SE442563B - ELECTROMAGNETIC REVERSION DEVICE - Google Patents

Description

7901520-“7 2 luft- och s.k.elegasfyllda växelströmbrytare. Som likströmbrytare för dessa spänningar användes för högre parametrar dimensionerade växelströmbrytare. 7901520- “7 2 air- and so-called gas-filled AC switches. As a DC switch for these voltages were used for higher parameters dimensioned AC switch.

Vid dessa anordningar göres den elektriska fältstyrkan i bågpelaren högre genom att en arbetsgas (tryckluft eller elegas) eller nedbrytningsprodukter från en arbetsvätska (olja) inblâses längs bägpelaren i längd-, tvär- eller radiallängdriktningen.In these devices the electric field strength is made in the arch column higher by a working gas (compressed air or elegas) or degradation products from a working fluid (oil) are blown in along the cup column in the longitudinal, transverse or radial longitudinal direction.

Fältstyrkan E är i detta fall lika med flera hundra och t.o.m. tusen V/cm, medan avståndet mellan elektroderna kan uppgå till flera tiotal cm. Båglängden lg kan uppgå till l-2 m och den högsta möjliga spänning, som skall urkopplas per elektrodpar, är 100-300 kV. En väsentlig nackdel med samtliga apparater är emellertid att dessa uppvisar lång bryttid,¶f, som 1 regel är lika med 0,2~0,06 s.The field strength E is in this case equal to several hundred and t.o.m. thousand V / cm, while the distance between the electrodes can amount to several tens of cm. The arch length lg can amount to 1-2 m and the highest possible voltage to be disconnected per pair of electrodes is 100-300 kV. However, a significant disadvantage of all appliances is that these have a long breaking time, ¶f, which 1 rule is equal to 0.2 ~ 0.06 s.

Vid de modernaste speciellt utvecklade apparaterna av detta slag göres försök att minska bryttiden till 0,02 s (under användning av elegas).In the most modern specially developed devices of this kind Attempts are made to reduce the breaking time to 0.02 s (using elegas).

De andra nackdelarna med kommuteringsapparaterna av detta slag är att de har stora yttermått, stor vikt, komplicerad konstruk- tiv utformning och är komplicerade att använda på grund av att man 7901320-7 vid dessa kända apparater använder speciella arbetsmedier, dvs. brandfarliga oljor, tryckluft, som erfordrar användning av kompress- orer, och elegas, som kräver att konstruktionen är hermetiskt till- sluten.The other disadvantages of the commutation devices of this is that they have large external dimensions, large weight, complicated construction design and are complicated to use due to 7901320-7 in these known devices use special working media, ie. flammable oils, compressed air, which require the use of compressed ores, and elegas, which require the construction to be hermetically sealed. closed.

Det tredje sättet, dvs. att förlänga släckbågen, användes som ett huvudsätt vid elektromagnetiska kommuteringsapparater, var- vid släckbågen i detta fall under inverkan av en kraft F från elek- tromagnetisk växelverkan mellan bågströmmen och magnetfältet rör sig längs divergerande hornelektroder, samtidigt som den utsträckes.The third way, i.e. to extend the fire extinguisher, was used as a mainstay of electromagnetic commutation devices, each at the extinguishing arc in this case under the influence of a force F from the tromagnetic interaction between the arc current and the magnetic field moves along diverging horn electrodes, while extending.

Magnetfältet alstras medelst yttre källor, exempelvis bágsläckspolar.The magnetic field is generated by external sources, such as arc coils.

Det av bågströmmen alstrade egenmagnetfältet kan dessutom användas.The self-magnetic field generated by the arc current can also be used.

Den elektromagnetiska kommuteringsapparaten är enkel och funktionssäker, gör det möjligt att upprepade gånger omkommutera kretsarna, kräver icke något speciellt arbetsmedium, och uppvisar lag kommuteringstid, som blir mindre ju större den ström, som skall ur- kopplas, är, varigenom denna apparatur verkan strömbegränsande, då. - korslutningsströmmar kommuteras. Denna kommuteringsapparat är dess- utom funktionsduglig vid kommutering av såväl växel- som likströms- banor.The electromagnetic commutation device is simple and reliable, makes it possible to re-commutate repeatedly circuits, does not require any special working medium, and exhibits law commutation time, which becomes smaller the larger the current to be connected, is, whereby this apparatus effect current limiting, then. - short-circuit currents are commutated. This commutation device is also except functional in commutation of both alternating and direct current banor.

Den elektromagnetiska kommuteringsapparatens kommuteringstid, fß, bestämmes av det avstånd a, som skall tillryggaläggas av släck- bågpelaren i den motoriska kraftens F riktning, och av den rörelse- hastighet vg hos släckbågen, som bestämmes av kraften F och rörelse- förhållandena för bågpelaren. Kommuteringstiden,¶f, är således lika med É- . Då siäokbågen är plan, kan dess längd 1 bästa fa11 endast överst§ga avståndet a några gånger. Ifall ljusbågen exempelvis har formen av en halvcirkelbana, är 1 lika med Üfa. Om hänsyn tages till att -Å i det närmaste är lika med % , erhålles följande samband _ mellan kommuteringstiden,'f, och den spänning U, som skall urkopplas, för den elektromagnetiska kommuteringsapparaten:'f = U/kEv , där k är en proportionalitetsfaktor mellan båglängden och den väg, som tillryggalägges av bågpelaren, dvs. k är lika med'Ä5 _ Denna faktor beror på ljusbàgens form. Fältstyrkan E är för en Éritt förflyttbar ljusbàge beroende av ljusbàgens rörelsehastighet och bagströmmen och i regel lika med lO-lOO V/cm. För U = 10 kV vid vg fb' 50 m/s, EfUjO V/cm och k =flï erhåller man att Û” är 0,02 s, varvid avståndet 2a i kommuteringsapparatens bàgsläckanordning i det närmaste är lika med 2 m.The commutation time of the electromagnetic commutation apparatus, fß, is determined by the distance a to be traveled by the extinguishing the arch in the direction of the motor force F, and of the velocity vg of the extinguishing arc, which is determined by the force F and the the conditions of the arch pillar. The commutation time, ¶f, is thus equal with É-. Since the arc is flat, its length can be only 1 fa11 exceed the distance a few times. If the arc, for example, has the shape of a semicircle, 1 is equal to Üfa. If taken into account that -Å is almost equal to%, the following relationship is obtained _ between the commutation time, 'f, and the voltage U to be disconnected, for the electromagnetic commutation apparatus: 'f = U / kEv, where k is a proportionality factor between the arc length and the path, which is laid by the arch pillar, i.e. k is equal to 'Ä5 _ This factor depends on the shape of the arc. The field strength E is for a Éritt movable arc depending on the speed of motion of the arc and the back current and usually equal to 10-100 V / cm. For U = 10 kV at vg fb '50 m / s, EfUjO V / cm and k = fl ï we get that Û ”is 0.02 s, whereby the distance 2a in the arc extinguishing device of the commutator is almost equal with 2 m.

För att dels minska bågsläckanordningens ytterdimensioner, 79013200-7 dels förenkla driftförhållandena och dels förbättra arrangemanget och monteringen av bâgsläckanordningens komponenter förses i regel den elektromagnetiska kommuteringsapparaten med en bàgsläckkammare, som utgöres av en av plåtar av elektriskt isolerande material bildad spalt. Bâgsläckkammaren, som är avsedd att tilldela släckbàgen den önskade formen och rörelseriktningen, bidrar till att öka den elek- triska fältstyrkan i släckbâgpelaren genom hoptryckning och kylning av släckbågpelaren och gör det möjligt att använda magnetflödesleda- re för intensifiering av den magnetiska vridningen. Genom att göra spalten labyrintformad (sicksackformad) kan man utsträcka släckbågen ytterligare. Genom användning av den labyrintformade bågsläckkammaren kan man emellertid endast öka ljusbågens längd några gånger, efter- som detta medför en minskning av den bågpelaren förflyttande kraften F och följaktligen en ökning av kommuteringsapparatens kommuterings- tid.In order to reduce the outer dimensions of the arc extinguishing device, 79013200-7 partly to simplify the operating conditions and partly to improve the arrangement and the assembly of the components of the arc extinguishing device is generally provided the electromagnetic commutation apparatus with an arc extinguishing chamber, which is formed by one of sheets of electrically insulating material formed column. The arc extinguishing chamber, which is intended to assign it to the extinguishing arc desired shape and direction of movement, helps to increase the the field strength of the fire extinguisher column by compression and cooling of the fire extinguisher column and makes it possible to use magnetic flux conductors. re for intensifying the magnetic rotation. By doing the column is labyrinth-shaped (zigzag-shaped), the extinguishing arc can be extended further. By using the labyrinth-shaped arc extinguishing chamber however, the length of the arc can only be increased a few times, as this results in a decrease in the moving force of the arch pillar F and consequently an increase in the commutation of the commutation apparatus time.

För att kunna urkoppla de strömstyrkor, som är låga jämfört med den nominella strömstyrkan, då den elektromagnetiska vridningen blir mindre effektiv, förses i regel elektromagnetstyrda strömbry- tare med ett luftsystem för automatisk luftgenomblåsning.To be able to disconnect the currents, which are low compared with the rated current, then the electromagnetic rotation becomes less efficient, electromagnetically controlled circuit breakers are usually with an air system for automatic air purge.

Användningen av labyrintformade bàgsläckkamrar har gjort det möjligt att exempelvis åstadkomma elektromagnetstyrda strömbrytare för en Spänning av l0-20 kV med en kommuteringstid av högst 0,06 s, vid vilka strömbrytare avståndet 2a i det närmaste är l m. Elektro- magnetstyrda strömbrytare har emellertid hitintills icke fått någon användning för kommutering av högre spänningar, eftersom dessa strömbrytare i detta fall skulle få tekniskt oacceptabla stora ytter- dimensioner, samtidigt som deras huvudfördel, dvs. snabbheten blir mindre utpräglad respektive kommuteringstiden längre.The use of labyrinth-shaped arc extinguishing chambers has done just that possible to provide, for example, electromagnet-controlled switches for a Voltage of 10-20 kV with a commutation time of not more than 0.06 s, at which switches the distance 2a is approximately 1 m. However, magnetic switches have so far not received any use for commutation of higher voltages, as these switches in this case would have technically unacceptable large external dimensions, while their main advantage, ie. the speed becomes less pronounced and commutation time longer.

Arbetsspänningen över elektromagnetiska kommuteringsappa- rater kan göras högre genom användning av en skruvformad släckhåge med låg stigning, Å.The operating voltage across electromagnetic commutation devices rates can be made higher by using a helical fire extinguishing fence with low rise, Å.

Ett försök att använda en skruvformad ljusbåge för åstad- kommande av en strömbrytare är känt.An attempt to use a helical arc to achieve coming of a switch is known.

Den fria, raka ljusbåge mellan elektroderna, som alstras efter elektrisk explosion av en tråd, som kortslutit elektroderna med varandra, eller efter axiell isärföring av elektroderna, blir - i ett pålagt, i förhållande till elektrodernas centrumlinje längsgående magnetfält - spiralformad, samtidigt som den utvidgar sig i radiell riktning, varvid elektrodspänningen göres högre. Genom 79013213-7 U? att ljusbàgens spiralform icke är regelbunden (det finns et. stort antal slumpmässiga kräkningar med mycket varierande form och krök- ningsradie respektive utsträckning), bringas bågpelarens separata delar eller härvor slumpmässigt närmare varandra, vilket förorsakar elektriskt överslag, som efterföljes av en spràngartad sänkning av elektrodspänningen, shuntning och sönderdelning av bägpelarens när- mare varandra bringade delar. Detta gäller först och främst de i fin skala uppkommande krökningarna hos den bågpelare som utvecklas snabbast.The free, straight arc between the electrodes, which is generated after electric explosion of a wire, which short-circuited the electrodes with each other, or after axial disassembly of the electrodes, becomes - in an applied, in relation to the center line of the electrodes longitudinal magnetic field - helical, while expanding in the radial direction, whereby the electrode voltage is made higher. Through 79013213-7 U? that the spiral shape of the arc is not regular (there is a large number of random vomiting with very varying shape and curvature radius and extent respectively), the arc column is brought separately parts or tufts randomly closer to each other, causing electric surge, followed by an explosive lowering of electrode voltage, shunting and decomposition of the proximal column mare brought parts. This applies first and foremost to those in fine scale emerging curvatures of the arched column that develops fastest.

Utnyttjandet av en sådan spiralformad ljusbåge som utvecklar sig fritt har av dessa skäl icke blivit effektivt. Det uppnådda för- hållandet mellan båglängden och avståndet mellan elektroderna är lO:l till l2:l (vid en diameter hos den spiralformade ljusbàgens av i det närmaste ä-6 om och en stigning av ungefär j cm).The utilization of such a spiral arc that develops has not become effective for these reasons. The achieved the ratio between the arc length and the distance between the electrodes is 10: 1 to 12: 1 (at a diameter of the helical arc of almost ä-6 if and a rise of about j cm).

En elektromagnetisk bâgsläckanordning för kommuteringsappa- rater är känd, vilken bågsläckanordning innefattar två elektroder för alstrande av en längs en skruvlinje krökt släckbåge, som utvidgar sig i radiell riktning.An electromagnetic arc extinguishing device for commutation devices is known, which arc extinguishing device comprises two electrodes for generating an extinguishing arc curved along a helix, which expands in the radial direction.

Vid denna kända anordning är elektroderna för alstrande av den skruvformade släckbågen anordnade på en cylinder av elektriskt isolerande material och krökta i skruvlinje. För att skydda elektro- dernas härvor mot överslag är pà cylindern anordnad en skruvformad mellanvägg av elektriskt isolerande material, vars stigning är lika med elektrodernas stigning.In this known device, the electrodes are for generating the helical extinguishing arc arranged on a cylinder of electric insulating material and curved in helical. To protect the electro- The helical coils are arranged on the cylinder with a helical shape partition wall of electrically insulating material, the pitch of which is equal with the rise of the electrodes.

Släckbågen utvidgar sig radiellt under inverkan av en kraft från elektromagnetisk växelverkan mellan bågströmmens tangentiella komposant och ett längsgående magnetfält, som alstras av en inuti cylindern anordnad bågsläckspole.The extinguishing arc expands radially under the influence of a force from electromagnetic interaction between the tangential of the arc current component and a longitudinal magnetic field, which is generated by an inside the cylinder arranged arc extinguishing coil.

Då elektroderna rör sig längs skruvlinjen i motsatt riktning, isärföres de samtidigt som släckbägen initieras. Under inverkan av kraften från elektromagnetisk växelverkan mellan bågströmmens radi- ella komposant i de i närheten av elektroderna liggande områdena och det längsgående magnetfä1t=t upplindas ljusbágen pà skruvelek- troderna samtidigt som den erhåller formen av en spiral.As the electrodes move along the helix in the opposite direction, they are disassembled at the same time as the extinguishing arc is initiated. Under the influence of the force from the electromagnetic interaction between the radii of the arc current component in the areas adjacent to the electrodes and the longitudinal magnetic field = t is wound on the arc of the screw at the same time as it acquires the shape of a spiral.

Samtidigt som släckbàgen utvidgar sig radiellt, rör den sig bort från cylinderns yta, där den skruvformade mellanväggen icke pá- verkar bågpelarens form och rörelseriktning och icke hindrar elek- triskt överslag mellan skruvbågens angränsande härvor. Detta begrän- sar möjligheten att utsträcka släckbàgen och följaktligen den arbets- 7901-320-7 6 spänning, som funktionssäkert kan kommuteras av denna anordning, med ett värde, som i bästa fall utgör flera kV vid tekniskt accep- tabla ytterdimensioner hos anordningen vid ett avstånd av högst 1 m.As the extinguishing arc expands radially, it moves away from the surface of the cylinder, where the helical partition does not the shape and direction of movement of the arch pillar and does not impede trical projection between the adjacent coils of the screw arc. This limitation the possibility of extending the fire extinguisher and consequently the 7901-320-7 6 voltage, which can be safely commutated by this device, with a value, which at best amounts to several kV at technical acceptance tabulate external dimensions of the device at a distance of not more than 1 m.

Nackdelen med denna kända elektromagnetiska bågsläokanord- ning är således en låg arbetsspänning till följd av att den alstrade skruvbågen har liten längd (en del av en enda härva elkr flera närvor i bästa fall). För att göra denna kända anordning funktionssäker måste man dessutom dels bringa elektroderna att utföra en spiral- rörelse för att föra isär elektroderna och dels ge själva elektro- derna formen av en spiral, vilket komplicerar konstruktionen av den kommuteringsapparat, vid vilken denna kända bágsläckanordning använ- des. Ãndamâlet med föreliggande uppfinning är att åstadkomma en elektromagnetisk bågsläckanordning för kommuteringsapparater, vilken bågsläckanordnings bågsläckkammare är så utformad, att man kan ut- sträcka släckbågen vid kommuteringen så, att arbetsspänningen blir högre vid förutbestämda ytterdimensioner hos kommuteringsapparaten under konstanthållning eller minskning av bågsläckanordningens kommu- teringstid, varigenom denna bågsläckanordning kan användas vid hög- spända kommuteringsapparater av olika slag för höga strömstyrkor.The disadvantage of this known electromagnetic arc loop device is thus a low operating voltage due to the generation the screw arch has a small length (part of a single tangle or several nodes in the best case). To make this known device functional in addition, the electrodes must be made to perform a spiral movement to disassemble the electrodes and to provide the electrodes themselves. the shape of a spiral, which complicates the construction of it commutation apparatus, in which this known bag extinguishing device is used des. The object of the present invention is to provide one electromagnetic arc extinguishing device for commutation apparatus, which the arc extinguishing chamber of the arc extinguishing device is designed in such a way that stretch the fire extinguisher at the commutation so that the working voltage becomes higher at predetermined outer dimensions of the commutator while maintaining or reducing the communication of the arc extinguishing device. through which this arc extinguishing device can be used at high tense commutators of various kinds for high currents.

Detta ernâs medelst en elektromagnetisk av elektriskt isole- rande material framställd bågsläckningskammare för att bibringa den i en skruvlinje krökta hågen en radiell rörelse, vilken kammare har ett i skruvlinje krökt hâlrum, vars stigning är minst en tio» potens lägre än kammarens tvärsnittsdiameter, och dels en axiell kanal, varvid elektroderna är anordnade längs kammarens centrumlinje.This is achieved by means of an electromagnetic of electrically isolated arc extinguishing chamber made to impart the saw curved in a helical line a radial movement, which chamber has a helically curved cavity, the pitch of which is at least one ten » power lower than the cross-sectional diameter of the chamber, and partly an axial channel, the electrodes being arranged along the center line of the chamber.

Det är lämpligt att bågsläckkammarens hålrum är utformat med radiellt avsmalnande profil.It is suitable that the cavity of the arc extinguishing chamber is designed with radially tapered profile.

För att göra bâgsläckningsanordningen styv, hållfast och vib~ rationsbeständig kan man i hålrunmæt i bâgsläckkammaren anordna stödelement, vilka är stelt förbundna med bågsläckkammarens väggar.To make the arc extinguishing device rigid, strong and vib ~ ration-resistant can be arranged in hollow runmæt in the arc extinguishing chamber support elements, which are rigidly connected to the walls of the arc extinguishing chamber.

Det är lämpligt, att man för att öka elektrodernas livslängd vid bågsläckkammarens ändytor anordnar element av elektriskt ledan- de material för radiell förflyttning av bågens ände, varvid varje element är kopplat till en vid samma ändyta anordnad elektrod. 7901320-7 Det är vidare lämpligt, att den ena elektroden är förflytt- bart anordnad i bågsläckkammarens axiella kanal och försedd med en stång av elektriskt isolerande material i och för att förhindra att överslag sker via den axiella kanalen, vilken stäng är fäst vid elektroden vid dess mot den andra elektroden vända ände. Den andra elektroden förses i detta fall lämpligen med en axiell kanal, i vilken stången av elektriskt isolerande material är anordnad, varvid stång- ens längd minst bör vara lika med avståndet me_llan elektroderna i den förflyttbara elektrodens gränsläge.It is advisable to increase the life of the electrodes at the end surfaces of the arc extinguishing chamber, elements of electrically conductive the materials for radial movement of the end of the arch, each element is connected to an electrode arranged at the same end surface. 7901320-7 It is furthermore suitable that one electrode is displaceable. arranged in the axial channel of the arc extinguishing chamber and provided with a rod of electrically insulating material in order to prevent projection takes place via the axial channel, to which rod is attached the electrode at its end facing the other electrode. The other one the electrode is in this case suitably provided with an axial channel, in which the rod of electrically insulating material is arranged, the rod being even length should at least be equal to the distance between the electrodes in the limit position of the movable electrode.

Bägsläckkammaren kan dessutom göras avsmalnande i riktning mot den ändyta, vid vilken den i bàgsläckkammarens axiella kanal förflyttbara elektroden är anordnad.The cup leakage chamber can also be made tapered in the direction against the end surface at which it is in the axial channel of the bag extinguishing chamber movable electrode is provided.

Vid en utföringsform av den elektromagnetiska bågsläokanord- ningen, som innefattar ett smältbart element i form av en tråd, som kopplar elektroderna till varandra, är det lämpligt att det smältbara elementet är anordnat i bågsläckkammarens axiella kanal, varvid trå- dens diameter bör vara lika med den axiella kanalens diameter.In one embodiment of the electromagnetic arc loop device, which comprises a fusible element in the form of a wire, which connecting the electrodes to each other, it is appropriate that the fusible the element is arranged in the axial channel of the arc extinguishing chamber, the wire its diameter should be equal to the diameter of the axial channel.

Vid en utföringsform av bàgsläckanordningen enligt uppfinning- en, som innefattar ett smältbart element i form av en tråd, som kopp- lar elektroderna till varandra, är det lämpligt, att ett insatsstycke av elektriskt isolerande material är anordnat i den axiella kanalen i bågsläckkammaren, vilket insatsstyckes diameter är lika med den axiella kanalens diameter, medan det smältbara elementet är anordnat på insatsstyoket i en skruvlinje i hålrummet i bågsläckkammaren.In an embodiment of the arc extinguishing device according to the invention, one, which comprises a fusible element in the form of a wire, which copper If the electrodes are connected to each other, it is appropriate for an insert of electrically insulating material is arranged in the axial channel in the arc extinguishing chamber, which diameter of the insert is equal to it the diameter of the axial channel, while the fusible element is arranged on the insert piece in a helix in the cavity of the arc extinguishing chamber.

Anordningvn enligt uppfinningen ger tvångsvis släckbågen form- en av en spiral med liten stigning, vilket bidrar till att släckbågen blir kompakt i utrymmet, samtidigt som bågsläckanordningen, som är dimensionerad för kommutering av höga arbetsspänningar (upp till flera hundra kV och högre) för såväl växel- som likström, får små ytterdimensioner. Det avstånd, som skall tillryggaläggas av släck- bågpelaren i radiell riktning under inverkan av kraften från den elektromagnetiska växelverkan mellan bågströmmen och magnetfältet, förblir i detta fall kort (högst l m) under kommuteringstiden, var- för bägsläckanordningen får låg kommuteringstid och följaktligen strömbegränsningsförmåga, då kortslutningsströmmar kommuteras.The device according to the invention forcibly gives the extinguishing arc shape one of a spiral with small pitch, which contributes to the extinguishing arc becomes compact in space, at the same time as the arc extinguishing device, which is dimensioned for commutation of high operating voltages (up to several hundred kV and higher) for both alternating and direct current, get small outer dimensions. The distance to be covered by the extinguishing the arch pillar in the radial direction under the influence of the force from it electromagnetic interaction between the arc current and the magnetic field, in this case remains short (maximum 1 m) during the commutation period, for the cup extinguishing device has a low commutation time and consequently current limiting capability, when short-circuit currents are commutated.

Släckbågens spiralform med liten stigning möjliggör ett effektivt utnyttJanae av egenmagnetfäitet från själva siäckbàg- strömmen, varigenom man, å ena sidan, kan minska bagsläckanordningens kommuteringstid och, å andra sidan, kan förenkla konstruktionen av _ _' _.-_._...__._-_-w_-__.. e 7901320-7 kommuteringsapparaten med en sådan elektromagnetisk bàgsläckanord- ning genom att behovet av bâgsläckspolar och magnetflödesledare bortfaller i en rad fall. _ Bågsläckanordningen enligt uppfinningen gör det möjligt att åstadkomma elektromagnetstyrda högspänningsströmbrytare för höga strömstyrkor, som är konkurrensdugliga jämfört med de för närvarande för detta parameterområde (spänningar av flera tiotal, hundra kV och högre och strömstyrkor av hundra och tusen A och högre) använd- bara oljefyllda, delnis oljefyllda, luft- och elegasfyllda ström- brytarna. De elektromagnetiska strömbrytarna säkerställer fler- dubbel kommutering av kretsar, hög snabbhet (då de exempelvis använ- des i en växelströmsbana säkerställer de halvvågsurkoppling av ström- men), är funktionssaxz-a soon enkla att underhålla..The spiral shape of the fire extinguisher with a small pitch enables one effectively utilizes Janae from the self-magnet power from the actual bag the current, whereby, on the one hand, the back-extinguishing device can be reduced commutation time and, on the other hand, can simplify the construction of _ _ '_.-_._...__._-_- w _-__ .. e 7901320-7 the commutation apparatus with such an electromagnetic bag extinguishing device by the need for arc coils and magnetic flux conductors lapses in a number of cases. _ The arc extinguishing device according to the invention makes it possible to provide electromagnet-controlled high-voltage switches too high currents, which are competitive compared to those at present for this parameter range (voltages of several tens, hundreds of kV and higher and currents of one hundred and one thousand A and higher) only oil-filled, delnis oil-filled, air- and elegas-filled currents the switches. The electromagnetic switches ensure multiple dual commutation of circuits, high speed (when used, for example, in an alternating current path, they ensure half-wave disconnection of but), function scissors-a soon are easy to maintain ..

Användningen av den enligt uppfinningen föreslagna elektro- magnetiska bågsläckanordningen för säkringar gör det möjligt att åstadkomma en enkel, billig och snabbverkande skyddsapparat med tek- niskt acceptabla ytterdimensioner för arbetsspänningar av hundra kV och högre för växel- och likströmsbanor.The use of the electrode proposed according to the invention The magnetic arc extinguishing device for fuses makes it possible to provide a simple, inexpensive and fast-acting protective device with technically acceptable external dimensions for operating voltages of one hundred kV and higher for AC and DC paths.

För närvarande saknas en sådan apparat. Åstadkommandet av högspända snabbverkande elexplosionsfràn- skiljare för höga strömstyrkor, som är baserade på de elektromagne- tiska bågsläckanordningarna enligt uppfinningen, har goda förutsätt- ningar för lösning av ett antal speciella problem exempelvis sådana som kommutering av induktiva lagringsanordningar.There is currently no such device. The production of high-voltage, fast-acting electric explosive devices high current separators, which are based on the electromagnetic the arc extinguishing devices according to the invention, have good solutions to a number of special problems, for example such as commutation of inductive storage devices.

Uppfinningen beskrives närmare nedan under hänvisning till bifogade ritning, på vilken fig. l visar en perspektivvy av en elek- tromagnetisk bågsläckanordning enligt uppfinningen för kommuterings- apparater, fig. 2 visar ett längdsnitt genom en utföringsform av den elektromagnetiska bågsläckanordningens bågsläckkammare med ett hålrum med radiellt avsmalnande profil, fig. 5 visar ett längdsnitt genom en utföringsform av en bågsläckkammare, vars hålrum har sicksackfor- mad profil, fig. 4 visar ett längdsnitt genom en utföringsform av den elektromagnetiska bågsläckanordningens bågsläckkammare med stödelement fig. 5 visar ett snitt längs linjen V-V i fig. 4, fig. 6 visar ett längdsnitt genom en utföringsform av den elektromagnetiska bàgsläck- anordningen enligt uppfinningen med ändskivor, fig¿ 7 visar ett längd- snitt genom en utförinsform av den elektromagnetiska bágsläckanord- ningen enligt uppfinningen med en i en axiell kanal anordnad stång av elektriskt isolerande material, fig. 8 visar en utföringsform av den elektromagnetiska bågsläckanordningen enligt uppfinningen för en 7901320-7 9 säkring och fig. 9 visar en utföringsform av den elektromagnetiska bågsläckanordningen enligt uppfinningen för en säkring och en elexplo- sionsfrànskiljare. _ Den elektromagnetiska bàgsläckanordningen enligt uppfinning- en för kommuteringsapparater beskrivas närmare nedan under hänvis- ning till en utföringsform av densamma för en strömbrytare. Bågsläck- anordningen kopplas i regel parallellt med strömbrytarens effektkon- takter, som verkar så, att strömmen får flyta under tidsperioden mellan successiva kommuteringar.The invention is described in more detail below with reference to attached drawing, in which Fig. 1 shows a perspective view of an electrical tromagnetic arc extinguishing device according to the invention for commutation apparatus, Fig. 2 shows a longitudinal section through an embodiment of it the arc extinguishing chamber of the electromagnetic arc extinguishing device with a cavity with radially tapered profile, Fig. 5 shows a longitudinal section through an embodiment of an arc extinguishing chamber, the cavities of which have zigzag profile, Fig. 4 shows a longitudinal section through an embodiment of it the arc extinguishing chamber of the electromagnetic arc extinguishing device with support elements Fig. 5 shows a section along the line V-V in Fig. 4, Fig. 6 shows a longitudinal section through an embodiment of the electromagnetic arc extinguishing the device according to the invention with end plates, Fig. 7 shows a longitudinal section through an embodiment of the electromagnetic arc extinguishing device according to the invention with a rod arranged in an axial channel of electrically insulating material, Fig. 8 shows an embodiment of the electromagnetic arc extinguishing device according to the invention for a 7901320-7 9 fuse and Fig. 9 shows an embodiment of the electromagnetic the arc extinguishing device according to the invention for a fuse and an electric sion franskiljare. _ The electromagnetic arc extinguishing device according to the invention one for commutation devices is described in more detail below with reference to to an embodiment thereof for a switch. Arc extinguishing the device is usually connected in parallel with the power switch of the switch. rates, which act so that the current is allowed to flow during the time period between successive commutations.

I Bågsläckanordningen enligt uppfinningen innefattar en båg- släckkammare l (fig. l), vars hàlrum är krökt i en skruvlinje, och en axiell kanal 2, i vilken två elektroder 3, 4 är anordnade. Elek- trodernas 3, 4 diameter bestämmas av arbetsströmstyrkan och är lika med den axiella kanalens 2 diameter. Elektroderna 3, 4 kan i regel framställas av exempelvis koppar, legeringar av koppar och volfram, etc. Bågsläckanordningen innefattar vidare, i regel, icke visade bågsläckspolar, vilka exempelvis är seriekopplade med bågsläckanord- ningen och alstrar ett medelst en pil antytt magnetfält B i bágsläck- kammaren l under kommuteringstiden. Vid denna utföringsform av bäg- släckanordningen är magnetfältet B orienterat längs bågsläckkammarens 1 och elektrodernas 3, 4 centrumlinje, dvs. längsgående.The arc extinguishing device according to the invention comprises an arc extinguishing chamber 1 (Fig. 1), the cavity of which is curved in a helical line, and an axial channel 2, in which two electrodes 3, 4 are arranged. Elec- the diameters of the cores 3, 4 are determined by the working current and are equal with the diameter of the axial channel 2. The electrodes 3, 4 can usually made from, for example, copper, alloys of copper and tungsten, etc. The arc extinguishing device further comprises, as a rule, not shown arc extinguishing coils, which are for example connected in series with arc extinguishing devices and generates a magnetic field B indicated by an arrow in the arc extinguishing chamber l during the commutation time. In this embodiment of the cup the extinguishing device, the magnetic field B is oriented along the arc extinguishing chamber 1 and the center line of the electrodes 3, 4, i.e. longitudinal.

Bågsläckkammaren 1 är avsedd att tvàngsvis tilldela en i en skruvlinje krökt släckbàge 5 en radíell rörelse. I fig. l betecknar r skruvsläckbågens 5 momentanradie, medan F är en radiell komposant av en kraft från elektromagnetisk växelverkan mellan släckbàgström- men och magnetfältet B. Den riktning, i vilken denna kraft verkar pà släckbàgpelaren, visas medelst pilar. Kammaren l är bildad av en skruvformad kropp, som utgöres av en skruvskovel 6, som är anordnad med en stigning och avsedd att bilda nämnda skruvformade hálrum med en bredd Ågi bàgsläckkammaren l, vilket hålrum fungerar som anord- ningens bagsläckspalt, vars bredd i kombination med släckbâgströmmen och magnetfältstyrkan bestämmer sådana egenskaper hos släckbàgen 5 som strömtätheten, bågpelarens tvärsnittsdimensioner och -form, den elektriska fältstyrkan i bágpelaren samt bàgpelarens rörelsehastighet.The arc extinguishing chamber 1 is intended to forcibly assign one in one helix curved extinguishing arc 5 a radial movement. In Fig. 1 denotes r the instantaneous radius of the screw arc 5, while F is a radial component of a force from the electromagnetic interaction between the extinguishing arc current but and the magnetic field B. The direction in which this force acts the fire extinguisher column, is indicated by arrows. The chamber 1 is formed by a helical body, which consists of a screw vane 6, which is arranged with a pitch and intended to form said helical cavity with a width Ågi the bag extinguishing chamber 1, which cavity functions as a device the rear fire-fighting gap, the width of which in combination with the fire-extinguishing arc current and the magnetic field strength determines such properties of the extinguishing arc 5 such as the current density, the cross-sectional dimensions and shape of the arch pillar, the electric field strength in the bow pillar and the speed of movement of the bow pillar.

Vid elektromagnetiska bàgsläckkamrar kan därför bredden av kammarens 1 skruvformade hàlrum utgöra 2-10 mm. _ Stigningen, Å, hos det skruvformade hàlrummet i kammaren 1 bör vara så liten som möjligt, och bestämmas av det material, som kammaren 1 är framställt av, processtekniken för framställning av kammaren l samt driftförhållanden för densamma och kammarens 1 s.k. 79o1s2o-7 10 driftmässighet, eller närmare bestämt av skruvskovelns 6 minsta möjliga tillåtna tjocklek lika med Ä_-L5. Kammarens l skruvskovel 6 kan framställas av elektriskt isolerande material av varierande slag, bl.a. av mot ljusbågar beständiga och gasalstrande material speciellt sprutbara plastmaterial exempelvis polysulfoner, polykar- bonater, "lavsan".In the case of electromagnetic arc extinguishing chambers, the width of the chamber can therefore 1 helical cavity is 2-10 mm. _ The pitch, Å, of the helical cavity in the chamber 1 should be as small as possible, and determined by the material, which chamber 1 is made of, the process technique for making chamber 1 and operating conditions for the same and chamber 1 so-called 79o1s2o-7 10 operability, or more precisely by the screw blade's 6 smallest possible allowable thickness equal to Ä_-L5. The chamber's screw screw 6 can be made of electrically insulating material of varying kind, i.a. of arc resistant and gas generating materials especially sprayable plastic materials such as polysulfones, polycarbons bonater, "lavsan".

Värmepåkänningen på bågsläckkammarens l väggar är vid den enligt uppfinningen föreslagna bågsläckanordningen - genom säker- ställande av högre rörelsehastighet hos bågpelaren (se nedan) - lägre än värmepåkänningen på de kända labyrintformade elektromagnetiska bågsläckkamrarnas väggar, samtidigt som bågsläckkammarens l skovel 6 är avsevärt avlastad från mekaniska pâkänningar genom att den pà- verkas av släekbågen 5 från två sidor. Detta innebär att man kan ställa lägre krav på det material, som kammarens 1 skruvskovel 6 är framställd av, jämfört med de krav, som ställes på materialet för framställning av de kända elektromagnetiska labyrintformade båg- släckkamrarna.The heat stress on the walls of the arc extinguishing chamber 1 is at it arc extinguishing device proposed according to the invention - by setting a higher speed of movement of the arch pillar (see below) - lower than the heat stress on the known labyrinth-shaped electromagnetic the walls of the arc extinguishing chambers, at the same time as the vane of the arc extinguishing chamber 6 is considerably relieved from mechanical stresses by the fact that the is acted upon by the sledge arch 5 from two sides. This means that you can make lower demands on the material which is the screw blade 6 of the chamber 1 produced by, compared to the requirements imposed on the material for production of the known electromagnetic labyrinth arc the fire chambers.

Den enligt uppfinningen föreslagna bágsläckkammaren 1 kan framställas genom gjutning eller stansning. Det är lämpligt, att kammaren l är uppbyggd som en sammansatt enhet i form av en sats av i serie med varandra förbundna, till skruvskoveln hörande element, varigenom kammaren 1 blir billig att framställa.The bow extinguishing chamber 1 proposed according to the invention can produced by casting or punching. It is appropriate that the chamber 1 is constructed as a composite unit in the form of a set of interconnected elements belonging to the screw vane in series, whereby the chamber 1 becomes cheap to manufacture.

Bågsläckkammarens l diameter D och längd L bestämmas av den över kommuteringsapparaten uppträdande arbetsspänningen och kommu- teringsapparatens kommuteringstid (beräkningsexempel gives nedan).The diameter D and length L of the arc extinguishing chamber 1 are determined by it over the commutating device the operating voltage and the commutating commutation time (calculation example is given below).

Förhållandet mellan kammarens l diameter D och det skruvformade hàlrummets stigning,Äu får icke understiga lO:l så, att man avse- vart (102-105 gånger) kan förlänga siäckbägen 5 Jämfört med bägsiäck- kammarens l längd L, då elektroderna 5, 4 är isärförda i högsta möjliga grad.The ratio between the diameter D of the chamber 1 and the helical one the rise of the cavity, Äu must not be less than 10: 1 so as to each (102-105 times) can lengthen the sickle beak 5 Compared to the beak sickle the length L of the chamber 1, when the electrodes 5, 4 are separated at the highest possible degree.

Det skruvformade hålrummet i den i fig. 1 visade bågsläck- kammaren l har rektangelformad profil. För att förinställa en önskad ändring av den elektriska fältstyrkan i släckbågpelaren vid kommute- ringen, dvs. vid strömminskningen, är det emellertid lämpligt, att kammarens 1 skruvformade hålrum är radiellt avsmalnande. I fig. 2 visas en bågsläckkammare 7, vars skruvformade hâlrum har trapets- formad profil. _ I fig. 3 visas vidare ett skruvformat hålrum i en bågsläck- kammare 8 som är utformat med radiellt sioksackformad profil. Alter- 7901320-7 ll nativt kan bâgsläckkammarens skruvformade hålrum utformas med en variabel stigningh Ã4 vilket gör det möjigt att ändra bågpelarens rörelsehastighet. En viktig fördel med en dylik utföringsform av det skruvformade hålrummet i kammaren 8 är att man kan avskärma den axiella kanalen 2 (fig. l) mot inverkan av ljusstràlningen från den sig radiellt utvidgande släckbågen 5, varigenom överslagshåll- fastheten hos mediet i den axiella kanalen 2 snabbare áterställes.The helical cavity of the arc quench shown in Fig. 1 the chamber l has a rectangular profile. To preset a desired one change of the electric field strength in the fire extinguisher column at the commutation the ring, i.e. at the current reduction, however, it is appropriate that the helical cavity of the chamber 1 is radially tapered. In Fig. 2 an arc extinguishing chamber 7 is shown, the helical cavities of which have trapezoidal shaped profile. _ Fig. 3 further shows a helical cavity in an arc extinguishing chamber 8 which is formed with a radially zigzag-shaped profile. Alter- 7901320-7 ll natively, the helical cavity of the arc extinguishing chamber can be formed with a variable pitch h Ã4 which makes it possible to change the arc column movement speed. An important advantage of such an embodiment of the helical cavity in the chamber 8 is that it can be shielded the axial channel 2 (fig. 1) against the action of the light radiation from the radially expanding fire extinguishing arc 5, whereby the firmness of the medium in the axial channel 2 is restored more quickly.

Den sicksackformade profilen hos kammarens 8 (fig. 5) skruvformade hålrum gör det vidare möjligt att minska ljudeffekten vid ström- kommuteringen.The zigzag-shaped profile of the chamber 8 (Fig. 5) is helical cavities also make it possible to reduce the sound effect at the commutation.

För att göra bågsläckanordningen nållfast, styv och vibra- tionsbeständig är bàgsläckanordningen försedd med stödelement 9, 10 (fig. 4, 5), vilka är anordnade 1 ett skruvformat hálrum i en båg- släckkammare ll (fig. 4) och stelt förbundna med kammarens ll av en skruvskovel 12 bildade väggar. Kammaren ll innefattar vidare en axiell kanal 13, i vilken elektroder 14, 15 är anordnade. stöaeiementen 9, io (rig. 5) är anøranade i två rader 1 bag- släckkammarens ll omkretsriktning. Stödelementen 9 i den ena raden består av cylindriska insatsstycken, medan de i den andra raden an- ordnade stödelementen 10 har formen av lister.To make the arc extinguishing device needle-resistant, rigid and vibrating The arc extinguishing device is provided with support elements 9, 10 (Figs. 4, 5), which are arranged in a helical cavity in an arcuate extinguishing chamber ll (Fig. 4) and rigidly connected to the chamber ll by a screw vane 12 formed walls. The chamber 11 further comprises a axial channel 13, in which electrodes 14, 15 are arranged. the support elements 9, io (rig. 5) are arranged in two rows 1 the circumferential direction of the extinguishing chamber. The support elements 9 in one row consists of cylindrical inserts, while those in the second row arranged support elements 10 are in the form of strips.

Stödelementen 9, 10 är framställda av elektriskt isolerande material exempelvis det material, som själva kammaren ll är framställd av, och fästa exempelvis genom limning.The support elements 9, 10 are made of electrically insulating material, for example the material from which the chamber 11 itself is made of, and fasten for example by gluing.

Stödelementens 9, 10 läge och dimensioner beror på slaget av det material, som elementen 9, 10 och kammaren ll är framställda av, samt processtekniken för framställning av desamma och måste väljas så, att en i rörelse varande släckbåge 16 (fig. 5) fritt kan röra sig längs elementen 9, 10. Släokbàgpelarens läge visas vid två suocessiva tidpunkter under släckbågens 16 radiella rörelse: A) vid en tidpunkt, då släckbágen 16 rör sig längs stödelementen 9 och B) då släckbågen 16 bringas närmare elementen 10.The position and dimensions of the support elements 9, 10 depend on the stroke of the material from which the elements 9, 10 and the chamber 11 are made of, as well as the process technology for producing the same and must is selected so that a moving fire extinguishing arc 16 (Fig. 5) can freely move along the elements 9, 10. The position of the bow pillar is shown at two suocessive times during the radial movement of the extinguishing arc 16: A) at a time when the extinguishing arc 16 moves along the support elements 9 and B) when the extinguishing arc 16 is brought closer to the elements 10.

Stödelementen 9, 10 kan dessutom framställas av metall, varvid de i detta fall dessutom fungerar som ett bågsläckgaller, som bidrar till bättre egenskaper hos släckbagkammaren ll. Varje stödelement 9, 10 måste i detta fall isoleras elektriskt från de övriga stödelementen.The support elements 9, 10 can also be made of metal, in which case they also act as an arc grille, which contributes to better properties of the extinguishing bag chamber ll. Each support elements 9, 10 must in this case be electrically isolated from the other support elements.

Stödelementen kan vidare användas för att förbinda den sammansatta bàgsläckkammarens separata delar med varandracrh säker- ställa den önskade monteringsnoggrannheten för desamma. 7901320-7 12 _ För att kunna förflytta släckbágens basfläck radiellt är det lämpligt, att element av elektriskt ledande material är införda i bågsläckkammaren, vilka element utgör extra hornelektroder, som är orienterade i radiell riktning vid det skruvformade hálrummets begynnelse- respektive slutände. Dessa ytterligare elektroder maste kopplas till respektive huvudelektroder.The support elements can further be used to connect it the separate parts of the composite bag extinguishing chamber with each other set the desired mounting accuracy for the same. 7901320-7 12 _ To be able to move the base spot of the fire extinguisher arch is radial it is appropriate that elements of electrically conductive material are inserted in the arc extinguishing chamber, which elements constitute additional horn electrodes, which are oriented in the radial direction at the helical cavity beginning and end respectively. These additional electrodes must connected to the respective main electrodes.

I fig. 6 visas en utföringsform av den elektromagnetiska bågsläckanordningen med element 17, 18 av elektriskt ledande material för radiell förflyttning av släckbågens basfläck. Elementen 17, 18 utgöres av metallskivor med axiella hål och är anordnade vid bágsläck- kammarens 19 ändytor. Varje skiva 17, 18 är kopplad till en elektrod 20 respektive 21, som är anordnad vid samma ändyta i en axiell kanal 22. Skivorna framställes exempelvis av koppar.Fig. 6 shows an embodiment of the electromagnetic the arc extinguishing device with elements 17, 18 of electrically conductive material for radial movement of the base spot of the fire extinguisher. Elements 17, 18 consist of metal plates with axial holes and are arranged at the arc extinguishing the 19 end faces of the chamber. Each wafer 17, 18 is connected to an electrode 20 and 21, respectively, which are arranged at the same end surface in an axial channel 22. The boards are made of copper, for example.

I fig. 6 visas en släckbåge 23, då den utvidgar sig radiellt vid rörelsen av bågens 23 basfläck längs metallskivorna 17, 18.Fig. 6 shows an extinguishing arc 23 as it expands radially during the movement of the base spot of the arc 23 along the metal plates 17, 18.

I fig. 7 visas en utföringsform av bågsläckanordningen för en högspänningsströmbrytare för höga strömstyrkor. Vid denna utför- ingsform är en stationär elektrod 24 som är uppbyggd i form av ett rör, vars innerdiameter är lika med en andra, rörlig elektrod 25, förbunden med en stång 26 av elektriskt isolerande material medelst exempelvis en gängförbindning.Fig. 7 shows an embodiment of the arc extinguishing device for a high voltage switch for high currents. In this embodiment is a stationary electrode 24 which is constructed in the form of a tubes whose inner diameter is equal to a second movable electrode 25, connected to a rod 26 of electrically insulating material by means of for example, a threaded connection.

Stångens 26 diameter är lika med den rörliga elektrodens 25 diameter, medan stångens 26 längd är minst lika med avståndet mellan elektroderna 24 och 25 i den rörliga elektrodens 25 gränsläge.The diameter of the rod 26 is equal to that of the movable electrode 25 diameter, while the length of the rod 26 is at least equal to the distance between the electrodes 24 and 25 in the boundary position of the movable electrode 25.

Förekomsten av stången 26 bidrar till att förhindra att överslag sker via den axiella kanalen mellan elektroderna 24, 25, som vid kommuteringen föres isär, varigenom bågsläckkammaren 27 får högre funktionssäkerhet.The presence of the rod 26 helps to prevent overflow occurs via the axial channel between the electrodes 24, 25, which is disassembled during commutation, whereby the arc extinguishing chamber 27 get higher functional reliability.

Det är önskvärt, att stången 26 är framställd av ett mot ljusbågar beständigt och gasalstrande material, som - genom att stången 26 har enkel form - kan vara mycket varierande exempelvis ett keramiskt material, bornitrid, asbestcement. Den stationära elektroden 24 kan även vara uppbyggd i form av exempelvis ett eller flera strömavtagande läppformade organ.It is desirable that the rod 26 be made of a motor arc resistant and gas generating material, which - by the rod 26 has a simple shape - can be very varied for example a ceramic material, boron nitride, asbestos cement. The stationary the electrode 24 can also be constructed in the form of, for example, an or several current-decreasing lip-shaped organs.

I fig. 7 visas vidare läget för en släckbáge 28 vid en viss tidpunkt för bågsläckanordningens arbetsförlopp. _ Bâgsläckkammarens 27 yttre form väljes lämpligen i överens- stämmelse med den form hos den sig radiellt utvidgande skruvformade släokbågen 28, som skall erhållas vid den tidpunkt, då kommutering- en avslutas. Bågsläckkammaren 27 kan göras avsmalnande 1 riktning 7901320-7 13 mot den ändyta, vid vilken den förflyttbara elektroden 25 är anord- nad.Fig. 7 further shows the position of an extinguishing arc 28 at a certain time of operation of the arc extinguishing device. _ The external shape of the arc extinguishing chamber 27 is suitably selected in accordance with conform to the shape of the radially widening helical shape arc 28, to be obtained at the time when the commutation one ends. The arc extinguishing chamber 27 can be made tapered in one direction 7901320-7 13 against the end surface at which the movable electrode 25 is arranged nad.

De typiska ytterdimwnsionerna för en strömbrytare med den enligt uppfinningen föreslagna elektromagnetiska bågsläckanordningen kan exempelvis uppskattas för en spänning av U = 100 kV. Betrakta en strömbrytare med en kommuteringstidff g 10 ms, dvs. den som säker- ställer halvvågsurkoppling, då denna strömbrytare är inkopplad i en växelströmsbana. Om man antar att bàgpelarens medelrörelsehastighet v i det närmaste är lika med 50-100 m/s, kan man bestämma den till- lâtliga spalthöjden och följaktligen diametern D hos bágsläckanord- ningen, dvs. nefievgft-i-em Ifall medelstyrkan E av det elektriska fältet i den i rörel- se varande siäckbågens pelare är lika med minst 20-30 V/cm, blir den önskade båglängden lg (under hänsynstagande till dubbla marginalen för den spänning U, som skall urkopplas, dvs. med hänsyn till even- tuella överspänningar) lika med lg = ps 70 till 1oo m.The typical external dimensions of a switch with it electromagnetic arc extinguishing device proposed according to the invention can be estimated, for example, for a voltage of U = 100 kV. Regard a switch with a commutation time of 10 ms, ie. the one who secures sets half-wave disconnection, as this switch is connected to a alternating current path. Assuming the average speed of the bow column v is almost equal to 50-100 m / s, it is possible to determine the the permissible gap height and consequently the diameter D of the arc extinguishing device. ningen, i.e. ne fi evgft-i-em If the average strength E of the electric field in the see that the column of the sickle arch is equal to at least 20-30 V / cm, it becomes desired arc length lg (taking into account the double margin for the voltage U to be disconnected, i.e. with regard to even current overvoltages) equal to lg = ps 70 to 1oo m.

Om skruvskovelns stigning genom konstruktiva överväganden anses vara i det närmaste lika med 1 cm, medan bâgsläckkammarens längd L är lika med dess diameter D, erhåller man att --r-n D = L Åíg-Zt--w 0,48 till 0,55 m. fif En bàgsläekkammare med D==0,55 mm och L==O,55 mm kan således kommutera lik- och växelströmsbanor för en spänning U = 100 kV (med dubbla spänningsmarginalen) med en kommuteringstidflflí 0,01 s utan användning av sådana, för nuvarande strömbrytare för 100 kV vanliga element, som en med ca 6-12 t olja fylld tank vid en oljeströmbry- tare vägande 8-15 t, en med 0,5-1,5 t olja delvis oljefylld ström- brytare vägande 4-8 t, en upptagningsbehållare med en kompressor för ett tryck av 2-6 MPa vid en luftströmbrytare vägande 5-8 t och slutligen ett hermetiskt tillslutet, med dyrbar elegas fyllt hus för ett tryck av 0,5-0,6 MPa vid en elegasfylld strömbrytare under automatisk blåsning vägande 5-8 t. Samtliga strömbrytare kan emeller- tid idag säkerställa en kommuteringstid av ca 0,06-0,1 s i bästa fall och endast vid växelström.On the pitch of the screw vane through constructive considerations is considered to be approximately equal to 1 cm, while that of the arch extinguishing chamber length L is equal to its diameter D, it is obtained that --r-n D = L Åíg-Zt - w 0.48 to 0.55 m. fi f An arc chamber with D == 0.55 mm and L == 0.55 mm can thus commutate DC and AC circuits for a voltage U = 100 kV (with double voltage margin) with a commutation time fl flí 0.01 s without use of such, for current switches for 100 kV common elements, such as a tank filled with about 6-12 t of oil at an oil flow break- weighing 8-15 t, a stream partially filled with 0.5-1.5 t of oil. switch weighing 4-8 t, a receiving container with a compressor for a pressure of 2-6 MPa at an air switch weighing 5-8 t and finally a hermetically sealed, with precious elegas filled house for a pressure of 0.5-0.6 MPa at an elegant-filled switch below automatic blowing weighing 5-8 h. However, all switches can time today ensure a commutation time of about 0.06-0.1 s at best case and only at alternating current.

I fig. 8 visas en utföringsform av den elektromagnetiska bågsläckanordningen för en högspänningssäkring. Denna anordning innefattar en bågsläckkammare 29 av elektriskt ledande material. 7901320-7 14 Längs kammarens 29 centrumlinje är vid dess ändytor anordnade stationära elektroder 30, 31, vilka är anslutna till varandra med- elst ett trädformat smältbart element 32 av exempelvis koppar. Det smältbara elementet 32 är anordnat i bågsläckkammarens 29 axiella kanal, varvid elementets 32 diameter är lika med den axiella kanal- ens diameter.Fig. 8 shows an embodiment of the electromagnetic the arc extinguishing device for a high voltage fuse. This device comprises an arc extinguishing chamber 29 of electrically conductive material. 7901320-7 14 Along the center line of the chamber 29 are arranged at its end surfaces stationary electrodes 30, 31, which are connected to each other with or a tree-shaped fusible element 32 of, for example, copper. The the fusible element 32 is arranged in the axial of the arc extinguishing chamber 29 channel, the diameter of the element 32 being equal to the axial channel one diameter.

Säkringar är som bekant huvudsakligen avsedda att skydda kretsar mot kortslutningsströmmar och måste uppvisa hög snabbhet, samtidigt som säkringen måste vara tämligen enkel och billig att framställa. De för närvarande kända högspänningssäkringarna är en- dast funktionsdugliga vid spänningar av högst 30-50 kV.Fuses are, as is well known, mainly intended to protect circuits against short-circuit currents and must exhibit high speed, while the fuse must be fairly simple and inexpensive to produce. The currently known high voltage fuses are only functional at voltages not exceeding 30-50 kV.

Säkringens huvudkomponent utgöres av ett smältbart element, som är avsett att koppla stationära elektroder till varandra, vilka elektroder i detta fall fungerar som strömtillförande organ. Säk- ringens verkningsgrad och funktionsduglighet bestämmes i avsevärd grad av det erhållna förhållandet mellan båglängden i slutet av kommuteringen och det smältbara elementets länn.The main component of the fuse consists of a fusible element, which are intended to connect stationary electrodes to each other, which electrodes in this case act as current supply means. Säk- the efficiency and operability of the ring are determined in considerable degree of the obtained ratio of the arc length at the end of the commutation and the loin of the fusible element.

Den 1 fig. 8 visade högspänningssäkringen gör det nöjligt att erhålla praktiskt taget högsta möjliga längdförhållande genom användning av det raka smältbara elementet 32, vars längd är lika med bågsläckkammarens 29 längd.The high voltage fuse shown in Fig. 8 makes this satisfactory to obtain practically the highest possible length ratio through using the straight fusible element 32, the length of which is equal with the length of the arc extinguishing chamber 29.

Bågsläckkammaren i exempelvis en säkring för 100 kV (med dubbla spänningsmarginalen) med en kommuteringstid ¶f= 0,03 m/s kommer att vid }L= 1 om, E = 25 V/cm och v = 50 m/s ha en diameter D = 2 vgflf = 0,3 m och en längd L = šïâb = 0,9 m och ett förhållan- de lå lika med 90:1.The arc extinguishing chamber in, for example, a fuse for 100 kV (with double the voltage margin) with a commutation time ¶f = 0.03 m / s will have a diameter at} L = 1 if, E = 25 V / cm and v = 50 m / s D = 2 vg fl f = 0.3 m and a length L = šïâb = 0.9 m and a ratio they were equal to 90: 1.

L Sådana ytterdimensioner hos bàgsläckkammaren för en säkring för 100 kV är tekniskt mycket acceptabla.L Such external dimensions of the bag extinguishing chamber for a fuse for 100 kV are technically very acceptable.

I fig. 9 visas en andra utföringsform av den elektromagnet- iska bågsläckanordningen för en säkring och en elexplosionsfrån- skiljare. Vid denna utföringsform är i en axiell kanal i en båg- släckkammare 33 anordnat ett cylindriskt insatsstyoke 34, vars diameter är lika med den axiella kanalens diameter. Pa insatsstycket 34 är lindat ett smältbart element 35, vars stigning är lika med stigningen hos bågsläckkammarens 33 skruvformade hålrum. Insats- stycket 34 är framställt av elektriskt isolerande material exempel- vis av det material, som kammaren 33 är framställt av. Insatsstyck- ets 34 ändytor säkerställer medelst metallskivor 36, 37 att det smältbara elementet 35 står i elektrisk kontakt med säkringens eller elexplosionsfrånskiljarens stationära elektroder 38, 39. 7901320-7 15 Bágsläckanordningen för en sådan säkring eller frånskiljare kan utformas så, att man kan byta ut insatsstycket 34 efter det att det smältbara elementet 35 bortbränts. Det är i synnerhet lämpligt, att insatsstycket 34 för säkringen är utskjutbart, efter det att säkringen påverkats, längs bågsläckkammarens 33 centrumlinje i och för att ange att kretsen är urkopplad. Det nya insatsstycket 34 med det i förväg på detsamma anodnade smältbara elementet 35 införes i bågsläckkammaren 33 under lägesfixering, som bidrar till att elemen- tets 35 läge i utrymmet sammanfaller med läget hos kammarens 33 skruv- formade nàlrum.Fig. 9 shows a second embodiment of the electromagnetic electric arc extinguishing device for a fuse and an electric explosion separator. In this embodiment, in an axial channel in an arcuate extinguishing chamber 33 arranged a cylindrical insert styoke 34, whose diameter is equal to the diameter of the axial channel. On the insert 34 is wound a fusible element 35, the pitch of which is equal to the pitch of the helical cavities of the arc extinguishing chamber 33. Stake- paragraph 34 is made of electrically insulating material e.g. of the material from which the chamber 33 is made. Insert- The end surfaces of the ets 34 ensure by means of metal plates 36, 37 that it the fusible element 35 is in electrical contact with the fuse or the stationary electrodes 38, 39 of the electric explosion disconnector. 7901320-7 15 The arc extinguishing device for such a fuse or disconnector can be designed so that the insert 34 can be replaced after that the fusible element 35 is burned off. It is particularly appropriate, that the insert 34 for the fuse is extendable, after that the fuse is affected, along the center line of the arc extinguishing chamber 33 in and to indicate that the circuit is disconnected. The new insert 34 with the pre-anodized fusible member 35 is inserted into the arc extinguishing chamber 33 during position fixation, which helps to The position of the chamber 35 in the space coincides with the position of the screw shaped needle.

Bågsläekkammaren för en säkring kan utformas med flenaingàng- ar, medan insatsstycket kan utformas med flera smältbara element, vars antal är lika med antalet ingångar hos det skruvformade nålrum- met i kammaren. Allteftersom säkringen påverkas, kan man inkoppla nästföljande smältbara element genom att helt enkelt vrida insats- stycket eller kammaren tillsammans med insatsstycket en bestämd vin- kel.The arc locking chamber for a fuse can be designed with flena input while the insert can be formed with several fusible elements, whose number is equal to the number of inlets of the helical needle space met in the House. As the fuse is affected, you can switch on next fusible element by simply turning the insert the piece or chamber together with the insert a certain kel.

Samtliga utföringsformer av den enligt uppfinningen före- slagna elektromagnetiska bågsläckanordningen kan dessutom kombineras med andra kända förfaranden för att vid elektromagnetiska kommute- ringsapparater påverka släckbågen i och för att ytterligare förbätt- ra parametrarna hos de kommuteringsapparater som är baserade på bågsläckanordningen enligt uppfinningen.All embodiments of the present invention in addition, the electromagnetic arc extinguishing device can be combined with other known methods for electromagnetic commutation affect the fire extinguisher in order to further improve the parameters of the commutation devices on which they are based the arc extinguishing device according to the invention.

Dessa kända förfaranden omfattar ändring av typen av arbets- medium i strömbrytarhuset exempelvis fyllning av detsamma med ele- gas, eller tryckändring exempelvis tryckökning och i en rad fall, exempelvis för att öka snabbheten, trycksänkning t.o.m. evakuering av strömbrytarhuset.These known methods involve changing the type of work medium in the switch housing, for example filling it with electrical gas, or pressure change such as pressure increase and in a number of cases, for example to increase the speed, pressure drop t.o.m. evacuation of the switch housing.

Vid en sådan elektromagnetisk bàgsläckkammare kan man dess- utom effektivt använda sådana anordningar för ökning av bágspänning- en som bågsläck~ och avjoniseringsgaller, som utgöres av en sats av från varandra elektriskt isolerande metallplàtar, vilka är avsedda att anordnas vid bågsläckspaltens utlopp, sett i bågpelarens rörel- seriktning.In such an electromagnetic bag extinguishing chamber, one can also except effectively use such devices to increase the arc voltage one as arc extinguishing and deionization grating, which consists of a batch of electrically insulating metal plates, which are intended to be arranged at the outlet of the arc gap, seen in the movement of the arc column. direction.

Liksom vid konventionella elektromagnetiska bågsläckkamrar kan den enligt uppfinningen föreslagna kammarens skruvformade bag- släckhålrum göras sicksackformat (labyrintformat) längs själva släckbågen, dvs. i tangentiellt riktning, vilket gör det möjligt att ytterligare 1,5-3 gånger öka släckbågens längd under samtidig ~790T52Û-7 16 ringa ökning av bågsläckkammarens dimensioner.As with conventional electromagnetic arc extinguishing chambers the helical bag of the chamber proposed according to the invention extinguishing cavities are made zigzag-shaped (labyrinth-shaped) along themselves the fire extinguisher, ie. in the tangential direction, which makes it possible to increase the length of the fire extinguisher by an additional 1.5-3 times at the same time ~ 790T52Û-7 16 slight increase in the dimensions of the arc extinguishing chamber.

Genom att alla de elektromagnetiska bågsläckanordningarna - då de användes vid strömbrytare - icke arbetar tillräckligt effek- tivt vid kommutering av låga strömstyrkor (vid operativa omkoppling- ar vid en låg belastning över kretsen), är det lämpligt, att bågsläck- kammaren enligt uppfinningen är försedd - såsom fallet i regel är för elektromagnetiska bägsläckkamrar - med organ för automatisk gasinblåsning i det skruvformade bágsläckhålrummet i och för ökning av längden av släokbågen för låga strömstyrkor.By all the electromagnetic arc extinguishers - when used with switches - do not work efficiently in the case of commutation of low currents (in the case of operational switching at a low load across the circuit), it is appropriate that the arc extinguishing the chamber according to the invention is provided - as is usually the case for electromagnetic cup extinguishing chambers - with means for automatic gas injection into the helical abutment cavity cavity in order to increase of the length of the low current arc.

Gas, exempelvis luft, kan i detta fall inblåsas via axiella hål, som är upptagna i de rörliga och stationära elektroderna samt i den med den rörliga elektroden förbundna stången av elektriskt iso- lerande material, och bortföras till bågsläckkammarens skruvformade hålrum via likformigt fördelade radiella hål. Genomblåsningsgasen kan dessutom inmatas via bågsläckkammarens skruvskovelkropp och bort- föras via tillhörande hål, som är upptagna i skovlarnas fotdel i när- heten av bågsläckkammarens axiella kanal.Gas, for example air, can in this case be blown in via axial holes, which are accommodated in the movable and stationary electrodes and in the electrically insulating rod connected to the movable electrode. material, and is removed to the helical chamber of the arc extinguishing chamber cavities via uniformly distributed radial holes. The purge gas can also be fed via the screw vane chamber of the arc extinguishing chamber and passed through associated holes, which are accommodated in the foot part of the vanes in the axial channel of the arc extinguishing chamber.

Strömbrytaren med den enligt uppfinningen föreslagna elektro- magnetiska bàgsläckanordningen fungerar pà följande sätt. Sedan en order för urkoppling utsänts, isärföres strömbrytarens effektkontakt- er, varefter hela den, via kretsen flytande strömmen kommer att flyta via bågsläckanordningens elektroder 5, 4 (fig. 1).The switch with the electrode proposed according to the invention the magnetic arc extinguishing device works in the following way. Then one disconnection command is sent, the power switch of the switch you, after which the whole current flowing through the circuit will flow via the electrodes 5, 4 of the arc extinguishing device (Fig. 1).

Släckbågen 5, som efter elektrodernas 5, 4 isärföring alstras i bâgsläakkammarens axiella kanal 2, befinner sig i det längsgående magnetfältet B, som alstras av de icke visade spolarna för elektro- magnetisk vridning av bàgen. Under sådana förhållanden övergår båg- pelaren - inom ett bestämt parameterområde - i en skruvfnrmad sådan (ljuenågens sm. skrnvinstabilitet 1 längsgående magnetfält), vilket resulterar i uppkomsten av en radiell komposant av kraften fràn elektromagnetisk växelverkan mellan bâgströmmen och magnetfältet genom uppkomsten av en tangentiall komposant av släckbàgströmmen.The extinguishing arc 5, which is generated after the disassembly of the electrodes 5, 4 in the axial channel 2 of the arc chamber, is located in the longitudinal the magnetic field B generated by the electrodes (not shown) of the magnetic rotation of the arc. Under such conditions, the arc the pillar - within a certain parameter range - in a screw-shaped one (ljuenågens sm. skrnvinstabilitet 1 longitudinal magnetic field), which results in the emergence of a radial component of the force from electromagnetic interaction between the arc current and the magnetic field by the emergence of a tangential component of the quench current.

Denna komposant av kraften F verkar så, att den skruvformade (spiral- formade) släckbågen 5 inkommer i bågsläckkammarens l spiralformade hålrum och utvidgar sig radiellt.This component of the force F acts so that the helical (helical shaped) the extinguishing arc 5 enters the helical arc of the arc extinguishing chamber 1 cavities and expands radially.

De radiella komposanterna av släokbågströmmen i de i närhet- en av elektroderna liggande områdena förorsakar - då ett längsgåen- de magnetfält uppträder _ ett släckbågens 5 delar vrider sig 1 mot- satt riktning under inverkan av kraftens F tangentiella komposant- er, varigenom släokbågen 5 upplindas på elektroderna 3, 4 i den skruvlinje, som förinställes av bågsläckkammarens l skruvformade 7901320-7 17 _ _, i hålrum. Detta innebär att ökningshastigheten för den sig radiellt utvidgande skruvformade bågens 5 dimensioner i längdutsträckning alltid kommer att vara högre än elektrodernas 5, 4 isärföringshas- tighet.The radial components of the arc current in the adjacent one of the areas lying on the electrodes causes - when a longitudinal the magnetic fields appear - a part of the extinguishing arc 5 turns 1 counter- direction under the influence of the tangential component of the force F whereby the loop arc 5 is wound on the electrodes 3, 4 in it helical line, which is preset by the helical shape of the arc extinguishing chamber 1 7901320-7 17 _ _, i cavity. This means that the rate of increase moves radially extending helical dimensions of the helical arc 5 will always be higher than the disassembly speeds of the electrodes 5, 4 tighet.

Sedan släckbågen 5 utsträckts till en längd, vid vilken den över strömbrytaren återställbara spänningen blir lika med spänningen över den krets, som skall kommuteras, går strömmen ned till noll.After the extinguishing arc 5 has been extended to a length at which it over the switch reset voltage becomes equal to the voltage over the circuit to be commuted, the current goes down to zero.

Urkopplingen avslutas härmed.The disconnection is hereby terminated.

Vid inkopplingen sker slutningen av kontakterna i regel i omvänd ordningsföljd, dvs. bågsläckanordningens elektroder 3, 4 slut- es först, varefter strömbrytarens icke visade effektkontakter slutes.When connected, the contacts are usually terminated in reverse order, ie. the electrodes 3, 4 of the arc extinguisher es first, after which the power contacts (not shown) of the switch are closed.

Den enligt uppfinningen föreslagna bågsläckkammarens 1 ar- betsförlopp karaktäriseras av att den skruvformade släckbågen 5 ut- vidgar-sig radiellt och stabilt utan avsevärd fasförskjutning (för- språng eller eftersläpning) av släckbágens 5 separata härvor, vilket förhindras av att strömmarna i de angränsande härvorna växelverkan med varandra (parallellströmmarna attraheras). Bågsläckkammarens 1 skruvskovel 6 är i detta fall praktiskt taget avlastad från mekaniska påkänningar, eftersom den utsättes för inverkan från två sidor av bågsläckpelaren. Eventuell obalans 1 den längsgående komposanten av kraften F från växelverkan mellan släckbågens 5 härvor är alltid riktad mot kammarens 1 centrum.The arc extinguishing chamber 1 proposed according to the invention The course of the screw-shaped extinguishing arc 5 is expands radially and stably without significant phase shift ( jump or lag) of the separate coils of the fire extinguisher 5, which prevented by the currents in the adjacent coils interacting with each other (parallel currents are attracted). Arc extinguishing chamber 1 screw blade 6 is in this case practically relieved from mechanical stresses, as it is exposed to impact from two sides of the arch fire extinguisher. Any imbalance 1 the longitudinal component of the force F from the interaction between the coils of the fire extinguisher 5 is always directed towards the center of the chamber 1.

Den enligt uppfinningeniöreslagna elektromagnetiska båg- släokanordningens egenskaper kan beskrivas approximativt med.öljan- de samband för släckbágspänningen: vw) =fIfr (t) Z (t) E/A och för spänningsåterställningshastigheten: QU/Q t =üf¿(t) E-vg/A där r (t) och l (t) betecknar den skruvformade släckbågens 5 momen- tanradie respektive längd.The electromagnetic arc proposed according to the invention The properties of the sludge device can be described approximately with the the connections for the extinguishing arc voltage: vw) = fIfr (t) Z (t) E / A and for the voltage recovery rate: QU / Q t = üf¿ (t) E-vg / A where r (t) and l (t) denote the torque of the helical extinguishing arc 5 tan radius and length respectively.

Ett särdrag med bågsläckanordningen enligt uppfinningen är att hänsyn måste tagas till släckbågens 5 i tiden variabla egenin- duktans.A feature of the arc extinguishing device according to the invention is that the time-varying coefficients of the extinguishing arc 5 must be taken into account. ductans.

Under den i fig. 4, 5 visade bàgsläckanordningens arbets- förlopp utvidgar sig den skruvformade släckbågen 16 radiellt, varvid den då den nått stödelementen 9 (släckbågens 16 läge a i fig. 5) böjes samtidigt som den passerar längs elementen 9. I detta fall sker överslag mellan bágpelarens l6a närmare varandra bringade delar 7901320-7 18 bakom de redan övervunna hindren, dvs. stödelementen 9, samtidigt som en praktiskt taget icke exciterad skruvformad ljusbáge l6b alst- ras på nytt.During the operation of the bow extinguisher shown in Figs. 4, 5 course, the helical extinguishing arc 16 extends radially, whereby when it has reached the support elements 9 (position a of the extinguishing arc 16 in Fig. 5) bends as it passes along the elements 9. In this case projections between the parts of the bow column l6a brought closer together 7901320-7 18 behind the already overcome obstacles, ie. the support elements 9, at the same time as a practically unexcited helical arc 16b landslide again.

Vid den i fig. 6 visade bâgsläckkammaren med metallskivorna 17, 18 överföres den sig radiellt och i längdriktningen (genom att den upplindas på elektroderna 20, 21) utvidgande släckbågen 25 vid kammarens 19 ändytor - då den når kammarens ändytor - till skivorna 17, 18, samtidigt som släckbågen 23 får tunnformad form, som i fort- sättningen kan bli praktiskt taget cylindrisk. Detta minskar i regel, då hornelektroder användes, erosionen av bågsläckanordningens huvud- elektroder 20, 21.At the arc extinguishing chamber shown in Fig. 6 with the metal plates 17, 18 it is transmitted radially and in the longitudinal direction (by it is wound on the electrodes 20, 21) expanding the extinguishing arc 25 at the end surfaces of the chamber 19 - when it reaches the end surfaces of the chamber - to the discs 17, 18, at the same time as the extinguishing arc 23 acquires a barrel-shaped shape, which in the setting can be practically cylindrical. This usually decreases, when horn electrodes are used, the erosion of the main arc device electrodes 20, 21.

Verkningssättet hos den i fig. l visade bâgsläckanordningen skiljer sig från den ovan beskrivna anordningens verkningssätt endast genom initialfasen. Då elektroderna 24, 25 isärföres, införes i båg- släckkammarens 27 axiella kanal stången 26, som anligger direkt mot den rörliga elektroden 25 och rör sig tillsammans med denna. Då ljus- bågen 28 alstras mellan elektroderna 24, 25 samtidigt som dessa föres isär, kommer därför ljusbågen 28 att ligga i kammarens 27 skruvforma- de hålrum, som ansluter de isärförda elektroderna 24, 25 till varand- ra. Ljusbågen 28 tvingas i detta fall att omedelbart antaga den skruv- formade form, som svarar mot formen hos kammarens 27 skruvformade hàlrum. Genom att införa stången 26 kan man således tvångsvis till- dela den uppkommande släckbågen 8 skruvformad form, samtidigt som man från kommuteringsförloppet kan utesluta formnings- och införingssteg- en för bágen 28 i kammarens 27 skruvformade hålrum.The mode of operation of the arc extinguishing device shown in Fig. 1 differs from the mode of operation of the device described above only through the initial phase. When the electrodes 24, 25 are disassembled, they are inserted into the arcuate. the axial channel of the extinguishing chamber 27 the rod 26, which abuts directly against the movable electrode 25 and moves together with it. When light the arc 28 is generated between the electrodes 24, 25 at the same time as they are passed therefore, the arc 28 will lie in the helical shape of the chamber 27. the cavities connecting the disassembled electrodes 24, 25 to each other. ra. The arc 28 in this case is forced to immediately assume the screw shaped, which corresponds to the shape of the helical chamber 27 hall. By inserting the rod 26, one can thus forcibly add divide the emerging fire extinguishing arc 8 helical shape, at the same time as one from the commutation process can exclude the forming and insertion steps a cavity-shaped cavity for the frame 28 in the chamber 27.

Den alstrade skruvformade släckbågen28 kommer, såsom tidi- gare, att under inverkan av kraften F utvidga sig radiellt och upp- lindas på elektroderna 24, 25 i kammarens 27 skruvformade hàlrum.The generated helical fire extinguisher 28 will, as previously under the influence of the force F to expand radially and wound on the electrodes 24, 25 in the helical cavities of the chamber 27.

Bågen 28 verkar därför kortvarigt på stången 26, vilket gör drift- förhållandena för stången 26 gynnsammare.The frame 28 therefore acts briefly on the rod 26, which makes the the conditions for the rod 26 more favorable.

Det utmärkande för bågsläckkammarens 27 verkningssätt är att kammaren 27 - genom att den tilldelar släckbågen skruvformad form med förhållandevis liten stigning Ä - "omvandlar" släckbàgen 28 till en plasmasolenoid för höga strömstyrkor, som ytterligare alstrar det för arbetet av den elektromagnetiska bàgsläckkammaren 29 nödvändiga längsgående magnetfältet B, dvs. bidrar till ett myeket effektivt ut- nyttjande av egenmagnetfältet från själva släckbâgströmmen. I det ovan beskrivna exemplet är styrkan av det längsgående egenmagnet- fältet, som alstras av 55 strömhärvor hos släckbågen, vid kammarens centrumlinje lika med ca 0,2 T och 2 T, då man medelst bågsläck- 7901320-7 19 anordningen för 100 kV urkopplar strömstyrkor på 2 respektive 20 kA. Detta innebär med andra ord, att bågsläckanordningen enligt uppfinningen i många fall kan förenkla konstruktionen av kommute- ringsapparater genom att behovet av ätt använda spolar för elektro- magnetisk bàgvridning och magnetflödesledare bortfaller helt.The characteristic of the arc chamber 27's mode of operation is that chamber 27 - in that it assigns the helical arc helical shape with relatively small pitch Ä - "converts" the fire extinguisher 28 to a plasma solenoid for high currents, which further generates it for the work of the electromagnetic bag extinguishing chamber 29 necessary longitudinal magnetic field B, i.e. contributes to a very efficient utilization of the self-magnetic field from the actual arc current. In it The example described above is the strength of the longitudinal self-magnetizing the field, which is generated by 55 current twists of the extinguishing arc, at the chamber center line equal to about 0.2 T and 2 T, when using arc extinguishing 7901320-7 19 the device for 100 kV disconnects currents of 2 and 20 respectively kA. In other words, this means that the arc extinguishing device according to the invention can in many cases simplify the construction of by the need to use coils for electronic magnetic arc rotation and magnetic flux conductor disappear completely.

Användningen av den elektromagnetiska bågsläckanordningen för säkringar och elexplosionsfrànskiljare har sina typiska sär- drag. Den i fig. 8 visade bàgsläckanordningen för en säkring funge- rar på följande sätt.The use of the electromagnetic arc extinguishing device for fuses and electric explosion separators have their typical features. The bow extinguishing device shown in Fig. 8 for a fuse in the following way.

Efter nedsmältning av det smältbara elementet 32 alstras en släckbåge, vars pelare under initialperioden utvidgar sig intensivt (ett plasmas ledningsförmåga är väsentligen lägre än en metalls led- ningsförmàga). Genom att bågpelaren endast kan utvidga sig 1 riktning mot det skruvformade hàlrummet, formas den skruvformade släckbågen tvângsvis redan under detta skede av bàgsläokanordningens arbetsför- lopp.After melting of the fusible element 32, one is generated fire extinguisher, whose pillars expand intensively during the initial period (the conductivity of a plasma is substantially lower than that of a metal ability). Because the arch column can only expand in one direction against the helical cavity, the helical firebox is formed compulsory already during this stage of the operation of the bag lock device race.

Den skruvformade släckbågen utvidgar sig vidare i radiell riktning, samtidigt som den utsträckes intensivt, varvid den skruv- formade släckbàgens längsutsträckningsdimensioner alltid är lika med bágsläokkammarens 29 längd, vilket ytterligare ökar bågutsträcknings- hastigheten och följaktligen àterställningshastigheten för den över kommuteringsapparaten uppträdande spänningen.The helical extinguishing arc expands further in radial direction, while extending intensely, whereby the screw the longitudinal dimensions of the shaped fire extinguisher are always equal to the length of the arc chamber 29, which further increases the arc extension the speed and consequently the recovery speed of the over the commutation device conducting voltage.

Verkningssättet hos den i fig. 9 visade bàgsläckanordningen karaktäriseras av att den efter nedsmältningen av det smältbara elementet 55 alstrade släckbàgen omedelbart får den skruvformade formen med förutbestämd radie och stigning och att den ström, som skall kommuteras, redan under smältningsförloppet för det smältbara elementet 35 alstrar ett avsevärt längsgående egenmagnetfält, vilket bidrar till en högre snabbhet hos denna bàgsläckanordning Jämfört med de ovan beskrivna utföringsformerna.The mode of operation of the arc extinguishing device shown in Fig. 9 characterized by the fact that after the digestion of the digestible the element 55 generated extinguishing arc immediately gets the helical shape the shape with predetermined radius and pitch and that the current, which shall be commutated, already during the melting process of the digestible the element 35 generates a considerable longitudinal magnetic field, which contributes to a higher speed of this bag extinguisher Compared with the embodiments described above.

Claims (8)

7901320-7 20 P a t e n t k r a v7901320-7 20 P a t e n t k r a v 1. Elektromagnetisk bâgsläckningsanordning för elkopplare, vilken anordning innefattar två elektroder (3, 4; 14, 15; 20, 21; 24, 25; 30, 31; 38, 39) för alstrande av en i en skruvlinje krökt båge (5, 16, 23, 28) som utvidgar sig i radiell riktning, k ä n n e t e c k- n a d av att den innefattar dels en av elektriskt isolerande material framställd bâgsläckningskammare (1, 7, 8, 11, 19, 27, 29, 33) för att bibringa den i en skruvlinje krökta bâgen (5, 16, 23, 28) en radiell rörelse, vilken kammare har ett i skruvlinje krökt hâlrum, vars stig- ning är minst en tiopotens lägre än kammarens (1, 7, 8, 11, 19, 27, 29, 33) tvärsnittsdiameter, och dels en axiell kanal (2, 13), varvid elektroderna (3, 4; 14, 15; 20, 21; 24, 25; 30, 31; 38, 39) är an- ordnade längs kammarens (1, 7, 8, 11, 19, 27, 29, 33) centrumlinje.An electromagnetic arc extinguishing device for electrical couplers, which device comprises two electrodes (3, 4; 14, 15; 20, 21; 24, 25; 30, 31; 38, 39) for generating an arc (5, 16 curved in a helix). , 23, 28) which expands in the radial direction, characterized in that it comprises on the one hand an arc extinguishing chamber (1, 7, 8, 11, 19, 27, 29, 33) made of electrically insulating material for imparting the arc curved arc (5, 16, 23, 28) in a helical motion, which chamber has a helically curved cavity, the pitch of which is at least one tenth of a power lower than that of the chamber (1, 7, 8, 11, 19, 27, 29, 33) cross-sectional diameter, and on the other hand an axial channel (2, 13), the electrodes (3, 4; 14, 15; 20, 21; 24, 25; 30, 31; 38, 39) being arranged along the center line of the chamber (1, 7, 8, 11, 19, 27, 29, 33). 2. Anordning enligt patentkravet 1, k ä n n e t e c k n a d av att bågsläckningskammarens (7) hâlrum har radiellt avsmalnande profil.Device according to claim 1, characterized in that the cavities of the arc extinguishing chamber (7) have a radially tapered profile. 3. Anordning enligt patentkravet 1 eller 2, k ä n n e t e c k- n a d av att bågsläckningskammaren (11) innefattar stödelement (9, 10) vilka är anordnade i kammarens (11) hålrum och stelt förbundna med kammarens (11) väggar.Device according to claim 1 or 2, characterized in that the arc extinguishing chamber (11) comprises support elements (9, 10) which are arranged in the cavities of the chamber (11) and rigidly connected to the walls of the chamber (11). 4. Anordning enligt något av patentkraven 1-3, k ä n n e - t e c k n a d av att bågsläckningskammaren (19) innefattar element (17, 18) av elektriskt ledande material för radiell förflyttning av bâgens (23) ände, vilka element är anordnade vid kammarens (19) änd- ytor, varvid varje element är kopplat till en vid samma ändyta anord- nad elektrod (20 resp. 21).Device according to one of Claims 1 to 3, characterized in that the arc extinguishing chamber (19) comprises elements (17, 18) of electrically conductive material for radial movement of the end of the arc (23), which elements are arranged at the chamber ( 19) end surfaces, each element being connected to an electrode (20 and 21, respectively) arranged at the same end surface. 5. Anordning enligt något av patentkraven 1-4, k ä n n e - t e c k n a d av att den ena elektroden (25) är förflyttbart anordnad i en axiell kanal i bågsläckningskammaren (27) och försedd med en av elektriskt isolerande material framställd stång (26) för att för- hindra att överslag sker via den axiella kanalen, vilken stång är fäst vid elektrodens (25) mot den andra elektroden (24) vända ände, varvid den andra elektroden (24) är försedd med ett axiellt hål, i vilket stången (26) är anordnad, varvid stângens (26) längd minst ärlika med avståndet mellan elektroderna (24, 25) i den rörliga elektrodens (25) gränsläge. 7901520-7 21Device according to one of Claims 1 to 4, characterized in that one electrode (25) is movably arranged in an axial channel in the arc extinguishing chamber (27) and is provided with a rod (26) made of electrically insulating material for to prevent overflow via the axial channel, which rod is attached to the end of the electrode (25) facing the second electrode (24), the second electrode (24) being provided with an axial hole in which the rod (26 ) is arranged, the length of the rod (26) being at least equal to the distance between the electrodes (24, 25) in the boundary position of the movable electrode (25). 7901520-7 21 6. Anordning enligt patentkravet 5, k ä n n e t e c k n a d av att hâgsläckningskammaren (27) avsmalnar i riktning mot den änd- yta, vid vilken är anordnad den elektrod, (25), som är förflyttbar i den axiella kanalen i kammaren (27).Device according to claim 5, characterized in that the saw extinguishing chamber (27) tapers towards the end surface, at which the electrode (25) is arranged, which is movable in the axial channel in the chamber (27). 7. Anordning enligt något av patentkraven l-4, vilken anord- ning innefattar ett smältbart element (32) i form av en tråd, som för- binder elektroderna (30, 31) med varandra, k ä n n e t e c k n a d av att det smältbara elementet (32) är anordnat i en axiell kanal i båg- släckningskammaren (29), varvid elementets (32) diameter är lika med den axiell kanalens.Device according to one of Claims 1 to 4, which device comprises a fusible element (32) in the form of a wire which connects the electrodes (30, 31) to one another, characterized in that the fusible element ( 32) is arranged in an axial channel in the arc extinguishing chamber (29), the diameter of the element (32) being equal to that of the axial channel. 8. Anordning enligt något av patentkraven 1-4, vilken anord- ning innefattar ett smältbart element (35) i form av en tråd, som förbinder elektroderna (38, 39) med varandra, k ä n n e t e c k n a d av att bågsläckningskammaren (33) innefattar ett i en axiell kanal anordnat, av elektriskt isolerande material framställt insatsstycke (34), vars diameter är lika med den axiella kanalens, medan det smält- bara elementet (35) är anordnat på insatsstycket (34) i skruvlinje i kammarens (33) hâlrum.Device according to any one of claims 1-4, which device comprises a fusible element (35) in the form of a wire, which connects the electrodes (38, 39) to each other, characterized in that the arc extinguishing chamber (33) comprises a in an axial channel arranged, insert piece made of electrically insulating material (34), the diameter of which is equal to the axial channel, while the fusible element (35) is arranged on the insert piece (34) in helical direction in the cavity of the chamber (33).