Вакуумный выключатель

 

1. ВАКУУМНЫЙ ВЫКЛЮЧАТЕЛЬ, содержащий корпус, фланцы с закрепленными на них подвижным и неподвиж ным контактами, установленными на токоведутцих стержнях, и узел дополнительного контактного поджатия, о тличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции и снижения габаритовесовых показателей, токоведущий стержень неподвижного контакта вьшолнен полым, снабжен кольцевым упором в нижней части и вертикальными прорезями в верхней части и установлен с зазором во введенной направляющей втулке, закрепленной на фланце, причем в полости токоведуцего стержня размещена лента из материала с термомеханической памятью, один конец которой упирается в неподвижный контакт, а другой закреплен во введенной пластине, размещенной в прорезях и упираиицейся в направляющую втулку, а снаружи токоведущего стержня установлена пружина , одним концом упирающаяся в ука занный кольцевой выступ, а другим во введенную регулировочную шайбу, установленную с зазором на стержне и .упирающуюся в упомянутую пластину. 2. Выключатель по п.1, отличающийся тем, что лента из материала с термомеханической памятью выполнена .S-образной формы. ОС со ь Oi

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

„.Я0.„1089657

3Ш Н 01 Н 33/бб

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСИОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР по делАм изоБРетений и ОтнРцтий (21) 3405919/24-07 (22) 05 ° 03.82 (46) 30.04.84.Бюл. h> 16 (72) А.Е.Климчук и С.А.Стюхин (71) Минусинское отделение Всесоюзного электротехнического института им. В.И.,!!енина (53) 62!.328.524(088.8) (56) l. Патент США Р 3529111, кл. 200-166, 1968.

2. Авторское свидетельство СССР

l! 284090, кл. Н Ol Н 33/66, 1969.

3. Авторское свидетельство СССР

Ф 7737?1, кл. Н Ol Н 33/66, 1980 (прототип). (54)(57) 1. ВАКУУ!ЕЙНЫЙ ВЫКЛЮЧАТЕЛЬ, содержащий корпус, фланцы с закрепленными на них подвижным и неподвижным контактами, установленными на токоведущих стержнях, и узел дополнительного контактного поджатия, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью упрощения конструкции и снижения габаритовесовых показателей, токоведущий стержень неподвижного контакта выполнен полым, снабжен кольцевым упором в нижней части и вертикальными прорезями в верхней части и установлен с зазором во введенной направляющей втулке, закрепленной на фланце, причем в полости токоведущего стержня размещена лента из материала с термомеханической памятью, один конец которой упирается в неподвижный контакт, а другой закреплен во введенной пластине, размещенной в прорезях и упираиищейся в направляющую втулку, а снаружи токоведущего стержня установлена пружина, одним концом упирающаяся в указанный кольцевой выступ, а другим во введенную регулировочную шайбу, установленную с зазором на стержне и упирающуюся в упомянутую пластину.

2. Выключатель по п.l о т л и— ч а ю шийся тем, что лента из материала с термомеханической памятью выполнена,S-образной формы.

"08965?

Изобретение относится к электротехнике, а конкретно к вакуумным выключателям.

Известны вакуумные выключатели, в которых для уменьшения обратных 5 отскоков контактов и интенсивнос-ти вибраций подвижных систем в момент соударения контактов использу-. ются инерционные демпфирующие устройства. При включении выключателя удар подвижного контакта о неподвижный вызывает волку сжатия, передаваемую инерционному органу, цемпфер которого рассеивает приобретенную кинетическую энергию 1 1). 15

Недостатком данных выключателей является то, что часть запасенной киHpтической энергии от привода выключателя рассеивается..вследствие чего он не обеспечивает устранения отско- 20 ка подвижного контакта при электродинамическом отталкивании в период

Протекания больших токов через выключатель.

Известен также вакуумный выключа- 2S ,тель, у которого при протекании больших токов производится электродинамическое поджатие контактов, зависящее от значения протекающего тока1 2 ).

Однако указанный выключатель не

ЭО исключает механических отскоков подвижных систем и их вибрацию при вкюпочении выключателя на малые токи нагрузки, а это требует дополнительного усилия привода на его отключение. 35

Кроме того, выключатель сложен в изготовлении и не исключает воздействия изгибающего момента па оболочку вакуумной дугогасительной камеры.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является вакуумный, выключатель, содержащий корпус, фланцы с закрепленными на них подвижньм и неподвижным контактами, установленными на токоведущих стержнях, и узел дополнительного поджатия.

В данном выключателе дополнительное поджатие контактов камеры осу56 ществляется под действием силы винтовой пружины, сжимаемой при включении выключателя и установленной на подвижном контакте (3).

Однако в известном вьпслючателе увеличена масса подвижных частей аппарата, что требует больших усилий для развития необходимой скорости (1,5 м/с 1 движения подвижного контакта в течение первых 2-3 мс после размыкания контактов.

Цель изобретения — упрощение конструкции и снижение габариговесовых показателей выключателя за .чет совершенствования узла контак": о -о поджатия.

Поставленная цель достигается тем, что в вакуумном выключателе„ содержащем корпус, фланцы с закрепленными на них подвижным и неподвижным контактами, установленными = =" тотоковедущих стержнях, и узел контактного поджатия, токоведущк, стержень неподвижного контакта выполнен полым, снабжен кольцевым упором и нижней части и вертикальными прорезями в верхней части и установлен с зазором во введенной направляющей втулке, закрейленной на фланце, причем в полости токоведущепо стержня размещена лента из материала с термомеханической памятью, один конец которой упирается в неподвижный контакт, а другой закреплен во введенной пластике, размещенной в прорезях и упирающейся в направляющую втулку, а снаружи токоведущего стержня установлена пружина, одним концом упирающаяся в укаэанный кольцевой выступ, а другим во введенную регулировочную шайбу, установленную с зазором на стержне и упирающуюся в указанную пластину.

Кроме того, лента из материала с термомеханической памятью может быть выполнена $-образной формы.

На чертеже приведена устройство и кинематическая схема вакуумного выключателя.

Выключатель содержит вакуумную дугогасительную камеру. состоящую нз корпуса 1, с двух сторон которого припаяны фланцы 2 и 3„ подвижный 4 и неподвижный 5 контакты, соединенные через сильфоны 6 и ? с фланцами камеры. На токоведущем стержне неподвижного контакта расположена пружина 8 для поджатия контактов, выполнечная иэ теплоустойчивого или жаропрочного материала, которая с одной стороны ограничена кольцевым выступом неподвижного контакта, а с другой — регулировочной шайбой 9, предназначенной для регулировки рабочего усилия пружины 8.

Внутри полого токоведущего стержня неподвижного контакта размещена лента 10 Я-образной формы из мате108965?

3 риала с термомеханической памятью, например из титаноникелевого сплава.

Один конец ленты упирается в неподвижный контакт, а другой закреплен на пластине ll, расположенной в прорези токоведущего стержня и служащей для ограничения хода неподвижного контакта.

Направляющая втулка 12 служит для обеспечения возвратно-поступа- tO тельного движения неподвижного контакта. Подвижный контакт 4 кинематически связан с пружиной !3 отключения и через механизм 14 свободного расцепления с приводом 15 выклю- !5 чателя. Электромагнит 16 служит для освобождения механической связи в механизме свободного расцепления.

Лента 10 имеет S-образную форму при температуре ниже интервала темпе- щ ратур фазового перехода {для титаноникелевого сплава 40 С ), а при темр 0 пературе выше интервала температур фазового перехода (для титаноникелевого сплава 60 С ) лента 10 принимает 25 о, прямолинейную форму.

Выключатель работает следующим образом.

При включении выключателя усилие привода 15 передается подвижному кон- о такту 4, который, перемещаясь, входит в соприкосновение с контактом 5 и продолжая движение, перемещает не;подвижный контакт 5 до упора в пластину 11, обеспечивая тем самым

35 сжатие пружины 8, которая поглощает кинетическую энергию движущихся частей. После остановки подвижного контакта пружина 8, обладающая запасом потенциальной энергии, приобретенным от удара подвижного контакта при включении, производит поджатие контактоВ, необходимое для нормальной работы выключателя при протекании через него номинальных токов.

При протекании через выключатель токов короткого замыкания токоведущие части нагреваются, а вместе с тем происходит разогрев ленты 10. При достижении его температуры 60 С и вы- ше ока стремится приобрести прямолинейную форму, тем самым передавая усилие неподвижному контакту 5 и обеспечивая дополнительное поджатие контактов выключателя. Отключение выключателя производится электромагнитом 16 отключения, который освобождает механическую связь в механизме 14 свободного расцепления, что позволяет взведенной, пружине 13 отключения отключить выключатель.

Применение вакуумного выключателя позволяет уменьшить мощность привода выключателя по сравнению с тем случаем, когда подвижный контакт связан с механизмом привода подпружиненной вставкой. В этом случае кинетическая энергия подвижных частей при включении выключателя не- рассеивается, а переходит в потенциальную энергию демпферной пружины неподвижного контакта и используется для контактного нажатия.

Кроме того, механизм дополнительного поджатия контактов при протекании больших токов прост по конструкции и исключает действие изгибающего момента на оболочку вакуумной дугогасительной камеры по сравнению с устройствами электродинамического поджатия. уменьшение массы подвижных частей выключателя позволяет увеличить среднюю скорость хода подвижного контакта в течение первых 2-3 мс после раэмыкания. что уменьшает износ контактов в начальный момент после размыкания. Это повышает надежность отключения.

Предлагаемый выключатель отличается уменьшенными габаритами, простотой сборки и регулировки и позволяет разгрузить оболочку вакуумной дугогасительной камеры от ударов при включении выключателя.

1089651

Составитель Ю,Торшин

Редактор N.Ðà÷êóëèèeö Техред N,Нади Еорректор Л.Пилипенко

Заказ 2943/49 Тираж 683 Подписное

ВНИИПИ Государственного каиитета СССР по делам изобретений и открытий

ll3035, Мокска, Ж-35, Раушская наб,, д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4