RU2749031C1

RU2749031C1 - Screen system for high-voltage vacuum arc-extinguishing chamber

Info

Publication number: RU2749031C1
Application number: RU2020124621A
Authority: RU
Inventors: Валерий Александрович Лавринович; Лидия Александровна Рыльская; Алексей Александрович Перцев; Михаил Александрович Рожин
Original assignee: Валерий Александрович Лавринович
Priority date: 2020-07-24
Filing date: 2020-07-24
Publication date: 2021-06-03

Abstract

FIELD: electrical engineering.

SUBSTANCE: invention relates to the field of electrical engineering, more precisely to switching technology and can be used in the designs of high-current high-voltage vacuum arc-extinguishing chambers with travel of arcing contacts of more than 40 mm for voltage classes of more than 35 kV. The screen system for the high-voltage vacuum arc-extinguishing chamber is located around the zone where the arcing contacts are located and consists of four (but not limited to it) screens made in the form of rotary bodies: central, two adjacent and additional. The generatrices of the adjacent screens have a stepped shape, and the adjacent screens cover the arcing contacts, forming annular gaps S₁ and S₂ between the contact and the corresponding screen. The central shield covers adjacent shields forming a minimum annular gap S₃ with them. The additional screen is made in form of an axisymmetric shell-type part, located inside the central screen and galvanically connected to it. All screens of the screen system do not have galvanic contact with arcing contacts, and adjacent screens and the central screen are soldered between sections of the dielectric housing. The width of the annular gaps between the end surfaces of adjacent screens, the width of the annular gaps between the adjacent screens and the side surfaces of the arcing contacts, the minimum width of the annular gaps between the central and adjacent screens, as well as the distance between the arcing contacts must satisfy the conditions S≈2/3⋅d; S₁≈S₂≈S₃≈0,5⋅d.

EFFECT: increased reliability of the breaking capacity of the high-voltage vacuum arc-extinguishing chamber.

1 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к области электротехники, более точно к коммутационной технике, и может быть использовано в конструкциях сильноточных высоковольтных вакуумных дугогасительных камер (ВДК) с ходом дугогасительных контактов более 40 мм на классы напряжения более 35 кВ.The invention relates to the field of electrical engineering, more precisely to switching technology, and can be used in the design of high-current high-voltage vacuum interrupting chambers (VDK) with a stroke of arcing contacts of more than 40 mm for voltage classes of more than 35 kV.

Широко известна выпускаемая промышленностью России ВДК типа КДВ-35, журнал «Электротехника» №9, 2001 г., с. 22. Электрическая прочность внутренней изоляции известной ВДК обеспечивается расстоянием равным (17,5±5)мм между дугогасительными контактами и экранной системой из пяти экранов, из которых три изолированы, а два имеют электрическое соединение с дугогасительными контактами. Экраны предназначены для защиты секций изоляционного корпуса от металлизации продуктами эрозии контактов при отключении токов. Центральный экран ВДК впаян между секциями корпуса и охватывает контакты. Два других изолированных экрана впаяны между другими секциями изоляционного корпуса и вместе с экранами, которые электрически соединены с дугогасительными контактами, защищают секции изоляционного корпуса от металлизации продуктами эрозии контактов, возникающей под действием вакуумной дуги при коммутации тока. Примененная в известной ВДК экранная система достаточна, чтобы обеспечить необходимую электрическую прочность внутренней изоляции, а в случае возникновения повторного пробоя исключить выдувание вакуумной дуги на центральный экран, который охватывает контакты. Недостатком такой конструкции экранной системы является то, что она подходит только для ВДК с небольшим, не более 20 мм, ходом контактов и ограничивается классом напряжения 35 кВ. Но в ВДК на более высокое, чем 35 кВ, напряжение для обеспечения электрической прочности внутренней изоляции ход контактов требуется увеличить до 40 мм и более. В этом случае, то есть при ходе контактов более 40 мм, недостатком экранной системы с центральным экраном, который охватывает контакты, является высокая вероятность выдувания поперечным магнитным полем на центральный экран вакуумной дуги в случае отключения токов короткого замыкания и в случае возникновения повторного пробоя между контактами. Эмпирически показано, что выдувание вакуумной дуги на центральный экран приводит к его прожигу отключаемой дугой и влечет за собой замыкание дугой контактов через центральный экран, т.е. дуга горит по пути: один из контактов - центральный экран - другой контакт. Как правило, в этом случае происходит отказ отключения тока ВДК.The VDK type KDV-35, produced by the Russian industry, is widely known, the journal "Electrotechnics" No. 9, 2001, p. 22. The electrical strength of the internal insulation of a known VDK is ensured by a distance equal to (17.5 ± 5) mm between the arcing contacts and the screening system of five screens, of which three are insulated and two are electrically connected to the arcing contacts. Screens are designed to protect sections of the insulating body from metallization by contact erosion products when currents are disconnected. The central screen of the VDK is soldered between the sections of the case and covers the contacts. Two other insulated screens are soldered between other sections of the insulating body and, together with screens that are electrically connected to the arcing contacts, protect the sections of the insulating body from metallization by contact erosion products arising under the action of a vacuum arc during current switching. The screen system used in the known VDK is sufficient to ensure the required electric strength of the internal insulation, and in the event of a repeated breakdown, to exclude the blowing out of the vacuum arc onto the central screen that covers the contacts. The disadvantage of this design of the screen system is that it is only suitable for VDK with a small, not more than 20 mm, contact travel and is limited to a voltage class of 35 kV. But in VDK for a voltage higher than 35 kV, to ensure the electrical strength of the internal insulation, the contact travel must be increased to 40 mm or more. In this case, that is, with a contact path of more than 40 mm, the disadvantage of a screen system with a central screen that covers the contacts is a high probability of blowing out by a transverse magnetic field onto the central screen of the vacuum arc in the event of short-circuit currents disconnection and in the event of a repeated breakdown between the contacts ... It has been empirically shown that blowing out a vacuum arc onto the central screen leads to its burning by the cut-off arc and entails the arc closing of the contacts through the central screen, i.e. the arc burns along the way: one of the contacts - the center shield - the other contact. As a rule, in this case, there is a failure to turn off the current VDK.

Известна экранная система из пяти экранов ВДК на 170 кВ с ходом контактов 70 мм, Jaeseop Ryu, Young-Geun Kim, Jongwoong Choi, Seokwon Park, The Experimental Research of 170 kV VCB Using Single-Break Vacuum Interrupter, XXV-th ISDEIV, Tomsk, 2012, c. 493-496. В известном техническом решении три экрана изолированы, а два экрана имеют электрическое соединение с дугогасительными контактами. При этом, центральный экран охватывает не дугогасительные контакты, а два других экрана, которые охватывают каждый свой контакт.Применение такого расположения экранов вокруг межконтактного промежутка несколько увеличивает электрическую прочность ВДК. Однако, произвольная установка экранов, не может гарантированно предохранить центральный экран от выдувания на него вакуумной дуги или предотвратить путь электрической дуги: один из контактов - экран, охватывающий этот контакт, - другой экран - другой контакт. Важным условием успешного отключения тока ВДК является правильный выбор соответствующих расстояний между дугогасительными контактами и между смежными, соседними экранами, т.е. эти расстояния должны быть должным образом скоординированы между собой.Known screen system of five VDK screens for 170 kV with a contact travel of 70 mm, Jaeseop Ryu, Young-Geun Kim, Jongwoong Choi, Seokwon Park, The Experimental Research of 170 kV VCB Using Single-Break Vacuum Interrupter, XXV-th ISDEIV, Tomsk , 2012, p. 493-496. In the known technical solution, three screens are insulated, and two screens are electrically connected to arcing contacts. At the same time, the central screen does not cover the arcing contacts, but two other screens, which cover each of its contacts. The use of such an arrangement of screens around the contact gap somewhat increases the electrical strength of the VDK. However, arbitrary installation of screens cannot guarantee to protect the central screen from blowing a vacuum arc onto it or prevent the path of an electric arc: one of the contacts is a screen covering this contact, the other screen is another contact. An important condition for the successful disconnection of the VDK current is the correct choice of the appropriate distances between the arcing contacts and between adjacent, adjacent screens, i.e. these distances must be properly coordinated with each other.

Целью изобретения является повышение надежности отключающей способности высоковольтной вакуумной дугогасительной камеры, повышение надежности работы высоковольтной ВДК.The aim of the invention is to improve the reliability of the breaking capacity of the high-voltage vacuum interrupter, to increase the reliability of the high-voltage VDK.

Техническим результатом изобретения является разработка конструктивного исполнения экранной системы, повышающей надежность работы высоковольтной вакуумной дугогасительной камеры, при которой исключается возможность выдувания на экранную систему вокруг межконтактного промежутка так называемой длинной контрагированной вакуумной дуги, через которую протекает ток короткого замыкания или повторного пробоя.The technical result of the invention is the development of the design of the screen system, which increases the reliability of the high-voltage vacuum arc extinguishing chamber, which excludes the possibility of blowing out onto the screen system around the contact gap of the so-called long contracted vacuum arc through which the short-circuit or repeated breakdown current flows.

Поставленная цель и требуемый технический результат достигаются за счет того, что экранная система исполнена для высоковольтной вакуумной дугогасительной камеры, которая содержит секционированный диэлектрический корпус с торцевыми фланцами, герметизирующими ее внутренний объем, и, по меньшей мере, два дугогасительных контакта, имеющих гальванические контакты с соответствующими им торцевыми фланцами и выполненных с возможностью линейного перемещения друг относительно друга до расстояния d, необходимого для дугогашения. Экранная система расположена вокруг зоны нахождения дугогасительных контактов и состоит из четырех, но не ограничиваясь этим, экранов, выполненных в виде тел вращения: центрального, двух смежных и дополнительного. Образующие смежных экранов имеют ступенчатую форму, и смежные экраны охватывают дугогасительные контакты, образуя кольцевые зазоры S₁ и S₂ между контактом и соответствующим ему экраном. Центральный экран охватывает смежные экраны, образуя с ними минимальный кольцевой зазор S₃. Дополнительный экран выполнен в виде осесимметричной детали типа обечайки, расположен внутри центрального экрана и соединен с ним гальванически. Все экраны экранной системы не имеют гальванического контакта с дугогасительными контактами, смежные экраны и центральный экран впаяны между секциями диэлектрического корпуса. Ширина кольцевых зазоров между торцевыми поверхностями смежных экранов, ширина кольцевых зазоров между смежными экранами и боковыми поверхностями дугогасительных контактов, минимальная ширина кольцевых зазоров между центральным и смежными экранами, а также расстояние между дугогасительными контактами должны удовлетворять условиям:The stated goal and the required technical result are achieved due to the fact that the screen system is made for a high-voltage vacuum arc extinguishing chamber, which contains a sectioned dielectric housing with end flanges that seal its internal volume, and at least two arcing contacts having galvanic contacts with corresponding them with end flanges and made with the possibility of linear movement relative to each other up to the distance d required for arc extinguishing. The screen system is located around the zone where the arcing contacts are located and consists of four, but not limited to, screens made in the form of bodies of revolution: central, two adjacent and additional. The generators of adjacent screens have a stepped shape, and the adjacent screens cover the arcing contacts, forming annular gaps S ₁ and S ₂ between the contact and the corresponding screen. The central screen covers adjacent screens, forming a minimum annular gap S ₃ with them. The additional screen is made in the form of an axisymmetric shell-type part, located inside the central screen and galvanically connected to it. All screens of the screen system do not have galvanic contact with arcing contacts, adjacent screens and the central screen are soldered between sections of the dielectric housing. The width of the annular gaps between the end surfaces of adjacent screens, the width of the annular gaps between adjacent screens and the side surfaces of the arcing contacts, the minimum width of the annular gaps between the central and adjacent screens, as well as the distance between the arcing contacts must satisfy the conditions:

S≈2/3⋅d;S≈2 / 3⋅d;

S₁≈S₂≈S₃≈0,5⋅d,S ₁ ≈S ₂ ≈S ₃ ≈0.5⋅d,

где d - расстояние между дугогасительными контактами;where d is the distance between the arcing contacts;

S - ширина кольцевых зазоров между торцевыми поверхностями смежных экранов;S is the width of the annular gaps between the end surfaces of adjacent screens;

S₁, S₂ - ширина кольцевых зазоров между смежными экранами и боковыми поверхностями дугогасительных контактов;S ₁ , S ₂ - the width of the annular gaps between adjacent screens and the side surfaces of the arcing contacts;

S₃ - минимальная ширина кольцевых зазоров между центральным и смежными экранами.S ₃ is the minimum width of the annular gaps between the central and adjacent screens.

В электрических сетях с заземленной нейтралью в вакуумных выключателях с одной ВДК в полюсе выключателя возможны пробои, называемые повторными пробоями. После выполнения ВДК операции отключения тока, т.е. после погасания электрической дуги, между контактами ВДК возникает возвращающееся напряжение, которое может вызвать пробой межконтактного или межэкранного промежутков через более, чем 5 мс после успешного отключения тока. При таком времени отсутствия тока (>5 мс) пробой между контактами ВДК происходит тогда, когда расстояние между контактами в основном уже равно их номинальному ходу.In electrical networks with a grounded neutral in vacuum circuit breakers with one VDK in the pole of the circuit breaker, breakdowns, called repeated breakdowns, are possible. After the VDK has been performed, the current shutdown operation, i. E. after the electric arc is extinguished, a returning voltage arises between the contacts of the VDC, which can cause a breakdown of the inter-contact or inter-screen gaps in more than 5 ms after a successful current disconnection. With this time of the absence of current (> 5 ms), breakdown between the contacts of the VDK occurs when the distance between the contacts is basically already equal to their nominal stroke.

В момент пробоя вакуумная дуга всегда является контрагированной. Но при соответствующей конструкции контактов, обеспечивающей достаточное значение аксиальной составляющей магнитного поля (≥4 мТ/ кА), вакуумная дуга через некоторое время переходит из первоначальной контрагированной фазы в многоканальную, так называемую, квазидиффузную фазу. Дуга в квазидиффузной фазе занимает почти всю площадь контактирования контактов, а отключающая способность ВДК в этом случае является максимально возможной.At the moment of breakdown, the vacuum arc is always contracted. But with the appropriate design of the contacts, providing a sufficient value of the axial component of the magnetic field (≥4 mT / kA), the vacuum arc after some time passes from the initial contracted phase into the multichannel, so-called, quasi-diffuse phase. The arc in the quasi-diffuse phase occupies almost the entire contact area of the contacts, and the breaking capacity of the VDK in this case is the maximum possible.

В ВДК с ходом контактов более, чем 40 мм, при так называемой «длинной» дуге, аксиальная составляющая собственного магнитного поля контактной системы ВДК, как правило, уже недостаточна, чтобы перевести вакуумную дугу из возникающей первоначально контрагированной фазы, в многоканальную, квазидиффузную фазу, и дуга остается контрагированной. При этом при «длинной» контрагированной вакуумной дуге отключающая способность ВДК ниже, чем при многоканальной. А сама контрагированная дуга может выдуваться за пределы межконтактного промежутка и перемыкать промежуток между контактами не непосредственно между ними, а, при наличии центрального экрана, охватывающего оба контакта, гореть каскадно. При большом значении тока, протекающего через вакуумную дугу, как это есть при отключении токов короткого замыкания, по значению соизмеримых с номинальным током отключения ВДК, возможно прогорание экрана и разгерметизация ВДК, если экран, как правило, является одновременно и корпусом ВДК.In a VDK with a contact travel of more than 40 mm, with a so-called "long" arc, the axial component of the intrinsic magnetic field of the VDK contact system, as a rule, is no longer sufficient to transfer the vacuum arc from the initially contracted phase to a multichannel, quasi-diffuse phase. and the arc remains contracted. At the same time, with a "long" contracted vacuum arc, the breaking capacity of the VDK is lower than with a multichannel one. And the contracted arc itself can blow out beyond the contact gap and bridge the gap between the contacts not directly between them, but, in the presence of a central screen covering both contacts, burn in cascade. With a large value of the current flowing through the vacuum arc, as is the case when the short-circuit currents are turned off, in value commensurate with the rated shutdown current of the VDK, it is possible for the screen to burn out and the VDK depressurize, if the screen, as a rule, is simultaneously the VDK case.

Эту аварийную ситуацию можно предотвратить, если исключить возможность выдувания контрагированной вакуумной дуги за пределы пространства между контактами.This emergency situation can be prevented by eliminating the possibility of blowing out the contracted vacuum arc outside the space between the contacts.

Настоящее изобретение и его преимущества будут более понятны путем ссылки на последующее описание и прилагаемый чертеж. На чертеже показана схема расположения экранов вокруг межконтактного промежутка для высоковольтных ВДК с ходом контактов d>40 мм. На чертеже: 1 - неподвижный дугогасительный контакт; 2 - подвижный дугогасительный контакт; 3 и 4 - смежные экраны, охватывающие дугогасительные контакты 1, 2, соответственно; 5 - центральный экран, охватывающий смежные экраны 2 и 3; 6 и 7 - секции диэлектрического корпуса высоковольтной ВДК, 8 - дополнительный экран.The present invention and its advantages will be better understood by reference to the following description and the accompanying drawing. The drawing shows a diagram of the arrangement of screens around the contact gap for high-voltage VDK with contact travel d> 40 mm. In the drawing: 1 - fixed arcing contact; 2 - movable arcing contact; 3 and 4 - adjacent screens covering arcing contacts 1, 2, respectively; 5 - central screen covering adjacent screens 2 and 3; 6 and 7 - sections of the dielectric housing of the high-voltage VDK, 8 - additional screen.

В одном конкретном исполнении, в соответствии с прилагаемым чертежом, экранная система для высоковольтной ВДК работает следующим образом.In one specific implementation, in accordance with the attached drawing, the screen system for the high-voltage VDK operates as follows.

В исходном положении контакты ВДК 1 и 2 замкнуты. При отключении тока подвижный контакт 2 движется вниз (в соответствие с чертежом) и между контактами 1, 2 возникает контрагированная дуга. По мере разведения контактов дуга удлиняется и под воздействием поперечного магнитного поля начинает перемещаться к краю контактов. Если токи имеют номинальное значение и при соответствующей конструкции контактов, дуга из контрагированной фазы переходит в квазидиффузную и при переходе тока через ноль гаснет. Появляющееся возвращающееся напряжение между контактами 1, 2 не может вызвать повторный пробой между контактами, которые к этому моменту разведены на необходимое расстояние d, которое заведомо достаточно для выдерживания восстанавливающегося напряжения. В случае больших токов (токов короткого замыкания) дуга может дойти до края контактов и начнет изгибаться в сторону экранной системы, состоящей из двух смежных экранов 3, 4, охватывающих соответствующие главные контакты 1, 2, и центрального экрана 5, охватывающего смежные контакты 3 и 4. Смежные экраны 3, 4 не имеют гальванической связи, как между собой, так и с центральным экраном 5, потому что впаяны в секции ВДК 6, 7, изолирующие все экраны 3, 4, 5 друг от друга и от контактов 1,2. Все три экрана 3, 4 и 5 не имеют гальванического контакта друг с другом и с контактами 1, 2, впаяны между секциями диэлектрического корпуса 6, 7 для предотвращения электрического пробоя вдоль диэлектрических колец секций ВДК 6, 7 и для их защиты от запыления продуктами эрозии контактов в результате горения вакуумной дуги.In the initial position, contacts VDK 1 and 2 are closed. When the current is turned off, the movable contact 2 moves down (in accordance with the drawing) and a contracted arc arises between contacts 1, 2. As the contacts are separated, the arc lengthens and, under the influence of a transverse magnetic field, begins to move to the edge of the contacts. If the currents have a nominal value and with an appropriate design of the contacts, the arc from the contracted phase passes into the quasi-diffuse phase and extinguishes when the current passes through zero. The emerging returning voltage between contacts 1, 2 cannot cause a repeated breakdown between the contacts, which by this moment are separated by the required distance d, which is obviously sufficient to withstand the recovering voltage. In the case of high currents (short-circuit currents), the arc can reach the edge of the contacts and begin to bend towards the shield system, consisting of two adjacent shields 3, 4, covering the corresponding main contacts 1, 2, and a central shield 5, covering adjacent contacts 3 and 4. Adjacent screens 3, 4 do not have a galvanic connection, both between themselves and with the central screen 5, because they are soldered into sections VDK 6, 7, isolating all screens 3, 4, 5 from each other and from contacts 1,2 ... All three screens 3, 4 and 5 do not have galvanic contact with each other and with contacts 1, 2, they are soldered between the sections of the dielectric body 6, 7 to prevent electrical breakdown along the dielectric rings of the VDK sections 6, 7 and to protect them from dusting with erosion products contacts as a result of burning a vacuum arc.

Экранная система выполнена с дополнительным экраном 8, который представляет собой осесимметричную деталь типа обечайки и расположен внутри центрального экрана 5. Дополнительный экран 8 имеет гальванический контакт с центральным экраном 5 и предохраняет место пайки центрального экрана 5 к секциям 6 и 7 диэлектрического корпуса высоковольтной ВДК.The screen system is made with an additional screen 8, which is an axisymmetric shell-type part and is located inside the central screen 5. The additional screen 8 has a galvanic contact with the central screen 5 and protects the soldering point of the central screen 5 to sections 6 and 7 of the dielectric housing of the high-voltage VDK.

Поперечное магнитное поле может достаточно сильно изогнуть дугу, она может коснуться одного из экранов 3 или 4. Это приведет к тому, что потенциал экрана, которого коснется дуга примет потенциал электрической дуги, но т.к. экран не имеет гальванической связи с другими экранами и расстояние между торцами экранов 3, 4 равное S выбрано равным 2/3d, то вероятность пробоя промежутка S незначительна, т.к. напряжение будет приложено к двум последовательным промежуткам S и S₁ или S и S₂, которые в сумме больше расстояния d между контактами 1 и 2, т.к. эти промежутки выбираются из соотношений S≈2/3d, a S₁≈S₂≈0f5d. Пробой промежутка S₃ в этом случае также маловероятен, т.к. дуга вначале должна перекрыть промежуток S, что, как сказано выше, маловероятно, и только потом продвигаться к экрану 5, отдаленному от смежных экранов 3, 4 на расстояние S₃≈0,5d. Скорость распространения электрической дуги ограничена, расстояние до центрального экрана 5 равно ≈d, ток имеет синусоидальный характер с полупериодом 10 мс, что в совокупности приведет к его отключению, а значит и к обрыву электрической дуги до момента распространения электрической дуги каскадным путем от контактов 1, 2 сначала на один из смежных экранов 3, 4, а потом - до центрального экрана 5.The transverse magnetic field can bend the arc quite strongly, it can touch one of the screens 3 or 4. This will lead to the fact that the potential of the screen, which the arc touches, will assume the potential of the electric arc, but since the screen has no galvanic connection with other screens and the distance between the ends of screens 3, 4 equal to S is chosen equal to 2 / 3d, then the probability of breakdown of the gap S is insignificant, since voltage will be applied to two consecutive gaps S and S ₁ or S and S ₂ , which in total are greater than the distance d between pins 1 and 2, since these intervals are selected from the ratios S≈2 / 3d, and S ₁ ≈S ₂ ≈0f5d. Breakdown of the S ₃ gap is also unlikely in this case, since the arc should first cover the gap S, which, as mentioned above, is unlikely, and only then move to the screen 5, which is distant from the adjacent screens 3, 4 at a distance S ₃ ≈0.5d. The speed of propagation of the electric arc is limited, the distance to the central screen 5 is equal to ≈d, the current has a sinusoidal character with a half-period of 10 ms, which together will lead to its shutdown, and therefore to the breakdown of the electric arc until the moment the electric arc propagates in a cascade way from contacts 1, 2, first to one of the adjacent screens 3, 4, and then to the central screen 5.

Способность предлагаемой конструкци ВДК предотвращать выход вакуумной дуги на центральный экран 5, который возможен при повторном пробое межу контактами 1 и 2, достигается определенным расположением экранной системы с полученными эмпирическим путем значениями расстояний между экранами: смежными и центральным и боковыми поверхностями дугогасительных контактов, а место пайки защищено от дуги дополнительным экраном 8. Предлагаемые пространственное расположение экранной системы с определенными расстояниями между экранами и дугогасительными контактами затрудняет выход дуги на центральный экран 5, причем, чем меньше длина промежутка S, тем более эффективна экранировка центрального экрана 5 смежными экранами 3 и 4. Однако при отключенном положении выключателя с уменьшением размера промежутка S возрастает вероятность пробоя этого промежутка под воздействием напряжения грозового импульса. Поэтому для размеров кольцевых зазоров S, S₁, S₂, S₃ необходимо выбрать компромиссные значения, при которых и дуга не будет выдуваться на центральный экран 5, и пробой этих промежутков при воздействии грозового импульса будет исключен:The ability of the proposed design of the VDK to prevent the exit of a vacuum arc on the central shield 5, which is possible with repeated breakdown between contacts 1 and 2, is achieved by a certain location of the shield system with empirically obtained values of the distances between the screens: adjacent and central and lateral surfaces of the arcing contacts, and the soldering point protected from the arc by an additional screen 8. The proposed spatial arrangement of the screen system with certain distances between screens and arcing contacts makes it difficult for the arc to reach the central screen 5, and the shorter the gap length S, the more efficient the shielding of the central screen 5 by adjacent screens 3 and 4. However when the switch is off, with a decrease in the size of the gap S, the probability of breakdown of this gap increases under the influence of the voltage of the lightning impulse. Therefore, for the dimensions of the annular gaps S, S ₁ , S ₂ , S _3, it is necessary to choose compromise values at which the arc will not be blown out onto the central screen 5, and the breakdown of these gaps when exposed to a lightning impulse will be excluded:

S≈2/3d;S≈2 / 3d;

S₁≈S2≈S₃≈0,5d,S ₁ ≈S2≈S ₃ ≈0.5d,

где: d - расстояние между дугогасительными контактами;where: d is the distance between the arcing contacts;

Таким образом, использование конструктивных особенностей приведенной экранной системы с дополнительным экраном и определенными расстояниями между экранами и дугогасительными контактами, повышает надежность работы высоковольтной вакуумной дугогасительной камеры, повышает надежность отключающей способности ВДК, полностью исключая возможность выдувания на экранную систему вокруг межконтактного промежутка так называемой длинной контрагированной вакуумной дуги, через которую протекает ток короткого замыкания или повторного пробоя.Thus, the use of the design features of the reduced screen system with an additional screen and certain distances between screens and arcing contacts increases the reliability of the high-voltage vacuum interrupter chamber, increases the reliability of the VDK's breaking capacity, completely eliminating the possibility of blowing out onto the screen system around the contact gap of the so-called long contracted vacuum an arc through which a short-circuit or re-breakdown current flows.

Claims

A screen system for a high-voltage vacuum interrupter chamber, containing a sectioned dielectric housing with end flanges sealing its internal volume, and at least two arc-extinguishing contacts having galvanic contacts with corresponding end flanges and made with the possibility of linear movement relative to each other up to a distance d, required for arcing, is located around the zone where the arcing contacts are located and consists of four, but not limited to, screens made in the form of bodies of revolution: central, two adjacent and additional, and the generators of adjacent screens have a stepped shape, and adjacent screens cover the arcing contacts, forming annular gaps S ₁ and S ₂ between the contact and the corresponding screen, in addition, the central screen covers adjacent screens, forming with them a minimum annular gap S ₃ , and the additional screen is made in the form of an axisymmetric shell-type part, located inside the central screen and galvanically connected to it, while all screens of the screen system do not have galvanic contact with arcing contacts, adjacent screens and the central screen are soldered between sections of the dielectric housing, and the width of the annular gaps between the end surfaces of adjacent screens, the width of the annular gaps between adjacent shields and lateral surfaces of the arcing contacts, the minimum width of the annular gaps between the central and adjacent screens, as well as the distance between the arcing contacts must satisfy the conditions

S≈2 / 3⋅d;

S ₁ ≈S ₂ ≈S ₃ ≈0.5⋅d,

where d is the distance between the arcing contacts;

S is the width of the annular gaps between the end surfaces of adjacent screens;

S ₁ , S ₂ - the width of the annular gaps between adjacent screens and the side surfaces of the arcing contacts;

S ₃ is the minimum width of the annular gaps between the central and adjacent screens.