ВОЗДУШНЫЙ КОММУТАЦИОННЫЙ АППАРАТ Советский патент 1968 года по МПК H02H33/32 

Предметом настоящего изобретения является воздушный коммутационный аппарат, например замыкатель. Его нормально разомкнутые контакты, как обычно, расположены внутри резервуара со сжатым воздухом, и каждый подвижный контакт связан с управляемым поршнем.

Отличительной особенностью изобретения является то, что указанный поршень расположен в камере с атмосферным давлением и управляется импульсами сжатого воздуха. Это обеспечивает быстродействие при включении и отключении.

Для предотвращения утечки сжатого воздуха при коммутации указанный поршень со стороны, обращенной к подвижному контакту, должен быть снабжен двумя концентричными уплотнениями, которыми он при включенном аппарате прижат к соответствующим концентричным выступам корпуса.

Аппарат для быстродействия при отключении должен быть снабжен разгрузочным клапаном.

На чертеже изображен описываемый аппарат в разрезе.

Аппарат показан в отключенном положении. В этом случае сжатый воздух находится в резервуаре 1 и в полостях А, Б, В и Г. В полостях Д и Е сжатый воздух отсутствует, так как они трубками 2, 3, 4 и 5 и отверстиями 6 и 7 клапанов управления 8 и 9 соединены с внешней атмосферой. Сжатый воздух из полостей В и Г не может проникнуть в полости Д и Е благодаря наличию в хвостовике подвижного контакта 10 уплотнения 11, которое прижато к бортику 12 корпуса пружиной 13 и силой, обусловленной разностью давлений слева и справа от хвостовика. Неподвижный контакт 14 подпружинен пружиной 15 и соединен гибкой связью или любым другим способом с фланцем 16 и аппаратным выводом 17. Величина межконтактного промежутка несколько меньше возможного хода подвижного контакта.

При включении подается импульс на катушку 18. Боек 19 электромагнита открывает пусковой клапан 20, затем открывается промежуточный клапан 21, и сжатый воздух из небольшого резервуара 22 по изоляционной трубке 23 поступает на поршень 24 промежуточного клапана 9. Поршень 24 перемещается вверх до отказа, открывая при этом клапан 9 и изолируя полость трубки 5 от выхлопного отверстия 7.

После открытия клапана 9 сжатый воздух из резервуара 1 по трубке 5 устремляется в полость Е. Площадь поршня 25 выбрана такой, что сила, действующая на него справа налево или слева направо, значительно больше сил, удерживающих подвижные контакты 10 в отключенном положении, поэтому они быстро смыкаются с соответствующими неподвижными контактами. Благодаря тому что ход подвижного контакта несколько больше межконтактного промежутка, обеспечивается надежное соприкосновение контактов и прижатие уплотнений 26 поршня 25 к концентричным выступам 27 корпуса.

В процессе включения и во включенном положении полость Д через трубки 2, 3, 4 и отверстие 6 соединена с атмосферой. Во включенном положении утечка воздуха по этому пути из полости Е и Г исключена благодаря уплотнениям 26. Для уменьшения потерь воздуха в процессе включения через неплотности между штоком 28 поршня 25 и его направляющей 29 в корпусе предусмотрено компрессионное кольцо 30.

Контакты находятся во включенном положении в течение всего времени, пока открыт клапан 9 или пока имеется электрический импульс на катушке включения 18.

Для того чтобы контакты разомкнулись, достаточно снять импульс с катушки 18. В этом случае закрываются клапаны 20 и 21, и воздух из трубки 23 через специальные отверстия в промежуточном клапане 21 вытекает в атмосферу, а клапан 9 закрывается, и полость Е сообщается по трубке 5 через отверстие 7 с атмосферой.

Для быстроты размыкания контактов в аппарате имеется второй клапан управления 8, аналогичный клапану 9 и с такой же системой управления.

Для осуществления быстрого отключения и организации дутья, способного отключить большой ток, снимается импульс с катушки включения 18 и подается импульс на катушку отключения 31. Благодаря этому открывается клапан 8 управления отключением, и сжатый воздух из резервуара 1 по трубкам 2, 3, 4 поступает в полость Д. Давление в полости Е при закрытии клапана 9 управления включением падает. Одновременно с этим сжатый воздух по трубкам 32, 33 и 34 идет на поршни 35 и 36 разгрузочного и дутьевого клапанов 37 и 38. Клапан 37 предусмотрен для более быстрого сброса давления в полости Е при отключении.

Под действием сжатого воздуха на поршень 36 открывается дутьевой клапан 38, и давление в полостях Г и В быстро падает.

В этих условиях на подвижный контакт действуют приложенные силы, стремящиеся его отключить. На поршень 25 со стороны, обращенной к полости Д, действует полное давление, а со стороны полости Е оно быстро падает до атмосферного. Подвижный контакт 11 отключается не только под действием пружины 13, но и под действием силы, обусловленной разницей давления на его поршень 39 слева и справа. Дутьевой клапан 38 снабжен обычной пневматической отсечкой, благодаря чему он закрывается через определенное время, достаточное для гашения дуги, независимо от того, снят или не снят электрический импульс с катушки отключения.

После снятия импульса с катушки отключения система управления возвращается в исходное положение. Импульсы на катушку включения и отключения можно подавать в любой последовательности и с любым интервалом времени.

1. Воздушный коммутационный аппарат, например замыкатель, нормально разомкнутые контакты которого расположены внутри резервуара со сжатым воздухом и каждый подвижный контакт связан с управляемым поршнем, отличающийся тем, что, с целью обеспечения быстродействия при включении и отключении, указанный поршень расположен в камере с атмосферным давлением и управляется импульсами сжатого воздуха.

2. Аппарат по п. 1, отличающийся тем, что, с целью предотвращения утечки сжатого воздуха при коммутации, указанный поршень со стороны, обращенной к подвижному контакту, снабжен двумя концентричными уплотнениями, которыми он при включенном положении аппарата прижат к соответствующим концентричным выступам корпуса.

3. Аппарат по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что, с целью обеспечения быстродействия при отключении, он снабжен разгрузочным клапаном.