Контактная система

 

КОНТАКТНАЯ СИСТЕМА, преимуществейно для вакуумных электрических аппаратов, содержащая стержневые подвижный и неподвижный контакты со взаимно перпендикул}фными осями, расположенные в магнитном поле, параллельном оси неподвижного контакта, отличающаяся тем, что, с целью увеличения срока службы и снижения коммутационных перенапряжений, подвижным и неподвижным контактами расположен дополнительно введенный охватывающий неподвижный контакт,подпружиненный промежуточный цилиндрический контакт. 9

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

OCOI

РЕСПУБЛИК,SU, 1121714 A зю Н 01 H 33/66

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

В ARTOPCHOMV СВИВВТВВСТВТ вЂ” ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblAO (21) 3552904/24 07 (22) 17. 02. 83 (46) 30. 10. 84. Бюл. 1Ф 40 (72) К.К. Намитоков, С.С. Овчинников и В.Г. Брезинский(71) Харьковский институт инженеров коммунального строительства (53) 62 1.524 (088.8), (56) 1 ° Авторское свидетельство СССР

Ф 163240, кл.. Н 02 С 40/52, 196А.

2. Натент США У 3071667, кл. 200-144, опублик. 1963. (54) (57) КОНТАКТНАЯ СИСТЕМА, преимуществейно для вакуумных электрических аппаратов, содержащая стержневые подвижный и неподвижный контакты со взаимно перпендикулярными осями, расположенные в магнитном поле, параллельном оси неподвижного контакта, отличающаяся тем, что, с целью увеличения срока службы и снижения коммутационных перенапряжений, мезду подвижным и неподвижным контактами расположен дополнительно введенный охватывающий неподвижный контакт,подпружиненный промежуточный цилиндрический контакт.

1 1

Изобретение относится к электротехнике, а именно к низковольтным вакуумным электрическим аппаратам.

Известны контактные системы, в которых для перемещения дуги по контактной поверхности при размыкании контактов используется магнитное поле, создаваемое, в частности, токоподводами, выполненными в виде спиралей, закрученных в противоположные стороны (1) .

Время горения дуги в такой контактной системе относительно велико, что приводит к повышенной электрической эрозии контактных поверхностей.

Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности и достигаемому результату является контактная система, содержащая стержневые подвижный и неподвижный контакты со взаимно перпендикулярными осями, расположенными в магнитном поле, параллельном аси неподвижного контакта Г2).

Электрический контакт в этой контактной системе ограничен большой областью, в которой при размыкании контактов возникает дуга.

Ограниченная область возникновения дуги способствует повышенному износу контактов и соответственно снижению

I срока службы аппарата.

Кроме того, опорная точка электрической дуги, перемещающаяся под действием магнитного поля, дойдя до края подвижного контакта, может не перейти на электрически соединен. ный с ней цилиндр. При этом происхо дит задержка дуги в одной точке поверхности подвижного контакта, что резко увеличивает его износ.

Кроме того, гашение дуги за счет ее растягивания происходит при относительно большом токе, что приводит к коммутационным перенапряжениям, а однократный разрыв цепи не обеспечивает надежного отключения тока.

Цель изобретения — увеличение срока службы и снижение коммутационных перенапряжений.

Поставленная цель достигается тем, что в контактной системе, преимущественно для вакуумных электрических аппаратов, содержащей стержневые подвижный и неподвижный контакты со взаимно перпендикулярными осями, расположенные в магнит121714 2 ном ноле, параллельном оси неподвижного контакта, между подвижным и неподвижным контактами расположен дополнительно введенный охватывающий нЕподвижный контакт подпружиненный промежуточный цилиндрический контакт

Наличие промежуточного цилиндрического контакта увеличивает площадь контактирования, создает условия для плавного перемещения электрической дуги по окружнаСти, обеспечивает двойной разрыв цепи. Это увеличивает срок службы и снижает коммутационные перенапряжения.

На фиг.1 приведена предлагаемая контактная система на фиг.2 — возможный вариант размещения контактной системы в оболочке вакуумной дугогасительной камеры, на фиг. 3 — раз20 рез А-А на фиг.2 иллюстрация относи.тельного направления магнитного (Н) и электрического (Е) полей внутри .промежуточного контакта (стрелки, указывающие направления полей, поставлены условно. Направление каждого из полей может быть и обратным показанному на фиг.3).

Контактная система содержит подвижный контакт 1 с контактной накладкой 2, промежуточный контакт

3 с внешней накладкой 2, промежуточный контакт 3 с внешней контактной накладкой 4, неподвижный контакт 5, основание б промежуточного контакта, расположенное в направляющей втулке 7, и возвратную пружину 8 промежуточного контакта. Контактная система размещена в корпусе 9, с которым подвижный контакт 1 соединен сильфоном 10. Катушка 11 создает магнитное поле Н, направленное параллельно оси неподвижного контакта 5.

Контактная система работает следующим образам.

45 В процессе включения (замыкания цепи) подвижный контакт 1 перемещается вниз, его контактная накладка

2 прижимается к контактной накладке 4 промежуточного контакта 3, основание 6 которого входит глубже во втулку 7, в результате чего внутренняя поверхность промежуточного контакта 3 прижимается к неподвижному контакту 5 вдоль всей длины контакта 3 и цепь оказывается замкнутой. При этом ток протекает по цепи, минуя возвратную пружину

8. При отключении подвижный контакт з 1

1 перемещается вверх, пружина 8 перемещает вслед за ним промежуточный контакт 3. В образовавшемся между неподвижным контактом 5 и промежуточным контактом 3 в зазоре возникает электрическая дуга.

Под действием магнитного поля Н, создаваемого катушкой 11 (на фиг.2 она изображена состоящей из двух секций) и направленного параллельно оси неподвижного контакта 5, опорные точки дуги свободно перемещаются по окружностям внутренней поверхности промежуточного контакта 3 и внешней поверхности неподвижного контакта 5 до момента перехода тока через нуль, сопровождающегося гашением дуги. Сильфон 10 обеспечивает возможность перемещения подвижного контакта

1 без нарушения герметичности корпуса 9.

Приведенный на фиг.2 вариант размещения контактов в камере не исключает других конструктивных решений. В частности, возможен вариант вакуумирования только внутренней полости промежуточного контакта с применением, например, сильфонов, работающих на сдвиг. .Магнитное поле в зазоре между неподвижным и промежуточным контактами может быть усилено введением цилиндрических ферромагнитных сердечников, охватывающих неподвижный контакт за пределами промежуточного контакта.

Введение промежуточного контакта 3, позволяющего постепенно увеличивать зазор по окружности в про12171ч

4 цессе расхождения неподвижного и . промежуточного контактов, не только способствует плавному перемещению опорных точек дуги, но и обеспечивает постепенное уменьшение тока за счет возрастающего частичного выведения частиц плазмы из зоны разрядки путем направления траектории их движения магнитным полем с возвращением

1б на электрод, из которого они эмитированы.

Процесс движения частиц в скрещен ных электрическом и магнитном полях обеспечивает также частичную передачу энергии, накопленной в индуктивности коммутируемой цепи, частицами плазмы, т.е. идет на заряд гидромагнитной емкости (система ведет себя аналогично конденсатору), а часть энергии рассеивается на поверхности контактов.

Поскольку не все частицы плазмы обладают скоростями, обеспечивающими искривление их траектории до воз25 вращения на электрод, может иметь место небольшой остаточный ток, отключение которого осуществляется вторым разрывом цепи на участке между промежуточным и подвижным контактами. Наличие второго контактного промежутка в сочетании со скрещенными магнчтным и электрическим полями допускает отключение не только переэ мещенного, но и постоянного тока.

Предлагаемую контактную систему целесообразно использовать в вакуумных электрических аппаратах с высо.кими требованиями к износостойкости и коммутационным перенапряжениям.

1121714

1121714

Составитель Ю. Торшин

Техред Т,Фанта Корректор:М. Максимишинец

Редактор Н. Горват

Заказ 7989/40

Тираж 682 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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