Токосъемное устройство для высоковольтного выключателя (его варианты) Советский патент 1986 года по МПК H01H33/02 

Изобретение относится к электротехнике, частности к коммутации сильноточных лектрических цепей высокого напряжения.

Целью изобретения является повышение надежности, снижение веса и габаритов и прощение конструкции токосъемного устойства для высоковольтного выключателя.

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство с сечением по одной из п цилиндических пружин; на фиг. 2 - устройство с онтактными элементами, выполненными в иде rt-витковой спирали из цилиндрической ружины; на фиг. 3 - то же, в сжатом состоянии; на фиг. 4 - то же, без обоймы; на фиг. 5 - то же, в отключенном положении.

Токо4ъемное устройство высоково.,тьтно- то выключателя содержит токоведущий стер- жень 1, цилиндрический корпус 2, контактные элементы 3, выполненные из п цилиндрических пружин, размещенных в обойме 4 с окнами 5.

Контактные элементы 3 в виде пружин выполнены из бериллиевой бронзы с гальваническим покрытием серебром. Такое же покрытие имеют контактирующие поверхности стержня 1 и цилиндрического корпуса 2. Обойма 4 выполнена из материала с малым коэффициентом трения, например из фторопласта, что обеспечивает минимальный износ контактирующих поверхностей.

В исходном разомкнутом положении устройства контактные элементы 3, размещенные в обойме 4, находятся в крайнем верхнем положении. При входе токоведущего стержня 1 в цилиндрический корпус 2, происходит его взаимодействие с контактными элементами 3, выполненными в виде цилиндрических пружин, каждый виток которых прижимается с одной стороны к цилиндри- ческому корпусу 2, а с другой стороны - к токоведущему стержню 1. При дальнейшем перемещении стержня 1 контактные элементы 3 перекатываются в обойме 4 по поверхности токоведущего стержня 1 и цилиндрического корпуса 2, пока все п цилиндрических пружин не окажутся меж.ау токоведущи- ми стержнем 1 и цилиндрическим корпусом 2 обеспечивая между ними многоточечный электрический контакт.

Обойма 4 служит для удержания от перекосов контактных элементов 3 в плоскости, перпендикулярной оси симметрии устройства.

Кроме того, контактные элементы могут быть выполнены в виде п. - витковой спирали из цилиндрической пружины 3, с обоймой 4, выполненной в виде цилиндрической жесткой пружины, установленной по внутреннему диаметру спирали из цилиндрической пружины (фиг. 2).

10

15

20

25

30

35

40

5

50

55

В этом случае при движении токоведущего стержня 1 контактные элементы из л - витковой спирали из цилиндрической пружины 3 вращаются с трением скольжения только по внутреннему диаметру на обойме и перекатываются внещним диаметром по токоведущему стержню 1 и цилиндрическому корпусу 2, при этом отсутствует трение скольжения, а следовательно, и износ поверхностей, участвующих в коммутации электрической цепи.

Для предотвращения трения скольжения наружного токопроводящего покрытия контактных элементов, выполненных в виде П- витковой спирали из цилиндрической пружины, необходимость условия ios Dn.cn. вызвана тем, что при значениях нся. наружные поверхности контактного элемента 3 в корпусе 2 соприкасаются и при перекатывании возникает трение скольжения, что влечет за собой износ контактирующих наружных поверхностей.

Для токосъемных устройств, где требуется ограниченное число циклов включения и не требуется больщая долговечность, контактные элементы 3 в виде спирали из цилиндрической пружины вставлены без обоймы в цилиндрический корпус 2 без возможности перемещения по оси устройства. В этом случае контактирующие поверхности изнащиваются от трения скольжения, но устройство при этом имеет меньщие габариты и вес (фиг. 4 и 5).

В связи с применением контактных элементов, выполненных из п цилиндрических пружин, размещенных в обойме с окнами и установленных в зазор между токоведущим стержнем и цилиндрическим корпусом, где каждый виток п пружин выполняет роль контактного элемента, описываемое токосъем- ное устройство имеет расчетное число контактных точек с расчетным контактным давлением при малых габаритах и малом расходовании контактного материала. При этом получается простая и технологичная конструкция, в которой практически нет износа контактных элементов, так как отсутствует трение скольжения контактирующих поверхностей, а износ от трения скольжения пружины об окна обоймы минимален, так как минимальны усилия, действующие от окон обоймы, удерживающие контактные пружины в заданном положении.

Кроме того, выполнение контактных элементов в виде п,-витковой спирали из цилиндрической пружины, а обоймы в виде цилиндрической жесткой пружины, установленной по внутреннему диаметру спирали из цилиндрической пружины, позволяет получить токосъемное устройство выключателя с повыщенной долговечностью, так как в этом случае контактирующие поверхности устройства предохранены от трения скольжения, а обойма имеет простую и технологичную конструкцию.

Таким образом, выполнение контактных элементов из п цилидрических пружин, размещенных в обойме, где каждый виток п пружин выполнен в виде контактного элемента, или выполнение контактных элементов в виде «-ВИТКОВОЙ спирали из цилиндрической пружины, установленной по внутреннему диаметру спирали из цилиндрической пружины, позволило получить более надежное, по сравнению с прототипом, с меньшим весом и габаритами токосъемное устройство высоковольтного выключателя, при меньшем количестве деталей. При этом в токосъемном устройстве имеется множество контактных точек, количество которых равно числу витков цилиндрических пружин, при малом расходовании контактного материала.

Формула изобретения

1. Токосъемное устройство высоковольтного выключателя, содержащее токоведу- щий стержень, контактные элементы, размещенные в цилиндрическом корпусе, отлича- ющееся тем, что. с целью повыщения надежs

0

0

5

ности, уменьшения веса, габаритов и упрощения конструкции, контактные элементы выполнены из п цилиндрических пружин, размещенных в обойме с окнами и установленных по кольцевому зазору между токоведу- щим стержнем и цилиндрическим корпусом. 2. Токосъемное устройство высоковольтного выключателя, содержащее токоведущий стержень, контактные элементы, размещенные в цилиндрическом корпусе, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности, уменьшения веса, габаритов и упрощения конструкции, контактные элементы выполнены в виде п-витковой спирали из цилиндрической пружины, расположенной в обойме, выполненной в виде цилиндрической жесткой пружины, установленной по внутреннему диаметру спирали, причем шаг между витками обоймы из цилиндрической пружины выбран из условия

toB Он.сп

где ов-шаг между витками обоймы из цилиндрической пружины;

I a.tn.-наружный диаметр цилиндрической пружины, образующий контактные элементы в виде спирали.

иг.2

(риг. 3

иг.

Изобретение относится к электротехнике, в частности к коммутации сельноточных электрических цепей высокого напряжения. Цель изобретения - повышение надежности, снижение веса и габаритов, упрощение конЛЯ ЛЯ хниных ния. ости, кон1 струкции. Токосъемное устройство высоковольтного выключателя содержит токоведу- щий стержень 1, цилиндрический корпус 2 и контактные элементы в виде п цилиндрических цружин 3, размещенных в обойме 4 с окнами 5. По второму варианту контактные элементы могут быть выполнены в виде п-вит- ковой спирали из цилиндрической пружины с обоймой, выполненной в виде цилиндрической жесткой пружины, установленной по внутреннему диаметру спирали, причем щаг между витками обоймы из цилиндрической пружины выбран из условия toe Г)„ п. где toB- шаг между витками цилиндрической обоймы, Он.сл. - наружный диаметр цилиндрической пружины, образующий контактные элементы в виде спирали. 2 с.п. ф-лы, 5 ил. (Л |С 05 1C (pue.f

фиг. 5

Составитель В. Попова

Редактор М. ЦиткинаТехред И. ВересКорректор М. Макси.мншинец

Заказ 5239/53Тираж 643Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4