ВСТРОЕННАЯ ПОЛЮСНАЯ ЧАСТЬ С ИЗОЛЯЦИОННЫМ КОРПУСОМ, ИЗГОТОВЛЕННЫМ ИЗ ТЕРМОПЛАСТА Российский патент 2015 года по МПК H01H33/66 

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к встроенной полюсной части с изоляционным корпусом, изготовленным из термопласта, в которую встроен вакуумный прерыватель, а также электрические клеммы, как изложено в п.1 формулы изобретения.

Уровень техники

Для встроенных полюсных частей ключевым условием является такое механическое усиление полюсной части, чтобы она была способна выдержать ток короткого замыкания. Более того, она должна выдерживать механическое напряжение, возникающее в процессе функционирования вакуумного прерывателя, т.е. во время его срабатывания, чтобы зафиксировать вакуумный прерыватель в конструкции выключателя. В этих условиях также важно позаботиться о диэлектрической стабильности.

Как правило, конструкция встроенного полюса имеет цилиндрическую форму для того, чтобы закрепить основание выключателя сети. Как правило, переходный участок от цилиндрической формы к квадратной форме внизу отсутствует.

Раскрытие изобретения

Объектом изобретения является усиление механических и диэлектрических параметров такой полюсной части, особенно для случая тока короткого замыкания, а также для каждого случая размыкания или замыкания контакта вакуумного прерывателя.

Реализовано это путем примыкания к внешней поверхности корпуса горизонтально и/или вертикально выровненных трехмерных структур, выполненных из термопласта, для достижения более высокой жесткости, а также большей длины пути тока утечки полюсной части. В соответствии с изобретением участок основания полюсной части усилен как механически, так и диэлектрически.

В этом случае очень важным является использование свойств термопласта вместо дюропласта (эпоксидной смолы).

Предпочтительный вариант осуществления подразумевает, что структуры выполнены таким образом, что оставшаяся толщина стенки, по меньшей мере, участка основания изоляционного корпуса является равномерной. Это техническое следствие является основным. Толщина стенки на всех участках и, по меньшей мере, в нижнем участке полюсной части может быть выполнена равномерной. Как правило, толщину стенки, особенно в нижней части, делают больше, чтобы увеличить механическую жесткость. При реализации упомянутых выше структур может применяться равномерная толщина стенки. Это позволяет сэкономить материал без потери механической жесткости и/или диэлектрических свойств. Этот факт является ключевым с технической точки зрения.

В предпочтительном варианте осуществления предполагается, что структуры являются L-образными и/или U-образными. Это позволяет усилить как механические, так и диэлектрические параметры полюсной части.

В дополнительном варианте осуществления структуры располагают в нижней области рядом с нижней электрической клеммой или рядом с нижней частью полюсной части.

В дополнительном варианте осуществления L-образные структуры выровнены в осевом направлении полюсной части.

В дополнительном варианте осуществления U-образные структуры выровнены в направлении, перпендикулярном осевому направлению полюсной части.

В специальном варианте осуществления в корпусе выполнено несколько концентрических кольцеобразных структур, которые выровнены и размещены вокруг нижней клеммы.

Благодаря этому зона вокруг нижней контактной клеммы механически очень прочна, но при этом содержит симметричную конструкцию структур пути тока утечки. Располагать такую геометрическую структуру эффективно и поэтому предпочтительно. Более того, вышеупомянутые структуры также могут быть выполнены вокруг верхней электрической клеммы.

В предпочтительном варианте осуществления в нижней зоне полюсной части под нижней клеммой располагают горизонтальные структуры в виде ребер, выровненные вместе, т.е. геометрически совмещенные с L-образными структурами. Таким образом, в области основания конструкция оптимизирована таким образом, чтобы достичь оптимальных значений жесткости и механической прочности встроенной полюсной части. Длина пути тока утечки также оптимизирована, поскольку она ограничена этой структурой.

В рамках настоящего изобретения полюсная часть также имеет плавный переход от цилиндрической (круглой) формы к квадратному основанию без увеличения толщины стенки.

Это означает, что толщина стенки корпуса остается равномерной, за исключением выполненных трехмерных структур. Благодаря вышеупомянутым структурам возможно предотвратить появление пустот и неоднородностей в термопласте ввиду того факта, что равномерная толщина стенки может быть легко получена, даже при условии высокой механической стойкости. Это означает, что равномерная толщина стенки позволяет сформировать пластичный материал без пустот.

Дополнительно, в предпочтительном варианте осуществления концентрические структуры имеют разную глубину.

В дополнительном варианте осуществления концентрические структуры представляют собой замкнутые или частично открытые кольцевые структуры. Это означает, что кольцевые сегменты могут быть замкнутыми кольцами или только отдельными сегментами колец. В обоих случаях увеличивается длина пути тока утечки.

Краткое описание чертежей

Варианты осуществления изобретения показаны на чертежах.

Фиг.1: Полюсная часть.

Фиг.2: Деталь основания полюсной части.

Фиг.3: Полюсная часть с концентрическими структурами.

Фиг.4: Полюсная часть с U-образными структурами в нижней части.

Осуществление изобретения

На фиг.1 показан первый вариант осуществления с корпусом 1 встроенной полюсной части, имеющим плоскую форму. В зоне основания полюсной части под нижней электрической клеммой выполнены вертикальные (в осевом направлении полюсной части) L-образные структуры 3. Они выполнены в зоне, которая имеет плавный переход 2 от почти круглого цилиндрического к почти квадратному сечению. Структуры расположены так, что они заканчиваются в углах почти квадратного сечения части основания.

На фиг.2 показан вариант осуществления, где в дополнение к фиг.1 ниже вертикальных L-образных структур 3 дополнительно расположены, т.е. выполнены, простые линейные структуры.

Это увеличивает механическую жесткость.

На фиг.3 показана только часть основания корпуса 1. Под нижней электрической клеммой расположены структурно совмещенные L-образные структуры 3 и U-образные горизонтальные структуры 4. Из-за увеличения длины пути тока утечки в критической зоне это позволяет получить высокую механическую жесткость, а также высокую диэлектрическую стабильность.

На фиг.4 показана полюсная часть со специальной структурой у нижней электрической клеммы. Эти структурные линии 5 расположены концентрически. Это позволяет получить высокое механическое сопротивление, а также увеличивает длину пути тока утечки.

Такая структурная конструкция также может быть расположена у верхней электрической клеммы.

Во всех случаях существенным для этого изобретения является то, что механические требования соответствуют диэлектрическим требованиям взаимодополняющим образом.

Например, важным является свойство равномерности толщины стенки в зоне, где в пластиковом корпусе выполнены упрочняющие структуры. Эта зона подвержена механическому напряжению во время функционирования прерывателя. Но использование равномерной толщины стенки при применении термопласта предотвращает появление пустот. Этот факт дополнительно удовлетворяет диэлектрическим требованиям. Таким образом, это представляет собой совокупный сложный технический эффект сформулированных признаков.

Изобретение относится к встроенной полюсной части с изоляционным корпусом, изготовленным из термопласта, в которую встроен прерыватель, а также электрические клеммы, как задано в п.1 формулы изобретения. Поэтому, к внешней поверхности корпуса присоединены горизонтально и/или вертикально выровненные трехмерные структуры, выполненные из термопласта, для достижения более высокой жесткости, а также большей длины пути тока утечки полюсной части. Технический результат - усиление механических и диэлектрических параметров полюсной части, особенно для случая тока короткого замыкания. 7 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Встроенная полюсная часть с изоляционным корпусом, изготовленным из термопластического материала, в которую встроен вакуумный прерыватель и электрические клеммы, при этом к внешней поверхности корпуса (1) примыкают за счет сцепления материалов выровненные в осевом направлении полюсной части L-образные вертикальные структуры, и/или U-образные структуры (3, 4), и/или структуры (3, 4) в виде ребер из термопластического материала, выполненные трехмерными, для достижения более высокой жесткости, а также большей длины пути тока утечки полюсной части, причем структуры (3) размещены в нижней области рядом с нижней электрической клеммой или рядом с нижней частью полюсной части, в зоне, имеющей плавный переход (2) от почти круглого цилиндрического к почти квадратному сечению, причем структуры расположены так, что они заканчиваются в углах квадратного сечения основания.

2. Встроенная полюсная часть по п. 1, отличающаяся тем, что структуры (3, 4) выполнены таким образом, что оставшаяся толщина стенки является равномерной, по меньшей мере, на участке основания изоляционного корпуса.

3. Встроенная полюсная часть по п. 1 или 2, отличающаяся тем, что U-образные структуры (4) выровнены в направлении, перпендикулярном осевому.

4. Встроенная полюсная часть по п. 1 или 2, отличающаяся тем, что вокруг нижней и/или верхней электрической клеммы в корпусе выполняют и размещают несколько концентрических кольцеобразных структур (5).

5. Встроенная полюсная часть по п. 1 или 2, отличающаяся тем, что в нижней зоне полюсной части под нижней клеммой располагают структуры в виде ребер, выровненные вместе, т.е. геометрически совмещенные с L-образными структурами.

6. Встроенная полюсная часть по п. 1, отличающаяся тем, что структуры в виде ребер ограничены в длине так, что структуры в виде ребер заканчиваются в передней или боковой части корпуса полюса.

7. Встроенная полюсная часть по п. 1, отличающаяся тем, что концентрические структуры имеют различную глубину.

8. Встроенная полюсная часть по п. 7, отличающаяся тем, что концентрические структуры представляют собой замкнутые или частично открытые кольцевые структуры.