ВАКУУМНАЯ ДУГОГАСИТЕЛЬНАЯ КАМЕРА Российский патент 1997 года по МПК H01H33/66 

Изобретение относится к электротехнике, в частности к вакуумным дугогасительным камерам с легкоплавким материалом в углублениях контактов.

Известна вакуумная дугогасительная камера, содержащая вакуумированный корпус, состоящий из цилиндрического изолятора, который с торцевых сторон закрыт металлическими фланцами с подвижным и неподвижным стержнем с контактами на конце. Вакуумированный корпус имеет металлическую часть с углублением, в котором имеется большое количество отверстий для откачки воздуха из корпуса. Герметизация камеры осуществляется путем закупорки отверстий припоем золото-индий при температуре 450 -500^oC за счет сил поверхностного натяжения. (Патент Великобритании N 1201938 от 12.11.69, кл. H 01 H 33/66).

Недостатками известной камеры, является низкая технологичность, так как получение большого количества достаточно маленьких отверстий является трудоемкой операцией. Кроме того, в состав припоя входят драгоценные, дорогие металлы.

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемой является вакуумная дугогасительная камера, в неподвижном стержне которой имеется сквозное отверстие для откачки воздуха из корпуса камеры после ее сборки, кроме того, над отверстием стержня имеется крышка, которая припаяна к стержню после откачки камеры твердым припоем при температуре ниже 850^oC (Заявка Японии N 51-46912, опубл. 11.12.76, кл. H 01 H 33/66).

Недостатками известного технического решения, принятого за прототип, является его низкая технологичность, выраженная в высокой температуре герметизации камеры, невозможность его использования в камерах с легкоплавким материалом в углублениях комтактов.

Целью изобретения является повышение технологичности и снижение себестоимости конструкции камеры.

Цель достигается тем, что в одном из стержней камеры со стороны внутренней полости выполнено одно или несколько на одном уровне отверстий, идущих под углом α <arccos 2d₁/D-d₂ к центральному глухому отверстию, где
D диаметр стержня с каналом для откачки воздуха;
D₁ диаметр боковых отверстий;
D₂ диаметр центрального глухого отверстия.

Указанные отверстия сообщаются с центральным и образуют U-образный канал, предназначенный для откачки газов из полости камеры, при этом выполнение боковых отверстий под определенным углом к центральному обеспечивает герметизацию камеры любым среднеплавким припоем, имеющим смачивание с медным стержнем.

Среднеплавкий припой, имеющий температуру плавления в диапазоне 400 - 600^oC в виде стержней или кусочков в определенной дозе закладывается в центральное отверстие, камера загружается в вакуумную печь, где производится ее откачка при температуре на 50 100^oC ниже температуры плавления припоя, затем температура поднимается до температуры плавления припоя, который, расплавляясь, заполняет U-образное отверстие и, не вытекая при остывании, герметизирует камеру. Припоем могут быть сплавы системы медь-индий-серебро, медь-олово-серебро, медь-олово и др.

На фиг. 1 представлена в разрезе вакуумная дугогасительная камера, содержащая вакуумированный корпус 1, состоящий из цилиндрического изолятора 2, закрытого с торцевых сторон металлическими фланцами 3, 4, в которых установлены подвижный 5 и неподвижный 6 стержни; один из стержней 6 выполнен с центральным глухим отверстием 7, которое сообщается с одним или несколькими боковыми отверстиями 8, заполненными герметизирующим припоем 9.

На фиг. 2 более подробно показан стержень с U-образным каналом.

Здесь D диаметр стержня, который рассчитывается, исходя из параметров камеры;
d₂ диаметр центрального отверстия, рассчитывается из требований времени откачки камеры, с учетом частичного заполнения отверстий заготовками припоя;
d₁ диаметр боковых отверстий, величина и количество которых рассчитывается исходя из требований времени откачки камеры, а также технологичности диаметра самого отверстия и его угла к центральному. Оси боковых отверстий расположены по отношению к оси центрального глухого отверстия под углом a <arccos 2d₁/D-d₂.

При выполнении условия a <arccos 2d₁/D-d₂ наружная кромка отверстия d₁ (линия B) по уровню будет находится выше внутренней кромки отверстия d₁ (линия А), а уровень расплавленного припоя, находясь в зоне между уровнями A-B, при остывании надежно загерметизирует камеру.

Использование изобретения по сравнению с прототипом позволяет повысить технологичность и снизить себестоимость камеры.

Сущность изобретения: вакуумная дугогасительная камера содержит вакуумированный корпус, состоящий из цилиндрического изолятора, который с торцевых сторон закрыт металлическими фланцами, в которых установлены подвижный и неподвижный стержни. Один из стержней выполнен со сквозным каналом для откачки воздуха, который герметизирован твердым припоем. Канал выполнен в виде центрального глухого отверстия в стержне, которое сообщается с одним или несколькими боковыми отверстиями, открывающимися в полость корпуса на одном уровне по периметру стержня, причем сообщающееся глухое центральное и боковые отверстия герметично заполнены указанным припоем, а оси боковых отверстий расположены по отношению к оси центрального глухого отверстия под углом, меньшим arccos2d₁/D - d₂, где D - диаметр стержня с каналом для откачки воздуха; d₁ - диаметр боковых отверстий; d₂ - диаметр центрального глухого отверстия. 2 ил.

Вакуумная дугогасительная камера, содержащая вакуумированный корпус, состоящий из цилиндрического изолятора, который с торцовых сторон закрыт металлическими фланцами, в которых установлены подвижный и неподвижный стержни, один из стержней выполнен со сквозным каналом для откачки воздуха, который герметизируется твердым припоем, отличающаяся тем, что сквозной канал для откачки воздуха выполнен в виде центрального глухого отверстия в стержне, которое сообщается с одним или несколькими боковыми отверстиями, открывающимися в полость корпуса на одном уровне по периметру стержня, причем сообщающееся глухое центральное и боковые отверстия герметично заполнены указанным припоем, а оси боковых отверстий расположены по отношению к оси центрального глухого отверстия под углом α < arccos 2d₁/D - d₂, где D диаметр стержня с каналом для откачки воздуха, d₁ диаметр боковых отверстий, d₂ - диаметр центрального глухого отверстия.