Система контактов вакуумной дугогасительной камеры Советский патент 1975 года по МПК H01H33/664 

1

Изобретение относится к системе контактов вакуумной дугогасительной камеры, именуемой в дальнейшем камерой.

Известны системы контактов вакуумной дугогасительной камеры, состоящие из двух контактов, каждый из которых содержит дугогасящий и контактирующий элементы, причем дугогасящий элемент, по крайней мере, одного контакта выполнен в виде диска, разделенного в периферийной части на ряд секторов прорезями, изогнутыми в тангенциальном направлении.

При отключении тока этой системой контактов вначале дуга возникает на кольцевых выступах, затем, благодаря наличию иетли тока в области контактирования, выдвигается на дугогасящие диски. Прорези в дугогасящих дисках задают такое направление тока, при котором создаются электродинамические усилия, перемещающие дугу на периферию дисков и вращающие ее там до погасания при переходе тока через нуль.

Однако в известных контактных системах контактирование по кольцу может осуществляться не более, чем в трех точках.

При размыкании контактов чаще всего вначале прекращается контактирование в какихлибо двух точках, и весь ток сосредотачивается в одном канале. Поэтому в месте разрыва последнего металлического мостика

имеет место значительная эрозия контактирующего кольцевого выступа.

Другим недостатком известных контактных систем является то, что вследствие замыкания

кольцевым выступом прорезей в дугогасящем диске, уменьшается электродинамическое усилие, вращающее дугу в области контактирования и выдувающее дугу на периферию дугогасящих дисков. Это приводит к увелпчению износа контактов и уменьшению отключающей способности камеры.

Цель изобретения - увеличить номинальный и отключаемый ток, уменьшить электрический износ контактов.

Указанная цель достигается тем, что контактирующий элемент, по крайней мере, одного контакта, может быть выполнен как отдельная деталь, например, в виде усеченного полого конуса, отделен от дугогасящего элемента зазором и разделен в полости контактирования пазами на ряд секторов, а прорези, разделяющие дугогасящий элемент на секторы, заканчивается на меньщем расстоянии от оси камеры, чем наибольший радиус контактирующего элемента в плоскости контактирования.

Кроме того, в контактирующем элементе пазы могут быть перпендикулярны к плоскости контактирования или же иметь наклон по

отнощению к плоскости контактирования то3

го же направления, что и изогнутые прорези в дугогасящем элементе соответствующего контакта.

На фиг. 1 изображена камера с предлагаемой системой контактов в разрезе; на фиг. 2 и 3 - вид с торца на неподвижный и подвижный контакты соответственно; на фиг. 4, 5 и 6 представлена модификация предлагаемой системы контактов.

Предлагаемая камера имеет вакуумно-нлотную оболочку, состоящую из диэлектрических цилиндров 1, 2, к торцам которых припаяны металлические кольца 3, 4 и фланцы 5, 6. В центре камеры между диэлектрическими цилиндрами расположено металлическое кольцо 7, на котором укреплен изолированный металлический экран 8, защищающий диэлектрическую часть оболочки камеры от осаждения продуктов эрозии контактов. К фланцам 5, 6 приварены два других экрана 9 и 10, находящихся под потенциалами соответствующих контактов. Назначение экранов 9 и 10- уменьщить напряженность электрического поля в местах спаев диэлектрика с металлом и улучшить защиту диэлектрика от напыления. В фланец 6 запаян откачной щтенгель И. Камера содержит вводы неподвижный 12 и подвижный 13. В подвижный ввод впаяна стальная втулка 14 с резьбовым отверстием для соединения его с приводом. Привод на чертеже не показан. Подвижный ввод соединен герметично с корпусом камеры через сильфон 15. Экран 16 защищает сильфон от прожига раскаленными частицами материала контактов.

К вводам припаяны контактирующие элементы системы 17 и 18, которые имеют трубчатую или чащеобразную форму, например, в виде полого усеченного конуса, как показано на фиг. 1, 2 и 3. Корпуса 17, 18 разрезаны в плоскости контактирования пазами 19 на секторы. Дугогасящие элементы контактов 20, 21 имеют вид дисков с прорезями 22, начинающимися на периферии и изогнутыми в тангенциальном направлении.

Прорези 22 распространяются к оси камеры и оканчиваются на радиусе Ri (фиг. 2 и 3) меиьщем, чем наибольщий радиус R2 конусов 17 и 18 в плоскости контактирования. Между дугогасящим и контактирующим элементом каждого из контактов имеется зазор 23.

Наличие пазов в контактирующем элементе придает секторам контактных конусов некоторые пружинящие свойства и обеспечивает контактирование более, чем в трех точках, вследствие чего уменьшается переходное контактное сопротивление и увеличивается номинальный ток камеры. Благодаря большому числу точек контактирования, увеличивается вероятность того, что дуга при отключении тока возникает не в одной точке, а в нескольких. Это приводит к уменьшению тока на один канал и, следовательно, к уменьшению износа контактов в начальной стадии дуги, при которой скорость износа небольшая.

4

Наличие зазора между дугогасящим и контактирующим элементами дает увеличение электродинамического усилия, действующего на дугу в области контактирования, и способствует более эффективному ее выдуванию из области контактирования в область дугогащения.

Линия LI (фиг. 1) показывает путь тока выдувания дуги в область дугогашения.

То обстоятельство, что прорези дугогасящих дисков не закорочены контактирующими конусами и перекрывают конусы (наименьщий радиус, на который распространяются прорези, меньше наибольшего радиуса конусов в плоскости контактирования), приводит к тому, что при попадании дуги на дугогасящие диски ее движение не затормаживается, так как на нее сразу же начинает действовать электродинамическое усилие, образуемое петлей тока, имеющее радиальное и тангенциальное направление. Указанное электродинамическое усилие способствует вращению дуги и в контактирующей части, что уменьшает ее износ.

Линия L2 показывает путь тока после выдувания дуги на дугогасящую часть контактов.

Износ контактирующих элементов может быть еще уменьшен, если пазы в контактирующих корпусах выполнить с наклоном того же направления, что и изгиб прорезей в дугогасящих дисках. Благодаря наклонам пазов появляется дополнительная сила, вращающая дугу, что способствует уменьшению износа контактов.

На фиг. 4-6 позиции 24, 25 - контактирующие корпуса, 26, 27 - дугогасящие диски, 28 - наклонные пазы в контактирующих конусах, 29 - прорези в дугогасящих дисках, 30 -

зазор между дугогасящими дисками и контактирующими конусами.

В предлагаемой системе контактов контактирующая часть может быть выполнена из материала, содержащего добавки, уменьщающие ток среза и препятствующие свариванию контактов при включении больших токов.

Предмет изобретения

1. Система контактов вакуумной дугогасительной камеры, состоящая из двух контактов, каждый из которых содержит дугогасящий и контактирующий элементы, причем дугогасящий элемент, по крайней мере, одного контакта выполнен в виде диска, разделенного в периферийной части на ряд секторов прорезями, изогнутыми в тангенциальном направлении, отличающаяся тем, что, с целью

увеличения номинального и отключающего тока, уменьшения электрического износа контактов, указанный контактирующий элемент по крайней мере, одного контакта выполнен как отдельная деталь, например в виде усеченного полого конуса, отделенная от дугогасящего элемента зазором и разделенная в плоскости контактирования пазами на ряд секторов.

2. Система контактов по п. 1, отличающаяся тем, что в контактирующем элементе пазы выполнены перпендикулярными к плоскости контактирования.

3. Система контактов по п. 1, отличающаяся тем, что пазы в контактирующем элементе выполнены с наклоном по отношению к плоскости контактирования того же направления, что и изогнутые прорези в дугогасящем элементе соответствующего контакта.

13

(PuZ.Z

IS

13

Риг.з

29 Ц

24 2b

27

Фиг. ч

28

29

Фиг. 5

25