства над перегородкой 15 уменьшится, так
как боковые выходы ниже перегородки 15 будут отрезаны от пространства над этой перегородкой. Таким
образом, условия в этом верхнем пространстве станут более благоприятными для гашения дуг, несущих токи
в нижнем диапазоне, без дальнейшего перемещения подвижного электрода 26.
Расположение элемента 15 в качестве запорной перегородки имеет большое преимущество по сравнению с
известными конструкциями, снабженными закрывающимися заслонками и тому подобным, 105, поскольку в
известных конструкциях воздух сначала проходил через относительно закрытую камеру, в которой... В этой
камере не было предусмотрено возможности создания дугового разряда, гасящего дугу, или его рассеивания,
и, таким образом, существовала либо опасность возникновения опасно высокого давления при разрыве дуг с
сильным током до прохождения через закрывающиеся заслонки или двери, либо вероятность того, что
сильный ток останется негашеным и создаст опасное давление во второй камере; в то время как в данной
конструкции дуги с сильным током обеспечивают достаточный разряд через дугу или поперек нее для
самогашения в верхней камере, которая снабжена относительно большими выходными отверстиями для
предотвращения чрезмерного повышения давления, а дуги с меньшим током, которые из-за больших
выходных отверстий были бы длиннее, гасятся с помощью более узких отверстий, предусмотренных в нижней
камере, в которой поддерживается достаточный разряд для гашения дуг без чрезмерного повышения
давления. 130 :394,560 снабжен отверстиями 27.
В другом варианте конструкции перегородки в нижней камере, соответствующие пластинам 22 с
вентиляционными отверстиями 24 и без них, показанным на рисунках 9 и 70 11, имеют форму, показанную на
рисунках 13 и 12 соответственно, так что, хотя продукты дугового разряда покидают дуговое пространство в
том же направлении, что и в верхней камере, они направляются таким образом, что выходят 75 в верхнюю
камеру со стороны, удаленной от боковых выходов 2.
На рисунке 14 показана перегородка, изображенная на рисунке 12, наложенная на перегородку, показанную
на рисунке 13. В этой конфигурации под углом 80 градусов отсутствует заслонка 25, поскольку дуга уже будет
направлена через боковые выходы воротами 15. Здесь, как и в вышеупомянутых конструкциях, в канале,
соединяющем верхнюю и нижнюю камеры, может быть предусмотрена охлаждающая решетка, например,
пластина с множеством мелких отверстий, причем сам канал может иметь форму, постепенно
расширяющуюся снизу вверх. 90 В этом случае в перегородках, разделяющих пластины с боковыми
вентиляционными отверстиями, можно вырезать канавки 28, образующие газоотводящую ловушку над
каналом, отводящим дуговые газы из горловин перегородок в нижней камере 95 на противоположную сторону
этой камеры.
Это облегчит выход дуговых газов из нижней камеры, поскольку они смогут проходить над маслом в
различных каналах, не перемещая само масло.
Во всех вышеописанных вариантах может возникнуть необходимость предотвратить открытие затвора вверх в
случае, если разница давлений между верхней и нижней камерами будет достаточной для преодоления
действия пружины, закрывающей затвор. Этого можно добиться, например, с помощью простой защелки (не
показана), расположенной в верхней части нижней камеры со стороны 110, удаленной от той, через которую
проходит дуга, и предназначенной для зацепления с пазом в элементе, расположенном на нижней стороне
затвора. Сама защелка имеет выступ со скошенной поверхностью в нижней части изгиба 115°, с которым
взаимодействует подвижный электрод, отталкивая защелку в сторону против действия пружины, когда
указанный электрод движется вверх для замыкания цепи, и который позволяет защелке перемещаться вперед
в зафиксированное положение, когда кончик подвижного электрода перемещается ниже него.
Конструкция автоматического выключателя, изображенная на рисунке 15, отличается от показанной на
рисунке 125 тем, что между относительно подвижными электрическими контактами предусмотрен
промежуточный контакт 29 известного типа, который может действовать как затвор для разделения верхней и
нижней камер конструкции выключателя. Различные детали конструкции, такие как расположение отверстий
для слива масла и т. д., подробно изложены в описании патента № 366998 и не требуют дальнейшего
обсуждения.
Теперь обратимся к модифицированной конструкции, показанной на рисунке 9. Видно, что расположение
ворот 15 такое же, как на рисунке 1, но боковые выходные отверстия 2 предусмотрены только в пространстве
над воротами. Этот затвор может быть выполнен полностью или частично из проводящего материала, при
этом дуга продолжается в нижней камере в виде дуги, соединенной последовательно с дугой в верхней
камере. Каждая из перегородок 21, 22 имеет отверстие 23, и перегородки расположены таким образом, что
все отверстия 23 совпадают друг с другом, обеспечивая тем самым беспрепятственный проход от дна к верху
перегородочной камеры. Этот проход может быть постепенно расширен, чтобы обеспечить более широкие
выходные отверстия в верхней камере, чем входные отверстия в ней из нижней камеры, для создания
охлаждающего эффекта за счет расширения выходящих продуктов. Часть перегородочной камеры,
расположенная ниже затвора, снабжена боковыми вентиляционными отверстиями 24, ведущими в проемы 23.
Эти боковые вентиляционные отверстия 24 выполнены с более узкими горловинами, чем боковые выходы 2,
расположенные над воротами, так что общая площадь вентиляционных отверстий боковых выходов 24 под
воротами меньше, чем площадь боковых выходов 2 над воротами 15, по причине, объясненной в связи с
рисунком 1.
Такая конструкция позволяет продуктам дугового разряда, образующимся в пространстве под воротами,
проходить через боковые вентиляционные отверстия 24, образованные в чередующихся пластинах 22,
подниматься по проходу, образованному отверстиями 23, и, наконец, выходить через боковые выходы 2,
образованные в чередующихся пластинах 21, после того, как они пройдут по дуге в пространстве над
воротами.
Хотя это не показано на иллюстрации, в одном из отверстий 28, предпочтительно в отверстии перегородки,
содержащей затвор, может быть предусмотрено охлаждающее устройство, например, пластина,
перфорированная множеством мелких отверстий, общая площадь которых по меньшей мере равна общей
площади вентиляционных отверстий боковых выходов под затвором 1.5. Такая конструкция затем
способствует дальнейшему охлаждению продуктов дугового разряда, образующихся в пространстве под
затвором.
В данной конструкции в пространстве под воротами 15 предусмотрена подпружиненная заслонка или лезвие
25 из изоляционного материала. Цель этого лезвия — направлять дугу в сторону боковых вентиляционных
отверстий 24, обеспечивая тем самым максимально близкое расположение корня дуги к горловинам боковых
вентиляционных отверстий 24. Для стали A65 в целях снижения веса лезвие 25 может иметь толщину 394 560
тррдесов. Конструкция такова, что в закрытом положении элемента подвижный электрод 26 прижимает
промежуточный контакт 29 к верхнему неподвижному контакту 1, который для этих целей может быть
выполнен из соединительной ленты или гнезда. Когда выключатель разомкнут, промежуточный контакт 29
удерживается в контакте с подвижным электродом 26 с помощью пружин 3011, которые прижимают его к
земле, так что сначала в верхней камере между неподвижным контактом 1 и промежуточным контактом 9
образуется дуга. Если ток, который необходимо разорвать, достаточно велик, устройство сможет погаснуть
само по себе, несмотря на сравнительно большой выходной поток из верхней камеры.
С другой стороны, если ток меньше, дуга может сохраняться до тех пор, пока промежуточный контакт 209 не
достигнет предела своего хода, то есть не ляжет на пластину 1(0), в этом положении он отключает связь
между верхним и нижним проводниками, закрывая центральное отверстие в пластине 10. Дальнейшее
перемещение зимнего электрода 26 приводит к возникновению дуги между ним и промежуточным контактом
29, включенным последовательно с первым электродом. Вторая или вторая серия испытывает другой набор
из 300 условий, поскольку она нарисована в чарнибере с меньшей площадью вентиляционного отверстия, чем
та, в которой расположена первая дуга. Фактически, условия в нижней камере таковы, что система сможет
создать достаточное давление и боковой взрыв для самозатухания. Пружины 30 должны быть достаточно
прочными, чтобы предотвратить отрыв контакта или затвора 29 от пластины под действием давления,
создаваемого во второй камере второй дугой.
Как упоминалось в связи с рисунком 1, если электрод не обеспечивает плотного скользящего прилегания в
отверстии пластины 10, что позволяет осуществлять связь через пространства над и под пластиной до
закрытия затвора 15, то уменьшение общей площади вентиляционного отверстия в верхнем пространстве
из-за закрытия затвора 15 само по себе будет достаточным для того, чтобы вызвать гашение токов,
протекающих в нижнем диапазоне. В варианте исполнения, показанном на рисунке 15, стержень 29а
промежуточного электрода 29 может быть плотно скользящим образом установлен в отверстии пластины 10,
так что это отверстие никогда не бывает открытым, поскольку при этих условиях, если общая площадь
вентиляционных отверстий из пространства под пластиной 10 меньше, чем из пространства над ней, то
потоки воздуха в пространстве под пластиной 10 будут подвержены условиям, обусловленным уменьшенной
общей площадью вентиляционных отверстий, в соответствии с настоящим изобретением. В данном случае
первый этап электромеханического преобразования считается завершающимся в момент, когда дуга
образуется ниже пластины 10.
Таким образом, продукция, полученная из части дугового пути под пластиной 10, подвергается требуемым
условиям. 70 Принцип изменения условий после заданной продолжительности разделительного контактного
движения для работы с дугами различной величины тока при заданной глубине и силе дугогасительной
камеры может быть реализован в других формах конструкции, в которых энергия из цепи используется для
разрыва дуги в цепи.
Таким образом, например, этот принцип может быть воплощен в конструкции 80 либо в виде выключателя,
снабженного цепями 8 с поперечными перегородками, либо в виде так называемого взрывного выключателя.
В любом из этих случаев, как обычно, два подвижных электрода могут приводиться в действие общей
поперечной балкой 85. В данной конструкции, например, каждый из этих электродов снабжен собственной
камерой или взрывным устройством, в котором расположены фиксированные контакты. Один из подвижных
электродов длиннее другого и, следовательно, остается в контакте со своими неподвижными контактами
после того, как в другой камере образуется дуга. Камера или взрывной резервуар, в котором впервые
образуется дуга при перемещении поперечной планки 95 вниз, снабжена одним или несколькими выходными
отверстиями большей площади, чем другой резервуар, и, следовательно, лучше приспособлена для гашения
дуг с сильным током. Однако, если дуга не гаснет в 100-м электроде с большей площадью выходного
отверстия после достаточного для гашения дуг в зоне высоких токов (то есть после первого стечения
напряжения) электрода, то в электроде с меньшей площадью выходного отверстия затягивается
последовательный провод 105, который, совместно с первым электродом, способен гасить дуги в зоне низких
токов на меньшей общей длине, чем если бы каждый электрод имел площадь выходного отверстия 110, как у
первого электрода, и провода затягивались одновременно.
Таким образом, продукты, полученные из части пути, а именно из той части, которая расположена в тигле с
меньшей площадью, подвергаются требуемым условиям уменьшенной общей площади вентиляционного
отверстия. Здесь также можно улучшить работу, используя замедление движения для создания паузы или
замедления движения контакта при взрыве вблизи выхода 120 первого тигла примерно на время одного
цикла, прежде чем начнет возникать вторая дуга, и для обеспечения возможности прохождения тока через
первый тиристор, когда ток при взрыве 125 вблизи выхода равен нулю.
Конструкция автоматического выключателя, показанная на рисунке 16, несколько похожа на конструкцию,
показанную на рисунке 1, и снабжена вертикально-сдвижной заслонкой 31 для изменения угла поворота на
180 градусов.
a94,5a60 i i приводит к наклону рычага 40, так что пружинный фиксатор 39 отсоединяется от конца рычага 33,
и пружина 37 толкает затвор 31 вниз, пока он не остановится у упора 38. Это движение 70 затвора 31
приводит к тому, что прорези в затворе смещаются относительно горловин боковых вентиляционных
отверстий 2. Когда необходимо замкнуть выключатель, подвижный электрод 26 перемещается вверх, вызывая
75.
возвращая элемент 44 в исходное положение. Когда подвижный электрод прижимается к рычагу 33, левый
конец рычага задевает пружинный фиксатор 39, который затем надежно удерживает его, подобно защелке
обычного дверного замка. В полностью закрытом положении переключателя затвор 31, разумеется, также
возвращается в исходное положение. Затвор 31 может быть выполнен в виде конструкции 85, скользящей по
шарикам, роликам или другим антифрикционным опорам. Часть рычажной системы 33, 33а, 40, 44 выполнена
из изоляционного материала, чтобы избежать образования какого-либо проводящего соединения между 90
неподвижным и подвижным электродами после того, как последние разъединятся. Электрод 26 может иметь
квадратное или прямоугольное поперечное сечение.
Различные детали имеют такие размеры 95, что при открытии выключателя фиксатор 39 удерживает рычаг 33
в заданном положении до тех пор, пока подвижный электрод 26 не достигнет зазора, необходимого в конце
первой стадии дугообразования. Таким образом, именно после этой первой стадии искрения вступает в
действие механизм, уменьшающий площадь выходного отверстия, чтобы более эффективно справляться с
дугой, которая растянулась на большую величину, чем зазор, предусмотренный для первой стадии искрения.
Вместо описанной выше системы рычагов для закрытия ставни можно использовать привод с фиксатором,
демпфер или аналогичное устройство задержки. 110 В конструкции, показанной на рисунках 17, 18 и 19,
механизм управления расположен вне дугогасительной камеры и предназначен для изменения общей
площади вентиляционных отверстий боковых выводов. Каждое из вентиляционных отверстий 115 2 имеет
горловину, расположенную между парой зажимных элементов 49, каждый из которых установлен на шарнире,
проходящем аксиально в камере переключателя. Два звена 51 и 52, шарнирно соединенные с корпусом 3 в
точках 53 и 54, выступают вниз 120 по обе стороны от вентиляционных отверстий, при этом каждое из звеньев
снабжено выступами 55, которые в показанном положении соприкасаются с зажимными элементами.
На нижних концах звенья 5r1, 52 имеют номер 125 и соединены шарниром 56, который показан в закрытом
положении. Два элемента шарнира слабо соединены между собой в точке SGa. Нижние концы звеньев 51, 52
также подвержены воздействию поперечного сечения вентиляционных отверстий 2.
Эта вертикально направляемая щелевая заслонка 31, аналогичная заслонке, изображенной на рисунке 9
чертежей патента №.
375,808 Устройство, датированное 30 марта 1931 года, сконструировано таким образом, что его щели 32
смещены относительно горловин вентиляционных отверстий 2 на требуемую степень в конце первого этапа
дугообразования. Перемещение затвора контролируется с помощью рычажной системы, расположенной
внутри дугогасительной камеры и приводимой в действие подвижным электродом 26. В показанном
положении переключатель полностью замкнут, верхняя часть подвижного электрода 26 входит в зацепление с
контактными пальцами неподвижного контакта, при этом на рисунке виден только один из пальцев 1. В этом
положении переключателя подвижный электрод 26 упирается вверх в одну из опор рычага 33, который
шарнирно закреплен в точке 34, причем шарнир 34 закреплен на корпусе конструкции. Фактически, электрод
26 показан направленным в сторону выступа 33а рычага 33. Правая часть рычага 33 может перемещаться
вверх и вниз в пространстве, оставшемся между пальцами неподвижного контакта. На правом конце рычага
33 имеется паз 35, который взаимодействует со штифтом 36, закрепленным на затворе 31.
Затвор 31 подвергается действию пружины сжатия 37, стремящейся сместить его вниз, а величина
перемещения затвора определяется положением ограничителя 38 вблизи нижней части затвора. Пружина 3J7
расположена в углублении, образованном в пластине 37a, которая закреплена посредством подводящего
провода 37b, проходящего через обычный изолятор 37o.
В показанном положении пружина 37 не может опустить затвор 31 вниз, поскольку левый конец рычага 33
удерживается пружинным фиксатором 39, расположенным на одном конце рычага 40. Рычаг 40 вращается в
точке 41 посредством шарнира, закрепленного на корпусе конструкции. На часть рычага 40, расположенную
ниже точки опоры 41, воздействует пружина сжатия 42.
Нижний конец рычага 40 соединен звеном 43 с элементом 44, предназначенным для скольжения в
направляющей 45, расположенной на отражающей пластине 46. Элемент 44 имеет углубление 47 на своей
нижней стороне, а величина его перемещения ограничена выступом 48, простирающимся от перегородки 46
вверх в углубление 47. Когда выключатель размыкается, система рычагов остается неподвижной до тех пор,
пока верхняя часть подвижного электрода 26 не опустится чуть ниже элемента 44. В этом случае действие
пружины 42 больше не встречает сопротивления со стороны элемента 44, прижимающегося к движущемуся
электроду 26, и, следовательно, элемент 44 поворачивается вправо под действием пружины 42. Это действие
394,560 i pressig.ringas 5. 7 r vertieal rnermier 58, aiaclied to the crossbar.59 and mimoving n-ith it is meant near its
upper end _with a resilient button 60 which, when S the crossbar is moved down enough.
ударяет по рычагу 56, заставляя его открыться и позволяя шарнирным звеньям 51, 52 поворачиваться
навстречу друг другу под действием пружин.57 так что выступы 5.5 плотно прилегают к каждой паре зажимных
элементов 49, сужая таким образом каждое из вентиляционных отверстий. Дальнейшее движение вниз этой
планки crjss-bar.59 приводит к тому, что верхний конец планки 58 оказывается ниже переключателя 56 и
обеспечивает четкий контакт с дугогасящим кожухом.
- Когда поперечная планка 59 и элемент S возвращаются в полностью закрытое положение, рычажок
закрывается с помощью выступа 61 на элементе 58, показанном на рисунке 18 и расположенном на
подходящем расстоянии ниже упругого фиксатора 60, после того, как его закрытие было зафиксировано
последним.
Закрытие переключателя таким образом раздвигает звенья 51, 52 и, следовательно, возвращает
вентиляционные отверстия 2 в их исходное состояние. Пружины 27 установлены на выступах 62- e7tendin2- от
казино 3. Как показано на рисунке 19, зажимные элементы 49 удерживаются изогнутыми пружинами 63,
расположенными внутри конструкции переключателя. На изображении переключатель показан в полностью
замкнутом положении. Предпочтительно, чтобы профили linrkls al и -52 были изготовлены из изоляционного
материала для минимизации любых проблем с электрическим соединением между верхним и нижним
выходными отверстиями перегородок.
На рисунке 20 показано устройство для создания паузы или задержки в движении подвижного электрода во
время регулировки поперечного сечения вентиляционных отверстий. Таким образом, подвижный
электроэлемент 26 приводится в действие известным образом как устройство предотвращения потери хода
путем жесткого соединения его, посредством элемента 65, со стержнем 66, способным скользить вертикально
в направляющей 67, предусмотренной на подвижном элементе 4. Стержень 66 снабжен двумя выступами 68 и
69, расположенными один над другим и выступающими наружу на различное расстояние. При перемещении
поперечной балки 59 вниз ролик или аналогичное устройство 70, жестко соединенное с поперечной балкой
шарниром или звеном 71 и стержнем 72, входит в зацепление с выступом 69 и позволяет поперечной балке
опускать подвижный электрод 26 на определенное расстояние до тех пор, пока ролик 70 не будет удален из
выступа 69 благодаря форме направляющей для пробоя, закрепленной относительно дугогасительной
Соседние файлы в папке патенты