RU2450942C2 - Circuit breaker of, in particular, railway vehicle - Google Patents

Circuit breaker of, in particular, railway vehicle Download PDF

Info

Publication number
RU2450942C2
RU2450942C2 RU2008104917/11A RU2008104917A RU2450942C2 RU 2450942 C2 RU2450942 C2 RU 2450942C2 RU 2008104917/11 A RU2008104917/11 A RU 2008104917/11A RU 2008104917 A RU2008104917 A RU 2008104917A RU 2450942 C2 RU2450942 C2 RU 2450942C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
pipe
axis
wall
arc
opening device
Prior art date
Application number
RU2008104917/11A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2008104917A (en
Inventor
Стефан ЯКОБ (FR)
Стефан ЯКОБ
Кристоф ОБИНЬИ (FR)
Кристоф ОБИНЬИ
Никола КВЕНТЕН (FR)
Никола КВЕНТЕН
Original Assignee
Альстом Транспорт Са
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Альстом Транспорт Са filed Critical Альстом Транспорт Са
Publication of RU2008104917A publication Critical patent/RU2008104917A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2450942C2 publication Critical patent/RU2450942C2/en

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H9/00Details of switching devices, not covered by groups H01H1/00 - H01H7/00
    • H01H9/30Means for extinguishing or preventing arc between current-carrying parts
    • H01H9/34Stationary parts for restricting or subdividing the arc, e.g. barrier plate
    • H01H9/342Venting arrangements for arc chutes
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H9/00Details of switching devices, not covered by groups H01H1/00 - H01H7/00
    • H01H9/30Means for extinguishing or preventing arc between current-carrying parts
    • H01H9/34Stationary parts for restricting or subdividing the arc, e.g. barrier plate
    • H01H9/342Venting arrangements for arc chutes
    • H01H2009/343Venting arrangements for arc chutes with variable venting aperture function of arc chute internal pressure, e.g. resilient flap-valve or check-valve
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H9/00Details of switching devices, not covered by groups H01H1/00 - H01H7/00
    • H01H9/30Means for extinguishing or preventing arc between current-carrying parts
    • H01H9/34Stationary parts for restricting or subdividing the arc, e.g. barrier plate
    • H01H9/36Metal parts
    • H01H9/362Mounting of plates in arc chamber

Landscapes

  • Arc-Extinguishing Devices That Are Switches (AREA)

Abstract

FIELD: transport.
SUBSTANCE: set of invention relates to railway electrified transport facilities. Circuit breaker 14 comprises casing 16 including first wall 42 confining main chamber 18, and switch 19 arranged in said main chamber 18. Note here that said switch comprises case 24 provided with switch and arc quenching tube 28 equipped with appropriate elements. First wall 42 has outlet 42A with, at least, one moving shutter 46 to displace between closed position limiting ingress of external elements via outlet 42A and open position facilitating air removal via said outlet. Tube 28 comprises straight central bore defining primary axis X-X of arc propagation. Note here that said bore is confined by arc quenching elements arranged around central bore. At least, one shutter 46 of first wall 42 and switch are located along tube axis X-X.
EFFECT: higher reliability.
2 cl, 7 dwg

Description

Настоящее изобретение относится к устройству размыкания.The present invention relates to an opening device.

Железнодорожные транспортные средства на электрической тяге содержат выключатели, позволяющие размыкать или замыкать главную цепь питания.Electric-powered railway vehicles include circuit breakers to open or close the main power circuit.

В случае перенапряжения такой выключатель автоматически размыкает главную цепь питания, которая в нормальных условиях остается замкнутой.In case of overvoltage, such a switch automatically opens the main power circuit, which, under normal conditions, remains closed.

Эти выключатели устанавливают в кожухах, которые в настоящее время становятся все меньше и меньше и в которых операции размыкания могут приводить к образованию электрических дуг, которые являются причиной большого подъема давления и могут привести к взрыву.These switches are installed in enclosures that are currently becoming smaller and smaller and in which opening operations can lead to the formation of electric arcs, which cause a large increase in pressure and can lead to an explosion.

Кроме того, указанные кожухи часто устанавливают снаружи, например, на крыше или под днищем железнодорожного транспортного средства, что может привести к попаданию в них внешних элементов, таких как вода или пыль, и к повреждению электрических компонентов выключателя.In addition, these enclosures are often mounted externally, for example, on the roof or under the bottom of a railway vehicle, which can lead to the ingress of external elements such as water or dust and damage to the electrical components of the circuit breaker.

В документе US 3780249 описан выключатель, оборудованный заслонкой, предназначенной для сброса высокого давления и одновременно для защиты от попадания пыли.No. 3,780,249 discloses a switch equipped with a shutter designed to relieve high pressure and at the same time protect against dust.

Другие устройства размыкания, то же оборудованные подвижными запорными заслонками, описаны в документе JP 09-271119.Other opening devices, also equipped with movable gate valves, are described in JP 09-271119.

Однако операции размыкания только одного выключателя могут оказаться относительно сложными по причине нестабильности электрической дуги.However, opening operations of only one switch can be relatively complicated due to the instability of the electric arc.

Настоящее изобретение относится к устройству размыкания, которое позволяет фрагментировать и ускорять электрическую дугу и, следовательно, улучшить операции размыкания выключателя.The present invention relates to an opening device, which allows you to fragment and accelerate an electric arc and, therefore, to improve the operation of opening the switch.

Объектом настоящего изобретения является устройство размыкания, содержащее кожух, содержащий первую стенку, ограничивающую главную камеру, и выключатель, установленный в главной камере, при этом выключатель содержит корпус, оборудованный элементом переключения, и трубу гашения электрической дуги, образующейся во время размыкания, при этом труба содержит элементы гашения дуги, и первая стенка содержит выпускное отверстие, оборудованное, по меньшей мере, одной подвижной заслонкой, выполненной с возможностью перемещения между закрытым положением, которое позволяет ограничить попадание внешних элементов через отверстие, и открытым положением, которое позволяет облегчить удаление воздуха через отверстие, причем труба содержит прямолинейный центральный канал, определяющий основную ось распространения дуги, при этом указанный центральный канал ограничен элементами гашения дуги, расположенными в боковом направлении вокруг центрального канала, и, по меньшей мере, одна заслонка первой стенки и элемент переключения установлены вдоль оси трубы.The object of the present invention is an opening device comprising a casing comprising a first wall defining a main chamber and a switch installed in the main chamber, the switch comprising a housing equipped with a switching element and a damping pipe of an electric arc generated during opening, wherein the pipe contains extinguishing elements of the arc, and the first wall contains an outlet equipped with at least one movable shutter configured to move between the closed a position that allows you to limit the ingress of external elements through the hole, and an open position that allows you to facilitate the removal of air through the hole, and the pipe contains a rectilinear central channel that defines the main axis of arc propagation, while the specified Central channel is limited by arc extinction elements located in the lateral direction around the central channel, and at least one shutter of the first wall and the switching element are installed along the axis of the pipe.

Устройство в соответствии с настоящим изобретением может характеризоваться одним или несколькими признаками:The device in accordance with the present invention may be characterized by one or more of the following features:

- элементы гашения дуги являются элементами деления дуги, расположенными последовательно вдоль центрального канала;- arc extinction elements are arc division elements arranged sequentially along the central channel;

- элементы гашения дуги расположены последовательно, начиная от центрального канала, параллельно оси трубы;- arc extinction elements are arranged sequentially, starting from the central channel, parallel to the axis of the pipe;

- кожух ограничивает выпускную камеру, отделенную от главной камеры первой стенкой и содержащую вторую стенку, при этом во второй стенке выполнено выпускное отверстие, оборудованное, по меньшей мере, одной подвижной заслонкой, установленной в продолжении трубы и выполненной с возможностью перемещения между закрытым положением, которое позволяет ограничить попадание внешних элементов через отверстие, и открытым положением, которое позволяет облегчить удаление воздуха через отверстие, при этом первая и вторая стенки являются по существу параллельными между собой и по существу перпендикулярными к оси трубы;- the casing limits the exhaust chamber, separated from the main chamber by the first wall and containing the second wall, while in the second wall an outlet is made, equipped with at least one movable damper installed in the extension of the pipe and made with the possibility of movement between the closed position, which allows you to limit the ingress of external elements through the hole, and an open position that allows you to facilitate the removal of air through the hole, while the first and second walls are essentially parallel to each other and substantially perpendicular to the tube axis;

- первая и вторая стенки оборудованы соответственно, по меньшей мере, одним первым рядом заслонок и, по меньшей мере, один вторым рядом заслонок;- the first and second walls are equipped respectively with at least one first row of dampers and at least one second row of dampers;

- по меньшей мере, одна заслонка содержит пластину, содержащую первый конец и второй конец, при этом, по меньшей мере, одна заслонка шарнирно установлена на уровне своего первого конца вокруг оси, по существу перпендикулярной к оси трубы, и второй конец заслонки или каждой заслонки загнут внутрь устройства;at least one damper comprises a plate comprising a first end and a second end, wherein at least one damper is pivotally mounted at the level of its first end around an axis substantially perpendicular to the axis of the pipe, and a second end of the damper or each damper bent into the device;

- заслонки первого ряда занимают положение на первой стенке, смещенное по отношению к положению заслонок второго ряда на второй стенке в направлении, по существу перпендикулярном к оси трубы;- the shutters of the first row occupy a position on the first wall, offset with respect to the position of the shutters of the second row on the second wall in a direction substantially perpendicular to the axis of the pipe;

- смещение между положениями заслонок первого и второго рядов соответственно на первой и второй стенках примерно равно половине заслонки;- the offset between the positions of the shutters of the first and second rows, respectively, on the first and second walls is approximately equal to half of the shutter;

- по меньшей мере, одна заслонка установлена подвижной таким образом, что стремится занять свое закрытое положение только под действием собственного веса;- at least one damper is mounted movable in such a way that it seeks to occupy its closed position only under the action of its own weight;

- заслонка или каждая заслонка установлена шарнирно и приводится в свое открытое положение под углом 45° под действием давления, создаваемого в устройстве и находящегося в пределах от 1 до 2,5 миллибар;- the shutter or each shutter is pivotally mounted and is brought into its open position at an angle of 45 ° under the action of pressure created in the device and ranging from 1 to 2.5 mbar;

- труба выполнена с возможностью направления вдоль своей оси электрической дуги, образующейся в корпусе выключателя; и- the pipe is made with the possibility of direction along its axis of the electric arc formed in the switch housing; and

- труба содержит множество металлических пластинок.- the pipe contains many metal plates.

Объектом настоящего изобретения является также железнодорожное транспортное средство, которое содержит описанное выше устройство размыкания.An object of the present invention is also a railway vehicle which comprises an opening device described above.

Настоящее изобретение будет более очевидно из нижеследующего описания, представленного исключительно в качестве примера, со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых представлено:The present invention will be more apparent from the following description, presented by way of example only, with reference to the accompanying drawings, in which:

фиг.1 - схематичный вид в вертикальном разрезе поезда, оборудованного устройством размыкания согласно первому варианту выполнения настоящего изобретения;FIG. 1 is a schematic vertical sectional view of a train equipped with an opening device according to a first embodiment of the present invention; FIG.

фиг.2 - вид в поперечном вертикальном разрезе по линии II-II на фиг.1;figure 2 is a view in transverse vertical section along the line II-II in figure 1;

фиг.3 - вид в продольном горизонтальном разрезе по линии III-III на фиг.2;figure 3 is a view in longitudinal horizontal section along the line III-III in figure 2;

фиг.4 - вертикальный разрез заслонки устройства размыкания, показанного на фиг.1;figure 4 is a vertical section of the shutter of the opening device shown in figure 1;

фиг.5 - вид, аналогичный фиг.2, устройства размыкания при нормальных операциях размыкания;FIG. 5 is a view similar to FIG. 2 of an opening device during normal opening operations; FIG.

фиг.6 - вид, аналогичный фиг.2, устройства размыкания при ненормальных операциях размыкания;Fig.6 is a view similar to Fig.2, the opening device during abnormal opening operations;

фиг.7 - вид, аналогичный фиг.3, выключателя устройства размыкания согласно второму предпочтительному варианту выполнения настоящего изобретения.FIG. 7 is a view similar to FIG. 3 of a circuit breaker of an opening device according to a second preferred embodiment of the present invention.

Поезд 10, показанный на фиг.1, содержит на своей крыше 12 устройство 14 размыкания согласно первому варианту выполнения настоящего изобретения.The train 10 shown in FIG. 1 comprises on its roof 12 an opening device 14 according to a first embodiment of the present invention.

Как более детально показано на фиг.2, устройство 14 размыкания содержит кожух 16, который ограничивает главную камеру 18, в которой находятся выключатель 19, выпускная камера 20 и камера 22 управления, расположенные вдоль одной оси.As shown in more detail in FIG. 2, the opening device 14 comprises a housing 16 that defines a main chamber 18, in which a switch 19, an exhaust chamber 20, and a control chamber 22 are located along one axis.

Как правило, кожух 16 имеет форму прямоугольного параллелепипеда объемом примерно 1 м3, длиной 1,2 м и шириной 1 м.Typically, the casing 16 is in the form of a rectangular parallelepiped with a volume of about 1 m 3 , a length of 1.2 m and a width of 1 m

На фиг.3 показан только выключатель 19, установленный в главной камере 18. Он содержит корпус 26 и трубу 28 гашения электрической дуги, образующейся во время размыкания. Эта труба 28 имеет основную ось Х-Х распространения и гашения дуги путем деления, то есть ось, вдоль которой гашение распространяющейся дуги является оптимальным.Figure 3 shows only the switch 19 installed in the main chamber 18. It comprises a housing 26 and a pipe 28 for extinguishing the electric arc generated during opening. This pipe 28 has a main axis XX of the propagation and extinction of the arc by division, that is, the axis along which the extinction of the propagating arc is optimal.

Основная ось Х-Х соответствует также оси симметрии трубы 28, что будет подробнее пояснено ниже.The main axis X-X also corresponds to the axis of symmetry of the pipe 28, which will be explained in more detail below.

Корпус 26 выключателя 10 оборудован элементом 30 переключения, содержащим две токопроводящие поверхности 32, по меньшей мере, одна из которых выполнена подвижной между прижатым положением и открытым положением, которые позволяют им устанавливать и прерывать электрический контакт между ними.The housing 26 of the switch 10 is equipped with a switching element 30 containing two conductive surfaces 32, at least one of which is movable between the pressed position and the open position, which allow them to establish and interrupt electrical contact between them.

Корпус 26 выключателя содержит множество металлических пластинок 34, по существу параллельных между собой и расположенных в два ряда 36, при этом пластинки 34 отделены друг от друга воздушными слоями 37, по существу поперечными к оси Х-Х. Пластинки 34 расположены по существу перпендикулярно к оси Х-Х и обеспечивают фрагментацию или деление образующейся дуги, которое приводит к ее гашению. Таким образом, пластинки 34 являются последовательными элементами, расположенными вдоль оси Х-Х и обеспечивающими деление электрической дуги на множество участков.The switch housing 26 comprises a plurality of metal plates 34 substantially parallel to each other and arranged in two rows 36, with the plates 34 being separated from each other by air layers 37 substantially transverse to the axis XX. The plates 34 are located essentially perpendicular to the axis XX and provide fragmentation or division of the resulting arc, which leads to its extinction. Thus, the plate 34 are consecutive elements located along the axis XX and providing for the division of the electric arc into many sections.

Оба ряда 36 выполнены вдоль оси Х-Х трубы 28 и расположены по обе стороны от этой оси Х-Х таким образом, что они отделены друг от друга и образуют прямолинейный центральный канал 38 с осью Х-Х, образующий зону циркуляции и гашения электрической дуги.Both rows 36 are made along the axis XX of the pipe 28 and are located on both sides of this axis XX in such a way that they are separated from each other and form a rectilinear central channel 38 with axis XX, forming a zone of circulation and extinction of the electric arc .

Таким образом, ось Х-Х образует ось симметрии трубы 28.Thus, the axis XX forms the axis of symmetry of the pipe 28.

Показанная на фиг.2 камера 22 управления, ограниченная кожухом 16 и расположенная в продолжении корпуса 26 выключателя, выполнена полностью герметичной и содержит электронную систему, предназначенную для соединения с выключателем 19.Shown in figure 2, the control chamber 22, limited by the casing 16 and located in the continuation of the housing 26 of the switch, is completely tight and contains an electronic system designed to connect to the switch 19.

Главная камера 18 и выпускная камера 20 ограничены нижней сплошной стенкой 39 или стенкой дна кожуха 16 и тремя сплошными боковыми стенками 41.The main chamber 18 and the exhaust chamber 20 are bounded by a continuous bottom wall 39 or a bottom wall of the casing 16 and three continuous side walls 41.

Главная камера 18 отделена от выпускной камеры 20 разделительной стенкой 42, содержащей отверстие 42А.The main chamber 18 is separated from the exhaust chamber 20 by a partition wall 42 containing an opening 42A.

Выпускная камера 20 открыта наружу через отверстие 43А, выполненное в концевой стенке 43.The exhaust chamber 20 is open to the outside through an opening 43A formed in the end wall 43.

Промежуточная стенка 42 и концевая стенка 43 параллельны друг другу и расположены вертикально. Они находятся в продолжении трубы 28 в плоскостях, перпендикулярных к оси Х-Х трубы 28, и между стенкой 39 дна и стенкой 40 крышки.The intermediate wall 42 and the end wall 43 are parallel to each other and are located vertically. They are located in the continuation of the pipe 28 in planes perpendicular to the axis XX of the pipe 28, and between the bottom wall 39 and the cover wall 40.

Отверстия 42А, 43А и элемент 30 переключения выполнены по существу в линию вдоль оси Х-Х трубы, при этом отверстия 42А, 43А и элемент 30 переключения расположены по обе стороны от трубы 28.The holes 42A, 43A and the switching element 30 are substantially in line along the axis X-X of the pipe, with the holes 42A, 43A and the switching element 30 being located on both sides of the pipe 28.

Промежуточная 42 и концевая 43 стенки оборудованы соответственно первым рядом 44 из пяти заслонок 46 и вторым рядом 48 из пяти заслонок 46. Эти заслонки являются подвижными и выполнены с возможностью перекрывания соответственно отверстий 42А и 43А.The intermediate wall 42 and the end wall 43 are equipped, respectively, with the first row 44 of the five shutters 46 and the second row 48 of the five shutters 46. These shutters are movable and are configured to overlap the openings 42A and 43A, respectively.

Таким образом, все заслонки 46 промежуточной 42 и концевой 43 стенок, расположенные в продолжении трубы 28, являются идентичными и выполнены одинаково в первом и втором рядах 44, 48.Thus, all the shutters 46 of the intermediate 42 and the end 43 of the walls located in the continuation of the pipe 28 are identical and are made equally in the first and second rows 44, 48.

Как более детально показано на фиг.4, каждая заслонка 46 выполнена в виде пластины 50, содержащей первый верхний конец 52 шарнирного соединения и второй нижний конец 54.As shown in more detail in figure 4, each valve 46 is made in the form of a plate 50 containing the first upper end 52 of the swivel and the second lower end 54.

Первый конец 52 загнут вокруг себя и закреплен на соответствующей вертикальной стенке, например, 42 таким образом, чтобы заслонка 46 была шарнирно установлена относительно стенки вокруг оси Y-Y, перпендикулярной к оси Х-Х трубы 28, без упругих возвратных средств, и на заслонку действует только сила ее собственного веса.The first end 52 is bent around itself and secured to a corresponding vertical wall, for example, 42 so that the shutter 46 is pivotally mounted relative to the wall around the axis YY, perpendicular to the axis XX of the pipe 28, without elastic return means, and only acts on the shutter the strength of her own weight.

Второй конец 54 загнут внутрь устройства 14 и опирается на первый верхний конец 52 заслонки 46, расположенной непосредственно снизу.The second end 54 is folded inwardly of the device 14 and rests on the first upper end 52 of the shutter 46 located immediately below.

Первый и второй ряды 44, 48 смещены по высоте в направлении Z, перпендикулярном к оси Х-Х, на величину расстояния, равную высоте h половины заслонки (фиг.2).The first and second rows 44, 48 are shifted in height in the Z direction, perpendicular to the axis X-X, by a distance equal to the height h of the half damper (FIG. 2).

Во время работы устройства 14 размыкания выключатель 19 выполняет функцию предохранителя, который отключает электрический ток в случае неисправности в электрической цепи.During operation of the opening device 14, the switch 19 performs the function of a fuse, which disconnects the electric current in the event of a malfunction in the electrical circuit.

Отключение электрического тока осуществляют посредством размыкания двух токопроводящих поверхностей 32 (фиг.3) элемента 30 переключения в корпусе 26 выключателя 19.The disconnection of the electric current is carried out by opening the two conductive surfaces 32 (Fig.3) of the switching element 30 in the housing 26 of the switch 19.

После размыкания двух поверхностей 32 ток временно продолжает проходить в цепи через электрическую дугу 56, которая образовалась между двумя поверхностями 32.After the opening of the two surfaces 32, the current temporarily continues to flow in the circuit through the electric arc 56, which was formed between the two surfaces 32.

Как показано на фиг.5, электрическая дуга 56 распространяется в трубе 28 за счет внутреннего повышенного давления и электромагнитных явлений и за счет разности давления в направлении от корпуса 26 выключателя 19 к первой вертикальной стенке 42.As shown in figure 5, the electric arc 56 propagates in the pipe 28 due to internal increased pressure and electromagnetic phenomena and due to the pressure difference in the direction from the housing 26 of the switch 19 to the first vertical wall 42.

Вдоль этого направления распространения электрическая дуга 56 нагревает воздух, создавая таким образом повышенное давление на выходе трубы 28 в направлении первой вертикальной стенки 42.Along this direction of propagation, the electric arc 56 heats the air, thereby creating increased pressure at the outlet of the pipe 28 in the direction of the first vertical wall 42.

Это повышенное давление приподнимает заслонки 46 первого ряда 44, удаляя, таким образом, воздух в выпускную камеру 20.This increased pressure lifts the shutters 46 of the first row 44, thereby removing air into the exhaust chamber 20.

В нормальных условиях размыкания, то есть, если превышение давления не является слишком большим, открывания заслонок 46 только первого ряда 44 достаточно для создания градиента давления внутри устройства 14, который облегчает операции размыкания выключателя 19.Under normal opening conditions, that is, if the overpressure is not too large, opening the dampers 46 of only the first row 44 is sufficient to create a pressure gradient inside the device 14, which facilitates the opening operation of the switch 19.

Дуга всасывается в трубу вдоль ее оси Х-Х за счет градиента давления и оказывается разделенной на большое количество сегментов пластинками 34.The arc is sucked into the pipe along its axis XX due to the pressure gradient and is divided into a large number of segments by plates 34.

Этот градиент давления возникает за счет разности между атмосферным давлением внутри выпускной камеры 20 и более высоким давлением внутри главной камеры 18.This pressure gradient arises due to the difference between the atmospheric pressure inside the exhaust chamber 20 and the higher pressure inside the main chamber 18.

В экстремальных условиях размыкания, показанных на фиг.6, электрическая дуга 56 является более мощной, то есть давление внутри главной камеры 56 является более высоким. Экстремальные условия размыкания соответствуют внутреннему короткому замыканию в поезде, создающему ток порядка нескольких десятков килоампер.In the extreme opening conditions shown in FIG. 6, the electric arc 56 is more powerful, that is, the pressure inside the main chamber 56 is higher. Extreme opening conditions correspond to an internal short circuit in the train, creating a current of the order of several tens of kiloamperes.

Чтобы избежать взрыва, заслонки 46 первого и второго рядов 44, 48 приподнимаются.To avoid explosion, the shutters 46 of the first and second rows 44, 48 are lifted.

Открывание заслонок 46 первого и второго рядов 44, 46 создает градиент давления внутри устройства 14, которое облегчает операции размыкания выключателя 14.Opening the shutters 46 of the first and second rows 44, 46 creates a pressure gradient inside the device 14, which facilitates the opening operation of the switch 14.

Этот градиент давления создается за счет разности давления между атмосферным давлением снаружи устройства 14 и более высоким давлением внутри устройства 14.This pressure gradient is created due to the pressure difference between atmospheric pressure outside the device 14 and a higher pressure inside the device 14.

В частности, градиент давления всасывает электрическую дугу 56 по оси Х-Х трубы 28 таким образом, что она полностью занимает трубу 28. Размеры трубы 28 определены таким образом, чтобы дуга не выходила из трубы 28.In particular, the pressure gradient absorbs the electric arc 56 along the axis X-X of the pipe 28 so that it completely occupies the pipe 28. The dimensions of the pipe 28 are determined so that the arc does not exit the pipe 28.

К этому добавляются электромагнитные явления, которые помогают всасывать электрическую дугу 56 внутрь трубы 28.Added to this are electromagnetic phenomena that help absorb the electric arc 56 inside the pipe 28.

Таким образом, как показано на фиг.4, когда газы, образующиеся в результате размыкания, проходят в направлении стрелки А, каждая заслонка 46 перемещается в открытое положение, приподнимаясь в направлении стрелки F.Thus, as shown in FIG. 4, when the gases generated by opening pass in the direction of arrow A, each damper 46 moves to the open position, rising in the direction of arrow F.

Давление, необходимое для приподнимания заслонок 46, примерно равно одному миллибар и, в частности, находится в пределах от 1 до 2,5 миллибар.The pressure required to lift the shutters 46 is approximately equal to one millibar and, in particular, is in the range from 1 to 2.5 millibars.

Если газ не выталкивается из устройства 14, на каждую заслонку 46 действует только сила ее собственного веса, и она находится в закрытом положении, в котором каждая заслонка 46 опирается на соседнюю заслонку 46, кроме крайних нижних заслонок, которые опираются на углубление 58, выполненное в соответствующей вертикальной стенке 42, 43 (фиг.2).If gas is not pushed out of the device 14, only its own weight acts on each damper 46, and it is in the closed position, in which each damper 46 is supported by an adjacent damper 46, except for the lowermost shutters, which are supported by a recess 58 made in the corresponding vertical wall 42, 43 (figure 2).

Такая конструкция позволяет, в закрытом положении заслонок 46, не допустить попадания внешних элементов, таких как дождь (показан пунктирной линией) или пыль, внутрь устройства 14.This design allows, in the closed position of the shutters 46, to prevent the ingress of external elements, such as rain (shown by the dashed line) or dust, into the device 14.

Кроме того, когда заслонки приподнимаются вверх, вода не попадает в кожух 16.In addition, when the flaps rise up, water does not enter the casing 16.

В случае дождя или внешних водяных струй, предназначенных для очистки поезда 10, вода действует силой, прижимающей заслонки 46 в их закрытое положение, независимо от направления струи, протекающей вдоль ряда заслонок 46 и не попадающей внутрь кожуха 16 за счет отсутствия щели.In the case of rain or external water jets designed to clean the train 10, the water acts by force, pressing the shutters 46 to their closed position, regardless of the direction of the jet flowing along a series of shutters 46 and not falling inside the casing 16 due to the absence of a gap.

Таким образом, устройство размыкания в соответствии с настоящим изобретением позволяет не только облегчить удаление воздуха за пределы устройства и ограничить опасность попадания внешних элементов внутрь устройства, но прежде всего улучшает операции размыкания посредством управления электрической дугой, образующейся в выключателе.Thus, the opening device in accordance with the present invention allows not only to facilitate the removal of air outside the device and to limit the risk of external elements entering the device, but primarily improves the opening operation by controlling the electric arc generated in the switch.

Благодаря расположению в линию по оси трубы, элемента переключения и отверстия, оборудованного заслонками, в оси трубы создается градиент давления, что позволяет улучшить проникновение дуги в трубу в направлении этого градиента. Таким образом, дуга легко вытягивается в трубе через максимальное количество разделительных пластин. Это позволяет максимально фрагментировать дугу и, следовательно, облегчает ее гашение. Эффективность трубы повышается с увеличением количества металлических пластинок, через которые проходит дуга.Due to the location in a line along the axis of the pipe, the switching element and the hole equipped with dampers, a pressure gradient is created in the axis of the pipe, which improves the penetration of the arc into the pipe in the direction of this gradient. Thus, the arc is easily stretched in the pipe through the maximum number of separation plates. This allows you to fragment the arc as much as possible and, therefore, facilitates its extinction. The efficiency of the pipe increases with an increase in the number of metal plates through which the arc passes.

Благодаря наличию двух рядов заслонок на стенках 42 и 43, если давление, создаваемой дугой, является небольшим, открывается только первый ряд заслонок, а второй ряд остается закрытым и защищает выключатель от попадания внешних элементов и обеспечивает герметичность устройства.Due to the presence of two rows of shutters on the walls 42 and 43, if the pressure generated by the arc is small, only the first row of shutters opens, and the second row remains closed and protects the circuit breaker from external elements and ensures the tightness of the device.

Во втором предпочтительном варианте выполнения изобретения, показанном на фиг.7, основная ось Х-Х трубы 28 выключателя 19 является осью распространения и гашения дуги посредством ее ускорения и охлаждения.In the second preferred embodiment of the invention shown in Fig. 7, the main axis XX of the pipe 28 of the switch 19 is the axis of propagation and extinction of the arc by means of its acceleration and cooling.

Труба 28 содержит множество металлических пластинок 60, по существу параллельных между собой и расположенных параллельно оси Х-Х в два ряда 62 по обе стороны от канала 38, при этом пластинки установлены последовательно друг за другом, начиная от оси Х-Х.The pipe 28 contains many metal plates 60, essentially parallel to each other and located parallel to the axis XX in two rows 62 on both sides of the channel 38, while the plates are installed sequentially one after another, starting from the axis XX.

Пластинки 60, установленные последовательно, начиная от центрального канала 38, в направлении, поперечном к центральному каналу 38, отделены друг от друга воздушными слоями 64, по существу параллельными оси Х-Х, которые образуют зоны циркуляции и гашения электрической дуги.The plates 60, mounted in series, starting from the central channel 38, in a direction transverse to the central channel 38, are separated from each other by air layers 64, essentially parallel to the axis X-X, which form the circulation and extinction zones of the electric arc.

Благодаря градиенту давления, образующаяся дуга распространяется быстрее вдоль пластинок 60 и охлаждается при контакте с этими пластинками. Таким образом, пластинки образуют элементы, расположенные по существу параллельно оси Х-Х и обеспечивающие более быстрое гашение дуги в трубе 28.Due to the pressure gradient, the resulting arc propagates faster along the plates 60 and cools when in contact with these plates. Thus, the plates form elements located essentially parallel to the axis X-X and providing faster arc extinction in the pipe 28.

В версии этих двух описанных выше вариантов выполнения ось Х-Х трубы 28 не является осью симметрии для этой трубы, при этом количество пластинок отличается с двух сторон центрального канала.In the version of these two embodiments described above, the axis XX of the pipe 28 is not the axis of symmetry for this pipe, and the number of plates differs on both sides of the central channel.

В другой версии на каждой промежуточной 42 и концевой 43 стенке устройство 14 размыкания содержит более одного ряда соответственно 44, 46 заслонок 46, например, два ряда заслонок, как показано на фиг.1, и каждый ряд 44, 48 заслонок 46 содержит больше или меньше пяти заслонок 46.In another version, on each intermediate wall 42 and end 43, the opening device 14 comprises more than one row of 44, 46 shutters 46, for example, two rows of shutters, as shown in FIG. 1, and each row 44, 48 of shutters 46 contains more or less five shutters 46.

В еще одной версии устройство 14 размыкания располагают под днищем поезда 10, и поезд 10 может быть любым другим рельсовым транспортным средством, таким как высокоскоростной поезд TGV, поезд метро или трамвай.In yet another version, the opening device 14 is located under the bottom of the train 10, and the train 10 can be any other rail vehicle, such as a high-speed train TGV, subway train or tram.

Claims (13)

1. Устройство (14) размыкания, содержащее кожух (16), содержащий первую стенку (42), ограничивающую главную камеру (18), и выключатель (19), установленный в главной камере (18), при этом выключатель (19) содержит корпус (26), оборудованный элементом (30) переключения, и трубу (28) гашения электрической дуги (56), образующейся во время размыкания, при этом труба (28) содержит элементы (34, 60) гашения дуги, и в первой стенке (42) выполнено выпускное отверстие (42А), оборудованное, по меньшей мере, одной подвижной заслонкой (46), выполненной с возможностью перемещения между закрытым положением, которое ограничивает попадание внешних элементов через отверстие (42А), и открытым положением, при котором удаляется воздух через отверстие (42А), отличающееся тем, что труба (28) содержит прямолинейный центральный канал (38), определяющий основную ось (Х-Х) распространения дуги (56), при этом центральный канал (38) ограничен элементами (34, 60) гашения дуги, расположенными в боковом направлении вокруг центрального канала (38), при этом, по меньшей мере, одна заслонка (46) первой стенки (42) и элемент (30) переключения установлены вдоль оси (Х-Х) трубы (28).1. An opening device (14) comprising a casing (16) comprising a first wall (42) defining a main chamber (18) and a switch (19) installed in the main chamber (18), the switch (19) comprising a housing (26) equipped with a switching element (30), and an extinction pipe (28) for the electric arc (56) formed during opening, while the pipe (28) contains elements for extinguishing the arc (34, 60), and in the first wall (42 ) an outlet is made (42A), equipped with at least one movable shutter (46) made with the possibility of movement between indoor position, which restricts the entry of external elements through the hole (42A), and an open position, which removes air through the hole (42A), characterized in that the pipe (28) contains a straight central channel (38) that defines the main axis (X- X) the propagation of the arc (56), while the Central channel (38) is limited by the elements (34, 60) of the extinction of the arc, located laterally around the Central channel (38), with at least one shutter (46) of the first wall (42) and the switching element (30) are installed along the axis ( -X) of the tube (28). 2. Устройство (14) размыкания по п.1, отличающееся тем, что элементы (34) гашения дуги (56) являются элементами деления дуги, расположенными последовательно вдоль центрального канала (38).2. Opening device (14) according to claim 1, characterized in that the elements of arc extinction (34) are arc dividing elements arranged in series along the central channel (38). 3. Устройство (14) размыкания по п.1, отличающееся тем, что элементы (60) гашения дуги (56) расположены последовательно, начиная от центрального канала (38), параллельно оси (Х-Х) трубы (28).3. The opening device (14) according to claim 1, characterized in that the elements (60) for extinguishing the arc (56) are arranged in series, starting from the central channel (38), parallel to the axis (XX) of the pipe (28). 4. Устройство (14) размыкания по любому из пп.1-3, отличающееся тем, что кожух (16) ограничивает выпускную камеру (20), отделенную от главной камеры (18) первой стенкой (42) и содержащую вторую стенку (43), при этом во второй стенке (43) выполнено выпускное отверстие (43А), оборудованное, по меньшей мере, одной подвижной заслонкой (46), установленной в продолжении трубы (28) и выполненной с возможностью перемещения между закрытым положением, которое позволяет ограничить попадание внешних элементов через отверстие (43А), и открытым положением, при котором удаляется воздух через отверстие (43А), при этом первая и вторая стенки (42, 43) выполнены, по существу, параллельными между собой и, по существу, перпендикулярными к оси (Х-Х) трубы (28).4. The opening device (14) according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the casing (16) limits the exhaust chamber (20), separated from the main chamber (18) by a first wall (42) and containing a second wall (43) while in the second wall (43) there is an outlet (43A) equipped with at least one movable shutter (46) installed in the continuation of the pipe (28) and made with the possibility of movement between the closed position, which allows to limit the ingress of external elements through the hole (43A), and the open position at which it removes air through the hole (43A), while the first and second walls (42, 43) are made essentially parallel to each other and essentially perpendicular to the axis (XX) of the pipe (28). 5. Устройство (14) размыкания по п.4, отличающееся тем, что первая и вторая стенки (42, 43) оборудованы, по меньшей мере, одним первым рядом (44) заслонок (46) и, по меньшей мере, одним вторым рядом (48) заслонок (46).5. The opening device (14) according to claim 4, characterized in that the first and second walls (42, 43) are equipped with at least one first row (44) of shutters (46) and at least one second row (48) shutters (46). 6. Устройство (14) размыкания по любому из пп.1-3, отличающееся тем, что, по меньшей мере, одна заслонка (46) содержит пластину (50), содержащую первый конец (52) и второй конец (54), при этом, по меньшей мере, одна заслонка (46) шарнирно установлена на уровне своего первого конца (52) вокруг оси (Y-Y), по существу перпендикулярной к оси (Х-Х) трубы (28), и второй конец (54), по меньшей мере, одной заслонки (46) загнут внутрь устройства (14).6. Opening device (14) according to any one of claims 1 to 3, characterized in that at least one shutter (46) comprises a plate (50) comprising a first end (52) and a second end (54), this, at least one valve (46) is pivotally mounted at the level of its first end (52) around the axis (YY), essentially perpendicular to the axis (XX) of the pipe (28), and the second end (54), at least one shutter (46) is bent into the device (14). 7. Устройство (14) размыкания по п.5, отличающееся тем, что заслонки (46) первого ряда (44) занимают положение на первой стенке (42), смещенное по отношению к положению заслонок (46) второго ряда (48) на второй стенке (43) в направлении (Z), по существу перпендикулярном к оси (Х-Х) трубы (28).7. The opening device (14) according to claim 5, characterized in that the shutters (46) of the first row (44) occupy a position on the first wall (42), offset with respect to the position of the shutters (46) of the second row (48) on the second the wall (43) in the direction (Z), essentially perpendicular to the axis (XX) of the pipe (28). 8. Устройство (14) размыкания по п.7, отличающееся тем, что смещение (h) между положениями заслонок (46) первого и второго рядов (44, 48) соответственно на первой и второй стенках (42, 43) примерно равно половине заслонки.8. The opening device (14) according to claim 7, characterized in that the displacement (h) between the positions of the shutters (46) of the first and second rows (44, 48) on the first and second walls (42, 43), respectively, is approximately equal to half the shutter . 9. Устройство (14) размыкания по любому из пп.1-3, отличающееся тем, что, по меньшей мере, одна подвижная заслонка (46) установлена таким образом, что стремится занять свое закрытое положение только под действием собственного веса.9. The opening device (14) according to any one of claims 1 to 3, characterized in that at least one movable shutter (46) is installed in such a way that it seeks to occupy its closed position only under the action of its own weight. 10. Устройство (14) размыкания по любому из пп.1-3, отличающееся тем, что, по меньшей мере, одна заслонка (46) установлена шарнирно и выполнена с возможностью приведения в свое открытое положение под углом 45° под действием давления, создаваемого в устройстве (14) и находящегося в интервале от 1 миллибара до 2,5 миллибар.10. Opening device (14) according to any one of claims 1 to 3, characterized in that at least one shutter (46) is pivotally mounted and adapted to be brought into its open position at an angle of 45 ° under the action of pressure generated in the device (14) and in the range from 1 millibar to 2.5 millibar. 11. Устройство (14) размыкания по любому из пп.1-3, отличающееся тем, что труба (28) выполнена с возможностью направления вдоль своей оси (Х-Х) электрической дуги (56), образующейся в корпусе (26) выключателя (19).11. The opening device (14) according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the pipe (28) is configured to direct along its axis (XX) an electric arc (56) formed in the switch body (26) ( 19). 12. Устройство (14) размыкания по п.11, отличающееся тем, что труба (28) содержит множество металлических пластинок (34, 60).12. The device (14) opening according to claim 11, characterized in that the pipe (28) contains many metal plates (34, 60). 13. Железнодорожное транспортное средство, отличающееся тем, что содержит устройство (14) размыкания по любому из пп.1-12. 13. A railway vehicle, characterized in that it comprises a trip device (14) according to any one of claims 1 to 12.
RU2008104917/11A 2007-02-09 2008-02-08 Circuit breaker of, in particular, railway vehicle RU2450942C2 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR0753173A FR2912546B1 (en) 2007-02-09 2007-02-09 DISJUNCTION DEVICE, IN PARTICULAR FOR A RAILWAY VEHICLE.
FR0753173 2007-02-09

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2008104917A RU2008104917A (en) 2009-08-20
RU2450942C2 true RU2450942C2 (en) 2012-05-20

Family

ID=38442180

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2008104917/11A RU2450942C2 (en) 2007-02-09 2008-02-08 Circuit breaker of, in particular, railway vehicle

Country Status (5)

Country Link
EP (1) EP1956620B1 (en)
CN (1) CN101257193B (en)
ES (1) ES2373274T3 (en)
FR (1) FR2912546B1 (en)
RU (1) RU2450942C2 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR3092705B1 (en) * 2019-02-12 2021-02-26 Alstom Transp Tech Device for protecting at least two electric cables against an electric arc
FR3120043B1 (en) * 2021-02-24 2023-01-13 SNCF Voyageurs VENT ASSEMBLY FOR RAIL VEHICLE SKYLIGHT

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH389735A (en) * 1962-01-15 1965-03-31 Bbc Brown Boveri & Cie Compressed gas circuit-breaker with longitudinal and transverse blowing
SU826442A1 (en) * 1979-08-09 1981-04-30 Pk B Gl U Elek Energet Khoz Mi Device for extinguishing arc at low-power high-voltage circuit break
SU909724A1 (en) * 1980-07-25 1982-02-28 За витель High-voltage air switch arc extinguishing device
SU1529305A1 (en) * 1987-11-03 1989-12-15 Научно-Исследовательский, Проектно-Конструкторский И Технологический Институт Производственного Объединения "Уралэлектротяжмаш" Им.В.И.Ленина High-voltage power switch
RU2254635C1 (en) * 2003-11-04 2005-06-20 Курский государственный технический университет Arc-control device of high-voltage air circuit breaker

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1048626B (en) * 1959-01-15
CH82148A (en) * 1918-11-26 1920-01-02 Bbc Brown Boveri & Cie Safety device for oil switch cells
US3780249A (en) 1972-04-28 1973-12-18 Airpax Electronics Dust seal high performance breaker
CN86201184U (en) * 1986-03-05 1986-11-26 柳州市开关厂 Two-bus shift metal sealed a.c.switch apparatus
US5689097A (en) * 1995-10-03 1997-11-18 Abb Power T&D Company Inc. Arc-resistant switchgear enclosure with arcing chamber venting structure
JPH09271119A (en) 1996-03-29 1997-10-14 Mitsubishi Electric Corp Discharging device for closed distribution board
FR2794296B1 (en) * 1999-05-28 2001-06-22 Alstom AIR-INSULATED MEDIUM-VOLTAGE TENSION CELL WITH OVERPRESSURE GAS EXHAUST VALVES

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH389735A (en) * 1962-01-15 1965-03-31 Bbc Brown Boveri & Cie Compressed gas circuit-breaker with longitudinal and transverse blowing
SU826442A1 (en) * 1979-08-09 1981-04-30 Pk B Gl U Elek Energet Khoz Mi Device for extinguishing arc at low-power high-voltage circuit break
SU909724A1 (en) * 1980-07-25 1982-02-28 За витель High-voltage air switch arc extinguishing device
SU1529305A1 (en) * 1987-11-03 1989-12-15 Научно-Исследовательский, Проектно-Конструкторский И Технологический Институт Производственного Объединения "Уралэлектротяжмаш" Им.В.И.Ленина High-voltage power switch
RU2254635C1 (en) * 2003-11-04 2005-06-20 Курский государственный технический университет Arc-control device of high-voltage air circuit breaker

Also Published As

Publication number Publication date
CN101257193B (en) 2012-07-04
ES2373274T3 (en) 2012-02-01
FR2912546A1 (en) 2008-08-15
EP1956620A2 (en) 2008-08-13
EP1956620B1 (en) 2011-11-16
CN101257193A (en) 2008-09-03
FR2912546B1 (en) 2009-05-01
EP1956620A3 (en) 2008-09-17
RU2008104917A (en) 2009-08-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DK2927927T3 (en) DC contactor with extra switching capacity for AC loads and polarity to the preferred current direction
WO2017198165A1 (en) Direct-current circuit breaker
US10418217B2 (en) Arc extinguishing structure for direct current circuit breaker
ES2645855T3 (en) Low voltage switch pole
BRPI0715024A2 (en) gas absorbing insulator, arc chute assembly and electrical switchgear
US9338866B1 (en) Panelboard power bus with arc transfer for passive arc control
KR101678797B1 (en) Switchgear
US9515464B2 (en) Bus end arc interrupter
RU2450942C2 (en) Circuit breaker of, in particular, railway vehicle
CN106898954B (en) A kind of pressure relief device of switch cabinet
ES2818987T3 (en) Air Circuit Breaker Arc Gas Vent Structure
KR101337607B1 (en) Arc extinguish of the molded case circuit breaker
JP2018057063A (en) Switchgear
CN106469623B (en) Circuit breaker
JP6462972B1 (en) Gas insulated switchgear
CN113345740A (en) Switching device with at least two interconnected extinguishing zones
KR20060109072A (en) Hybrid type gas interrupter with an arc contact having a compressible cylinder
CN106531584A (en) Mechanical partitioning type arc extinguishing mechanism of power circuit breaker
KR20090072578A (en) Thermal chamber self-blast circuit breaker
CN209658121U (en) Air-sweeping type low-voltage arc eliminating device and breaker
JP2005158751A (en) Circuit breaker
KR101890682B1 (en) Hybrid-extinction type gas circuit breaker for gas-insulated switch gear
JP6713309B2 (en) Circuit breaker
TW201941238A (en) Electromagnetic contactor
KR102644731B1 (en) 29kV GIS System with Humidity Maintenance

Legal Events

Date Code Title Description
PC41 Official registration of the transfer of exclusive right

Effective date: 20150918

PD4A Correction of name of patent owner
PC41 Official registration of the transfer of exclusive right

Effective date: 20170928