Система электродов для вакуумного коммутационного прибора

 

1.СИСТЕМА ЭЛЕКТРОДОВ ДЛЯ '• .ВАКУУМНОГО КОММУТАЦИОННОГО ПРИБОРА, например, дугогасительной камеры, '•'[ содержащая токоподводящие стержни, и по крайней мере один контакт, имеющий токоподводящее основание, кольцевую ; контактирующую часть, внутренний дйа-; метр которой больше диаметра токоподводящего стержняi и размещенный внут»ри кольцевой контактирующей части .металлический вкладыш, электрически соединенный с основанием, о т л ич а ю щ а я с.-я тем, что, с целью,.- ' увеличения коммутируемого тока, указанное электричес1<ое1 соединение вы- . . полнено смещенным относительно геометрической оси токоподводящего стержня. : 2. Система по п.1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что электрическое соединение выполнено на боковой поверхности вкладыша кольцевой контактирующей части и'расположено по дуге с'углом 5-180°.3. Система по п.1, отличаю-' щ а я с я тем, что электрическое ' соединение выполнено на торцовой поверхности между вкладышем и основанием площадью от 1/1000 до 1/2 плот щади торца вкладыша. . .fS.. (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СО ЦИАЛ И СТИ Ч ЕС К ИХ

РЕСПУБЛИК (5()5 н 01 н 33/66

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCH0MV СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) (21) 2393380/07 (22) 02.08.76 (46) 07.10.92. Бюл. У 37 (72) А.А.Перцев, Л.Г.Гусева и A,E,ÊóëèêîB (53) 621.31к6,542.9 (088.8) (56) Патент США N 836740, кл. 200-148, 1973, Патент США Н 3764764, кл. 200-1468, 1972. (54)(57) 1.систеиА электРОДоа Для . аАКУУИНОГО КОИЮТАЦИОННОГО ПРИЬОРА, например, дугогасительной камеры, содержащая токоподводящие стержни. и по крайней мере один контакт, имеющий токоподводящее основание, кольцевую .. контактирующую часть, внутренний диаметр которой больше диаметра токоподводящего стержня; и размец|енный внут

Изобретение относится к электро-. дам для вакуумных коммутационных приборов, в частности контактам вакуумных дугогасительных камер или основных электродов, преимущественно анода, вакуумных управляемых раз-. рядников.

Известны контакты для вакуумных коммутационных приборов, которые при: протекании по ним тока дуги создают радиальную составляющую магнитного поля, вызывая перемещение дуги, что позволяет коммутировать токи более 10 кА. Для увеличения износостой кости контактирующие и дугогасящие части контактов совмещают. Для пере„„50 „„705909 А1 ри кольцевой контактирующей части .металлический вкладыш, электрически соединенный с основанием, о т л ич а ю щ а я с. я тем, что, с целью.. ! увеличения коммутируемого тока, ука занное электрическое соединение выполнено смещенным относительно геометрической оси токоподводящего стержня.

2. Система по и. l, о т л и ч а ю- щ а я с я тем, что электрическое .соединение выполнено на боковой поверхности вкладыша кольцевой контактирующей части и расположено по дуге с углом 5-180

3 Система по п.1, о т л и ч à ю- щ а я с я тем, что электрическое соединение выполнено на торцовой поверхности между вкладышем и основанием площадью от 1/1000 до 1/2 пло щади торца вкладыша.

4 мещения.дуги по торцовой поверхнос- (. ти чашеобразного контакта цилиндри-: у . ческая часть последнего косыми прорезями поделена на наклонные зубцы.

Такая система однако не может быть использована для коммутации токов в несколько десятков киловмпер, пос- );ь кольку при перемещении по контакту Ъ дуга Фиксируется на кромках зубцов, оплавляет их и прибор выводится из строя.

Наиболее близкой по технической сущности к предложенной является контактная система, в которой большой ток отключения может быть получен с помощью системы электродов, в ко705909

На фиг.1-3 схематически изображе- дыша с витком лучше, если длина дуги на предложенная система, три проек- % ции; на фиг.4 и 5 - предложенная система, другой вариант, две проекции; на фиг.6,7 — атосой контакт снстенн. возможно меньше. Описанный прием соединения вкладыша с кольцом целесообразно применять, когда кольцо представляют собой виток. торой совмещенная контактирующая и Система содержит контактирующую дугогасительная части представляют и дугогасящую части кольцевой формы собой кольцо внутренним диаметром, (кольцо 1), токоподвод 2, диаметр превышающим диаметр токоподвода. которого меньше внутреннего диаметра

Кольцо собирают из частично перекры- кольца 1, металлическии вкладыш 3, вающихся ступенчатых дугообразных, токоподводящее основание 4 и деталь элементов. Благодаря большому взаим- 5 для придания жесткости контакту. ному перекрытию дугоооразных элемен-:, Кольцо 1 может быть выполнено в фор:тов радиальное поле получается более 10 ме витка, как это изображено или, мощным, что при одновременном сокра например, набрано из:частично перещении числа радиальных прорезей спо;.,: крывающихся дугообразных элементов. собствует более быстрому перемещению . Важно лишь то, что при горении на дуггй йо поверхности контактов. : нем дуги образуется магнитное поле, Однако при достаточно больших . 15 перемещающее ее в межконтактном зазо. токах возможно оплавление той части,- ре. Зто достигается тем, что виток поверхности контакта, которая распо- . " электрически соединяется непосредстложена внутри кольца на геометричес- : венно с основанием 4 лишь. одним конкой оси токоподвода. Обычно такому . цом 6 (фиг.1-5). Элемент механичес-. оплавлению подвергается поверхность : О кого крепления - деталь 5 не должен,,,эффект рода, играющего роль анода. - . существенно искажать направление то-а

Длительное горение дуги по.оси сим-:,::".: ка в кольцо. Достигается это за счет

: метрии контактной системы возможно, :. более высокого электрического соппоскольку при случайном возникнове; : : ротивления детали 5, в сравнении с нии дуги в этой зоне на нее,(дугу) — 25 сопротивлением кольца. Тонкостенный в силу осевой симметрии контактной,:: цилиндр (деталь 5): изготовлен из системы не действует сдувающее маг- . нержавеющей стали, через него пайкой нитное поле. :.: : .. ., :::,: твердым припоем механически соединяЦелью изобретения является увели- ...; ют кольцо 1 и основание 4. Иеталли" чение коммутируемого:сильнотоиными . 30 ческий вкладыш 3 размещен в кольце вакуумными дуговыми приборами тока. .-.. и непосредственно электрически соеди.путем исключения возможностй длитель-. нен либо с внутренней поверхностью ного существования дуги в зоне гео-. этого кольца (фиг.1-8), либо непосред» метрической оси контактной системы. . ственно с токоподводящим осйованием то достига тс Te To a предло-"З 4 (фиг 4 женной сис еме электродов, каждый из : В первом случае соединение осуконтактов которой содержит токопод- :. ществляется на части периментра вкла- водящие стержни, основание, кольце- дыша, например изогнутой пластиной 7, вую контактирующую часть, внутренний . через которую с помощью твердого придиаметр которой больше диаметра то- „ поя осуществляется электрическое. коподводящего стержня, и. металличес- соединение вкладыша -с кольцом. Дликий вкладыш, электрически соединен-;, . на- дуги М,, на которой осуцествляный с основанием, указанное соедине-.. : ется электрическое соединение этих ние выполнено смещенным относительно деталей,-должна находиться в пределах геометрической оси токоподводящего . 45 5 180 . Иинимальный размер дуги огстержня. Зто соединение может быть. раничивается достаточйостью прочности выполнено на .боковой поверхности - места пайки, площадь которого должна вкладыша и кольцевой контактирующей " быть не менее десяти квадратных мил-.. части и расположено по дуге с углом -,: лиметров. Пластина 7 может быть за= о 5-. 180 . . . ;: менена соответствующим выступом на

Зто соединение может быть выпал ..М одной из деталей дугогасящей части

1 нено и на торцовой поверхности меж-, кольца 1 или вкладыша,3. С точки .:ду вкладышем и основанием площадью:. зрения создания максимальной асиммет ат 1/1000 до i/2 площади вкладыша. . рии электрического соединения вкла5 70590

Во втором случае (фиг. 4. g) вкла-! дыш 3 электрически соединен непосред-I ственно с токоподводящим основанием

4 частью своей торцовой поверхности.

Сделать это можно, например, путем

5 пайки твердым припоем через пластинч 8 (фиг.4), Пластина О может быть заменена соответствующим выступом на одной из соединяемых деталей. Для лучшей работы вкладыша по такому способу электрического соединения с остальной частью контакта пластина 8 должна быть размещена у края вкладыша и должна иметь небольшую площадь.

Минимальный размер плоцади электрического контакта, как и в первом слу-: чае обусловлен жесткостью соединения и должен быть-не менее 10 w2. Максимальный размер должен быть не более 20 половины площади торца вкладыша, поскольку в противном случае уменьшает" . ся магнитное поле, сдувающее дугу с вкладыша. Такое соединение вкладыша с остальной частью контакта целесо- 25 образно применять в случае, когда кольцо 1 образуется перекрывающимися ступенчатыми дугообразными элементами или имеет множество косых прорезей.

По обоим способам электрического, 3О соединения вкладыша с остальной частью контакта это соединение должно быть расположено в максимальной степени эксцентрично относительно геометри" . ческой оси токоподвода 2. Лишь при . этом условии вкладыш обеспечивает наиболее эффективное выдувание дуги из центральной части контактной системы. Вкладыш может иметь одну или несколько прорезей 9, что способствует усилению магнитного поля возле. него.

Для механического крепления вкладыша могут также использоваться we, менты, подобные детали 5., выполненные из материалов с высоким, по cpBBHGHAto с медью, электрическим сопротивлени=.. ем, например из нержавеющей стали.

Второй контакт дугогасительной . камеры может быть выполнен как зер"

9 6 кальное отражение первого. Возможно применение контакта простейшей тарельчатой формы, не создающего магнитного поля для вращения дуги. В этом случае перемещение дуги происходит за счет воздействия магнитного поля первого контакта. Но лучше всего, когда в ка" честве второго контакта используется электрод, показанный на фиг.6 и 7. .Кольцевая часть этого контакта не содержит. каких-либо прорезей для создания магнитного поля, вращающего дугу. В кольце 10 размещен вкладыш

3, являющийся зеркальным отражением вкладыша 3 первого контакта.

Работает пара контактов следующим образом.

Когда контакты находятся в замкнутом состоянии, они контактируют по торцовым поверхностям кольца 1 и кольца 10. При размыкании контактов начинается энергичное перемещение ду", ги в межконтактном промежутке, поскольку дуга с момента ее возникнове-..., ния находится в зоне мощного радиаль ного магнитного поля. сли дуга, в силу тех или иных причин, оказывается на поверхности любого из вша)мышей 3, около них образуется магнитное поле,:которое в силу асимметрии электрического соединения вкладышей сдувает дугу:с чих, Дуга вновь возвра" щается на,кольцевые части контактов.

Этим обеспечивается непрерывность перемещения дуги по всей рабочей поверхности обоих контактов, что поз-, воляет увеличить отключаемые токи

В управляемых. вакуумных разрядни :. ках в качестве электрода должен быть. выполнен анод. Причем кольцевая часть.его должна создавать магнитное поле для врацения дуги. Использование, для анода электрода, показанного на фиг.6,7, не допускается. Катодный электрод разрядника может иметь любую конструкцию и должен быть оборудован поджигающим устройством.

705909

Редактор .Гиринская Техред И.Иоргентал корректор А.Мотыль

» !

»»«»«««««»««»«»

«««««««»»»»»»»»»» «»«»»»»»»»»»«»» «»«Ю»

Заказ 4565 . . Тираж „: Подписное

ГЪ

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при.ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина, 101