ВАКУУМНЫЙ КОНТАКТОР Российский патент 2011 года по МПК H01H33/666 E21F17/04 

Изобретение относится к области электротехники, в частности к электрическим аппаратам низкого и среднего напряжения, предназначенным для коммутации силовых электрических цепей переменного тока, в том числе дистанционно, может быть использовано в составе другого электрооборудования, выкатных ячеек коммутационных аппаратов, магнитных станциях, в том числе взрывозащищенных.

Известен вакуумный контактор [RU №2276424 C2, кл. H01H 33/662, 2006], имеющий изоляционный поворотный рычаг с якорем электромагнитный привод и отключающую пружину. Изоляционный корпус с перемычками и отверстиями для теплообмена. Недостатком решения является снижение надежности и срока службы контактора вследствие наличия ненадежного поворотного узла, состоящего из изоляционного поворотного рычага с якорем электромагнита большого габарита.

Известен вакуумный контактор [RU №2007113274 A, кл. H01H 33/666, 2006], имеющий цельный изоляционный поворотный рычаг с втулками из материала, имеющего низкий коэффициент трения скольжения. Рычаг установлен на оси с возможностью поворота на этих втулках. Недостатком решения является снижение надежности и срока службы контактора вследствие наличия ненадежного поворотного узла состоящего из изоляционного поворотного рычага с якорем электромагнита большого габарита.

Наиболее близким по конструкции является вакуумный контактор с преимущественно тремя вакуумными дугогасительными камерами, электроизоляционным рычагом с якорем электромагнита, электромагнитом, осью изоляционного рычага, ограничителем хода рычага, дополнительным упорным стержнем, пружинами поджатая и отключения [RU №2351033 C2, кл. H01H 33/666, 2006]. Недостатком решения является снижение срока службы контактора и надежности вследствие наличия ненадежного поворотного узла, состоящего из рычага большого габарита с якорем электромагнита, осью, ограничителем хода рычага, дополнительным упорным стержнем.

Задача изобретения - уменьшить габариты контактора, повысить ресурс и надежность контактора.

Технический результат обеспечивает возможность уменьшения габаритных размеров контактора за счет использования электромагнитного привода прямого действия с встроенными толкателями включения/поджатия, штоками отключения и отключающих пружин, возможность заливки камер и токоведущих частей диэлектрическим компаундом, повышает эксплуатационную надежность и ресурс вакуумного контактора за счет использования оригинальных свободно устанавливаемых толкателей включения/поджатия и штоков отключения, осуществляет теплоотвод через медные шины; улучшает удобство монтажа и установки электрооборудования, особенно в условиях шахты, за счет возможности использования жестких и гибких токоведущих шин с выводом в любую сторону корпуса, встраивания датчиков, например, тока типа "пояс Роговского" в корпус контактора.

Технический результат достигается за счет конструктивных особенностей контактора, а именно - электромагнитный привод прямого действия с встроенными толкателями включения/поджатия и штоками отключения, возможность заливки камер и токоведущих частей диэлектрическим компаундом - уменьшают габариты контактора; свободно устанавливаемые толкатели включении/поджатия и штоки отключения, осуществление теплоотвода через токоведущие шины - повышают эксплуатационную надежность и увеличивают ресурс контактора.

Поставленная задача решается за счет того, что известное устройство имеет электромагнитный привод прямого действия в виде параллелепипеда со встроенными толкателями включения/поджатия и штоками отключения и тяговым изолятором; на якорь электромагнитного привода свободно установлены толкатели включения/поджатия и штоки отключения; толкатели включения/поджатия и штоки отключения являются ограничителями хода якоря электромагнита.

На фиг.1 изображен общий вид контактора, на фиг.2 - главное сечение контактора в состоянии "включено", на фиг.3 - разрез контактора в состояниях "включено/выключено".

Вакуумный контактор состоит из установленных в ряд вакуумных дугогасительных камер 1, закрепленных на панели корпуса контактора 13 через шины неподвижного контакта 17 с помощью гаек 16. Шина 17 неподвижного контакта 1 может быть гибкой, закрепляется на корпусе контактора в любом удобном месте. На подвижном токосъеме 4 вакуумных камер 3 установлены гибкие шины 18 через конусное соединение, шток отключения 9 тягового изолятора 5. Пружины поджатия 6 установлены внутри тягового изолятора 5. Трубчатый толкатель включения/поджатия 7 установлен соосно штоку отключения 9. Электромагнитный привод выполненный из Ш-образных пластин 15 с монолитной заливкой катушки 14 компаундом, например, в П-образном профиле 8 с обнижениями под установку пружин отключения 10 и отверстиями под толкатели включения/поджатия 7. Электромагнитный привод 8 фиксируется в корпусе контактора 13 с помощью болтов 20. Якорь 11 привода выполнен прямоугольным с обнижениями под пружины отключения 10 и отверстия под шток отключения 9. Якорь фиксируется на штоке отключения 9 при помощи гаек 12. Датчик 22, например, тока типа "пояс Роговского", может устанавливаться на токоведущую шину 17 и вместе с вакуумной камерой заливаться диэлектрическим компаундом 23. Зазоры между штоком отключения 9, трубчатым толкателем включения/поджатия 7 и отверстиями под толкатели включения/поджатия 7 выполнены большими для обеспечения свободной установки, уменьшения силы трения, компенсации перекосов конструкции и снижения требований к точности изготовления.

Устройство работает следующим образом. В исходном состоянии подвижный контакт 2 вакуумной дугогасительной камеры 3 находится в положении отключено и удерживается пружинами отключения 10. Цикл включения. При подаче питающего напряжения на управляющую катушку включения 14 электромагнитного привода осуществляется перемещение якоря электромагнита 11 в положение "включено". При этом перемещаются толкатели включения/поджатия 7 с тяговыми изоляторами 5 и подвижными токосъемами 4 вакуумных дугогасительных камер 3 в положение "включено". Поджатие подвижного контакта 2 вакуумной дугогасительной камеры 3 осуществляется с помощью пружины поджатия 10.

При обесточивании катушки включения 14 осуществляется перемещение якоря электромагнита 11 и штока отключения 9 в нижнее положение. При этом перемещается тяговый изолятор 5 и подвижный контакт 2 вакуумной дугогасительной камеры 3 в положение "отключено". При включении и отключении электромагнитного привода 8 свободная установка толкателя включения/поджатия 7 обеспечивает режим оптимального поджатия контактов при коммутации и минимизации дребезга контакта вакуумной дугогасительной камеры, компенсирует перекосы конструкции, что увеличивает ресурс вакуумного контактора посредством увеличения площади контактного поджатия. При отключении якорь 11 фиксируется в крайнем положении гайкой 12 штока отключения 9, выполняющей роль стопора. Якорь электромагнита 11 привода синхронизирует включение и отключение полюсов вакуумного контактора, его перемещение приводит к переключению микропереключателей 21.

Заявляемый контактор имеет уменьшенные габариты при повышении ресурса и надежности вакуумного контактора и коммутируемого оборудования.

Изобретение относится к области электротехники, в частности к электрическим аппаратам низкого и среднего напряжения, предназначенным для коммутации силовых электрических цепей переменного тока, в том числе дистанционно, может быть использовано в составе другого электрооборудования, выкатных ячеек коммутационных аппаратов, магнитных станциях, в том числе взрывозащищенных. Вакуумный контактор содержит корпус, вакуумные дугогасительные камеры, тяговые изоляторы, электромагнитный привод прямого действия с включенными в него свободно установленными толкателями включения/поджатия, штоками отключения и якорем. Якорь фиксируется на штоках отключения гайками. Контактор выполнен с возможностью расположения гибких и жестких токоведущих шин с любой стороны корпуса, а также ввода датчиков, например, тока - «пояс Роговского», которые устанавливаются на токоведущих частях и заливаются диэлектрическим компаундом. Теплоотвод осуществляется через токоведущие шины. Технический результат заключается в уменьшении габаритов, повышении ресурса и надежности контактора. 3 ил.

Вакуумный контактор, содержащий корпус с расположенными в нем вакуумными дугогасительными камерами, тяговые изоляторы, толкатели включения/поджатия, штоки отключения, электромагнитный привод с установленными в нем пружинами отключения, отличающийся тем, что имеет электромагнитный привод прямого действия с включенными в него свободно установленными толкателями включения/поджатия, штоками отключения и якорем, фиксируемым на штоках отключения гайками; гибкие и жесткие токоведущие шины с любой стороны корпуса; в него введены датчики, например, тока - "пояс Роговского" -, установленные на токоведущих частях и залитых диэлектрическим компаундом.