Герконовое реле Советский патент 1984 года по МПК H01H51/28 

Изобретение относится к электротехнике, конкретно к электрическим аппаратам на основе магнитоуправляемых герметизированных контактов (гер конов). По основному авт.св. № 1007143 известно устройство, содержащее ферромагнитньй экран, диэлектрический барьер, обмотку возбуждения и отделенный от нее изолятором геркон, раз мещенный в зоне магнитного влияния обмотки. Геркон олущен на дно несквозного осевого канала в цилиндрическом изоляторе, который, в свою очередь, пропущен через отверстие в центре диэлектрической пластины и ферромагнитного экрана и своим концом, оканчивающимся глухой торцевой стенкой, введен в обмотку возбуждения. Все упомянутые элементы крепятс с помощью резьбового соединения непосредственно на изоляторе l . Недостатками известного устройства являются: коронирование тонких вы водов геркона и подводящих проводников, высокая напряженность электрического поля вдоль поверхности изоля тора (между выводами геркона и ферро магнитным экраном), частичные разряды -по поверхности изолятора и диэлек трической пластины, повышенная напря женность электрического поля и корони рование в местах резьбового соединени ферромагнитного стакана с изолятором и в месте выхода изолятора из отверс тия в диэлектрической пластине. При расположении кольцевого высту па, заполненного эпоксидным компаундом на внешней стороне диэлектрическои пластины, электрическое поле зна читальной напряженности, между вывода ми геркона и кромками отверстия в центре ферромагнитного экрана оказывается приложенным к небольшому слою ЭПОКСИДНОГО компаунда, Отмеченные недостатки, выявленные в процессе испытаний и опытной эксплу атации герконового реле, ограничивают его рабочее напряжение. Цель изобретения - повышение рабоЧЕГО напряжения. Поставленная цель достигается тем: что высоковольтный изолятор вьшолнен многослойным и снабжен ампулой из немагнитного материала, так что в верхней части высоковольтного изолятора, у его открытого конца, образована цилиндрическая полость, диэлектрическая пластина выполнена в виде перевернутого стакана с кольцевым выступом, расположенным вокруг центрального отверстия и обращенным в сторону дна изолятора, ферромагнитный экран выполнен в виде цилиндра с тороидальным утолщением и съемной крышкой, крышка соединена с цилиндром с помощью резьбы, ампула выполнена в виде J линдpa с полусферическим дном и плавно расходящимися кверху стенками верхнего торца в виде усеченного конуса, выводы геркона введены во внутреннюю полость конусной части ампулы, причем диэлектрический стакан расположен так, что охватывает ферромагнитньй экран, а пространствОд образованное между стенками диэлектрического стакана изолятора и ферромагнитного экрана и цилиндрическая полость, образованная у открытого конца высоковольтного изолятора, заполнены эпоксидным компаундом до уровня верхнего среза обмотки возбуждения. Достижение поставленной цели стало возможным благодаря тому, что геркон с подводящими проводниками помещен в ампулу с полированной поверхностью. Если диаметр выводов геркона равен 0,5 мм, а внешний диаметр ампулы 10 мм, т.е. в 20 раз больше, то это в соответствующее число раз уменьшило напряженность поля, изолятор выполнен многослойным с ребристой поверхностью. Ребристая поверхность той части изолятора, которая расположена над диэлектрическим барьером, удлинила путь утечки поверхностных разрядов и увеличила электрическую прочность изолятора на поверхности. Изолятор состоит из нескольких стержней с несквозным осевым каналом, Еставленнын; коаксиально друг в друга, выполненных из изоляционных материалов с убывающими значениями диэлектрической проницаемости таким образом, чтобы для каждого стержня выполнялось соотношение E,R; corisi, де Е; - диэлектрическая проницаемость материала -го стержня, R; - радиус -го стержня, апример по схеме цилиндрическая амула из немагнитного металла - стерень из электрофарфора ( Е it 6,0) поксидна смола ( ,0) - стержень з полиэтилена ( t 2,3). Кроме того, устранены острые кромки резьбы в месте соединения ферромагнитного стакана и изолятора, что снизило напряженность поля. Кольцевой выступ расположен на внутренней (нижней) поверхности диэлектрической пластины между кромками отверстия в центре ферромагнитного стакана и изолятором, что увеличило электрическую прочность сочленения. Выполнение верхнего торца упомянутой ампулы в виде расходящегося кверху перевернутого конуса с закругленными краями, а также тороидальное утолщение кромок отверстия в ферромагнитном экране дополнительно уменьшают напряженности электрического поля. Выполнение диэлектрической плас-. тины в виде стакана, охватывающего ферромагнитный экран, позволяет предотвратить коронирование у его поверхности, а выполнение изолятора иэ различных своев с различными значениями диэлектрической проницаемости - повывить рабочее напряжение герконового реле. На чертеже изображено устройство, общий вид. Герконовсе реле содержит цилиндрический изолятор, состоящий из несколь ких коаксиально вставленных друг в друга цилиндров с несквозными осевыми кaнaлa ш 1-3, выполненными из изоляционных материал-ов с убьгеающими от центра к переферии значениями диэлектрической проницаемости, например, 1 - электрофарфор (), 2.- эпок сидная смола (Е-4,0), 3 - полиэтилен (-3:2,0). Во внутреннюю полость изолятора введена ампула 4 из немагнитного материала со сферическим дном и полированной наружной поверхностью. Стенки верхнего конца ампулы плавно расходятся кверху, образуя перевернутый конус 5 с закрепленными кромками, который размещен в цилиндрической полости в верхней части изолятора. На дно упомянутой ампулы опущен геркон 6, выводы которого выполнены из проводов 7 высоковольтной изоляции, введенными в конус 5. Изолятор снабжен ребрами на наружной поверхности, расположенными в его верхней части до диэлектрической пластины, 8, а его нижняя часть выполнена гладкой. Диэлектрическая пластина 3 снабжена кольцевым выступом, расположенным между изолятором и тороидальным утолщением 10. Нижняя крышка 11 ферромагнитного экрана крепится к экрану 9 с помощью резьбы. Обмотка возбуждения 12 одета на низйнюю часть изолятора в месте расположения геркона. Свободные полости изолятора и диэлектрического барьера заполнены эпоксидным компаундом 13. Устройство работает следующим образом. При подаче тока в обмотку 12 возбуждения, создаваемое его магнитное .поле пронизывает стенки 1-3 изолятора и немагнитной ампулы 4 и, воздействуя на геркон 6, вызывает его срабатывание .

ГЕРКОНОВОЕ РЕЛЕ по авт.св. № 1007143, отличающееся тем, что, с целью повьппения рабочего напряжения, высоковольтньй изолятор выполнен многослойным и снабжен ампулой из немагнитного материала, так что в верхней части высоковольтного изолятора, у его открытого конца, образована цилиндрическая полость, диэлектрическая пластина выполнена в виде перевернутого стакана с кольцевым выступом, расположенным вокруг центрального отверстия и обращенным в сторону дна изолятора, ферромагнитный экран выполнен в виде цилиндра с тороидальным утрлщением и съемной крышкой, крышка соединена с цилиндром с помощью резьбы, ампула выполнена в виде цилиндра с полусферическим дном и плавно расходящимися кверху стенками верхнего торца в виде усеченного конуса, выводы геркона введены во внутреннюю полость конусной части ампулы, причем диэлектрический стакан расположен так, что охватывает ферромагнитный экран, а пространство, образованное между стенками диэлектрического стакана изолятора и ферромагнитного экрана, и цилиндрическая полость, образованная у открытого конца высоковольтното изолятора, заполнены эпоксидным компаундом до уроЬня верхнего среза обмотки возбутвдения.