Высоковольтный вакуумный выключатель Советский патент 1977 года по МПК H01H33/66 

кшочателе при протянутом якоре происходит холодная сварка соприкасающихся поверхностей якоря, корпуса (или его элемента) и сердечника из магнитомягкого материала. Это ведет к потере работоспособности, так как вследствие микросварки поверхностей после снятия напряжения питания с обмотки управления якорь электромагнита не отжимается возвратной пружиной, а остается в притянутом положении.

Цель изобретения - повышение надежности работы и исключение холодного сваривания в вакууме соприкасающихся поверхностей.

Это достигается тем, что предложеньш вьпслючатель снабжен двумя свободно вращающимися на оси втулками, вьшолненными из твердого материала, на.которых укреплен вращающийся якорь.

Кроме того, соприкасающиеся поверхности якоря, сердечника и корпуса электромагнита покрыты слоем хрома, окисленного в атмосфере влажного водорода при 800-900° С.

Применение в предлагаемом вакзумном выключателе двух втулок из материала с большой твердостью, свободно вращаюищхся на оси из того же материала, на которых свободно вращается якорь электромагнита, позволяет значительно повысить надежность работы подвижной системы выключателя за счет дополнительной степени свободы вращения якоря и уменьщения сил трения.

На фиг. 1 изображен предложенный выключатель при разомкнутом положении контактов; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - узел I на фиг. 2; на фиг. 4 - вид по стрелке Б на фиг. 1; на фиг. 5 - сечение В-В на фиг. 1.

Вакуумный выключатель выполнен в виде цилиндрической стеклянной оболочки 1, вакуумноплотно спаянной с молибденовыми выводами - контактами 2 и переходным кольцом 3 из меди или ковара, с которым вакзомно-плотно с помощью сварки соединен диамагнитньш цилиндр 4, вакуумно-плотно спаянный с сердечником 5 из магнитомягкого материала и механически прочно с крепежным фланцем 6,ограничителем 7 и кольцом 8 из магнитомягкого материала, являющимся частью корпуса электромагнита и расположенном в вакууме. Вторым элементом корпуса электромагнита является корпус 9 из магнитомягкого материала, расположенный вне вакуумной оболочки и состыкованный с кольцом 8 через дно диамагнитного цилиндра 4. Вьшолнение корпуса электромагнита составным из кольца 8 и корпуса 9 связано с введением в конструкцию диамагнитного цилиндра 4 из меди для исключения натекания газов по волокнам и через тонкую стенку корпуса из магнитомягкого материала, имеющего высокзто проницаемость по водороду. Без учета проникновения газа через корпус электромагнита кольцо 8 и корпус 9 могут быть вьшолнены как одно целое. К кольцу 8 припаяны планки 10 со штифтами li и две накладки 12, вьшолненные из магнитомягкого металла, направляющие упоры 13 возвратной U -образной

пружины 14, а к внутренней поверхности кольца 8 точечной сваркой через никелевую пластину 15 жестко прикреплен нераспыляемьш газопоглотитель 16. Якорь 17, вьшолненный из магнитомягкого металла, спаян с накладкой 18 и вращается на молибденовых втулках 19, которые свободно вращаются на оси 20, жестко закрепленной с помощью гаек 21 в кольце 8. Для исключения самоотвинчивания при воздействии вибрационных нагрузок гайки 21 с помощью сварки жестко прикреплены к кольцу 8. Регулирование хода якоря 17 производится путем навинчивания гайки 22 на ограничитель 7, а после установки требуемого хода они жестко скрепляются друг с другом с помощью сварки. Перед спаиванием соприкасающиеся поверхности сердечника 5, кольца 8 корпуса электромагнита и якоря 17 покрывают слоем хрома с последующим его окислением в атмосфере влажного водорода при 800-900°С. К якорю 17 через держатель 23, керамический изолятор 24 и контактодержатель 25 прикреплен контактный мостик, набранный на упругой контактной пластине 26 с пуклевками и ряде упругих пластин 27, вьшолненных из немагнитного металла и покрытых для повышения электропроводности слоем высокопроводящего металла, например серебра. Пластины 26 и 27 расположены вплотную друг к другу, а крепление их к контакте держателю 25 производится с помощью жесткой пластины 28 и заклепок 29. Откачка газов, вьщеЛЯЮПД1ХСЯ в процессе проведения вакуумно-технологической обработки. производится через штенгель 30, вакуумно-плотно спаянный с оболочкой 1.

Для управления подвижным контактом, укрепленным на якоре, служит катушка управления, включающая в себя каркас 31, на котором намотана обмотка 32,-изолятор 33 с закрепленными в нем вьшодами 34 обмотки и цилиндр 35. Изолятор 33 и цилиндр 35 - служат для изоляции обмотки 32 и вьтодов 34 от корпуса 9. Корпус 9 с установленной в него катушкой электромагнита прикреплен винтом 36 к сердечнику 5.

При подаче напряжения питания на вьшоды 34 обмотки 32 под действием созданной ею магнитного потока якорь 17 электромагнита сжимает возвратную пружину 14 и притягивается к сердечнику 5 и части корпуса электромагнита - кольцу 8. При этомпакетированньш контактный мостик, жестко ев язанньш через изолятор 24 с якорем 17, замыкае неподвижныевьшоды-контакты 2несколько раньше, чем якорь 17 притянется к сердечнику 5 и кольцу 8 корпуса электромагнита. Возникающие в момент замьпсания упругие колебания контактного мостика гасятся за счет сил трения большой величины, возникаюшлх в вакууме между расположенными вплотную друг к другу пластинами в пакете.

При снятии напряжения питания якорь 17 электромагнита отжимается возвратной пружиной 14, а контактньш мостик размыкает электрическую цепь между выводами 2.

Использование вращения якоря на двух втулках из твердого материала и покрытия слоем хрома соприкасающихся в вакууме поверхностей деталей магнитопровода резко снижает вероятность заклинивания якоря на оси за счет дополнительной свободы вращения его на втулках и исключает вероятность холодного сваривания в вакууме деталей магнитопровода, что в совокупности значительно повьшиет надежность работы предложенного выключателя по сравнению с известными.

Формула изобретения

1. Высоковольтный вакуумньш выключатель, содержащий расположенные в вакуумной камере неподвижные контакты, установленные на вводах, и подвижный мостиковьш контакт, жестко связанный через изолятор с вргщающимся якорем

электромагнита, помещенного в корпус, отличающийся тем, что, с целью повьппения надежности работы, он снабжен двумя сврбодновращающимися на оси втулками, выполненными из твердого материала, на которых закреплен указанный якорь.

2. Выключатель по п.1, отличающийся тем, что, с целью исключения холодного сваривания в вакууме соприкасающихся поверхностей,

указанные поверхности якоря, сердечника и корпуса электромагнита покрыты слоем хрома, окисленного в атмосфере влажного водорода при 800-900° С.

Источники информации, принятые во внимание

при экспертизе:

1.Авторское свидетельство СССР №324665, М.Кл. Н01 Н 33/66,06.07.70.

2.Авторское свидетельство СССР №324665, М.Кл. Н01 Н33/66,29.10.69 (прототип).

33

Фиг.1

А-А

29

Фиг.2

Фиг. 3

ВиЪб

18 19 11 20 // Л

Фuг.

/

16 75Ф1 г.5