Вакуумный коммутационный аппарат

 

Изобретение относится к электротехнике. Цель изобретения - повышение надежности и ресурса работы, улучшение временных характеристик и уменьшение энергопотребления. Привод аппарата состоит из закрепленной на корпусе дугогасительной камеры обоймы, в которой установлены две группы сегнетокристаллов или пьезокристаллов, которые механически связаны со штоком аппарата и электрически связаны со схемой управления. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (st)s Н 01 Н 33/66

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4698542/07 (22) 31.05.89 (46) 07.08.91. Бюл, М 29 (71) Абаканский филиал Красноярского политехнического института (72) И.И.Вишневецкий, Е.Я,Глушкин, А.Г.Никифоров, В.Б.Тармаев и Г.Н.Чистяков (53) 621.316.524 (088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

N . 546049, кл. Н 01 1 41/00, 1968.

Авторское свидетельство СССР

М 677022, кл, Н 01 К 33/66, 1979.

Изобретение относится к электротехнике, конкретно к устройствам с вакуумными камерами для коммутации силовых электрических цепей.

Цель изобретения — повышение надежности и ресурса работы, улучшение временных характеристики и уменьшение энергопотребления.

На фиг. 1 представлена конструкция предлагаемого вакуумного коммутационного аппарата; на фиг. 2 — блок-схема управления привода аппарата.

Вакуумный выключатель (фиг. 1) содержит вакуумную дугогасительную камеру 1, шток 2, связанный с подвижным контактом

3 камеры 1, привод 4, который состоит, на° пример, не менее чем двух групп пьезо- или сегнетокристаллов 6 и б, установленных в обойме 7, закрепленной с вакуумной камерой 1. Кристаллы 5 и 6 связаны также со штоком 2 и схемой 8 управления, на первый вход которой поступает управляющий сигЯ2„» 1669010 А1 (54) ВАКУУМ Н ЫЙ КОММУТАЦИОННЫЙ

АППАРАТ (57) Изобретение относится к электротехнике. Цель изобретения — повышение надежности и ресурса работы, улучшение временных характеристик и уменьшение энергопотребления. Привод аппарата состоит из закрепленной на корпусе дугогасительной камеры обоймы, в которой установлены две группы сегнетокристаллов или пьезокристаллов, которые механически связаны со штоком аппарата и электрически связаны со схемой управления. 2 ил. нал "Включено-отключено". На штоке 2 расМе положена пружина 9, которая одним концом упирается в кольцо 10 штока 2, а другим — в обойму 7.

Схема управления вакуумным электрическим аппаратом содержит генератор 11, формирователь 12 импульсов напряжения, 0 датчик 13 замыкания контактов, блок 14 за- Q держки и не менее двух усилителей 15 и 16, С) нагруженных на соответствующие группы а кристаллов 5 и 6, Усилители 15 и 16 своими С1 входами подключены к формирователю 12.

На его первый вход, являющийся входом схемы управления, поступает сигнал "Включено-отключено". а к второму входу подключен выход генератора 11. На третий вход через блок 14 задержки подключен датчик

13 замыкания контактов.

Аппарат работает следующим образом.

При поступлении сигнала включения на формирователь 2, например единичного сигнала Оз, происходит разрешение про1669010

iр II хождения импульсов U> и Uz с генератора

11 на выходы формирователя 12, которые поступают на входы усилителей 15 и 16 и усиливаются до необходимого уровня. В этот момент происходит движение штока 2 (фиг.1) и сближение контактов камеры 1, В момент касания подвижного контакта 3 с неподвижным контактом камеры 1 вырабатывается импульс U4 датчиком 13 замыкания контактов, который задерживается блоком 14 задержки и поступает на вход формирователя 12. В этот момент времени (после замыкания контактов) происходит поджатие контактов и на выходе формирователя 12 (фиг.2) появляются сигналы удержания. Таким образом, контакты камеры 1 удерживаются во включенном состоянии необходимое время. Для отключения достаточно подать на формирователи 12 команду отключения, т,е. нулевой уровень импульса

Оз, После этого снимаются импульсы напряжения U> и Ор и аппарат отключается.

В одном иэ вариантов привод вь,полнен с использованием сегнетоэлементов, набранных в пакет из 20 штук диаметром 40 мм.

Рабочий ход, с учетом поджатия, составляет

9 мм (поджатие 4 мм), что достаточно для коммутации напряжения 3 кВ, Схема управления выполнена на микросхемах и мощных выходных транзисторах.

Применение пьезо- или сегнетоэлектрического привода и схемы управления позволяет добиться стабильности времени включения выключателя при постоянной частоте переключения вибрирующих элементов, а значит, и повысить надежность работы выключателя в целом, За счет очень малой инерционности привода, эа малое время возможно отключить выключатель при включении на короткое замыкание, Привод имеет высокую стабильность скорости и времени замыкания контактов.

По сравнению с электродинамическим приводом значительно снижается потребляе5

40 мая мощность при одинаковых скоростях и усилиях. При напряжении 250 B импульсов управления ток потребления 0,3 А, При использовании привода в вакуумных выключателях нет необходимости в механизме свободного расцепления, эа счет чего существенно повышается надежность и увеличивается ресурс привода, а значит, и выключателя в целом. Количество циклов

"Включено-отключено" увеличивается в 10 раз, Формула изобретения

Вакуумный коммутационный аппарат, содержащий вакуумную дугогасительную камеру, шток, соединенный одним концом с подвижным контактом камеры и связанный сприводом,отличающийся тем,что, с целью повышения надежности и ресурса работы, улучшения временных характеристик и снижения энергопотребления, привод выполнен шаговым электретным, состоящим по крайней мере иэ двух групп пьезокристаллов или сегнетокристаллов, установленных в обойме, закрепленной на корпусе указанной дугогасительной камеры и установленной коаксиально вокруг указанного штока, причем сегнето- или пьезокристаллы привода механически связаны с указанным штоком и электрически связаны с дополнительно введенной схемой управления приводом, содержащей генератор, формирователь импульсов напряжения, датчик замыкания контактов, блок задержки и по крайней мере два усилителя, выходы которых подключены к соответствующим группам кристаллов, а входы которых пОдключены к соответствующим выходам формирователя, первый вход которого предназначен для подачи сигнала управления, второй вход которого подключен к выходу укаэанного генератора, а к третьему входу которого подключен через укаэанный блок задержки указанный датчик замыкания контактов, 1669010

1669010

Фиг. 2

Редактор М. 6ланар

Составитель Ю.Торшин

Техред М.Моргентал Корректор M. Кучерявая

Производственнб-издательский ма бинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101

38каа 2657 Тираж Я у Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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