Высоковольтный вакуумный выключатель

ОЛИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 221103 Союз Саветскик Социалистических РеспубликЗави тельстватое от авт. свид но 22.17,1967 (,1 Ф единением заяв Кл, 21 с, 35/09 152293/24-7 вл с п МПК Н 02 Комитет оо делам изобретений и открытийДата опубликования исания 10,Х,1968 Автор изобретеь Бочкарев аявител ВЫСОКОВОЛЬТНЫЙ ьАКУУМНБ 1 Й ВЫКЛЮЧАТЕЛ водника на проводника, очастотного иметра пруины глуби.го тока в Предлагаемый высоковольтный вакуумный выключатель предназначен для коммутации без нагрузки токов высокой частоты.Известны высоковольтные вакуумные выключатели, содержащие расположенные в дугогасительной камере контакты из магнитного материала, соединенные с вводами и являющиеся одновременно сердечниками внешней магнитной системь; управления, В этих выключателях контакты выполнены в виде полых цилиндров с основаниями, перемещаются один относительно другого по оси выключате ля, а токосъем на выводах осуществлен с помощью пружин, имеющих небольшое поле. ,речное сечение и большую длину. При этом вследствие скин-эффекта высокочастотный ток проходит по поверхностному слою, а не по всему сечению проводника, и рабочее сечение проводника определяется глубиной проникно вения высокочастотного тока в проводник и его периметром. где Яр,е - рабочее сечение про высокой частоте, Р - периметр б - глубина проникновения высок тока в проводник.Вследствие малой величины пер жинного токосъема и малой вели ны проникновения высокочастотн проводник величина рабочего сечения пружинного токосъема будет очень мала в сравнении с рабочим сечением ввода и контакта, что ограничивает величину тока, пропускаемо.го через выключатель, Вследствие малого рабочего сечения значительной длины пружинный токосьем оказывает большое сопротивление высокочастотному току, что вызывает значительные потери энергии на нагрев выклю чателя, Используемая в данном выключателепружинная подвеска контактов сложна и не виброустойчива.Предложенный выключатель позволяет повысить величину пропускаемого тока, умень шить нагрев и улучшить механические характеристики. Его особенность заключается в том, что контакты жестко укреплены на Вводах выключателя и являются неподвижными, В качестве подвих ных контактов применены 20 два подпружиненных полуцилиндра из магнитного материала, Полуцилиндры перемещаются навстречу один другому по направляющему стержню перпендикулярно оси выклю.чателя под действием поля внешней магнит ной системы и охватывают неподвижные контакты при замыкании. Для повышения элект.рической прочности направляющий стержень закреплен в цилиндре, размегценном внутри дугогасительной камеры и выполненном из ЗО материала, имеющего примерно равный с обо 221103лочкой камеры коэффициент термического расширения.На чертеже представлен предлагаемый вакуумный выключатель в разрезе.Вакуумный выключатель состоит из стеклянной цилиндрической колбы 1, переходных стеклянных изоляторов 2 с впаянными в них вводами 3, на концах которых неподвижно закреплены (пайкой, сваркой и т. д,) контакты 4 из магнитного материала, покрытые для уменьшения электрических потерь на высокой частоте слоем меди или серебра. Подвижные дополнительные контакты б выполнены в виде полуцилиндров из магнитного материала и также покрытые слоем меди или серебра, спаяны с втулками б и перемещаются по направляющему стержню 7 и шпонке 8, вставленной в стержень 7, которая обеспечивает перемещение контактов в строго определенном направлении. Разомкнутое положение контактов выключателя обеспечивается пружиной 9, вставленной между дополнительными контактами 5. Направляющий стержень 7 закреплен в арматурном цилиндре 10, выполненном из материала, имеющего примерно равный коэффициент термического,расширения со стеклом, например из ковара, предварительно покрытого медью, Лрматурный цилиндр закреплен непосредственно в стеклянной колбе 1.Из внутреннего объема выключателя через штенгель 11 откачивают воздух и газы, выделяющиеся в процессе вакуумной обработки. Цепь между неподвижными контактами 4 замыкается дополнительными контактами Б при их перемещении навстречу один другому по направляющему стержню 7 перпендикулярно оси выключателя до момента замьпснния их с неподвижными контактами 4 под воздействием магнитного поля, создаваемого неподвижными контактаъси 4 и соленоидом 12 при его возбуждении. Применение в предлагаемом вакуумном выключателе двух контактов из магнитного материала, жестко закрепленных на вводах выключателя, и дополнительных подвижных коммутирующих контактов из магнитного материала в виде полуцилиндров, перемещающихся по направляющему стержню, замыкающих цепь между неподвижными контактами для прохождения высокочастотного тока, позволило отказаться от использования токосъемных пружин, уменьшить потери, снизить нагрев выключателя и обеспечить пропускание значительно большего тока высокой частоты через вьпслючатель без увеличения его габари. гов и повысить надежность контактирования. Выполнение дополнительных контактов в ви Де полуцилиндров, внутренний диаметр кото. рых равен внешнему диаметру неподвижных контактов и охватывающих последние при замыкании цепи, позволяет получить токопро 5 10 15 20 25 30 40 45 50 55 60 вод с практически неизменным рабочим сечением по всей его длине между вводами,Использование арматурного цилиндра позволяет получить двойнои разрыв между неподвижными контактами оез увеличения габаритов выключателя, что обеспечивает электрическую прочность при меньшем межконтактном зазоре, вследствие сокращения рабочего хода пружины и, следовательно, увеличения количества операции включение - отключение. Кроме того, двойной разрыв между контактами позволяет в два раза уменьшить межконтактную емкость за счет ооразования двух последовательно соединенных емкостей (первый неподвижный контакт - дополнительный контакт, дополнительный контакт - второй неподвижный контакт), что значительно уменьшает потери мощности на высокой частоте через выключатель при разомкнутых контактах. 5 связи с тем, чго в педлагаемом вакуумном выкл очателе отсутствует сложная подвеска контактов, а контакты жестко закреплены на вводах, он имеет более высокие механические характеристики (например, более виброустойчив).Описываемый вакуумный выключатель может нанти применение в радиотехнической аппаратуре для переключения антенных цепей, отводов катушки высокочастотного контура, включения и выключения высокочастотных контуров, конденсаторов высокочастотных цепей и т. д. Предмет изобретения1. Высоковольтный вакуумный выключатель, преимущественно для коммутации токов высокои частоты, содержащий расположенные в дугогасительной камере контакты из магнитного материала, соединенные с вводами и служащие одновременно сердечниками внешней магнитной системы управления, отличаюи 1 ийся тем, что, с целью повышения величины пропускаемого тока, уменьшения нагрева и улучшения его механических характеристик, указанные контакты жестко укреплены на вводах выключателя и служат неподвижными контактами, а в качестве подвижных контакгов применены два подпружиненных полуцилиндра из магнитного материала, перемещающихся навстречу один другому по направляющему стержню перпендикулярно оси выключателя под действием поля внешней магнитной системы и охватывающих неподвижные контакты в замкнутом положении.2, Выключатель по п. 1, отличающийся тем, что, с целью повышения. электрической прочности, направляющий стержень закреплен в цилиндре, размещенном внутри дугогаситель. ной камеры и выполненном из материала, имеющего примерно равный с материалом оболочки дугогасительной камеры коэффи. циент термического расширения.221103 Редактор лайн Типография, пр. Сапунова,Заказ 2847/3ЦНИИПИ Комитета го Составитель Н. Карасеваед Л. Я, Левина Корректор А, П. Васильс Тираж 530 Подписноелам изобретений и открытий прп Совете Министров СССР Москва, Центр, пр. Серова, д. 4