Вакуумный выключатель Советский патент 1985 года по МПК H01H33/666 

1 . Изобретение относится к электротехнике, конкретно к вакуумным коммутационным аппаратам. Цель изобретения - увеличение срока службы за счет предотвращения отскока при соударении контактов и деформации контактньпс поверхносте и контактных стержней, уменьшение стоимости и повьшение надежности. На чертеже изображен вакуумный выключатель, продольньй разрез. Выключатель содержит вакуумную дугогасительную камеру 1, имёю1цую неподвижный 2 и подвижный 3 контакты. На хвостовике 4 подвижного конта та 3 расположена регулировочная гай ка 5. Привод отключения состоит из маг нитопровода 6,закрепленной в его пр точке спиральной катушки 7 и блока плоских пружин щелкающей мембраны 8. Приводы установлены на детали с контактным вьгаодом подвижного кон такта 3. Корпус привода включения 9 по наружной части защемляет мембрану 8 которая в центральной части закреплена на хвостовике 4 подвижного кон такта 3 с помощью гайки 10. В корпу се 9 установлен тарельчатый обратны клапан 11, удерживаемый в закрытом состоянии пружиной 12. Привод включения состоит из порш ня 13, снабженного уплотнительными манжетами 14 и стремящегося под дей ствием пружины 15 занять Крайнее верхнее положение. Степень нажатия пружины 15 на поршень 13 регулирует ся установочньм винтом 16, именяцим несколько цилиндрических отверстий 17, предназначенных для выхода возд ха из полости В под поршнем 13. В корпусе 9 имеется перепускное отверстие 18, которое закрыло иголь чатым клапаном 19. Для устранения протечек жидкости игольчатьй клапан уплотнен сальником 20 с помсмцью нажимной гайки 21. В наружной части игольчатого клапана 19 имеется проушина 22, к которой присоединяется изоляционная тяга, предназначенная для включения выключателя (на черте же не показана). Для удержания клапана 19 включения в закрытом состоянии установлена плоская пружина 23: Внутренняя 92 полость выключателя под мембраной 8 заполнена жидкостью 24. Плоская пружина 23 закреплена в верхней части корпуса 6 винтом 25. Винты, соединяющие верхнюю часть привода 6 и 1ШЖНЮЮ 9, не показаны. Выключатель работает следующим образом. Во включенном положении контакты 2 и 3 вакуумной дугогасительной камеры замкнуты.и ток поступает от источника в коммутируемую цепь. Необходимая величина контактного нажатия обеспечивается мембраной 8, катушка 7.при этом обесточена, жидкость в основном заполняет полость А под мембраной 8, тарельчатый клапан 11 находится в закрытом состоянии под действием 12. Игольчатый клапан включения 19 также закрыт под действием плоской пружины 23. Поршень 13 находится в крайнем верхнем положении под действием нажатия пружины 15 и упирается в выточку корпуса 9. Для отключения выключателя импульс тока от электрической схемы (не показана) пропускается по катушке индукционно-динамического привода 7. При этом в мембране 8 наводятся токи, создающие магнитное поле ; противоположного направления. Взаимодействие противоположно направленных полей мембраны 8 и катушки 7 привоДит к возникновению сил отталкивания между ними, мембрана 8 перемещается вниз, размыкая подвижный 3 и неподвижный 2 контакты вакуумной дугогасительной камеры 1. По мере движения щелкающая мембрана 8 проходит среднее мертвое положение и перемещается далее в крайнее нижнее фиксированное положение, соответствующее рткл оченному положению вакуумного выключат я. При движении мембрана 8 оказьюает давление на жидкость 24 в полости А. Под давлением жидкости 24 из полости А открывается тарельчатьй обратный клапан 11 и жидкость 24 поступает в полость Б. Жидкость из полости Б воздействует на поршень 13, приводя его в движение. Поршень 13, перемещаясь вниз, снимает 15. Игольчатый клапан 19 при этом закрыт под действием пружины 23. Когда подвижный контакт 3 и мембрана 8 займут нижнее фиксированное положение, соответствующее отключенному положению выключателя, жидкость из полости А переместит поршень 13 в крайнее нижнее положение сжав пружину 15.

После отключения выключателя движение мембраны 8 прекращается, давление на тарельчатый клапан 11 из полости -А и полости Б становится равным и Ън закрывается под действием пруткины 12, препятствуя переходу жид-кости из полости Б в полость А и удерживая поршень 13 в крайнем нижнем положении, а пружину 15 в сжатом состоянии.

Таким образом, при отключении выключателя запасается энергия, необходимая для его включения. ,

Лля включения выключателя открывается игольчатьй клапан 19. Для этого с помощью изоляционной тяги, присоединяемой к проушине 22, прикладывается сила, превьшающая усилие пружины 23.

При открытии игольчатого клапана 19 жидкость из полости Б, сжимаемая поршнем. 13 под действием энергии, запасенной сжатой пружиной 15, начинает перетекать в полость А. Мембрана. 8 под действием поступающей жидкости 24 в подость А начинает перемещаться вверх. После того, как она пройдет мертвое среднее положение под действием упругих сил и давления жидкости в полости Б она снова продолжает движение до замыкания подвижного контакта 3 с неподвижным контактом 2 вакуумной дугогасительной камеры t. Так как по мере перемещения поршня 13 в крайнее верхнее положение давление пружины 15 уменьшается, замыкание контактов 3 и 2 происходит плавно, без удара.

Кроме того, жидкость 24, находящаяся под мембраной 8, поршень 13 и пружина 15 создают силу, направленную противоположно силе, вызывающей отскек подвижного контакта, и гасят ее, что обеспечивает замыкание контакта без отскока.

Электрическая схема управления оказывается простой, так как устраняется нижняя (включающая) катушка и связанные с ней элементы электрической схемы.

Использование в высоковольтном выключателе нового элемента - пружинного гидроаккумулятора, жестко связанного с вакуумной дугогасительной камерой, в котором установлены тарельчатый обратный и игольчатьй клапан включения, удерживаемые в закрытом положении пружинами, выгодно отличает предлагаемый вакуумный выключатель от прототипа, так как позволяет устранить отскок контактов, деформацию контактных поверхностей и контактных стержней, упростить электрическую схему управления.

ВАКУУМНЫЙ ВЫКЛЮЧАТЕЛЬ, содержащий вакуумную дугогасительную камеру и отключающий индукционнодинамический привод с .однослойной спиральной катушкой и подвижным элементом в виде блока плоских пружин. соединенным с подвижным контактом, установленный в изоляторе с двумя заполненными изолирующей жидкостью полостями, закрепленном на вакуумной дугогасительной камере, отличающийся тем, что, с целью увеличения срока службы вьжлючателя за счет предотвр 1щения отскока при соударении контактов и деформации контактных повер: ностей и контакт;Ных стержней, уменьшения стоимости и повьш1ения надежности, выключатель снабжен дополнительно введен ным пружинньм гидроаккумулятором, § установленным в упомянутом изоляторе и содержащим тарельчатый обратный (Л и игольчатый, клапаны включения, подпружиненные в закрытом положении, и подпрзжиненный поршень.