Вакуумный выключатель

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДИИЛЬСТВУ ю652625

Союз Соеетскик

Сециапистииескик республик (б1) Дополнительное к авт, свил-ву 14г305517 (22) Заявлено 19.10.76 (21) 2413020/24;07

Щ) 1 1 . ««1 4»

Я". КН.

Н 01 Н 33/66 с присоединением заявки № (23) Приоритет 1есудфратввнай юатат

СССР ав дудам изебрпена1 и вткриюВ (53) УДК621.316., .545(088.8) 1

Опубликовано 15.03.795юллетень №10

Дата опубликования описания 19.03.79

В. С. Бочкарев и Ю.Б. Криштаб (?2) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) ВЫСОКОВОЛЬТНЫЙ ВАКУУМНЫЙ

ВЫКЛЮЧАТЕЛЬ

Изобретение относится к высоковольт- ным вакуумньм выключателям, предназначенным для коммутации электрических и радиотехнических цепей и является усовершенствованием известных высока» вольных вакуумных выключателей.

Таюй вакуумный выключатель може г найти применение в мощной стационарной, передвижной и бортовой электротехничес- кой и радиотехнической аппаратуре для подключения источников питания и нагрузок, переключения антенных цепей, отводов катушки высокочастотного контура, конденсаторов в высоковольтных антенно-согласующих устройствах и т.д.:

По авт.св., И 305517 известны высоковольтные вакуумные выключатели (lf, в которых цепь между высоковольтными выводами замыкается, L -образной контактной пластиной. При этом ток. вйсокой частоты идет по длинному пути (снача20 ла от неподвижного контакта по одной части разрезанной контактной пластины, а затем по другой). Это приводит к большим потерям энергии высокой частоты на нагрев контактной пластины, что снижает надежность работы выключателя. Для снижения нагрева контакт ной пластины и повьппения тем самым надежности работы в вакуумном выключателе, подвижный контакт снабжен дополнительной упругой токопроводяшей пластиной, расположенной параболе,чьно

-образной пластине со стороны неподвижных контактов, один конец кото- . рой укреплен íà iuonsnope, a второй изогнут в виде крючка. При замыкании цепи контактная пластина, отгибаясь в момент контактирования с неподвижнйми контактами, замыкается обеими час тями на отогнутую в форме крючка верх нюю часть дополнительной упругой плас тины.

Этим достигается . прохождение тока высокой частоты между контактами по кратчайшему пути, что приводит к снижению потерь высокочастотной энергии, идущей на нагрев контактной пластины.

652625

1

Дополнительная пластийа улучшает теплообмен и увеличивает эффективное рабочее сечение на высокой частоте, что также способствует уменьшению нагрева и по вышению надежности работы выключателяе

Однако известные вакуумные выключатели имеют существенный недостаток, заключающийся в увеличении переходного сопротивления контактов из-за уменьшения контактного давления вследствии уменьшения мощности их электромагнитного привода при повышении температуры, так как при нагреве происходит увеличение сопротивления провода обмотки со ласно ниже приведенной формулы.

Я = % (4+ ц(.д ), где Я вЂ” сопротивление при повышенной температуре;:

3 „- сопротивление при нормальной температуре;

d. - температурный коэффициент .сопротивления.

Увеличение переходного сопротивления контактов ведет к перегреву контактной пластины, и следовательно, к снн жению надежности работы выключателя.

Цель изобретения - исключение увеличения переходного сопротивлейия контактов иэ- а уменьшения контактного давления вследствие снижения мощности электромагнитного привода с цовышением температуры.

Согласно изобретению подвижный контакт вакуумного выключателя снабжен дополнительной термобиметаллической пластиной, расположенной параллельно

Ь-образной контактной пластине с противоположной от дополнительной токопроводящей пластины стороны, причем термобиметалличес сая пластина покрыта слоем высокопроводяшего металла (например, меди) и ориентирована таким образом, что при нагреве она изгибает ся в сторону замыкания неподв цкных; контактов, а допош ительная токопрово дящая пластина выполнена жесткой на длине 4 -образной пластины и упругой в изогнутой в форме крючка части.

Применение дополнительной пластины из термобиметалла позволяет путем изгиба в сторону. замыкания цепи контактов при нагреве ее пропускаемым через замкнутые. контакты током высокой частоты создать дополнительное нажатие на контакты беэ увели .ения мощности ,привода и снизить тем самым переходное сопротивление контактов. Снижение переходного сопротивления контактов при одновременном увеличении эффективного рабочего сечения для прохождения тока за счет термобиметаллической плаотины снижает нагрев контактов и повышает тем самым надежность работы выключателя.

Покрытие термобиметаллнческой плас® тины слоем высокопроводящего металла, например меди, позволяет снизить ее сопротивление при прохождении по ней тока высокой частоты, что способствует уменьшению потерь высокочастотной энергии на нагрев и повьпцению надежности работы выключателя.

Выполнение дополнительной токопроводящей пластины жесткой на длине

, -образной пластины позволяет исключить деформацию контактной пластины при изгибе термобиметаллической пластины в прбцессе высокотемпературного отжига при вакуумногехнологической обработке, а выполнение изогнутой в виде крючка части упругой обеспечивает при включении замыкание обеих частей контактной пластины на дополнительную .пластину при реэличных величинах зазоров между частями контактной пластины ,и дополнительной токопроводяшей пластины.

На фиг. 1 изображен выключатель при разомкнутом положении контактов; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1.

Вакуумный выключатель состоит иэ стеклянной оболочки 1, вакуумноплотно спаянный с молибденовыми выводамиконтактами 2 и переходным кольцом 3 из ковара, с которым вакуумноплотно

40 с помощью сварки соединен диамагнитный цилиндр 4, вакуумноплотно спаянный с сердечником 5 из магнитомягкого

- металла и механически прочно с кольцом

6 иэ магиитомягкого металла, являюшим«

4$ ся частью корпуса электромагнита, рас- положенной в вакууме.

Вторым элементом корпуса электромагнита является корпус 7 из магнитомягкого металла, расположенный вне

$0 .вакуумной оболочки и состыкованный с кольцом 6 через дно диамагнитного цилиндра 4. К внутренней поверхности кольца 6 через никелевую пластину 8 жестко прикреплен нераспыляемый газопоглотитель 9. В кольце 6 жестко закреплена ось 10, на которой вращается якорь электромагнита 11 нз магнитомягкого металла. На якоре электромагнита l1

652625

1. Высоковольтный вакуумный выключатель по авт. св. 305517, о т л и» ч а ю ш и и с я тем, что, с целью повышения надежности работы путем исключения увеличения переходного сопротивленияя контактов при повышении температуры, подвижньй контакт снабжен дополнительной термобиметаллической пластиной, расположенной параллельно

-образной контактной пластине .с противоположной стороны от дополнительной токопроводяшей пластины и ориентированной так, что при нагреве она изогнута в сторону замыкания неподвижных контактов.

2. Выключатель по п. 1, о т л ичаюшийся тем,что, сцелыо увеличения электропров одности термобиметаллическая пластина покрыта слоем высокопроводяшего металла, например меди.

3. Выключатель по п. 1, о т л ич аюшийся тем,что, сцелыо исключения необратимой деформации контактной пластины при изгибе термобиметаллической плас гины в процессе высокотемпературного отжига при вакуумно-технологической обработке и обеспечения при включении замыкания обеих частей контактной пластины на дополнительную токопроводяшую пластину, дополнительная токопроводяшая пластина выполнена жесткой на длине 1 образной пластины и упругой в изогнутой в виде крючка части.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство .Мо 305517, Н 01 Н 33/66, 1974. через шцильку 12, изолятор 13 и шпильку 14 жестко закреплены термобиметал лическая пластина 15, контактная плас тина 16 и дополнительная токопроводя шая пластина 17 с помощью гайки 18 и сварки указанных элемечтов между собой.

Разомкнутое положение контактов обеспечивается пружиной возврата 1.9, а требуемый зазор между неподвижными 16 выводами (контактами 2 и контактной пластиной 16) обеспечивается выступом, выполненном на кольце 6.

Для управления подвижным контактом, укрепленным на якоре, служит катушка управления, включающая в себя каркас

20, на котором намотана обмотка управ- ления 21, и изолирующий цилиндр 22.

Огкачка газов в процессе вакуумнотехнологической обработки из вцутреннего объема выключателя производится через штенгель 23.

При подаче напряжения питания на об мотку управления 21, под. действием созданного ею магнитного потока, якорь электромагнита 11 сжимает пружину воз врата 19 и притягивается к сердечнику

5 и части корпуса электромагнита - Kcuu цу 6. При этом контактная пластина 16,. жестко связйшии через изолятор 13 с

36 якорем электромагнита 1 1, замыкает неподвижные контакты - выводы 2 несколько раньше, чем якорь ll нритягиваез ся к севдечнику 5 и кольцу 6. ПроходяИ ший через замкнутые контакты ток высо кой частоты нагревает их, а за счет теплопередачи нагревается и термобимь таллическая пластина. При нагреве термобиметаллическая пластина изгибаеч ся в сторону замыкания койтактов. По достижению критичной величины нагрева термобиметаллическая пластина достигает контактной пластины и при даль нейшем изгибе создает на нее дополнительное контактное нажатие, причем чем выше температура, тем большее контактное нажатие,она создает. Это, в са вокупности с увеличением эффективного рабочего сечения за счет термобиметал,лической пластины, позволяет снизить нагрев контактов и повысить тем самьгм надежность работы выключателя, т. е, в предложенном выключателе полезно используется нежелательное само,йо себе явление разогрева контактов пропус каемым через них током высокой частоты. формула изобретения

652625

4оиа. я

Рие.1

Составитель В. Попова

Техред М. Сенич Корректор О. Билак

Редактор Д. Зубов

Филиал ППП Патент „г. Ужгород, ул. Проектнаи, 4

Заказ 1070/4S . " Тираж 922 - Подписное

UHHHHH Г ю енного т CCCP по делам изооретений и открьггий

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