Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_12373
.pdf
ПРЕДВАРИТЕЛЬНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
№ 4860, 19:38 г. н.э.
Усовершенствования в электрических выключателях или автоматических выключателях и в их
взаимодействующих контактах.
Джордж Эллберм Т. Хитте=ад, представитель Кино Великобритании, и компания WithHE.D'S ELECTRICAL
INVENIo-xs LIMITED, британская компания, обе расположенные по адресу: 38, Риббина Хилл, Риббина,
недалеко от Кардиффа, Южный Уэльс, настоящим заявляют, что суть данного изобретения заключается в
следующем: данное изобретение относится к электрическим выключателям или автоматическим
выключателям, предназначенным для отключения относительно больших токов, таким образом, что
предусмотрены средства для уменьшения повреждений контактов из-за искрения. Наиболее
распространенный способ достижения этой цели — погружение контактов в масло или создание воздушного
потока. Подобные средства лишь частично эффективны, и было выдвинуто множество предложений по
повышению их эффективности, включая перекачивание масла через или между разделяющими контактами.
Тем не менее, повсеместно считается, что вес, стоимость и объем, занимаемый автоматическими
выключателями в целом, по-прежнему неудобно велики.
Настоящее изобретение включает в себя различные комбинации новых средств с дополнительными
средствами или модификациями дополнительных средств, некоторые из которых известны, а другие частично
являются предметом находящейся на рассмотрении заявки. Таким образом, заявители уже предложили
различные способы закалки и различные конструктивные формы контактов, как описано в их патентах №№
350,529, 350,915, 351,2,53, 8766,300 и 388,509, а также в находящейся на рассмотрении заявке №.
822,02.5/31 (Серийный номер 892,926).
Считается, что настоящее изобретение частично родственно нескольким особенностям, описанным в одной
из вышеупомянутых заявок, находящихся на рассмотрении, так что может возникнуть необходимость в подаче
на его основе дополнительных заявок. 75 Согласно одной из особенностей настоящего изобретения,
гнездовой элемент контакта типа «штекер-розетка» снабжен за точкой разъединения контакта коаксиальным
металлическим кольцом или трубкой из металла, предпочтительно с хорошей электропроводностью,
например, из меди или латуни, причем это кольцо или трубка находится в электрическом соединении с
гнездовым элементом и имеет такой внутренний диаметр, что взаимодействующий контакт штекера не
зацепляется с ним после разъединения контакта.
Предпочтительно, чтобы кольцо или трубка были цельными или непрерывными. Заявители обнаружили, что
такое кольцо или трубка обладают хорошим гашением или иным демпфирующим или сдерживающим
эффектом 90 на дугу, которая, кроме того, не имеет тенденции смещаться вбок от конца контакта разъема к
кольцу или трубке, чтобы продолжать движение между последней и контактом штекера во время
разъединяющего движения 5 последнего, даже полностью выйдя из кольца или трубки. Данная система
эффективна как в воздухе, так и в масле, независимо от того, перекачивается масло или нет.
Согласно другой особенности изобретения, один из двух взаимодействующих контактов выключателя или
автоматического выключателя, контакты которого могут быть штекерного типа (штекер и розетка) или
торцевого типа (штекер и розетка), размещен внутри трубчатой дугогасительной камеры или взрывного
устройства таким образом, чтобы не выступать за ее открытый конец. Эта камера или взрывное устройство
снабжено на расстоянии от своего открытого конца (через который взаимодействующие контакты входят и
выходят) одним или несколькими умеренно ограниченными отверстиями, через которые могут выходить
дуговые газы. Иными словами, камера или устройство обеспечивает эффект электрического замыкания или
защитной клетки вокруг контакта и умеренно закрытую взрывную камеру, при этом практически свободно
позволяя дуговым газам выходить в направлении, существенно противоположном направлению движения
взаимодействующего контакта во время размыкания. Такое устройство, разумеется, отличается от кольца или
трубки, описанных ранее, и не зависит от них. Таким образом, заявители установили, что независимо от
конкретного контакта шарика или ролика, заявленного в описании патента № 1,
376,300 Одно из устройств, как показано, так и описано в последнем, оказывается весьма эффективным для
гашения или предотвращения возникновения дуги при условии, что контакт, от которого начинается дуга,
эффективно размещен внутри элемента или группы элементов, образующих вышеупомянутую
дугогасительную камеру или взрывную камеру.
Эффективность этой особенности изобретения значительно повышается, если в указанный открытый конец
дуговой камеры или взрывного устройства подается воздух или газ, и особенно масло или другая подходящая
изоляционная жидкость, так чтобы вытеснить дуговые газы из последнего в направлении, существенно
противоположном тому, в котором дуга удлиняется или растягивается, а именно в направлении размыкания
контактного элемента. Данная система еще более эффективна, если масло или другая подходящая жидкость
находится под значительным давлением, по крайней мере, непосредственно перед началом дуги, и это
давление сохраняется во время разрыва контакта, благодаря чему дуговые газы быстро и непрерывно
отводятся от самой дуги, как указано выше, а последняя ограничивается или подавляется уже описанными
способами и по уже упомянутым причинам, при этом, как полагают, дуга поддерживается в тонком состоянии
за счет сжатия и, следовательно, гасится исключительно за счет давления масла.
Следует отметить, что впервые описанная здесь конструкция, а именно кольцо или трубка, может быть
выполнена дополнительно или может быть образована на конце дугогасительной камеры или взрывного
устройства. Заявители пришли к выводу, что сочетание нескольких уже описанных особенностей
обеспечивает высокоэффективное средство гашения дуги, позволяющее существенно уменьшить габариты
автоматических выключателей. В одном из испытаний, которое можно привести в качестве примера,
автоматический выключатель, включающий описанную выше комбинацию и сконструированный для работы
при токе 300 ампер и напряжении 600 вольт, многократно срабатывал в различных условиях, включая
быстрое многократное размыкание и замыкание, при токе до 1430 ампер, и перегорание контактов было
практически незначительным.
Когда масло подвергается давлению 75 и протекает через камеру гашения дуги или взрывную камеру,
предпочтительно использовать как сами изоляционные трубки, так и насосную систему, как описано в
Спецификации 80.
Патент № 350,915, упомянутый выше, но более предпочтительно модифицированная насосная система как
таковая, описанная в Спецификации заявки № 32,02.5 от 1931 г. (серийный номер).
392,926) с контактами, предусмотренными настоящим изобретением.
Согласно другой важной особенности изобретения, любое из описанных выше контактных устройств или их
комбинация связаны с 90 таким образом, чтобы образовывать вспомогательные дугогасительные контакты
для дополнительных контактов с большей пропускной способностью по току, что допускается эффективной
способностью устройств изобретения, описанных выше, гасить дугу. Фактически, таким образом становится
возможным значительно увеличить несущую способность автоматического выключателя без увеличения его
габаритных размеров, за исключением тех, которые неизбежно возникают при добавлении более крупных
главных контактов.
Согласно еще одной важной особенности изобретения, соединение дугогасительного и главного контактов
осуществляется таким образом, что размеры автоматического выключателя могут быть еще больше
уменьшены, а именно, один или каждый из двух взаимодействующих контактов сконструирован таким
образом, чтобы образовывать как главный, так и вспомогательный дугогасительный контакт, но таким
образом, что с точки зрения дуги поверхность главного контакта отделена от поверхности дугогасительного
контакта.
Этот результат может быть достигнут несколькими различными способами, а именно: 115 Согласно одному из
вариантов, контакт разъема в соответствии с изобретением аналогичен одной из форм, изложенных в патенте
№ 388509, или форме, показанной на фиг. 2 спецификации 120
Патент № 376300, как указано выше, предусматривает штекерный контакт многоугольного или круглого
сечения и уменьшенного диаметра на конце, при этом три пальца гнездового контакта образуют
дугообразующие наконечники i25 и зацепляются за меньший конец штекерного контакта, а основные контакты
обеспечиваются другими пальцами, смещенными продольно и зацепляющимися за более толстую часть
штекера.
Конструкция такова, что основные контактные поверхности 130C 92, 930 размыкаются до того, как
размыкаются контактные поверхности, генерирующие дугу, и дуга возникает внутри зоны взрыва,
образованной несколькими контактными выступами. Следует отметить, что основные контактные
поверхности, таким образом, фактически отделены от поверхностей, подверженных искрению, в то время как
последние можно легко восстановить, а именно, заменив уменьшенный конец контакта вилки или даже всю
вилку целиком. В любом случае, любое обгорание дугообразующих поверхностей не влияет на пропускную
способность автоматического выключателя по основному току.
В модификации описанной выше конструкции основные контактные поверхности, по которым протекает ток,
могут быть выполнены в виде трех сегментов разрезного кольца, которые закреплены соответствующими
выступами и имеют дугообразные контактные поверхности для основной или более толстой части контакта
штекера. Таким образом, пропускная способность выключателя по току может быть существенно увеличена.
Для значительно большего увеличения пропускной способности автоматического выключателя по току может
быть применена следующая модификация Фэйртера в соответствии с еще одной важной вспомогательной
особенностью изобретения.
Таким образом, дугогасительная камера или взрывной резервуар представляет собой трубчатую отливку с
внутренним диаметром, например, 1-1/2 дюйма, и с круглым фланцем с плоской поверхностью на одном конце
диаметром, скажем, 3 дюйма. Указанная отливка снабжена снаружи множеством, например, тремя,
продольными канавками или углублениями, через каждое из которых просверлено радиальное отверстие,
через которое проходит дугообразный контакт любой удобной формы, установленный, например, жесткими
пальцами, которые прижимаются пружиной, как правило, способом, описанным в патенте № 388-509.
Следует отметить, что благодаря такой конструкции контактные площадки или дугогасительные пальцы и
контакты в целом можно очень легко и недорого заменить.
Между указанными углублениями в основной отливке просверлены дополнительные отверстия, а именно для
отвода дуговых газов.
Контактная группа свечи зажигания включает в себя элемент с равномерным диаметром (например, 1/5
дюйма), за исключением того, что конец, как предпочтительно во всех вариантах настоящего изобретения,
имеет коническую и/или закругленную форму во избежание кавитации масла. Вокруг другого конца
штекерного контакта закреплен основной контакт с высоким током, который предпочтительно выполнен в виде
щетки или многощеточного контакта, предпочтительно с множеством отдельных или цельных частей,
расположенных по кругу вокруг штекерного контакта и расположенных под углом, скажем, 4,5° по отношению к
оси последнего, и предназначенных для контакта с указанной выше торцевой поверхностью фланца,
предусмотренного на основной отливке. В предпочтительном варианте многощеточный контакт
обеспечивается путем штамповки из плоских листов и изгибания радиальных щеточных участков под углом 70
градусов.
Такой щеточный или ламинированный контакт может иметь центральное отверстие, позволяющее легко
закрепить его между нижним концом контактного элемента и подвижной перемычкой 73 или планкой
автоматического выключателя. При желании, за указанными выше щеточными частями можно разместить
усиливающие элементы. Следует отметить, что такое расположение кистей простое, недорогое и
эффективное, а также позволяет быстро обновлять покрытие.
В описанной выше конструкции фланец на основной отливке может плотно прилегать к изоляционным
трубкам, как описано в патенте № 85 3.5(1,529) или как указано в заявке №.
32,0)25 от 19:31 (Серийный номер 392,926). Указанные трубки изготовлены либо из изоляционного материала,
либо из металла, либо имеют металлическую облицовку и установлены таким образом, чтобы быть
изолированными друг от друга. Было установлено, что материал для таких трубок не обязательно должен
быть высокоогнеупорным, что влияет на эффективность устройств охлаждения в соответствии с
изобретением.
Следует отметить, что, поскольку данное изобретение эффективно уменьшает размер автоматического
выключателя заданной мощности, объем, занимаемый всем распределительным устройством, будет таким,
каким может быть встроенный автоматический выключатель, и, кроме того, для достижения этой цели
предпочтительно осуществлять изоляцию автоматического выключателя путем уменьшения фиксированных
контактов и штоков относительно автоматического выключателя на 10 м, хотя никаких претензий на эту
особенность как таковую не будет. Для таких устройств, как устройство, описанное в Заявке № 32025
(Серийный номер:) 292(i), в этом случае поршневой механизм может быть снабжен внешней резьбой, так что
при его вращении, например, с помощью червячной передачи и червячного колеса с внешней рукоятки, в
случае его продольного перемещения, изолирующая каретка, несущая контакты главного автоматического
выключателя, может быть выдвинута вертикально вниз от проводников и подобных им элементов, таких как
шины между концевыми соединениями кабелей, расположенных в той части распределительного устройства,
под которой расположен автоматический выключатель.
Станет очевидно, что изоляция может быть осуществлена таким образом только после размыкания
автоматического выключателя. Следует также отметить, что после отключения выключателя 125 масляный
бак можно опустить в яму под выключателем (c1 g eai, например, с помощью винтового и гайкового
механизма, как указано ниже). Следует также понимать, что после отключения автоматического выключателя
указанным способом его можно полностью снять целиком, расположив горизонтально, вдали от остальной
части распределительного устройства. Для закрытия отверстий в распределительном устройстве, через
которые проходит автоматический выключатель или изолирующие элементы, предусмотрены автоматические
заслонки. Принцип работы устройства в целом аналогичен принципу, изложенному и заявленному в описании
патента № 13.
286,429.
Что касается поршня насоса, предпочтительно, чтобы он свободно перемещался вниз для перекачивания
масла под действием пружинного давления, независимо от подвижных контактов автоматического
выключателя, которые, однако, при перемещении в закрытое положение приводят в действие шток поршня,
заставляя поршень перемещаться вверх к концу цилиндра в готовности к перекачиванию масла при
повторном срабатывании автоматического выключателя; для этого предусмотрены соответствующие порты
или клапан. Таким образом, пружина поршня первоначально способствует быстрому срабатыванию контактов
автоматического выключателя, но поршень движется медленнее, чем контакты выключателя, поэтому их
размыкание не замедляется, в то время как масло продолжает поддерживаться под давлением и
прокачиваться через дугогасительную камеру или камеру взрыва на протяжении всего процесса размыкания
контактов автоматического выключателя.
Предпочтительно, общая компоновка самого распределительного устройства должна быть аналогична той,
что показана в описании патента №.
372 (J2-7 кабина модифицирована в отношении выключателя изоляции кабеля, изоляция кабеля
осуществляется, как указано выше, одной из групп штоков автоматических выключателей одновременно с
изоляцией шины.
Предпочтительно, шины вместе с направленными вниз контактами изолирующих разъемов располагаются в
изоляционных кожухах, в корпусе или камере, расположенной на внутренних опорных рамах,
непосредственно над головкой или корпусом автоматического выключателя.
Контакты кабельных изолирующих розеток предпочтительно расположены в корпусе, примыкающем к корпусу
шинопровода или шинопровода, и на том же уровне, что и последний, то есть, если указанный корпус
опирается на горизонтальную верхнюю часть основных опорных рам, указанные контакты кабельных
изолирующих розеток закрыты изоляционными трубками, и контакты розеток соединены горизонтальными
экранированными проводниками, проходящими через отверстия в боковой стенке корпуса, с проводниками в
соседнем корпусе, содержащем трансформаторы тока или измерительные трансформаторы, которые
предпочтительно расположены на вертикальных проводниках, ведущих непосредственно вниз к концам
кабеля и соединенных с ними в кабельном уплотнительном или разветвительном корпусе, который закреплен
непосредственно под камерой, содержащей указанные трансформаторы.
Механизм опускания бака автоматического выключателя, согласно другой особенности изобретения, удобно
включает в себя пару вертикальных винтов или червячных передач с квадратной резьбой, по одному с каждой
стороны автоматического выключателя и вращательно установленных в основных опорных рамах, причем
указанные винты имеют на своих верхних концах конические колеса 75 или эквивалентные им, которые
соединены между собой подходящим механизмом, таким как горизонтальные валы и конические колеса, при
этом в любой подходящей точке предусмотрен дополнительный вал, несущий на одном конце 80 коническое
колесо, а на другом конце приспособленный для установки внешней рукоятки.
Указанные вертикальные винты имеют гайки кронштейна, форма которых позволяет им зацепляться под
внешним фланцем на верхней части бака автоматического выключателя 89, так что, когда последний
откручивается от головки или корпуса автоматического выключателя, рукоятку можно поворачивать для
удобного опускания или подъема автоматического выключателя, при условии, конечно, что автоматический
выключатель разомкнут и изолирован, при условии наличия удобного блокировочного механизма для
предотвращения неправильной или небезопасной работы.
Головка или корпус автоматического выключателя снабжена с каждой стороны антифрикционными роликами,
перемещающимися по горизонтальным направляющим в верхней части опорных рам главного
распределительного устройства, а также зубчатой рейкой, закрепленной с каждой стороны головки или
корпуса автоматического выключателя. В зацепление с зубьями каждой зубчатой рейки входит шестерня,
установленная для вращения в опорной раме и приспособленная для вращения любым удобным способом,
например, с помощью качающегося рычага 105, через промежуточное устройство с храповым механизмом и
собачкой, собачка которого может быть вручную перевернута, так что головку автоматического выключателя
можно вернуть в рабочее положение и вынуть из остальной части распределительного устройства по
желанию.
Следует понимать, что для небольших распределительных устройств, таких как устройства для выдвижения и
опускания баков, они не являются необходимыми, за исключением случаев, когда общий вес автоматического
выключателя 115 достаточно мал, чтобы сделать такое оборудование ненужным.
Следует понимать, что в рамках данного изобретения могут быть внесены различные незначительные
изменения. 120 Датировано 16 февраля 1933 года.
А. С. Кашьемай, дипломированный патентный поверенный, Норфолк-стрит, Стрэнд, 2, Лондон.
Агент В. А., представитель заявителей.
392,9,30 ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
Усовершенствования в электрических выключателях или автоматических выключателях.
Мы, Джордж Этелиерт Эн Уайтхед, подданный короля Великобритании, и компания IXVHITEIInAD's
LELECTRICAL INVWTIOXS LIMIRED, британская компания, обе расположенные по адресу: 38, Риббина Хилл,
Риббина, недалеко от Кардиффа, Южный Уэльс, настоящим заявляем о характере данного изобретения и о
способе его осуществления, которые будут подробно описаны и установлены в следующем заявлении:
Данное изобретение относится к электрическим выключателям или автоматическим выключателям,
предназначенным для отключения относительно больших токов, так что предусмотрены средства для
уменьшения повреждений выключателя и контактов из-за искрения. Наиболее распространенным способом
достижения этой цели является погружение контактов в масло или использование так называемых взрывных
камер, в которых давление, создаваемое дугой, заставляет масло вытекать из взрывной камеры с некоторым
эффектом гашения дуги вокруг удаляющегося движущегося контакта.
Подобные методы эффективны лишь частично, и было выдвинуто множество предложений по повышению их
эффективности. Однако повсеместно считается, что вес, сложность и занимаемый автоматическими
выключателями объем по-прежнему являются неудобно большими, или же стоимость любой эффективной
системы автоматических выключателей нежелательна.
Выключатель или автоматический выключатель, описанный в настоящем изобретении, представляет собой, в
общих чертах, пару относительно продольно подвижных контактов, один из которых имеет штекерную или
плоскую форму, или аналогичную удлиненную жесткую форму, причем этот контакт обычно подвижен
относительно другого контакта, который обычно неподвижен, хотя, очевидно, любой из контактов или оба
могут перемещаться.
Другой контакт, далее для простоты называемый неподвижным контактом, имеет контактную поверхность или
поверхности, расположенные полностью внутри, а именно между открытым концом или кольцевым
отверстием и другим концом трубчатого металлического корпуса или дугогасительной камеры, через
указанный открытый конец или кольцевое отверстие которого вышеупомянутый удлиненный контактный
элемент может входить и выходить с небольшим кольцевым зазором в 30 г. Указанный корпус или
дугогасительная камера снабжены, предпочтительно удаленными от его открытого конца или кольцевого
отверстия, по меньшей мере одним, а предпочтительно несколькими умеренно ограниченными
дополнительными отверстиями, через которые дуговые газы могут выходить сравнительно свободно в
направлении, существенно противоположном направлению движения другого или движущегося контакта во
время разделения.
Кроме того, неподвижный контакт имеет свою фактическую контактную поверхность или, предпочтительно,
множество таких поверхностей, умеренно выступающих из внутренней поверхности стенки дуговой камеры
или корпуса в пространство внутри нее таким образом, что всегда существует свободный, хотя и возможно
извилистый канал через корпус, простирающийся от внутренней поверхности, вокруг контактов и их
поверхностей, которые находятся в зацеплении, и выходящий через газоотводные отверстия, 70 при этом
взаимодействующие поверхности, которые фактически контактируют друг с другом, тесно ограничены или
окружены непосредственно прилегающим кольцом тела изоляционной жидкости, содержащейся в дуговой
камере, видимое кольцо будет сжиматься на дугу при ее возникновении, в то время как дуга будет стремиться
оставаться между внутренним контактом катушки, с одной стороны, и указанной выступающей поверхностью
или одной или несколькими из указанных выступающих поверхностей, если их несколько, с другой стороны.
Описанная выше конструкция исключает «фиксированный» контакт в виде разъемного гнезда, отверстие
которого обеспечивает единственное отверстие для выхода газа 85, простирающееся вверх от расширенного
вниз продолжения указанного гнезда и в некоторой степени представляющее собой камеру для прокладки
проводов и образования дуги, в отличие от корпуса контакта, как это определено здесь.
Выступающая поверхность или поверхности предпочтительно выполнены в виде элементов, которые
сравнительно легко отсоединяются от дугогасительной камеры или корпуса для целей замены 95, и
предпочтительно упруго прижаты к линии входа подвижного контакта ответной части. Следует понимать, что
указанная неподвижная контактная поверхность или поверхности, так сказать, умеренно выступают по
отношению к внутренней поверхности корпуса или дугогасительной камеры с дополнительной целью
предотвращения попадания одного конца дуги на указанную поверхность, которая сама по себе не может
представлять собой контактную поверхность розеточного контакта; в случае контактов автоматических
выключателей типа «штекер-розетка» один из контактов должен быть разделен, и на практике дуговой разряд
имеет тенденцию сваривать этот раздел, и одной из целей настоящего изобретения является
предотвращение такой тенденции. Кроме того, внутренние поперечные размеры, а в некоторой степени
предпочтительно также и внутренние продольные размеры корпуса или дуговой камеры и ее кольцевого
отверстия, по существу достаточно схожи по отношению к поперечным размерам взаимодействующего
удлиненного подвижного контакта, чтобы оказывать влияние в следующих аспектах, 120-9,3, а именно, что
указанный взаимодействующий контакт, когда он находится в соединении с заключенным в корпус контактом,
заключен в электрическую дугогасительную клетку, имеющую относительно большие и холодные
металлические поверхности, расположенные в непосредственной близости от зоны контакта, так что он
зацепляется с ней (и, таким образом, вызывает короткое замыкание дуги) в случае, если дуга будет
сохраняться и изгибаться, удлиняясь до нежелательной степени, в то время как благодаря кольцевому
отверстию такой клетки дуга не протягивается или не растягивается через нее выходящим контактом.
На практике дуга, как правило, остается протяженной между, с одной стороны, контактной поверхностью
ответной части, а с другой — выступающей контактной поверхностью корпуса, без какой-либо тенденции к
переходу к мундштучному кольцу, которое, очевидно, не является хорошей дугообразной поверхностью,
поскольку оно гладкое и вогнутое по отношению к контактной (подвижной) поверхности ответной части, в то
время как выступающая контактная поверхность (фиксированная контактная поверхность) фактически
доступна. Кроме того, в начале дугового разряда и в течение короткого времени после него кольцевое
отверстие в значительной степени закрыто контактной поверхностью ответной части электрода, в то время
как другие важные отверстия (отверстия для выхода газа) могут быть сделаны относительно небольшими, но
при использовании жидкого погружного электрода его диаметр должен быть достаточно большим, чтобы
предотвратить заметное «взрывное» воздействие. Высокое давление взрыва, безусловно, нежелательно,
поэтому указанные отверстия должны быть больше для плотной изолирующей среды, такой как масло, чем в
случае газа, например, воздуха. Следует отметить, что при одинаковом размере газоотводящих отверстий
давление газа в корпусе или дугогасительной камере будет значительно выше при гашении дуги маслом, чем
воздухом, однако сброс давления будет происходить главным образом через газоотводящие отверстия,
поскольку входное отверстие в значительной степени заполнено контактной поверхностью ответной части
электрода, как указано выше.
В случае, когда контакты погружены в масло (или другую подходящую изоляционную жидкость),
эффективность выключателя или автоматического выключателя может быть дополнительно повышена за
счет размещения корпуса или дугогасительной камеры у его устья в перегородке или барьере, одна сторона
которой, а именно сторона выхода газа, открыта (косвенно) в атмосферу, в то время как другая сторона
закрывает камеру (масляный бак), практически полностью заполненную маслом. При такой конструкции,
поскольку масло практически несжимаемо, давление, создаваемое дугой в дугогасительной камере или
корпусе, может воздействовать только на основной объем масла, так что последний практически не
возмущается, в то время как газовый пузырек (образующийся из-за дуги) проходит через указанные газовые
отверстия, а дуга гаснет благодаря конструкции дугогасительной камеры типа C15, как уже было изложено
здесь, и по причинам, упомянутым ранее.
Согласно дополнительной особенности изобретения, указанные выше взаимодействующие контакты связаны
с дополнительными контактами или контактными поверхностями большей пропускной способности по току,
образуя для них вспомогательные дугогасительные контакты, а именно «основные контактные поверхности».
Благодаря этому становится возможным значительно увеличить пропускную способность автоматического
выключателя без увеличения габаритных размеров, за исключением случаев, когда это неизбежно
происходит при добавлении более крупных основных контактов или поверхностей. Однако такое увеличение
размеров может быть практически незначительным, если основная контактная поверхность и дугогасительная
контактная поверхность каждого из двух взаимодействующих контактов выполнены путем сравнительно
незначительной модификации существующих частей, но таким образом, чтобы дуга была «отделена» от
основных контактных поверхностей. Этот результат может быть эффективно достигнут, как описано и
заявлено ниже, а именно путем формирования выступов, располагающих основные контактные поверхности
таким образом, чтобы они окружали дугогасительные контакты и были продольно смещены относительно
последних.
Таким образом, дугогасительная камера может заканчиваться на своем открытом конце внешним фланцем
g5, наружная поверхность которого обеспечивает неподвижную основную контактную поверхность, в то время
как соответствующая основная контактная поверхность может быть обеспечена ламинированными щетками,
расположенными по кругу вокруг подвижного контакта вилки 100.
Для обеспечения ясности понимания изобретения, оно будет описано со ссылкой на прилагаемые чертежи, на
которых: 105 Фиг. 1 представляет собой поперечный разрез одного из удобных вариантов «фиксированного»
контакта и дугогасительной камеры автоматического выключателя в соответствии с изобретением, а также
подвижного «контакта». 110 Fia-2 представляет собой поперечный разрез по линии II-.fi на рис. 1.
Рис. 3 представляет собой поперечный разрез по линии III-III на рис. 1.
На рис. 4 представлен поперечный разрез еще одной 115-й формы "фиксированного" контакта и
дугогасительной камеры.
На рис. 5 представлен поперечный разрез еще одной разновидности "фиксированного" контакта и
дугогасительной камеры. 120 На рис. 1, 2 и 3 бак автоматического выключателя не показан. Неподвижные
контакты автоматического выключателя включают дугогасительные контакты 3 и главные контакты 4, с
которыми взаимодействуют соответственно подвижные контакты 12, включающие дугогасительный контакт 5
и главный контакт 6, причем подвижные контакты установлены известным образом на поперечной перемычке
7, которая прикреплена к обычному тяговому стержню tr1) 392,930 8 39,3, окруженному пружинами (также не
показаны).
Неподвижные контакты '., 4 предпочтительно расположены в защитных трубках 9, которые закреплены в
поперечной перегородке или барьере (не показаны). Трубки 9 изготовлены из изоляционного материала или
имеют изоляционную опору.
В представленной на иллюстрации конструкции дугогасительная камера 21 представляет собой цилиндр со
сравнительно толстыми стенками, предпочтительно из латуни, который может быть выполнен в виде отливки,
и имеет входное отверстие 20 и газовые отверстия 22. Указанный цилиндр предназначен для крепления,
например, б) с помощью показанных средств, к основному опорному штоку 23. Поверхность 4 основного
контакта образована фланцем 24 на нижнем конце цилиндра 21 и взаимодействует с указанной поверхностью
4 с основным подвижным контактом 6 в виде ламинированной щетки, включающей множество радиальных
участков, расположенных по кругу вокруг дугового контакта S, который выполнен в виде заглушки,
закрепленной любым удобным и легкосъемным способом на подвижной перемычке 7. Например, диаметр
пробки может составлять 7,18 дюйма, а внутренний диаметр цилиндра — 1,118 дюйма или 1 дюйм.
Вставленная в цилиндр 3 21 заглушка 5 взаимодействует с тремя расположенными по кругу дугообразными
наконечниками, из которых для простоты на рис. 3 показан только один. Дугообразные наконечники 3
закреплены на нижних концах соответствующих жестких пальцев 25, которые на своих верхних концах А
имеют закрепленные на них полусферические элементы 26, образующие круговой линейный контакт в трех
отверстиях 271, образованных в верхних концах цилиндра 21, обеспечивая тем самым хороший
электрический контакт между дугообразными наконечниками 3 и цилиндром 21. Кроме того, пальцы 2.5
прижимаются к оси цилиндра 21 с помощью пружин сжатия 27, расположенных на штифтах 28 с головками,
ввинченных в цилиндр 21, как это легко понять из анализа рис. 1. Каждый палец 2.5 расположен в продольном
углублении 29, образованном на внешней поверхности цилиндра 21. Следует отметить, что пальцы 25 легко
снимаются с цилиндра 21 взрывного устройства, в то время как дугогасительные наконечники 3 легко
снимаются с пальцев 25, удобно удерживаемых на них с помощью винтов и гаек с головками 30.
Отверстия 31, через которые проходят дугообразующие наконечники 3, предпочтительно достаточно велики,
чтобы позволить маслу выходить через отверстия вокруг дугообразующих наконечников, благодаря чему
последние могут эффективно охлаждаться.
Для обеспечения эффективного масляного уплотнения между цилиндром 21 и защитной трубкой 9, в которой
он может располагаться, необходимо использовать соответствующие уплотнители! В качестве материала
может использоваться кожа или волокно, как показано на рисунке 32, причем последний удерживается на
месте с помощью кольца, например, 3.3, и установочных винтов. Защитная трубка 9 может быть герметично
расположена в перегородке или барьере (не показан), проходящем поперек основного масляного бака или
кожуха диаметром 1,0 дюйма, при этом пространство под указанной перегородкой полностью заполнено
маслом.
Предпочтительно, горловина 21 цилиндра 21 имеет слегка коническую или расширяющуюся форму, как
показано на рисунке, при этом необходимо тщательно удалять выступающие точки 7i, к которым может
стремиться пройти дуга.
Обращаясь к рисунку 4 прилагаемых чертежей: изображенная на нем дугогасительная камера включает в
себя несущий элемент 34, предназначенный для соединения с клеммным штоком 23, например, с помощью
резьбы и гайки (не показана). Элемент 34 имеет удобное шестиугольное поперечное сечение, к трем
альтернативным граням которого прикреплены 85 жестких пальцев 25, аналогичных и аналогично
закрепленных на пальцах 23, показанных на фиг. 1, 2 и 3, за исключением того, что элементы 25 входят в
углубления 3, а не в отверстия 27. 90 дугогасительных наконечников 3 в схеме, показанной на рис. 4, длиннее,
чем дугогасительные наконечники 3 в ранее описанной схеме, благодаря чему общая непрерывная токовая
нагрузка несколько больше, особенно если контакт штекера (для использования со схемой, показанной на
рис. 4) имеет шестигранное сечение.
Также к элементу 34 на трех оставшихся его гранях прикреплены выступы 100 или полоски 36, нижние концы
которых жестко закреплены на ободе 24. Следует отметить, что на рис. 4 показан только один палец 2.5 и
один палец 36, но поскольку их по три с относительно небольшими промежутками между ними,
предусмотрена эффективная электрическая клетка или ограждение (как было описано выше), аналогичное по
эффекту конструкции, показанной на рис. 1, 2 и 3. Дуговые газы и масло (см. рис. 4) выходят из дуговой
камеры через указанные промежутки между пальцами 2,5 и 36.
Конструкция, показанная на рис. 5, в целом аналогична конструкции, показанной на рис. 115 4, за
исключением того, что кольцо для рта 24 радиально разделено на три части и удерживается пальцами 36,
которые шарнирно закреплены способом, точно таким же, как и на рисунках 25. 120 Взаимодействующий
дугогасительный штекер 5 предназначен для взаимодействия с дугогасящими контактными наконечниками 3,
как описано ранее, и снабжен частью 37 большего диаметра, которая предназначена для взаимодействия с
разъемным кольцом 24 и для расширения последнего, причем элементы 24 и 37 образуют основные
токонесущие контакты. Конструкция такова, что когда большая часть 37 штекера контактирует с... 13C 392,930
392,930, оттянутый от кольца 24, последнее сжимается и образует электрически замкнутое кольцо, и это
происходит до того, как дугогасительная вилка 5 покинет контактные наконечники 3, то есть кольцо замкнуто
до фактического начала дуги. Данная конструкция обеспечивает создание дугообразной клетки, как было
описано ранее.
В схемах, показанных на рис. 4 и 5, дугогасительная камера 21, как на рис.
1,
Он представляет собой трубку, имеющую на одном конце кольцо 24 и закрытую на другом конце элементом
23, но указанная трубка состоит из элементов 25 и 36, а на фиг. 4 также частично из внешней части нижнего
конца элемента 3, причем элементы 25 и 36 представляют собой стержни такой ширины, что промежутки
между ними, образующие отверстия для выхода газа, узкие. Части корпуса трубки, образованные элементами
2.5 на фиг. 4 и элементами 36 на фиг. 5, безусловно, являются гибкими, но пружины 27 прочны, и возможное
внешнее перемещение указанных элементов в действительности невелико, поскольку ограничено головками
шпилек 28, и на самом деле значительно меньше, чем может показаться из чертежей.
Следует понимать, что контакты, показанные на фиг. 1-3, фиг. 4 и фиг. 5, в сочетании с корпусами 21,
показанными соответственно на этих фиг. или группах фиг., являются новыми независимо от какой-либо
полной конструкции автоматического выключателя и сами по себе представляют собой отдельные
особенности настоящего изобретения.
Хотя различные формы дугогасительных камер, описанные здесь, по своей сути изготовлены из металла и
заявлены как изготовленные из металла, следует понимать, что взрывные камеры изобретения могут быть
также изготовлены преимущественно из металла и частично из изоляционного материала.
Например, размер выходных отверстий для газа можно уменьшить, добавив куски изоляционного материала,
и это может представлять собой способ регулирования давления жидкости.
При рассмотрении трех показанных и описанных выше вариантов будет понятно, что до тех пор, пока
фактические контактные поверхности находятся в зацеплении, область контакта окружена непосредственно
прилегающим кольцом (обозначенным схематически черным цветом в точке X) погруженной жидкости,
которая находится внутри трубчатого элемента 21, и это кольцо будет сжиматься по дуге в момент разрыва
контакта. В конфигурации, показанной на рис. 4, когда контакт 5 находится в полностью замкнутом положении
(не показано), площади фактически контактирующих поверхностей значительно больше, чем в конфигурации,
показанной на других рисунках, поскольку контакт 3 имеет длинную плоскую обойму, а пробка 5 имеет или
может иметь шестиугольную форму, но в момент разъединения контактов и непосредственно перед ним
площади соприкасающихся поверхностей малы. Хотя предпочтительно, чтобы контактирующие поверхности
были небольшими, по крайней мере, непосредственно перед разрывом контакта, изобретение, тем не менее,
не ограничено в этом отношении. Однако крайне важно, чтобы взаимодействующие контакты были
расположены таким образом, чтобы они были заметны или выступали относительно внутренней поверхности
корпуса 21, чтобы жидкость (предпочтительно масло) могла протекать через корпус, не будучи существенно
ограничена наличием контактов.
Было установлено, что эти устройства обладают выраженными свойствами гашения дуги, 80 таковыми, что,
по крайней мере, в нормальных условиях дуга, по-видимому, всегда гаснет до того, как верхняя часть штекера
5 покинет пределы кольца 24 или, по крайней мере, до того, как верхняя часть указанного штекера пройдет
какое-либо значительное расстояние за пределы указанного кольца. Дуговые газы выходят преимущественно
вверх через отверстия 22 (рис. 1) или между пальцами 25 и 36 (рис. 4 и 90 5), особенно если в качестве
рабочей жидкости используется масло. Это частично объясняется тем, что элемент 24 в значительной
степени закрыт пробкой 5, и под кольцом 24 электрода 9g может находиться масса несжимаемой и
ограниченной жидкости, такой как масло. Таким образом, в принципе, отсутствует взрывное воздействие в
обычном понимании этого слова. По-видимому, в нештатных ситуациях, таких как скачки напряжения или
короткие замыкания, если дуга чрезмерно расширяется и изгибается, она замыкается, охлаждается и
вызывает короткое замыкание из-за находящегося рядом источника питания.
центральные внутренние металлические поверхности корпуса 21, в то время как последний действует как
электрическая клетка, предотвращающая распространение дуговых разрядов 105, выходящих через
газоотводные отверстия. Однако, несмотря на то, что внутренняя поверхность корпуса 21 находится близко к
дуге, верхний конец последнего не стремится соприкасаться с корпусом или с кольцом RTO, поскольку контакт
3 достаточно заметен и находится под рукой.
Следует понимать, что в рамках изобретения могут быть внесены многие незначительные изменения,
выходящие за рамки указанных выше.
Следует понимать, что мы не заявляем в настоящем документе ничего из того, что заявлено в нашей
Технической спецификации № 376300. Мы также не заявляем о возможности адаптации автоматического
выключателя 120, описанного в настоящем документе, для прокачки изоляционной жидкости через корпус 21;
этот вопрос заявлен в нашей заявке (серийный номер 392 926) №.
32,025 от 1931 года, от которого отделено настоящее заявление № 125.
Соседние файлы в папке патенты