ВАКУУМНЫЙ ВЫКЛЮЧАТЕЛЬ Российский патент 1995 года по МПК H01H33/66 

Изобретение относится к низковольтным и высоковольтным электрическим аппаратам и может найти применение в электрических цепях для дистанционного управления электрическими приводами.

Известен вакуумный выключатель, содержащий вакуумные дугогасительные камеры, каждая из которых кинематически связана через подвижный токоввод, механизм поджатия, снабженный пружиной поджатия и стержнем, и втулки с двумя пластинами и шариками с приводом через отверстия в якоре, а неподвижный токоввод шарнирно связан с корпусом выключателя.

Недостатком известного устройства является его низкая надежность, обусловленная конструкцией механизма поджатия, которая из-за отсутствия в нем механизма, не допускающего отклонение неподвижного токоввода от общей его оси со стержнем механизма поджатия, приводит к усложнению самого выключателя, а именно к шарнирной связи неподвижного токоввода с корпусом выключателя и наличию втулки, двух пластин с шариками.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому решению является вакуумный выключатель, содержащий вакуумные дугогасительные камеры, каждая из которых кинематически связана через неподвижный токоввод, механизм поджатия, снабженный пружиной поджатия и стержнем, с приводом, причем стержень механизма поджатия шарнирно связан с изоляционным рычагом привода, а неподвижный токоввод шарнирно связан с горизонтальной полкой корпуса.

Недостатком известного устройства, принятого за прототип, является его низкая надежность, обусловленная сложными шарнирными связями подвижного токоввода с изоляционным рычагом привода и неподвижного токоввода с планкой корпуса, которые не допускают отклонение неподвижного токоввода от общей оси со стержнем механизма поджатия, приводящего к деформации камеры.

Предлагаемое решение направлено на повышение надежности работы выключателя. В ходе решения задачи получены следующие технические результаты: упрощена конструкция вакуумного выключателя, устранен изгибающий момент в плоскости выхода резьбы втулки самим механизмом поджатия.

Указанные результаты обеспечены тем, что в вакуумном выключателе, содержащем по крайней мере одну дугогасительную камеру, подвижный токоввод которой соединен с приводом с помощью механизма поджатия, снабженного пружиной поджатия и стержнем, стержень механизма поджатия выполнен ступенчатым по длине преимущественно цилиндрической формы, причем переход от ступени меньшего диаметра к ступени большего диаметра выполнен в виде части сферической поверхности, а ступень наибольшего диаметра связана с подвижным токовводом через дополнительно введенную втулку, которая с одной стороны жестко связана с подвижным токовводом, а с другой выполнена с возможностью захвата стержня торцевой поверхностью, соответствующей указанной поверхности ступенчатого перехода стержня.

Выполнение стержня механизма поджатия ступенчатым по длине, перехода от ступени меньшего диаметра к ступени большего диаметра в виде части сферической поверхности, а втулки с возможностью захвата стержня торцевой поверхностью, соответствующей указанной поверхности ступенчатого перехода стержня, позволяет исключить изгибающий момент в плоскости выхода резьбы втулки и тем самым исключить деформации камеры с помощью самого механизма поджатия. Наличие взаимодействующих между собой частей сферических поверхностей на втулке и ограничителей позволяет работать этой паре как шаровому шарниру по верхним и нижним контактным сферическим поверхностям соответственно. При этом стержень имеет возможность отклоняться от общей его оси с втулкой, которая сохраняет первоначально заданное ей положение. Таким образом, исключение изгибающего момента в плоскости выхода резьбы втулки позволяет упростить выключатель, а именно исключить сложные шарнирные соединения стержня механизма поджатия с изоляционной тягой и неподвижного токоввода с планкой корпуса, состоящих из внутренних колец, шарниров, пары пластин и винтов. Упрощение конструкции выключателя и устранение изгибающего момента в плоскости выхода резьбы втулки механизмом поджатия и повышает надежность работы вакуумного выключателя.

Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором схематично изображен предлагаемый выключатель, вид сбоку.

Вакуумный выключатель содержит вакуумные дугогасительные камеры 1 со своими подвижным и неподвижным токовводами 2 и 3, электромагнитный привод с магнитопроводом 4, стержень 5 с упором 6 якоря 7, пружину 8. Стержень 5 ввинчен своим нижним концом в ярмо 9. Неподвижный токоввод 3 жестко связан с корпусом 10 и к нему подключена шина 11. Гибкая связь 12 подключена к токовводу 2, который жестко связан через шпильку 13 с втулкой 14, зафиксированной гайкой 15. Стержень 16 выполнен ступенчатым по длине цилиндрической формы. Переход от ступени меньшего диаметра к ступени большего диаметра выполнен в виде части сферической поверхности. Втулка 14 захватывает стержень 16 своей торцевой поверхностью, соответствующей указанной поверхности ступенчатого перехода стержня 16. Такая связь стержня 16 и втулки 14 позволяет исключить отклонение от их общей оси втулки 14, при этом втулка 14 имеет возможность отклонения от названной оси. Буртик 17 подпружинен относительно стержня 16 пружиной 18, а изоляционный рычаг 19 жестко связан с якорем 7 и шарнирно через ось 20 с корпусом 10.

Выключатель работает следующим образом.

При включении катушек магнитопровода 4 на источник электроэнергии магнитный поток притягивает якорь 7, который поворачиваясь вокруг оси 20, сжимает пружину 8 и под действием рычагов 19, стержней 16, шпилек 13 воздействует на токовводы 2, обеспечивая свободный ход подвижных контактов. При этом контакты камер 1 за счет атмосферного давления замыкаются.

При отключении катушек магнитопровода 4 от источника электроэнергии якорь 7 отпадает от магнитопровода 4, под воздействием пружины отключения 8 через описанные выше кинематические связи производится отвод подвижных контактов камер 1.

Использование: в низковольтных и высоковольтных электрических аппаратах и может найти применение в электрических цепях для дистанционного управления электрическими приводами. Сущность: выключатель содержит по крайней мере одну дугогасительную камеру 1, подвижный токоввод 2 которой соединен с приводом с помощью механизма поджатия, снабженного пружиной поджатия 8 и ступенчатым по длине стержнем 16, ступенчатый переход которого выполнен в виде части сферической поверхности, а ступень наибольшего диаметра связана с подвижным токовводом 2 через втулку 14, которая с одной стороны жестко связана с подвижным токовводом 2, а с другой выполнена с возможностью захвата стержня 16 своей торцевой поверхностью, соответствующей указанной поверхности ступенчатого перехода стержня 16. 1 ил.

ВАКУУМНЫЙ ВЫКЛЮЧАТЕЛЬ, содержащий по крайней мере одну дугогасительную камеру, подвижный токоввод которой соединен с приводом с помощью механизма поджатия, снабженного пружиной поджатия и стержнем, отличающийся тем, что стержень механизма поджатия выполнен ступенчатым по длине преимущественно цилиндрической формы, причем переход от ступени меньшего диаметра к ступени большего диаметра выполнен в виде части сферической поверхности, а ступень наибольшего диаметра связана с подвижным токовводом через дополнительно введенную втулку, которая с одной стороны жестко связана с подвижным токовводом, а с другой выполнена с возможностью захвата стержня торцевой поверхностью, соответствующей указанной поверхности ступенчатого перехода стержня.