Контактное устройство

 

1. КОНТАКТНОЕ УСТРОЙС iBO, соцержащее контактный стержень и 111 4 7 в охватьшакший его контакт, состояплй на пвух концентрических наружного н внутреннего и соеадняюшего их коммутационного элементов, отдичающ. е с я тем, чю, с цепью увепвченЕЯ отключающей способности пут.ем повыше кия эпектроцинамическов устойчивости и мех;контактной эпектрнческоб прочнооти , наружный элемент охватывающего контакта снабжен экрешом и изолировав от Бнутрекнего элемента, а коммутапио ный элемент выполнен в вице рша контакт}фуЮишх ламепей U «образной формы, , расположенных межау укааанными концентрическими элементами и соецинекнык оцним концом с наружным ксвцентрическим элементом охватывающего контакта. 1

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

09) (И) 3(д) Н 01 Н 33/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPGHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3457202/24-07 . (22) 24.06.82 (46) 07.10.83. Бкп. Л1 37 (72) К. А. Поздняков, Е. С. AMaposa, P. C. Камалов и Ю. B. Торопчин (71) Всесоюзный эпектротехническнй институт им. В. И. Ленина (53) 621.316.524 (088е 8) (56) 1. Патент Швейцарии Л . 413960, an. 21 С 35/10, 1964, 2. Патент ФРГ hh 1765932, кп. 21 С 40/52, 1970.

3. Патент СССР М 511881,,кп, Н 01 Н 33/04, 1976. (54) (57) 1. KOHTAKTHOE >CTPOACTBO, содержащее контактный стержень и,охватываюц.ий его контакт, состоащий иэ пвух концентрических наружного к внутреннего и соецинаюшего их коммугв ционного эпементов, о т и и ч а ю щ е»е с ятем,,что, с цепью увеничеииа отключающей способности путем повьпае ния эпектроцинамической устойчивости и межконтактной эпектрической прочною ти, нарунжый элемент охватывающего контакта снабжен экраном и изопирован от внутреннего эпемента, а коммутапиов» ный эпемент выполнен в вице раца контактирующих памепей 0 -образной формы,, распопоженных между указанны» ми концентрическими элементами и оое» диненных одним концом с наружным кон- Я центркческим эпементом охватывающего контакта.

1046789

2. Устройство по п. 1, о т п и ч а 3. Устройство по пп. 1 и 2, о т л и ю щ е е с я тем, что; внутренний ч а ю щ е е с я тем что коммутацион» концентрический элемент охватывающего ный элемент выполнен Иэ пружинящего контакта выполнен из материала с M материала с вь:сокой эпектропроводностью, нитными свойствами, например из стали; например из берипиевой бронзы.

Изобретение относится к электротехнике, а именно к контактам скпьноточных коммутационных аппаратов, например, автокомпрессионных элегаэовых вь кпючатепей. 5

Известна конструкция контактов газового выключателя,содержащая два сипло образных контакта, расположенных один относительно другого HB фиксированном расстоянии, и охватывающий подвижной контактный мостик с подпружиненными памепями. Главная особенность этой конструкции состоит в том, что соппообразные контакты выполнены 0 -образ ной формы, обращены перемычками друг к другу и имеют радиальные прорези, образующие ряд жестких петпеобразных памепей. Эта конструкция предназначена преимущественно дпя выкпкчатепей с двумя ступенями, давления 1 $.

Недостатками данной конструкции являются наличие подвижного охватываю щего контактного мостика, а также огра» ниченная электрическая прочность меж» контактного промежутка вследствие исключ щения картины электрического поля острыми кромками указанных прорезей.

Известна конструкция контактного устройства :.цля электрических выкпюча тепей,содержащая два KoHTBKTHblK эле» 36

I мента: жесткой конструкции полый oxsa тывающий контакт и входящий в него трубчать..й контакт, на раэмыкаемом конце которого имеется О -образной формы кольцо, частично разрезанное на ряд петпеобраэных ламелей, причем внутренняя ветвь кольца соединена с трубчать м контактом, а .наружная взаимо. действует с охватывающим контактом 2

Недостатками укаэанного контакта яв- 4О пяются его низкая цугостойкость и ограниченная эпектродинамическая устойчивость, поскольку при отключении цуга возникает и горит преимущественно на конце одной из петпеобразных памепей,,45

2 через которую во время отключения Судет проходить ток короткого замыкания, Эта конструкция имеет также низкий уровень электрической прочности межG контактного промежутка вследствие иска жения картины электрического поля кон» тактирующими концами памепей, а также из эа завихрений потока, создаваемых присущими данной конструкции карманами в 0 -образной конструкции. Кроме того, указанное устройства не позволяет создать эффективную соппообраэную конструкцию охватывающего контакта -лри достаточно большом ходе в контактах.

Наиболее близким к предлагаемому является контактное устройство, содер жащее контактный стержень и охватывающий его контакт, состоящий иэ двух концентрических наружного и внутреннего элементов и соединяющего их коммутали онного элемента, у которого по крайней мере один из контактов выполнен в вице двух концентрических эпементов с коммутационным элементом в вице перемычки во входной части контакта так, что эти элементы образуют U --об»„ разный профиль, в котором направление тока во внутренней части противопопож« но направлению тока в его внешней части, а второй контакт может быть выполнен входящим в охватывающий контакт соппо образной формы, причем соппообраэный контакт частично облицован изоляционным материалом, а его внутренняя и торцовая части разрезаны на ряд элементов - памепей ГЗ ).

Недостатком известной конструкции является низкая эпектродинамическая устойчивость контактного соединения при больших токах короткого замыкания. При увеличении тока КЗ эпектродинамические усилия отталкивания контактов возрастают быстрее, чем усилие нажатия. Нарастанию усилий отталкивания способствует то обстоятепыство, что

3 104678 пинии тока во внутренней части охватывак». щего контакта и во входящем контакте образуют U -образную петпю с бпизко распопоженными ветвями, токи в указан ных элементах текут встречно и, как известно, отталкиваются. Кроме того, прорези на торцовой части охватывающэ го контакта созцают неравномерность .эпектрического попя межцу контактами и снижают эцектрическую прочность меж- lO цу ними.

Цепь изобретения - увеличение отключающей способности путем повышения эпектроцинамической устойчивости контактов и менконтактной электрической прси- 15 ности, Указанная цепь цостигается тем, что в контактном устройстве цпя разрыва электрической цуги наружный элемент охватываюптего контакта снабжен экраном 20 и изапирован от внутреннего эпемента, а коммутационный элемент выполнен в виде ряца контактирутсщих ламепей U образной формы, распопоженных межцу указанными концентрическими эпементами 25 и соециненных оцним концом с наружным концентрическим элементом охватывающего контакта.

Внутренний концентрический элемент охветывак щего кснтакта вь-попнен из 30 материала с магнитными свойствами, например из стапи.

КОммутационный элемент выполнен из пружинящего материала с высокой эпектропровоцностью, например из берипиевой бронзы.

На фиг. 1 показано контактное ycr ройство во включенном положении; на фиг. 2 - то же, в процессе отключения .

У на фиг. 3 - сечение А-A на фиг. 2.

Контактное устройство цпя разрыва электрической цуги соцержит наружный 1 ,и внутренний 2 концентрические элементы, изопировенные шайбами 3 и 4. С наруж- 45 ным элементом 1 соединен экран 5 с цугостойкой накладкой 6, между элементами 1 и

2 расположен коммутационный элемент ! состояпцтй из О -образных пружиняцптх ламепей 7 с ветвями 8 и 9, пугостой- 50 кими наконечниками 10, например,из мецновопьфрамовой композиции. Внутрь охватывающего контакта, состоящего из эпементов, указанных на фиг. 1 позиция ми 1 - 10, входит контактный стер- 55 надень 11. Б некоторых цугогасктепьных устройствах, например,, автокомпрес— сионного типа, стержень 11 проходит

9 4 через соппо 12, направпяющее поток изолированного аппарата 13 (фиг, 2). йетапь 14 из .изоляционного материайй (налример, фтороппаста 4) изппирует охватываюптий контакт от экрана 5, что созцает единственный путь току через

U -образные контакты и обеспечивает путь газовому потоку внутрь контакта.

Контактное устройство во .; Йкпючен нам положении работает спецующим образом.

Ток от внешней цели поцвоцится к элементу 1, преимущественно, со сторо ны, противоположной точке размьткания контактов (возникновение цуги), На RoH» це, наибопее близком упомянутой точке, элемент 1 соецинлется эпектрически и механически с нарунныьи- ветвями 8 (-образных ламелей 7, По U образ ным ламепям 7 через наконечники 10 стержень 11 ток отвоцится во внешнюю цельь. Начальное контактное нажатие обест.ечиввется за счет упругой цеформЬ ции памепей 7. При увеличении тока через контакт межпу эпементом 1 и ветвьт= 8 и межцу ветвями 8 и 9, в которых попарно ток течет в противопо ложных наттравпениях, возникают сипы эпектроцкнамического отталкивания, кото рые увепичивеют контактное нажатие.

Это нажатие всзрастает за счет притяжения ветвей 9 к элементу 2 из магнит» ного матерниада. При резмыкании @та, возникающая ьен;цу оцним из наконечников 10 и стержнем 11, образует вмео» те с током через уквзанный наконечник угловой контур, эпектроцинамические сипы в ккооттоорроомм, цействук:щие на цугу, сцувакт ее внутрь охватываюuего контакта. Втягиванию цуги внутрь контак та 1 - 10 способствуют электроцинамические cHIIbt всзникающие между током дуги и элементом 2, изготовпенньтм из магнитного материала. Этому также способствует поток щтсгасяп.ей среды, направленный так, как это показано стрепкеми Е на фиг. 2. Для формироввния потока испопьзук:тся cQIIJIo 12 и направпяюпий аппарат 13. По мере выхоца стержня 11 из охватывающего котттак та IJ -ебразные ламепи разгибаются и цохоцят цо упора с внутренним.. элементом 2. При. переброске основания цу ги на этот элемент в образутощемся контуре тока эпектромагнитные сипы вновь действуют на эпектрическук. цугу в напраь пении внутрь охватыьакщего контакта.

При этом ток к эпементу 2 поцвоцится

1046789 так, что ток в элементе 2 и в цуге образукт 0 -образную петлю, увепичива ющуюся в направлении от точки размыкания. Поцвоц тока к элементу 2 обеспечивается через все ипи почти все U - 5 образные памели, что снижает их терми ческую н динамическую нагрузку. Контак тное снижение мен цу памепями 7 и элементом 2 обеспечивается как за счет сип упругости памепей, так и за счет указанных Bb .øå эпектроцинсмичес ких сип.

В процессе цугогашения и в отключен ном попожении прорези между наконечни ками 10 нахоцятся внутри зоны экранирования экрана 5 гладкой формы. что повышает эпектрическую прочность меж контактного промежутка.

Дугостойкий материал экрана 5 и, наконечников 10 снижает эрозию, шероховатость и изменение формы этих эпоментов, что обесгечивает бопее высокук:. оцнороцность поля и эпектрическук про ность между контактами. Размеры элемен тов 1 и 2 и пружинящих памепей 7 выбраны так, что в сборе расстояние между ветвями 8 и 9 меньше, чем в свобоцном состоянии, что созцает контактное нажатие между памелями 7 и элементом 2 в отключенном положении (показано на фиг. 2)

Р откпючеином попожении внутренний диаметр msepcrsa, образуемого иа коиечииками 10, на l - 8 мм меньше наружного циаметрв стержня 11. Прж вкпючекии стерн;виь 11 разжимает иа конечники 10 и снимает U -образные пружинящие памели 7 так, что усилие нажатия, опрецепяемое упругими свойствами и размерами памепей 7, возрос. тает.

Прецпагаемая конструкция обпацает вьсокой динамической устойчивостью и повь.шенной электрической прочностью межконтактного промежутка. Кроме того, контактирухщая и экранирующая поверхности охватывающего контакта об падают бопее высокой эрозяонной стойкостью. Значительный хоц (вжим) контак тирук щих элементов U образных амелей обеспечивает более равномерное нажатие прн замкнуть.х контактах цаже при некотором смещении входящего кон» такта.

1046789

Составитепь В. Попова

Рецактор Ю. Ковач Texpea. М. Harb Корректор А. Таско

Заказ 7737/49 Тираж 703 Поп и.оное

ВНИИПИ Госуцарственного комитета СССР по цепам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., ц. 4/5

Фипиап ППП "Патент, r. Ужгороц, уп. Проектная, 4