ВАКУУМНЫЙ ВЫКЛЮЧАТЕЛЬ Российский патент 2002 года по МПК H01H33/66 

Изобретение относится к области электротехники и касается конструкции вакуумных выключателей.

Известны вакуумные выключатели [1], содержащие вакуумную дугогасительную камеру и изоляционные элементы крепления вакуумной камеры.

Недостатками таких выключателей являются сравнительно большие габариты из-за воздушных промежутков между открытыми токоведущими элементами.

Уменьшение габаритов в некоторых известных выключателях [2] достигается за счет уменьшения межфазных промежутков путем размещения вакуумной камеры в корпусе из изоляционного материала, например из эпоксидного компаунда.

Существенным недостатком предложенной конструкции является сложность монтажа вакуумной камеры, т.к. элементы крепления камеры залиты в изоляционном корпусе выключателя. Стоимость изготовления изоляционного корпуса данной конструкции сравнительно высока.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является вакуумный выключатель [3] , содержащий изоляционный корпус, вакуумную дугогасительную камеру и токопроводы, установленные в отверстиях боковой поверхности корпуса. Внутрь изоляционного корпуса соосно ему в плоскости токопровода введен металлический элемент в виде разрезанного полого цилиндра. Этот элемент расклинен в корпусе с помощью распорного элемента, преимущественно конусного болта, и электрически соединяет камеру с токопроводом.

Преимуществом данного выключателя является относительная простота конструкции, легкость монтажа камеры.

Недостаток известного устройства в том, что указанный элемент крепления используется только при наличии токопровода или другого неподвижного элемента, который зафиксирован относительно изоляционного корпуса. В ряде случаев это не является конструктивно целесообразным.

Кроме того, в указанной конструкции элемент крепления удерживается на внутренней стенке изоляционного корпуса в основном за счет сил трения. Эти силы возникают вследствие расклинивания элемента крепления с помощью конусного болта, в результате чего радиальный зазор между элементом крепления и изоляционным корпусом существенно уменьшается.

Известно, что температурные коэффициенты линейного расширения металла, из которого изготовлен элемент крепления, и изоляционного материала, из которого изготовлен корпус выключателя, существенно отличаются. Поэтому при изменении температуры окружающей среды рабочий зазор между изоляционным корпусом и металлическим элементом крепления может увеличиваться. При этом может уменьшиться сила трения, удерживающая элемент крепления в изоляционном корпусе, что приведет к снижению надежности крепления вакуумной камеры.

Задачей настоящего изобретения является повышение надежности крепления вакуумной дугогасительной камеры в изоляционном корпусе выключателя.

Поставленная задача решается за счет того, что в вакуумном выключателе, содержащем цилиндрический изоляционный корпус, вакуумную дугогасительную камеру и элемент крепления камеры в изоляционном корпусе, выполненный в виде разрезанного полого цилиндра, указанный элемент крепления снабжен но крайней мере одним кольцевым выступом, размещенным и кольцевой проточке, выполненного на внутренней поверхности изоляционного корпуса, и разделен но крайней мере на две части, выполненные в виде секторов полого цилиндра, размещенные друг напротив друга и соединенные между собой при помощи по крайней мере одного распорного элемента.

В предложенной конструкции надежная фиксация элемента крепления в корпусе обеспечивается тем, что кольцевой выступ, выполненный на внешней цилиндрической поверхности элемента крепления, размещается в кольцевой проточке, выполненной на внутренней стенке изоляционного корпуса. Это исключает смещение указанного элемента в осевом направлении. Кроме того, в отличие от прототипа такая конструкция "выступ-проточка" абсолютно некритична к изменениям температуры окружающей среды.

Установка цилиндрического элемента крепления в изоляционном корпусе существенно облегчается за счет того, что указанный элемент разделен по крайней мере на две части. Каждая часть выполнена в виде сектора полого цилиндра. Диаметр элемента крепления с учетом кольцевого выступа превышает внутренний диаметр изоляционного корпуса. Поэтому, разделив элемент крепления на сектора, можно свободно поочередно установить указанные сектора в изоляционном корпусе.

Сектора полого цилиндра размещены в изоляционном корпусе друг напротив друга таким образом, что образуют незамкнутый полый цилиндр. Указанные сектора соединены при помощи по крайней мере одного распорного элемента.

Распорный элемент может быть выполнен в виде шпильки, снабженной по концам левой и правой резьбой. Этот элемент установлен в специально предусмотренных отверстиях в секторах полого цилиндра. Отверстия выполнены в обращенных друг к другу торцевых поверхностях указанных секторов и снабжены соответственно шпильке левой и правой резьбой.

Таким образом цилиндрический элемент крепления, разделенный па сектора, зафиксирован в изоляционном корпусе за счет сил распора, обеспечиваемых указанным распорным элементом.

Принцип работы данного распорного элемента аналогичен принципу работы известных в машиностроении талрепов, т.e. путем вращения указанной шпильки можно как сближать, так и раздвигать сектора полого цилиндра, обеспечивая выборку радиального зазора между каждым из секторов и внутренней поверхностью изоляционного корпуса.

При установке секторов в изоляционном корпусе их максимально сближают. При этом внешний диаметр цилиндрического элемента крепления с учетом кольцевого выступа уменьшается на величину, меньшую внутреннего диаметра корпуса. При фиксации секторов в корпусе их раздвигают шпилькой, обеспечивая вхождение выступов в соответствующую кольцевую проточку в изоляционном корпусе.

На фиг. 1 представлен вид сверху полюса вакуумного выключателя и его продольный разрез. На фиг. 2 - увеличенный вид части полюса выключателя в продольном разрезе.

Полюс вакуумного выключателя содержит изоляционный корпус 1, размещенную в нем вакуумную дугогасительную камеру 2 и элемент крепления, выполненный в виде секторов полого цилиндра 3 и 4.

На внутренней цилиндрической поверхности изоляционного корпуса 1 соосно ему выполнены две кольцевые проточки 5.

Каждый из секторов 3 и 4 снабжен двумя кольцевыми выступами 6. При этом указанные сектора соединены между собой и укреплены в корпусе 1 с помощью двух шпилек 7 таким образом, что образован полый незамкнутый цилиндр, а кольцевые выступы 6 расположены в кольцевых проточках 5.

На верхней поверхности секторов 3 и 4 установлена пластина 8, снабженная отверстием 9, для крепления собственно вакуумной камеры, а также четырьмя болтами 10 для соединения указанной пластины с секторами 3 и 4.

Работает выключатель следующим образом.

При включении выключателя приводом (не показан) контакты вакуумной камеры замыкаются. При этом осевая нагрузка от привода передается через корпус камеры 2 на пластину 8, далее через болты 10 на сектора 3 и 4 и воспринимается кольцевым выступом 6, передающим нагрузку на изоляционный корпус.

В предложенной конструкции обеспечивается надежное крепление вакуумной камеры в изоляционном корпусе и, следовательно, повышается надежность выключателя.

Источники информации
1. ЗАН Vacuum сircuit-вreakers. Каталог фирмы Siemens HG 11.11.1999.

2. Vacuum circuit-breakers type VD4. Каталог фирмы ABB DEACE 2039 96 Е.

3. Авторское свидетельство СССР 1089659, кл. Н 01 Н 33/66, 1983.

Изобретение относится к области электротехники. Технический результат - повышение надежности крепления вакуумной дугогасительной камеры в изоляционном корпусе выключателя. Это достигается тем, что элемент крепления камеры в изоляционном корпусе, выполненный в виде разрезанного полого цилиндра, снабжен по крайней мере одним кольцевым выступом, размещенным в кольцевой проточке, выполненной на внутренней поверхности изоляционного корпуса, и разделен по крайней мере на две части, выполненные в виде секторов полого цилиндра, которые размещены друг напротив друга и соединены между собой при помощи по крайней мере одного распорного элемента. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Вакуумный выключатель, содержащий цилиндрический изоляционный корпус, вакуумную дугогасительную камеру и элемент крепления камеры в изоляционном корпусе, выполненный в виде разрезанного полого цилиндра, отличающийся тем, что указанный элемент крепления снабжен по крайней мере одним кольцевым выступом, размещенным в кольцевой проточке, выполненной на внутренней поверхности изоляционного корпуса, и разделен по крайней мере на две части, выполненные в виде секторов полого цилиндра, размещенные друг напротив друга и соединенные между собой при помощи по крайней мере одного распорного элемента. 2. Вакуумный выключатель по п. 1, отличающийся тем, что указанный распорный элемент выполнен в виде шпильки, снабженной по концам левой и правой резьбой, и установлен в отверстиях, выполненных в секторах полого цилиндра, снабженных резьбой в соответствующих направлениях.