Контактное устройство вакуумной дугогасительной камеры

Авторы патента:

H01H33/664 - контакты; дугогасящие средства, например дугоотводящие кольца

Владельцы патента RU 2449405:

Холдинговая компания "Новосибирский Электровакуумный Завод - Союз" в форме открытого акционерного общества (RU)

Изобретение относится к электротехнике, а именно к контактным устройствам вакуумных дугогасительных камер, которые используются в сильноточных вакуумных выключателях. Контактное устройство вакуумной дугогасительной камеры содержит подвижный и неподвижный коммутирующие контакты, каждый из которых состоит из дугостойкой контактной накладки, соединенной с выступом дискового основания, при этом выступ основания выполнен в форме объемного сегмента, а основание и накладку охватывает обойма, скрепляющая диск с выступом и дугостойкую контактную накладку, обеспечивая жесткость коммутирующего контакта. Техническим результатом является повышение номинального тока вакуумной дугогасительной камеры в режиме длительной эксплуатации, во включенном состоянии. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к электротехнике, а именно к контактным устройствам вакуумных дугогасительных камер, которые используются в сильноточных вакуумных выключателях.

Известно контактное устройство, применяемое для вакуумных дугогасительных камер, состоящее из контактодержателя горшкообразной формы с выемкой на боковой поверхности, установленной в нее кольцеобразной детали, контактной платы с прорезями и кольцеобразного опорного тела (см. патент РФ №2329579, H01N 1/00. Н01Н 33/664, опубл. 20.07.2008 г., бюл. №20). Боковая поверхность контактодержателя выполнена с прямыми и наклонными прорезями, а кольцеобразное опорное тело установлено в выемку контактодержателя между контактной платой и основанием контактодержателя и охватывает контактодержатель. Прорези на конце горшкообразной части контактодержателя совпадают с прорезями контактной платы, которая опирается на контактодержатель. При разъединении контактов коммутационый ток создает магнитное поле и электрическую дугу. Внешняя поверхность опорного тела выполняется из материала с низкой электропроводностью, что не уменьшает магнитное поле и, следовательно, не влияет на коммутационные свойства контакта.

Недостатком данного устройства является нетехнологичность конструкции контактного устройства, выраженная в повышенном износе инструмента, обеспечивающего получение прорезей в контактодержателе.

Известен вакуумный выключатель (патент US №5726406 А, Н01Н 33/66, опубл. 10.03.1998 г.), контактное устройство которого состоит из подвижного и неподвижного коммутирующих контактов, каждый из которых содержит дисковое основание по крайней мере с одним проводящим сектором и дугостойкую коронообразную контактную накладку. Проводящий сектор представляет собой выступ, выполненный в виде части кольцеобразного сектора. При разъединении контактов коммутационный ток проходит через проводящий сектор подвижного контакта на проводящий сектор неподвижного контакта, создается магнитное поле и возникает дуга.

Недостатком данного устройства является то, что невозможно пропустить большой номинальный ток при небольшом диаметре дискового основания.

Задачей изобретения является повышение номинального тока вакуумной дугогасительной камеры в режиме длительной эксплуатации, во включенном состоянии.

Это достигается тем, что контактное устройство вакуумной дугогасительной камеры, содержащее подвижный и неподвижный коммутирующие контакты, каждый из которых состоит из дугостойкой контактной накладки, соединенной с выступом дискового основания, при этом выступ основания выполнен в форме объемного сегмента, а основание и накладку охватывает обойма, скрепляющая диск с выступом и дугостойкую контактную накладку, обеспечивая жесткость коммутирующего контакта. Высота выступа дискового основания может находиться в пределах от 0,1 до 10 мм, а отношение высоты сегмента к диаметру дискового основания находится в пределах 0,15-0,4.

На фиг.1 представлено контактное устройство вакуумной дугогасительной камеры, на фиг.2 - вид дискового основания с выступом.

Контактное устройство вакуумной дугогасительной камеры содержит противоположно расположенные подвижный 1 и неподвижный 2 коммутирующие контакты, каждый из которых состоит из дугостойкой контактной накладки 3, 4 дискового основания 5, 6 с выступом 7, 8 и обоймы 9, 10 (фиг.1). Обойма 9, 10 жестко охватывает дисковое основание 5, 6 с выступом 7, 8 и дугостойкую контактную накладку 3, 4. Выступ 7 дискового основания 5 подвижного коммутирующего контакта 1 ориентирован диаметрально противоположно выступу 8 дискового основания 6 неподвижного коммутирующего контакта 2. Выступ 7, 8 дискового основания 5, 6 выполнен в форме объемного сегмента (фиг.2). Высота Н выступа 7, 8 может находиться в размере от 0,1 мм до 10 мм, а отношение высоты сегмента H₁ к диаметру Д дискового основания 5, 6 находится в пределах 0,15-0,4.

Устройство работает следующим образом.

При включении, когда соприкасается дугостойкая контактная накладка 4 с дугостойкой контактной накладкой 3, номинальный ток протекает через неподвижный коммутирующий контакт 2, дисковое основание 6, выступ 8, выступ 7, дисковое основание 5 и подвижный коммутирующий контакт 1.

При отключении, т.е. после того, как подвижный коммутирующий контакт 1 отводится от неподвижного коммутирующего контакта 2 на некоторое расстояние, возникает дуга. В процессе горения дуги движение электрического тока происходит через выступ 8 дискового основания 6 неподвижного коммутирующего контакта 2 на выступ 7 дискового основания 5 подвижного коммутирующего контакта 1. При этом ток дуги, возникающей при разведении коммутирующих контактов 1 и 2, приобретает наклонную траекторию по отношению к плоскости соприкосновения контактных накладок 3, 4.

Осевое магнитное поле, которое создает горизонтальная составляющая тока дуги с наклонной траекторией, способствует равномерному распределению дуги, обеспечивая тем самым величину тока отключения. Величина номинального тока зависит от площади поверхности, через которую проходит ток, и от плотности тока.

Так, например, при выполнении выступа дискового основания в виде одной части кольцеобразного сектора с площадью 90 мм² и при отключающей способности вакуумной дугогасительной камеры в 20 кА номинальный ток будет равен 1000 А. Если при таком же диаметре дискового основания выполнить выступ в форме сегмента, высота которого равна высоте части кольцеобразного сектора, контактная площадь выступа увеличивается и составит 175 мм². И при такой же величине отключающей способности дугогасительной камеры 20 кА номинальный ток будет равен 1600 А, что способствует повышению технических параметров вакуумной дугогасительной камеры.

Таким образом, повышение величины номинального тока при тех же габаритных размерах контактного устройства вакуумной дугогасительной камеры достигается за счет увеличения площади соединения выступов дисковых оснований с дугостойкой контактной накладкой.

1. Контактное устройство вакуумной дугогасительной камеры, содержащее подвижный и неподвижный коммутирующие контакты, каждый из которых состоит из дугостойкой контактной накладки, соединенной с выступом дискового основания, отличающееся тем, что выступ выполнен в форме объемного сегмента, при этом установлена обойма, жестко охватывающая диск с выступом и дугостойкую контактную накладку.

2. Контактное устройство вакуумной дугогасительной камеры по п.1, отличающееся тем, что высота выступа находится в пределах 0,1-10 мм.

3. Контактное устройство вакуумной дугогасительной камеры по п.1, отличающееся тем, что отношение высоты сегмента к диаметру дискового основания находится в пределах 0,15-0,4.

Похожие патенты:

Вакуумный выключатель тока // 2400855

Изобретение относится к силовой коммутационной аппаратуре постоянного и переменного тока. .

Коммутационное устройство // 2362231

Изобретение относится к сильноточной импульсной электроэнергетике. .

Коммутационный контакт для вакуумных разрядников // 2329579

Изобретение относится к коммутационному контакту для вакуумных разрядников согласно ограничительной части пункта 1 формулы изобретения. .

Контактная часть с закругленными кромками прорезей // 2322725

Изобретение относится к контактной части контактной системы для прерывания тока в распределительной сети с контактодержателем, который содержит полый цилиндрический участок стенки, а также стенку основания, и с контактным диском, лежащим противоположно стенке основания в продольном направлении, причем предусмотрены прорези для создания магнитного поля.

Высоковольтный вакуумный переключатель // 2314588

Изобретение относится к высоковольтным вакуумным переключателям, в которых используется электромагнитная система управления с поляризующим постоянным магнитом, обеспечивающим удержание подвижного контакта в двух крайних положениях после снятия напряжения питания с обмоток управления электромагнита.

Способ контроля контактного нажатия в вакуумных выключателях // 2313846

Изобретение относится к технологии изготовления высокочастотных вакуумных выключателей и касается способа контроля в них контактного нажатия после вакуумно-термической обработки и отпая и может найти применение при изготовлении вакуумных выключателей, переключателей и реле в металлостеклянном и металлокерамическом исполнении, с двумя и одним разрывами контактов, с упругим и жестким контактным мостиком преимущественно со встроенной электромагнитной системой управления неполяризованного типа.

Способ тренировки межконтактного зазора вакуумных выключателей высоким напряжением // 2305344

Изобретение относится к технологии изготовления высоковольтных вакуумных выключателей и касается тренировки в них межконтактного зазора высоким напряжением в процессе вакуумно-технологической обработки.

Вакуумный выключатель тока // 2291513

Изобретение относится к области электротехники, а именно, к силовой коммутационной аппаратуре. .

Способ снижения паразитных предпробойных токов в вакуумных высоковольтных промежутках // 2287872

Изобретение относится к области разработки способов повышения электрической прочности вакуумных высоковольтных промежутков в вакуумных выключателях, ускорителях и других высоковольтных устройствах.

Вакуумный выключатель тока // 2230386

Изобретение относится к электротехнике, а именно к силовой коммутационной аппаратуре, и предназначено для использования в вакуумных выключателях и контакторах постоянного и переменного тока.

Вакуумный выключатель тока // 2462780

Изобретение относится к силовым вакуумным выключателям постоянного и переменного тока

Контактная система вакуумной дугогасительной камеры на напряжение 110 кв // 2464663

Изобретение относится к области электротехники, а именно к вакуумным выключателям и применяется в вакуумных дугогасительных камерах высокого напряжения

Вакуумный выключатель тока // 2468460

Высоковольтный вакуумный выключатель // 2474905

Изобретение относится к высоковольтным вакуумным выключателям, в которых используется электромагнитная система управления нейтрального типа

Способ изготовления контактов вакуумных дугогасительных камер // 2493290

Изобретение относится к области электротехники, а именно к технологии изготовления контактов вакуумных дугогасительных камер. Порошковую смесь и заготовку из материала с высокой электропроводностью помещают в вакуумную камеру, где порошковую смесь наносят в виде покрытия на заготовку методом электронно-лучевой наплавки в вакууме. В едином технологическом цикле с наплавкой проводят дополнительный электронно-лучевой переплав всего объема наплавленного покрытия. Обеспечивается улучшение качества контактов за счет получения более мелкодисперсной равномерной микроструктуры и пониженного газосодержания наплавленного слоя. 2 ил., 1 пр.

Способ тренировки межконтактного зазора вакуумных выключателей высоким напряжением // 2504857

Способ тренировки ведут путем подачи высокого напряжения постоянного тока на полный межконтактный зазор ступенями, начиная с 0,3…0,5 номинального рабочего напряжения. Одновременно создают вдоль направления зазора поле постоянного магнита, величину напряженности которого плавно повышают от нуля до момента установления предпробойного тока через межконтактный зазор порядка 0,6…0,8 от величины пробойного тока при испытательном напряжении. Выдерживают зазор при установленном напряжении до снижения по крайней мере в 2…3 раза предпробойного тока от измеренного вначале на первой ступени тренировки. Величину напряженности магнитного поля снижают до нуля, устанавливают следующую ступень тренирующего напряжения. Вновь плавно повышают величину напряженности магнитного поля от нуля до достижения величины предпробойного тока, имевшей место вначале на первой ступени. Указанный цикл повторяют на следующих ступенях. На последней ступени тренирующее напряжение устанавливают в 1,2…1,5 раза выше испытательного. Процесс повторяют при обратной полярности приложенного к зазору высокого напряжения и обратном направлении поля постоянного магнита. Технический результат - снижение распыления материала контактов и повышение электрической прочности и надежности работы пр снижении потребления электроэнергии. 1 з.п. ф-лы.

Вакуумный прерыватель для вакуумного выключателя // 2507624

Изобретение относится к вакуумному прерывателю в вакуумном выключателе для выполнения операции по гашению дуги. Согласно изобретению предусматривается притягивающий элемент, изготовленный из ферромагнитного материала, для образования пространства между неподвижным электродом и подвижным электродом для притягивания радиального магнитного поля, сгенерированного в радиальном направлении между неподвижным электродом и подвижным электродом посредством притягивающего элемента. На внешней окружной поверхности изолированного контейнера ступенчатым образом сформирована опорная канавка для поддержания, вставленного в нее притягивающего элемента, в осевом направлении, которое является направлением передвижения подвижного электрода. Высота притягивающего элемента в осевом направлении не меньше, чем максимальное расстояние между неподвижным электродом и подвижным электродом. При этом составляющая радиального магнитного поля в общем горизонтальном направлении между неподвижным электродом и подвижным электродом может быть увеличена. Технический результат - увеличение движущей силы дуги за счет минимизации дуги в не строго горизонтальном направлении. 5 з.п. ф-лы, 11 ил.

Контакт для вакуумного прерывателя // 2508575

Контакт для вакуумного прерывателя содержит: множество вырезов, проходящих к внешней периферийной поверхности от множества положений, соответственно, отнесенных от центра контактной поверхности; лепесток, сформированный между парой смежных вырезов так, чтобы минимизировать механическую хрупкость части, имеющей малую ширину в лепестке, вызывая вращательное движение дуги. При этом каждая часть выреза содержит: первую оконечную часть, которая закрыта и примыкает к центру; вторую оконечную часть, которая открыта и примыкает к внешней периферийной поверхности; первую часть выреза, проходящую линейно от первой оконечной части; и вторую часть выреза, проходящую линейно ко второй оконечной части, изгибаясь от первой части выреза под заданным углом, который больше или равен 30 градусам и меньше или равен 60 градусам. Расстояние от внешней периферийной поверхности центральной углубленной части контакта до первой части выреза составляет заданное первое расстояние, большее нуля и меньшее или равное 5 мм Технический результат - обеспечение высоких характеристик гашения и снижение механической деформации контакта, имеющего достаточно высокую длину лепестка при небольшом диаметре контакта. 2 з.п. ф-лы, 12 ил.

Контактная система вакуумного выключателя // 2556881

Изобретение касается контактной системы вакуумного выключателя, в межконтактном объеме которой используют жидкометаллическое рабочее тело. В геометрических центрах подвижного и неподвижного контактов выполнены глухие цилиндрические отверстия, а в отверстие подвижного контакта и на его контактирующую поверхность помещено жидкометаллическое рабочее тело. При включении выключателя подвижный контакт приходит в движение и жидкометаллическое рабочее тело приобретает кинетическую энергию и при соприкосновении контактов перемещается в глухое цилиндрическое отверстие неподвижного контакта, а затем под действием силы тяжести перемещается обратно в глухое цилиндрическое отверстие подвижного контакта. Технический результат - снижение перенапряжений при коммутациях и тока среза, а также повышение пробивного напряжения в отключенном положении выключателя, что повышает надежность срабатывания и снижает потери электроэнергии при протекании тока нагрузки. 1 ил.

Вакуумный выключатель тока // 2567115

Изобретение относится к силовой коммутационной аппаратуре и предназначено для использования в вакуумных выключателях и контакторах постоянного и переменного тока. Вакуумный выключатель тока содержит дугогасительную камеру с аксиальными подвижным и неподвижным электродами, снабженными кольцевыми контактами. Электроды прикреплены к корпусу камеры, причем подвижный электрод прикреплен при помощи токоввода и металлической гофры. Внутри дугогасительной камеры, на уровне расположения контактов, закреплен цилиндрический экран. Снаружи, к корпусу дугогасительной камеры, со стороны неподвижного электрода, на уровне расположения промежутка между контактами, прикреплен при помощи диэлектрического кольца постоянный магнит. Этот магнит выполнен в форме радиально намагниченного кольца, формируя между контактами поперечно-радиальное оси поле. Технический результат: увеличение напряженности магнитного поля между кольцевыми контактами, улучшение коммутационных характеристик. 1 ил.