Неподвижный контакт электрического коммутационного аппарата

 

Изобретение относится к электротехнике . Целью изобретения является повышение надежности охлаждения путем интенсификации теплоотвода и упрощение технологии изготовления. Устройство содержит контактодержатель (КД) 1, контакт-детали 2, систему охлаждения неподвижного контакта посредством тепловой трубки с испарительной камерой (ИС) 3, которая выполнена в виде полости в теле КД 1, камерой конденсации А с радиатором 5, паровым каналом 7 с капиллярной сие- g темой 8. Корпус тепловой трубки (КТТ)

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU» 457 7 А1 (51)4 Н 01 Н 1/62

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ HOMHTET пО изОБРетениям и (лнРь)тиям

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4256416/24-07 (22) 04.06.87 (46) 07.02.89. Бюл. У 5 (71) Всесоюзный научно"исследовательский, проектно-конструкторский и технологический институт низковольтного аппаратостроения (72) Э.С. Аристов, В.С. Букин, Г.Н. Гапоненко и К.К. Нимитоков (53) 621.3.066.6(088.8) (56) Патент США У 3662137, кл. 200-66К, 1972.

Кошкин Н.И., Шир .авич М.Г. Справочник по элементарной изике. — М.:

Наука, 1972, с. 256.

Авторское свидетельство СССР

У 589631, кл. Н 01 Н 1/62, 976.

1Ю (54) НЕПОДВИЖНЫЙ КОНТАКТ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО КОММУТАЦИОННОГО АППАРАТА (57) Изобретение относится к электротехнике ° Целью изобретения является повышение надежности охлаждения путем интенсификации теплоотвода и упрощение технологии изготовления.

Устройство содержит контактодержатель (КД) 1, контакт-детали 2, систему охлаждения неподвижного контакта посредством тепловой трубки с испарительной камерой (ИС) 3, которая выполнена в виде полости в теле КД 1, камерой конденсации 4 с радиатором 5, паровым каналом 7 с капиллярной сис- ф темой 8. Корпус тепловой трубки (КТТ) 1457007 выполнен составным. В качестве КТТ использованы КД 1 с ИС 3, соединенной каналом с одной из поверхностей

КД 1., и металлическая трубка., (MT) 9, которая установлена одним концом в этом канале с обеспечением герметичного соединения с КД 1. У другого конца MT 9 во внутренней полости

Изобретение относится к электротехнике, а именно к контактным системам и токоведущим частям сильноточных электрических аппаратов с устройствами охлаждения. 5

Цель изобретения — повышение эффективности охлаждения путем интенсификации теплоотвода и упрощение технологии изготовления.

На фиг. 1 представлен неподвижный

10 контакт, общий вид; на фиг. 2— контактная система электрического аппарата с предлагаемым неподвижным контактом, общий вид.

Неподвижный контакт электрического коммутационного аппарата содержит контактодержатель 1 неподвижного контакта, на котором установлены .контакт-детали 2, систему охлаждения неподвижного контакта посредством тепловой трубки с испарительной камерой 3, выполненной в виде полости в теле контактодержателя 1 неподвиж- ного контакта, расположенной в непосредственной близости от. места крепления контакт-деталей 2, камерой 4 конденсации с радиатором 5, внутренними ребрами 6, и паровым каналом 7 с капиллярной системой 6. Корпус тепловой трубки выполнен составным. В качестве корпуса тепловой 1грубки использованы контактодержатель 1 неподвижного контакта с испарительной камерой 3, которая соединена каналом с одной из поверхностей контактодержателя 1, и металлическая трубка 9, которая установлена одним концом в этом канале с обеспечением герметичного соединения с контактодержателем

1. У второго конца металлической трубки 9 в ее внутренней полости выполнена камера 4 конденсации с внутренними ребрами 6, как одно целое с ее стенками. выполнена камера конденсации 4 с внутренними ребрами 6, как одно целое с ее стенками. Капиллярная сис1 тема выполнена из материала с коэффициентом теплопроводности в (5-8)"

« 10 раз меньше, чем коэффициент теплопроводности материала тепловой трубки. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

Испарительная камера 3 сообщается с поверхностью контактодержателя неподвижного контакта с помощью канала, который герметично закрыт сменной заглушкой 10, с прокладкой 11, выполненной в виде винта. B испарительной камере 3 помещен теплоноситель 12.

На конце трубки со стороны камеры

4 конденсации выполнена сменная заглушка 13 с прокладкой 14, выполненной в виде винта, также обеспечивающая возможность герметизации. Капиллярная система выполнена из материала с коэффициентом теплопроводности в (5-8) ° 10з раз меньше, чем коэффициент теплопроводности материала корпуса тепловой трубки 3, в связи с чем, согласно закону Фурье, теплопередача через стенки. капиллярной системы в тело контактодержателя существенно уменьшится и, следовательно, будет исключен дополнительный нагрев контактодержателя.

Таким материалом может быть, например, войлок асбестовый, вата стеклянная, пенопласт.

Предлагаемый неподвижный контакт может быть использован в контактной системе сильноточного автоматического выключателя, при этом на нижнем выводе 15 полюса автоматического выключателя с помощью шарнира

16 установлены главные подвижные контакты 17 с контакт-деталями 18 и подвижные дугогасительные контакты 19 с контакт-деталями 20. На контактодержателе 1 установлены контакт-детали 21 дугогасительных контактов и верхний вывод 22.

Неподвижный контакт электрического коммутационного аппарата работает следующим образом.

1457007.5

Тепло, выделяющееся на переходном сопротивлении коммутирующих контактдеталей 18 и 2, поступает в испарительную камеру 3 и нагревает теплоноситель 12, находящийся в ней, до температуры кипения, в результате чего теплоноситель 12 испаряется в объем парового канала и камеры конденсации и переходит в состояние насыщенного пара, при этом вследствие перепада давления парообразной фазы теплоносителя 12 между зонами испарительной камеры 3 и камеры 4 конденсации из-за разницы его температуры в этих зонах он подается по паровому каналу 7 в камеру 4 конденсации, где и отдает полученное тепло через ее внутреннюю поверхность наружному радиатору 5.

Охлажденный таким образом теплоноситель 12 конденсируется и по порам капиллярной системы 8 подается в испарительную камеру 3, завершая тем самым рабочий цикл тепловой трубки.

Отведенное таким образом тепло, выделенное на коммутирующих контактдеталях 2, приводит к снижению температуры контактодержателя, вывода неподвижного контакта и остальных токоведущих частей а олюса сильноточного автоматического выключателя.

Для обеспечения герметизации устройства и обеспечения возможности периодического осмотра уста;,» лены заглушки 10 и 13, выполненные в виде винтов.

Таким образом, по сравнению с известным предлагаемое устройство позволяет интенсифицировать теплоотвод за счет уменьшения теплопередачи в тело контактодержателя и повышения интенсивности теплосъема в камере конденсации с внутренними ребрами, при этом капиллярная система из материала с низким коэффициентом теплопроводности препятствует распростра, нению тепла, выделяющегося на коммутирующих контактах, из парового канала через структуру капиллярной системы в тело контактодержателя неподвижного контакта и сдерживает тем самым его дополнительный наг Рев, кроме того, внутренние ребра камеры конденсации существен- . но увеличивают ее поверхность, на которой. происходит процесс теплообмена теплоносителя со стенками ка15

55 меры и его конденсация. Увеличение поверхности теплообмена ведет к ускорению процесса охлаждения теплоносителя и, следовательно, к интенсификации процесса охлаждения контактодержателя.

Упрощение технологии изготовления предлагаемого устройства достигается за счет того, что устройство состоит из отдельных частей и деталей; позволяющих производить их изготовление и сборку на обычном оборудовании. изобретения

Формула

1, Неподвижный контакт электрического коммутационного аппарата, содержащий контактодержатель, контакт-детали, укрепленные на контактодержателе, и систему охлаждения в виде тепловой трубки с корпусом

Ф и испарительной камерой, камерой конденсации с радиатором и паровым каналом с капиллярной системой, соединяющим испарительную камеру с камерой конденсации, при этом испарительная камера выполнена в виде полости в теле контактодержателя и расположена рядом с местом крепления контакт-деталей, а капиллярная система расположена внутри корпуса тепловой трубки, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью повышения эффективности охлаждения путем интенсификации теплоотвода и упрощения технологии изготовления, он снабжен металлической трубкой, в контактодержателе выполнено отверстие, соединенное с испарительной камерой, металлическая трубка установлена одним концом в отверстии контактодержателя, а на другом конце металлической трубки, соединенном с радиатором, в ее внутренней полости размещена камера конденсации с внутренними ребрами, выполненными за одно целое со стенками металлической трубки, капиллярная система выполнена из материала с коэффициентом теплопроводности в (5-8) 10 раэ меньше, чем коэффициент теплопроводности материала корпуса тепловой трубки, при этом корпус тепловой трубки выполнен в виде герметично соединенных между собой контактодержателя и металлической трубки.

2. Контакт по п. 1, о т л и— ч а ю шийся тем, что он снабжен

Z0

1У

18

1б

Составитель В. Коносов

Техред M.Õîäàíè÷, Корректор С. Р1екмар

Редактор С. Пекарь

Заказ 7555/50 Тираж 694 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. ужгород, ул. Проектная, 4

5 1457007 6 сменной заглушкой, а в контактодер- 3. Контакт по и. 1, о т л и ч а— жателе выполнен канал, соединяющий ю шийся тем, что он снабжен наружную поверхность контактодержа- сменной заглушкой, которая установтеля r испарительной камерой при- лена на конце металлической трубки

5 чем выполнен с возможностью герметич- с воэможностью герметизации камеры ного закрывания сменной заглушкой. конденсации.