Вакуумная дугогасительная камера Советский патент 1989 года по МПК H01H33/664 

Изобретение относится к электротехнике, конкретно - к.вакуумным ду- гогасительным камерам.

Цель изобретения - повышение надежности отключения малых и больших токов в цепях низкого напряжения с реактивной нагрузкой.

На чертеже изображен один из вариантов вакуумной дугогасительной камеры (ВДК).

ВДК содержит корпус, состоящий из диэлектрической части, выполненной в форме цилиндра 1, и металлической части, выполненной в виде двух дисков, которые вакуум-плотно присоединены к торцам цилиндра 1.

Через отверстия верхнего диска 2 проходит подвижный токопровод 3, вакуум-плотно соединенный с сильфоном 4 и направляющей втулкой 5, На внутренней стороне подвижного токопрово- да 3 закреплен подвижный контакт, имеющий форму двух согласованных цилиндров 6 и 7. Через отверстие нижнего диска 8, который является основанием камеры, проходит неподвижнъй токопровод 9, к основанию которого последовательно (через диск 8) присоединена дугогасительная катушка 10

На торце дугогасительной катушки 10, противоположном основанию диска 8, закреплен нспопв:гасньш контакт 11, имеющий стаканообразную форму, с отверстием в дне, переходящим в цилиндр .

Камера работает следующим образом.

При размыкании контактов между ними образуется вакуумная дуга, которая под действием сил Ампера, возникающих в любой петле тока, и аксиального собственного магнитного поля дугогасительной катушки 10 перемещается вниз по контактам, совершая круговые движения, благодаря чему процесс дугогашения ускоряется. Поскольку радиальный зазор между цилиндрическими частями подвижного и неподвижного контактов меньше зазора контактов, то при отключении тока дуга с плоских поверхностей перемещается на цилиндрические поверхности контактов, где происходит ее гашение.

При повышении величины отключаемого тока увеличивается электромагнитное поле дугогасительной катушки 10, которое вызывает вращательное движение дуги, способствующее распределению тепловой энергии дуги на большей поверхности контактов. Под действием аксиального магнитного поля вакуумная дуга при отключении малых токов с реактивной нагрузкой стабилизируется до естественного нуля тока, что приводит к уменьшению тока среза, а следовательнд, уменьшению коммутационных перенапряжений.

Размыкание контактов ВДК происходит под действием силы, прилагаемой к подвижному токопровоцу 3, вверх

по оси камеры, например, электромагнитного привода.

При размыкании контактов подвижный токопровод 3 может смешаться при несовпадении оси камеры с осью аппарата, при этом будет изменяться зазор между боковыми стенками контактов. Для устранения этого явления ВДК снабжена направляющей втулкой 5, которая не допускает смешения подвижного токопровода 3 выше допустимого значения.

Замкнутое положение контактов обеспечивается усилием, определяемым разностью давлений вне и внутри ВДК, эффективным сечением и жесткостью сильфона 4.

Диаметр большего из цилиндров 6 подвижного контакта экспериментально выбран меньше внутреннего диаметра неподвижного контакта (на две-три величины зазора контактов), высота второго цилиндра - меньше высоты цилиндрического углубления на величину максимально допустимого износа контактов исходя из расчетов обеспечения электрической прочности ВДК при разомкнутых и замкнутых контактах.

Радиальный зазор между вторым цилиндром и цилиндрическим отверстием, куда он входит, выбран не более 0,7 величины зазора контактов при экспериментальном исследовании зависимости пробивного напряжения плоских и цилиндрических электродов. При величинах зазоров контактов, применяемых в низковольтных ВДК, от 0,8 до 3 мм радиальные зазоры между вторым цилиндром и цилиндрическим отверстием не превышают 2,1 мм.

Изобретение позволяет надежно коммутировать электрические цепи низкого напряжения с реактивной нагруз0

5

0

5

0

5

0

кой в широком диапазоне величин токов без значительных перенапряжений и может найти применение для коммутационных аппаратов управления и защиты.

Формула изобретения

Вакуумная дугогасительная камера, содержащая корпус, состоящий из металла и диэлектрика, подвижный контакт, установленный на контактодержа- теле, укрепленном в сильфоне, и неподвижный контакт, соединенный с то- коподводящим основанием камеры, причем неподвижный контакт имеет цилиндрический выступ, входяший в это углубление с постоянным зазором, о т- личающаяся тем, что, с целью повышения надежности отключения малых и больших токов в цепях низкого напряжения с реактивной нагрузкой, неподвижный контакт установлен на торце дополнительно введенной ду- гогасительной катушки, которая вторым торцом установлена на упомянутом основании, причем указанный неподвижный контакт выполнен стаканообразной формы с отверстием в дне, переходящим в цилиндр, а подвижный контакт выполнен в форме двух согласованных цилиндров, один из которых, обращенньй к контактодержателю, имеет диаметр меньше внутреннего диаметра неподвижного контакта на двег-.три величины зазора контактов, а радиальный зазор между вторым цилиндром и цилиндрическим отверстием в неподвижном контакте выбран не более 0,7 величины зазора контактов,- причем высота второго цилиндра меньше высоты цилиндрического углубления на величину максимально допустимого износа контактов.

Изобретение относится к электротехнике , в частности, к вакуумным дугогасительным камерам. Цель изобретения - повышение надежности отключения малых и больших токов в цепях низкого напряжения с реактивной нагрузкой. Устройство содержит корпус, состоящий из диэлектрической части, выполненной в форме цилиндра 1, и металлической части, выполненной в виде двух дисков, верхнего диска 2 и нижнего диска 8, который является основанием камеры, подвижный контакт, состоящий из двух цилиндров 6 и 7, установленный на подвижном токопроводе 3, укрепленном на сильфоне 4, и неподвижный контакт 11, соединенный с токопроводящим основанием камеры. Контакт 11 имеет цилиндрическое углубление, а подвижный контакт-цилиндрический выступ, который входит в это углубление с постоянным зазором, контакт 11 установлен на торце дугогасительной катушки 10, которая вторым торцом установлена на основании - диске 8. Контакт 11 имеет стаканообразную форму с отверстием в дне, переходящим в цилиндр. Цилиндр 6 подвижного контакта имеет диаметр меньше внутреннего диаметра контакта 11 на две-три величины зазора контактов. Радиальный зазор между вторым цилиндром 7 и цилиндрическим отверстием, куда он входит, должен быть не менее 0,7 величины зазора контактов, а высота второго цилиндра 7 меньше высоты цилиндрического углубления на величину максимально допустимого износа контактов. При размыкании подвижного контакта и неподвижного контакта 11 между ними образуется вакуумная дуга, которая под действием сил Ампера, возникающих в любой петле тока, и аксиального собственного магнитного поля дугогасительной катушки 10 перемещается вниз по контактам, совершая круговые движения, благодаря чему процесс дугогашения ускоряется. Поскольку радиальный зазор между цилиндрическими частями подвижного контакта и контакта 11 меньше зазора контактов, то при отключении тока дуга с плоских контактах поверхностей перемещается на цилиндрические поверхности контактов, где происходит ее гашение. 1 ил.