Контактное устройство Советский патент 1983 года по МПК H01H33/04 

2. Устройство по п. 1, о т п и ч аю щ (В е с я тем, что; Енутрешшй концентрический элемент охватывающего контакта выполнен из материала с маг китныкш свойствами, например из стали.

3, Устройство not mi, 1 и 2, о т п йчающееся тем что коммутацио ный элемент выпопнен вз пружинящего материала с высокой электропровоцностью, например из берипиевой бронзы.

1. КОНТАКТНОЕ УСТРОЙС iBO, соцержащее контактный стержень и 111 4 7 в охватьшакший его контакт, состояплй на пвух концентрических наружного н внутреннего и соеадняюшего их коммутационного элементов, отдичающ. е с я тем, чю, с цепью увепвченЕЯ отключающей способности пут.ем повыше кия эпектроцинамическов устойчивости и мех;контактной эпектрнческоб прочнооти, наружный элемент охватывающего контакта снабжен экрешом и изолировав от Бнутрекнего элемента, а коммутапио ный элемент выполнен в вице рша контакт}фуЮишх ламепей U «образной формы, , расположенных межау укааанными концентрическими элементами и соецинекнык оцним концом с наружным ксвцентрическим элементом охватывающего контакта. 1

Изобретение относится к электротехнике, а именно к контактам скпьноточнык коммутационных аппаратов, наприме автокомпрессионных эпегазовык выключа телей. Известна конструкшш контактов газо вого выключателя,соиерншашя два сЪплсм образных контакта, расголокенных оаиц относительно другого на фиксированном расстюянии, и охватывающий поцвижной контактный мостик с поцпружиненными лaмeля И. Главная особенность этой конструкции состоит в том, что соплообразные контакты выполнены U -odpaa ной формы, обращены перемычками к другу и имеют рациапьные прорези, образуюиме ряд жестких петлеобразных лам елей. Эта конструкция прецнаэначена преимушественно для выключателей с ступенями , ..давления 1 , Недостатками панной конструкции являются наличие подвижного охватывак щего контактног-о мостика, а также ограниченная электрическая прочность меноконтактного промежутка вследствие вска н;ения картины электрического поля остры ми кромками указанных прорезей. Известна конструкция контактного устройства ; .аля электрических выключатепей,содержащая два контактных эпе. мента: жесткой конструкции полый охваты ваюищ и контакт и входящий в него труС/чать:й контакт, на размыкаемом конце которого имеется U -образной формы кольцо, частично разрезанное на ряд петлеобразных ламелей, причем внутренняя ветвь кольца соешшена с трубчатым контактом, а .наружная взаим действует с охватываю контактом С Недостатками указанного контакта яв ляются его низкая ц тостойкость и ограниченная электродинамическая устойчивость, поскольку при отключении дуга возникает и горит преимушественно на конце одной из петлеобразных памелей, через которую во время отключения €удет проходить ток короткого замыкания. Эта конструкция имеет также низкий уровень электрической прочности межконтактного промежутка вследствие иск жения картины электрического поля ко№тактирующими концами ламелей, а также из-за завихрений потока, создаваемых присущими данной конструкции карманами в и -образной конструкции. Кроме того, указанное устройства не позволяет создать эффективную соплообразную конструкцию охватывающего контакта 7 при достаточно больщом ходе в контактах. Наиболее близким к предлагаемому является контактное устройство, содержащее контактный стержень и охватывающий его контакт, состоящий из двух концентрических наружного и внутреннего элементов и соединяющего их коммутаци- оннсяо элемента, у которого по крайней мере один из контактов вьшолнен в виде двух концентрических элементов с коммутационным элементом в виде перемычки во входной части контакта, так, что эти элементы образуют U -об-., разный профиль, в котором направление тока во внутренней части противоположно направлению тока в его внешней части, а второй контакт может быть выполнен входящим в охватывающий контакт соплообразной формы, хфичем соплообразный контакт частично облицован изоляционным материалом, а его внутренняя и торцовая части разрезаны на ряд элементов - ламелей Сз 3 Недостатком известной конструкции является низкая электродинамическая устойчивосгь контактного соединения при больших токах короткого замыкания. При увеличении тока КЗ электродинамические усилия отталкивания контактов возрастают быстрее, чем усилие нажатия. Нарастанию усилий отталкивания Способствует то обстоятельство, что пинии тока во внутренней части охватыв щего контакта и во вхоаяшем контакте образуют и -образную петпю с близко расположенными ветвями, токи в указан ных элементах текут встречно и, как известно, отталкиваются. Кроме того, прорези на торцовой части охватывающ& го контакта созцают неравномерность .электрического попя межцу контактами и снижают электрическую прочность меж цу ними. Цепь изобретения - увеличение откпючаюи1ей способности путем повьш1ени эпектроцинамической устойчивости конта Тов и менасонтактной электрической прей нести. Указанная цель достигается тем, что в контактном устройстве цля разрыва эпектрнческой пути наружный элемент охватывающего контакта снабжен экрано и изолирован от внутреннего элемента, а коммутационный элемент вьшопнен в вице ряца ксжтактируюишх ламелей U образной формы, расположенных между указанными концентрическими элементам и .соециненных оцшш концом с наружны концентрическим элементом охватывающего контакта. Внутренний концентрический элемент охватыЕ-ающего контакта вьшопнен из материала с магнитными свойствами, например из стали. Коммутационный элемент кьаголнен из пруншнящего материала с высокой электропроводностью, например из берипиевой бронзы. На фиг. 1 показано контактное устройство во включенном положении; на фиг. 2 - то н:е, Е процессе отключения; на фиг. 3 - сечение А-А на фиг. 2. Контактное устройство для разрыва электрической цуги содержит наружный ,и внутренний 2 концентрические элемент изолированные шайбами 3 и 4. С наруж ным элементом 1 соединен экран 5 с цугостойкой накладкой 6, между элементами 1 и 2 расположен коммутационный элемент,. бостонижй из и -образных пружинящих ламелей 7 с ветвяьт 8 и 9, дугостойкими наконечниками 1О, например,из медновольфрамовой композиции. Внутрь охватывающего контакта, состояи его из элементов, указанных на фиг, 1 позиция ми 1 - 1О, входит контактный стер«секь 11. Б некоторых цугогасктельных устройствах, например, автокомпрео - сионного типа,стержень 11 проводит через сопло 12, направляющее поток изолированного аппарата 13 (фиг. 2). Деталь 14 из . изоляционного материала (например, фторопласта 4) изолирует охватывающий контакт от экрана 5, что создает ешшственный путь току через и -образные контакты и обеспечивает путь газовому потоку внутрь контакта. , Контактное устройство во ., Ькпюче ном положении работает следующим образом. Ток от внешней цепи подводится к элементу 1, преимущественно, со стороны, противоположной точке размыкания контактов (возникновение дуги). На конце, наиболее близком упомянутой точке, элемент 1 соединяется электрически и меха1шчески с наруя-ныш; ветвями 8 U -образных ламелей 7, По U - образным ламелям 7 через наконечники 10, стержень 11 ток отводится во внешнюю цепь. Началькое контактное нажатве обеспечивается за счет ут зугой цеформй ции ламелей 7. При увеличении тока через контакт между элементом 1 и ветвью 8 и между ветвями 8 и 9, в которых попарно ток течет в противоположных направлениях, возникают силы электродинамического отталкивания, кото-, рые увеличивают контактное нажатие. Это нажатие возрастает за счет притяжения ветвей 9 к элементу 2 из магнит ного к атериала. При размыкании , возникающая между одним из наконечников 10 и стеришем 11, образует вмеоте с током через указанный наконечник угловой контур, элeктpoaинa raчecкиe сжлы Е котором, действующие на , сцунакт ее внутрь охватыьаюшего контакта. Втягиванию внутрь KOHTSJ та 1 - 10 способствуют электродинамические силы, возникающие между током цуги и элементок 2, изготовленны т из магнитного материала. Этому также способствует поток аугсгасящей среды, направленный так, как это показано стрелками Б на фиг. 2. Для формирования потока используктск сопло 12 и направляющий аппарат 13. По мере выхода стер)иня 11 из охватывающего коЕта&та и -образные ламели разгибаются и доходят до упора с внутренним- ал монтом 2. При переброске основания цуги на этот эпемеят в образующемся контуре тока электромагнитные склы вновь aeйcтвyкvг на электрическую дугу в направлении внутрь охваты ьакшего контакта. При этом ток к элементу 2 поцвоцится 5 так, что Ток в элементе 2 и в цуге образуют и -образную петпю, увепичива юсцуюся в направлении от точки разк ыкания. Поцвоп тока к элементу 2 обеспечивается через все ипн почти все U - образные ламели, что сгшжает их термическую и цинамическую нагрузку. Контак тное снижение межцу памепяк:и 7 и эпементом 2 обеспечивается как за счет сип упругости памелей, так и за счет указанных выше электроцинсмичеоких сил. В процессе цугогашрния и в отключен ном попонсенки прорези межцу наконечниками 1О нахоцятся внутри зоны экранирования экрана 5 гпвакой формы, что повышает электрическую прочность межконтактного промежутка. Дугостойкий материал экрана 5 к. наконечкиков 10 снижает эрозию, шеро ховатость и изменение формьг этих элементов, что .ечивает более высокую оцнороаность поля и электрическую прочность межау контактами. Размеры элемен тов 1 и 2 и пружинящих ламелей 7 выбраны так, что в сборе расстояние межцу ветвями 8 и 9 меньше, чем в свобоцном 6789 состоявии, что соацаегг контавтное нажатие межцу памепямй 7 и элементом 2 в отключенном попожешт (показано на фиг. 2) В откпюч том попожвявя KiyrpeBний диаметр отверслжя, образуемого наковечникамн 10, на 1 - 8 мм меньше наружного оиаметрб стержня 11. Г включекии стер)|:ень 11 разжимает я конечннки 10 и скямает U -обраа1ые пружиняи ие памепи 7 так, что усшше нажатия, аагфецеяяемое упругими сводствами и размеракж памепей 7, тает. Прецпагаемая конструкция обпацает вьсокой динамической устойчивостью и повышенной эпектркческой прочностью межконтактного промежутка. Кроме того, контактирукчцая и экранируюшая пов хности охватывающего контакта обладают бопее высокой эрозионной стойкостью. Значительный хЬо (вним) контактирующих snefcteHTOB U -образных пей обеспечивает более равномерное нажатие при замкнутых контактах даже при ншотором смещенвн вхооящего контакта

W