Дугогасительная камера с деионной решеткой

Дугогасительные камеры с деионной решеткой являются одним из самых надежных и изученных способов гашения электрической дуги в силовых низковольтных коммутационных аппаратах.

Дугогасительные камеры с деионной решеткой широко применяются, как  в серийно выпускаемых изделиях ИПК «Реконт» АО «ЧЭАЗ» таких как: контакторы серии МК, контакторы серии КМ, контакторы серий КТ, КТП, КТПВ, КЭ-16, КЭЧ1 и КЭЧ2, низковольтных автоматических выключателях; так и в разрабатываемых изделиях, таких как автоматические выключатели сери ВА 50 и ВА11, контакторы серии КПМ1 и КПМ2.

Принцип действия обычной дугогасительной камеры с деионной решеткой заключается в увеличении длины электрической дуги, возникающей в процессе коммутации контактов аппаратов под нагрузкой, с последующим ее интенсивным охлаждением за счет разделения дуги на ряд последовательно соединенных коротких дуг, горящих между металлическими пластинами, образующими решетку. Дугогасительные камеры являются устройствами управления электрической дугой, возникающей между контактами выключателя и представляющей собой физический процесс прохождения тока в среде ионизированных газов при термическом характере их ионизации. Камеры должны обеспечивать по возможности малое время гашения и малую энергию, выделяемую дугой (во избежание значительного перегрева контактов и самой камеры), отсутствие опасных перенапряжений при гашении дуги, приемлемые размеры конструкции. Конструкции применяемых камер зависят от назначения и отличаются разными способами гашения, позволяющими удовлетворить указанные требования без существенного усложнения и увеличения их габаритов.

Обычная конструкция дугогасительных камер представлена на рисунке 1.

1 – Пластины деионной решетки из ферромагнитного материала, 2 – корпус камеры , 3 – корпус решетки.

Аналогичная дугогасительная камера установлена на автоматических выключателях серии ВА 50.

По результатам проведения испытаний автоматических выключателей серии ВА 50 на номинальные токи до 4000 А на предельную коммутационную способность разработан вариант усовершенствованной конструкции дугогасительной камеры с применением газогенерирующих материалов, способствующих гашению дуги (Рисунок 2).

1 – корпус камеры, 2 – силовые контакты , 3 – Пластины деионной решетки со слоем газогенерирующего материала,  4 – пламегаситель.

Технической целью предлагаемой конструкции  является сокращение времени гашения электрической дуги большой мощности при заданных габаритах дугогасительной камеры и уменьшение электрического износа камеры за счет:

- создания в изогнутых пополам на 180 градусов стальных пластинах (с изолированными друг от друга половинами) такой контур для токов коротких дуг, при котором электродинамические силы, действующие на дуги, всегда направлены вверх камеры (в отличие от случая применения традиционных плоских пластин в аналогах, где возможны торможения от электродинамических сил токов соседних дуг);

- обеспечения быстрого продвижение дуги по поверхности ферромагнитных пластин, так как опорные точки коротких дуг не задерживаются на одном месте, а значит, уменьшить оплавление пластин и исключить их прогорание;

- деионизации коротких дуг уже в начале их движения вдоль V-образных вырезов за счет газогенерциии вставок, торцы которых совпадают с торцами V-образных вырезов;

- быстрого завершения интенсивной деионизации продуктов горения дуги газами, выделяющимися под термическим воздействием из верхних концов газогенерирующих вставок, выступающих над ферромагнитными пластинами [1].

На данное конструктивное решение оформлена заявка и в последующем успешно получен патент №179395. Авторы патента: Агафонов Александр Николаевич, Афанасьев Андрей Владимирович.

Автор: АФАНАСЬЕВ АНДРЕЙ ВЛАДИМИРОВИЧ –заместитель директора управления-руководитель департамента НИОКР, Россия, Чебоксары

Список литературы

1. Описание к патенту №179395.