Вакуумный выключатель Советский патент 1984 года по МПК H01H33/664 

Изобретение относится к электротехнике, а конкретно к вакуумным выключателям. Известны вaкyy шыe вьпслючатели,, в которых для уменьшения обратных отскоков контактов и интенсивности вибраций подвижных систем в момент соударения контактов использу ются инерционные демпфирующие устройства. При включении выключателя удар подвижного контакта о неподвижный вызывает волну сжатия, передавае мую инерционному органу, демпфер кот рого рассеивает приобретенную кине тическую энерг1&) ГЗ. Недостатком данных вьжлючателей является то, что часть запасенной ки нетической энергии от привода выклю чателя рассеивается.-вследствие чего он не обеспечивает устранения отско ка ПОДВ1-1ЖНОГО контакта при электродинамическом отталкивании в период Протекания больших токов через выклю чатель. Известен также вакуумный выключа,тель, у которого при протекании боль ших токов производится электродинами ческое поджатие контактов, зависящее от значения протекающего токаГ2 Однако указанный выключатель не исключает механических отскоков под- вижных систем и их вибрацию при вклю чении выключателя на малые токи нагрузки, а это требует дополнительного усилия привода на его отключение Кроме того, выключатель сложен в из готовлешш и не исключает воздействия изгибающего момента па оболочку вакуумной дугогасительной , Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является вакуумный . выкшочатель, содержащий корпус, фла цы с закрепленными на них подвижным и неподвижным контактами, установленными на токоведущих стержнях, и узел дополнительного поржатиЯо В данном выключателе дополнитель ное поджатие контактов камеры осуществляется иод действием силы винтовой пружины, сжимаемой при включе нии выключателя и установленной на подвижном контакте З. Однако в известном выключателе увеличена масса подвижных частей ап парата, что требует больших усилий для развития необходимой скорости и,5 м/с) движения подвижного контакта в течение первых 2-3 мс после азмыкания контактов. Цель изобретения - упрощение конструкции и снижение габаритовесовых оказателей выключателя за пчет соершенствования узла контактного оджатия. Поставленная цель достигается ем, что в вакуумном выключателе,, одержащем корпус, фланцы с закрепенными на них подвижным и неподвижым контактами, установленными ка тооковедуд(их стержнях, и узел кон тактного поджатия 5 токоведупхк, стержень неподвижного контакта выполнен полым, снабжен кольцевым упором в нижней части и вертикальными прорезями в верхней части и установлен с зазором во введенной направляющей втулке, закрепленной на фланце, причем в полости токоведущего стержня размещена лента из материала с термомеханической памятью, один конец которой упирается в неподвижный контакт, а другой закреплен во введенной пластине, размещенной в прорезях и упирающейся в направляющую втулкуS а снаружи токоведущего стержня установлена пружина, одним концом упирающаяся в указанный кольцевой выступ 3 а друп-вч во введенную регулировочн то иайбу, установленную с зазором на стержне и упирающуюся в указанную пластину. Кроме того, лента из материала с термомеханической памятью может быть выполнена S-образной форг-1Ы. На чертеже приведено устройство и кинематическая схема вакуумного выключателя. Выключатель содержит вакуумную дугогасительную камеру, состоящую из корпуса , с двух сторон которого припаяны фланцы 2 и 3, подвижный 4 и неподвижный 5 контактыj соединенные через сильфоны 6 и 7 с фланцами камеры, Ка токоведутцем стержне неподвижного контакта расположена пружина 8 для поджатия контактов, выполненная из теплоустойчивого или жаропрочного материала, которая с одной стороны ограничена кольцевым выступом неподвижного контакта, а с другой - регулировочной шайбой 9, предназначенной для регулировки рабочего усилия прузшны 8, Внутри полого токоведущего стержй:я неподв1-1жного контакта размещена лента 10 S-образной формы из мате3риала с термомеханической памятью, например из титаноникелевого сплава Один конец ленты упирается в неподвижный контакт, а другой закреплен на пластине 11, расположенной в прорези токоведущего стержня и служащей для ограничения хода неподвижного контакта. Направляющая втулка 12 служит для обеспечения возвратно-поступательного движения неподвижного контакта. Подвижный контакт 4 кинематически связан с пружиной 13 отключения и через механизм 14 свободного расцепления с приводом 15 вьшлючателя. Электромагнит 16 служит для освобождения механической связи в механизме свободного расцепления. Лента 10 имеет S-образную форму при температуре ниже интервала темпе ратур фазового перехода (для титаноникелевого сплава 40с ), а при температуре выше интервала температур фазового перехода ( для титаноникелевого сплава 60°С ) лента 10 принимает прямолинейную форму. Выключатель работает следующим образом. При включении выключателя усилие привода 15 передается подвижному кон такту 4, который, перемещаясь, входит в соприкосновение с контактом 5 ИуПродолжая движение, перемещает не;подвижный контакт 5 до упора в пластину 1, обеспечивая тем самым сжатие пружины 8, которая поглощает кинетическую энергию движущихся частей. После остановки подвижного контакта пружина 8, обладающая запасом потенциальной энергии, приобретенным от удара подвижного контакта при включении, производит поджатие контактов, необходимое для нормальной работы выключателя при протекании через него номинальных токов. При протекании через выключатель токов короткого замыкания токоведуа1ие части нагреваются, а вместе с тем 74 происходит разогрев ленты 10. При достижении его температуры .и выше она стремится приобрести прямолинейную форму, тем самым передавая усилие неподвижному контакту 5 и обеспечивая дополнительное поджатие контактов выключателя. Отключение выключателя производится электромагнитом 16 отключения, который освобождает механическую связь в механизме 14 свободного расцепления, что позволяет взведенной.пружине 13 отключения отключить выключатель. Применение вакуумного выключателя позволяет уменьшить мощность привода выключателя по сравнению с тем случаем, когда подвижный контакт связан- с механизмом привода подпружиненной вставкой, В этом случае кинетическая энергия подвижных частей при включении выключателя не рассеивается, а переходит в потенциальную энергию демпферной пружины неподвижного контакта и используется для контактного нажатия. Кроме того, механизм дополнительного поджатия контактов при протекании больших токов прост по конструкции и исключает Действие изгибающего момента на оболочку вакуумной дугогасительной камеры по сравнению с устройствами электродинамического поджатия. Уменьшение массы подвижных частей выключателя позволяет увеличить среднюю скорость хода подвижного контакта в течение первых 2-3 мс после размыкания, что уменьшает износ контактов в начальный момент после размыкания. Это повышает надежность отключения. Предлагаемый выключатель отличается уменьшенными габаритами, простотой сборки и регулировки и позво- ляет разгрузить оболочку вакуумной дугогасительной камеры от ударов при включении выключателя.

9 б

13

UD

1. ВАКУУМНЫЙ ВЫКЛЮЧАТЕЛЬ, содержащий корпус, фланцы с закрепленными на них подвижным и неподвиж ным контактами, установленными на токоведутцих стержнях, и узел дополнительного контактного поджатия, о тличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции и снижения габаритовесовых показателей, токоведущий стержень неподвижного контакта вьшолнен полым, снабжен кольцевым упором в нижней части и вертикальными прорезями в верхней части и установлен с зазором во введенной направляющей втулке, закрепленной на фланце, причем в полости токоведуцего стержня размещена лента из материала с термомеханической памятью, один конец которой упирается в неподвижный контакт, а другой закреплен во введенной пластине, размещенной в прорезях и упираиицейся в направляющую втулку, а снаружи токоведущего стержня установлена пружина, одним концом упирающаяся в ука занный кольцевой выступ, а другим во введенную регулировочную шайбу, установленную с зазором на стержне и .упирающуюся в упомянутую пластину. 2. Выключатель по п.1, отличающийся тем, что лента из материала с термомеханической памятью выполнена .S-образной формы. ОС со ь Oi