Вакуумный выключатель Советский патент 1979 года по МПК H01H33/666 

(54) ВАКУУМНЫЙ ВЫКЛЮЧАТЕЛЬ

1

Изобретение относится к высоковольт ным вакуумным выключателям, предназначенным для коммутации электрических и радиотехнических цепей. Оно может найти применение в мощной стационарной, передвижной и бортовой электро- и радиотехнической аппаратуре Для подключения источников питания и нах рузок, переключения антенных цепей, отводов катушки высокочастотного контура и кoндeнcaxJ ров высоковольтных цепей в согласующих устройствах и тщ.

Известны высоковольтные вакуумные выключатели, содержащие расположенные в вакуумированной камере неподвижные контакты, укрепленные на вводах, и средний подвижный контакт, выполненный в виде сС-образной контактной пластины, механически жестко связанной с помощью изолятора с якорем электромагнита l.

Однако о(.-обр8311 ая контактная пластина не обеспечивает надежной работы при воздействии вибрацио«н1,тх и ударных нагрузок как при, замкнутом, так и при

разомкнутом положении контактов, если ускорение направлено перпендикулярно к продольной оси вьпслючателя.

Для повышения надежности в работе в условиях воздействия вибрационных и ударных нагрузок при разомкнутом положении контактов в таком вакуумном выключателе подвижный контакт ( -образной формы снабжен дополнительной упругой то копровод5пцей пластиной, расположенной параллельно оС-образной контактной пластане со стороны неподвижных контактов,- один конец которой, укреплен на изолятор а другой изогнут .в форме крючка, и которая одновременно является ограничителем подвижного контакта и проводником тока между неподвижными контактами при замкнутом юс положении. Введение дополнительной пластины позволяет повысить надежность в работе,выключателей с разомкнутыми контактами, так как исключается замыкание его контактов при возникновении пробоев, вслолотпие того, что дополнительная упругая плпстина противодействует изгибу оС-образной контактной пластины от действия сильных электрических полей, р озникающих в момент пробоя. Однако введение дополнительной упругой нластин1 г не повышает н/адежности в работе выключателя с. замкнутыми контак тами при воздействии вибрационных и ударных нагрузок, если ускорегше направлено перпендикулярно к продольной оси и совпадает с силой реакции контактной пластины. Целью изобретения является повышение надежности в работе выключателя с замкнутыми контактами при воздействии вибрациоггных и ударных нагрузок, совпадающих с силой реакшш контактной пластины без увеличения мощности на управление. Это достигается тем, что в предложен ном вахуумном выключателе электромагнитная система вьшолнена клапанного типа с двумя якорями и сердечшпсЬм одног попюса, якоря расположены с одинаковым рабочим промежутком относительно полюса сердечника по обе стороны от неподвижйых контактов, причем оси вращения якорей параллельны плоскостям контакти рования, а сами якоря выполнены в форм полукруглых пластин радиусом, равным внешнему радиусу корпуса электромагнита, . Использование двухякорной электромаг нитной системы, выполнегшой с одинаковым рабочим промежутком обоих якорей относительно одного и .того же полюса сердечника по обе стороны от неподвижных контактов, причем оси вращения якорей в выключателе параллельны плоскост контактирования, позволяет значительно . повысить надежность в работе выключате ля с замкнутыми контактами при воздействии вибрационных и ударных нагрузок в критичном положении выключателя, т,е, когда ускорение механических нагрузок направлено перпендикулярно к продольной оси вьпслючателя и плоскости контактирования, В зтом случае один из якорей электромагнита с укрепленной на нем через изолятор контактной пластиной стремится под действием сил механических нагрузок разомкнуть электрическую цепь между неподвижными контактами. Другой якорь электромагнита, расположенный с укрепленной на нем контактной пластиной с противоположной от неподвижных контактов CTOpoiibi, в это время наоборот прижимает под воздействием ускорения м хатпгческих свою контактную пластику к неподвижным контактам, т.е. ускорениегл механических -нагрузок создается на эту пластину дополнительное контактное нажатие, причем контакт тем надежнее, чем больше величина ускорения механических нагрузок. Поэтому нарушения электрической цепи между неподвижными контактами при воздействии механических нагрузок не происходит. Кроме того, выполнение в электромагнитной системе якорей с одинаковым зазором относительно одного и того жбполюса сердечника позволяет снизить в два раза магнитное соп готивление рабочего промежутка, так как в данном вакуумном выключателе магнитньгй поток на оба якоря замыкается через один и гот же рабочий промежуток. Это снижает в два раза потери энергии электромагнита в месте наибольшей концентрации силовых линий магнитного поля. Вьптолнение обоих якорей в форме полукруглых пластин радиусом, равным внешнему радиусу корпуса электромшнита, позволяет практически полностью перекрыть силовые линии в месте наибольшей их концентрации, что значительно снижает потери магнитного потока на рассеивание. На чертеже сх)ематически изображен предложенный вакуумный выключатель при разомкнутом положении контактов, ойций вид и сечение А-А. Вакуумный вьпслючатель состоит из трех основных узлов: комбишфова1шого металлостеклянного баллона, узла электромагнита и узла катушки управления. Комбинированный металлостеклянный баллон состоит из цилиндрической стеклянной оболочки 1, вакуумно-плотпо спаянной с молибденовыми выводами-контактами 2 и коваровым переходным кольцом 3. Узел электромагнита состоит из диамагнитного цилиндра 4, вакуумно-плотно спаянного с сердечником 5 из магнитомягкого металла и механически прочно - с кольцом 6 из магнитномягкого металла. В кольце 6 закреплены оси 7, на которых вращаются два якоря 8 полукруглой формы из магаитномягкого материала, жестко связанные через изоляторы 9 с контактными пласпшами Ю и дополнительными пластинами 11. Разомкнутое положение контактных пластин Ю обеспечивается пружиной возврата 12, надетой одним концом на сердечник 5, а другим концом упи7)ающий ся в якоря 8. Для обеспечения .требуемуГО зазора можду неподвижпы ли контактами 2 и контактными пластинами Ю на торне кольца диамет)ально противоположно выгюлнены уступы. Узел катуипси управления содержит элетстромагнит 13, изготовленный из магнитномягкого материала, шшнндр 14, каркас 15 и обмотку управления 16. При подаче напряжения питания на обмотку управления 16 под действием созданного ею магнитного потока якоря 8 притягиваются к сердечнику 5 и кольпу 6 и сжимают пружину возврата 12. Контактные пластины 10, жестко связанные с якорями 8 через изоляторы 9, замыкают неподвижные контакть( 2 несколько раньше, чем якоря 8 притянутся к сердечнику 5 и кольцу 6,1В результате обеспечивается необходимое контактное давление при полностью притянутых якорях. При снятии напряжения питания с обмоткк управления 16 якоря 8 отжимаются от сердечника пружиной возврата 12, а контактные пластины 10 при этрм размыкают электрическую цепь между контактами 2. . Вакуумный выключатель может быть как металлостеклянным, так и металлокерамическим. Наличие двух подвижных кон тактов, жестко закрепленных через изоля торы на двух йкорях и расположедаых по обе стороны от неподвижных контактов, для замьшания электрической пепи между неподвижными контактами позволяет в два раза снизить переходное контактное сопротивление, повысить в два раза электро- и теплопроводность между неподвиж(ЗВ ьЗ6 пыми к(ггяктями. Это ппособс:твуят уве личрштм Тжопропускной способности выключателя 6f.-:) упел1тчения его габаритов и реехода мощности на управление. Формула изобретения Вакуумный выключатель, содержащий расположенные в вакуумированной оболочке неподвижные контакты, сред1Шй подвижный контакт и электромагнитную систему управления подвижнь1м контактом, содержащую электромагнит с корпусом, отличающийся тем, что, с повышения надежности в работе выключателя с замкнутыми Контактами при воздействии ycKopeimfl вибрационных и ударных нагрузок, совпадающих с силой реакции контактной пластины без увеличения мощности на управление, электромагнитная система управлення вьшолнена клапанного типа с двумя якорями и сердечником одного полюса, якоря расположены с одинаковым рабочим промежутком относительно полюса сердечника по обе стороны от неподвижных контактов и выполнены в форме полукруглых пластин радиусом, равным внешнему радиусу корпуса электромагнита, причем оси вращения якорей параллельны плоскостям контактирования. Источники информации, принятые во вю1мание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 305517, кл. Н О1 Н 33/66, 1971.

.-;:..- :.5- :

.; . . -- .

.- :- -sv xSsKx: Yx