Вакуумный выключатель

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯКАВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ и 98211 2 Союз СоветсникСоцнапистичесннкРвсслублии(51)М. Кл,с присоединением заявки лев Н 01 Н 33/66 Ьсудэретаекыэ квинтет СССР во далэм взоэретевий н вткрмткй(53) УДК 621.316. ,54( 088,8) Дата опубликования описания 1 5, 12. 82 З мсмеа,щ. и. и мс с, и м , с., с и И. И. ВишневецкийМинусинское отделение Всесоюзного электротекнщуеСкбго института им. В, И, Ленина(71) Заявитель,(54) ВАКУУМНЫЙ ВЫКЛЮЧАТЕЛЬ Известны вакуумные выключатели, содержащие электромагнитный привод, котсн5 уый выполняет основную функшпо преобразования электрической энергии в механическую С 1 )Недостаток таких вьпцпочателей связан 0 с тем, что их привод требует наличия мощного источника постоянного тока с малым внутренним сопротивлением. Наиболее близок к предлагаемому ваку-т 5умный выключатель, содержащий оболочку,подвижный и неподвижный контакты, привод, причем последний может быть эдектродинамического типа 2 ,Недостаток такого выипочатапя свяэан с тем, что их привод требует надтчия высоковольтного конденсатора на напряжение до десятков киловольт и имеетдостаточно сложную конструкцию. Подвижный элемент привода изготавли вается иэ ленты, имеющей прямолинейную форму в холодном состоянии и (1- образную форму в нагретом сос. тоянии. 1Изобретение относится к электротехнике, конкретно к вакуумным коммутационным аппаратам,2Цель изобретения - упрощение конструкции, уменьшение габаритов и повьппение надежности выключателя.Указанная цель достигается тм, что привод выполнен из однотипных подвижных элементов с термомеханической памятью", диэлектрического основания, направляющих токопроводов, верхней и нижней диэлектрических плит с токоподводами и отверстиями для подвода хлад- агента, пружины возврата и эластичного кожуха, причем подвижные элементы прикреплены одним конном к диэлектрическо му основанию и размещены между плитами, плиты соединены между собой пружинами возврата и эдастичным кожухом, а верхняя плита кинематически связана с подвижной частью вьпцпочателя.112 фводам 7 через ленту 2 протекает ток инагревает ее до температуры + 60 С.При этом происходит обратное мартенситное превращение в сплаве титан-никель,5 и прямсцтинейная форма ленты 2 каждогоэлемента изменяется на ц-образную сбольшой скоростью. Редукция формы -лентыпри мартенситной трансформации направлена на создание усилий перемещения эле 10 ментов по направляющим токопроводам4. Через последовательно собранные элементы усилия передаются верхней диэлектрической плите 6 и далее через механизмсвободного расцепления 13 подвижным5 частям вакуумной дугогасительной камеры 14,В конце операции включения подвижнаясистема поворачивает рычаг 11, которыйпроизводит переключение блок-контактовщ 12 выключателя, при этом токоподводы7 обесточиваются и лента 2 начинает охлаждаться. При охлаждении ленты до температуры + 40 С форма ее меняется наопрямолинейную и пружины 8 возвращаютэлементы и верхнюю диэлектрическуюплиту 6 в исходное пспожение. Отключение выключателя производится электромагнитом отключения 15, который освобождает механическую связь в механизмесвободного расцепления 13, что позволяетвзведенной пружине отключения 16 отключать выключатель.Для ускорения охлаждения ленты подкожух подается хладагент, напримерсжатый воздух. Для регулирования развиваемых усилий, необходимых для включения выключателя и поджатия контактов,и обеспечения хода подвижных частей производят последовательно-параллельнуюсборку необходимого количества элементов, исходя из свойств материала ленты.Например, для титано-никепиевого сплаванапряжение, генерируемое при фазовомпереходе под нагрузкой состаьпяет 3060 кГс/см; степень пластической дефорф 5 мации при изготовлении детали 8-15%при обеспечении 100%-ного возврата формы, скорость перемещения подвижных частей привода регулируется величиной тока,проходящего через пластины с "термо 5 О механической памятью", и состаьпяет0,5-09 м/с. 3 М 2Токоподводы содержат отверстия и стержни, которые яьпяются одновременно направляющими.Такое выполнение привода обеспечива 4 ет патные циклы возвратно-поступательно го движения подвижных частей вакуумного выключателя.На чертеже. приведено предлагаемое устройство и кинематическая схема данного привода.Привод содержит однотипные элементы, имеющие диэлектрическое основание 1 с закрепленной на нем одним концом лентой 2 из материала с "термомеханической памятью, подпр,ркиненным контактом 3 и направляющими токопроводами 4. Элементы устанавливаются между нижней 5 и верхней 6 диэлектрическими плитами с токоподводами 7. Плиты соединены между собой пружинами возврата 8 и эластичным кожухом 9, имеют устройства 10 для подвода и отвода хладагента. Верхняя плита кинематически связана с рычагом 11, воздействующим на блок-контакты 12, и через механизм свободного расцепления .13 - с подвижными частями вакуумной дугогасительной камеры 14. Электромагнит отключения 15 служит для освобождения механической связи в механизме свободного расцепления 13 после поступления сигнала на отключение, а пружина отключения 16, обладающая запасом потенциальной энергии, приобретенным при включении привода, предназначена для отключения выключателя.Лента 2 имеет 3-образную форму при температуре вьпце интервала температур фазового перехода мартенситного превращения в ее материале (для титано-никелиевого сплава + 60 С), а при температуре ниже интервала температур фазового перехода (для титано-никелиевого сплава + 40 С) лента 2 имеет прямолинейную форму.Ленту 2 изготоьпяют следующим образом.В закрытом. штампе под нагрузкой из ленты сплава с фтермомеханической памятью формуют 0 -образную форму и, не открывая штампа, подвергают отжигу с последукицим охлаждением в закрытой форме до температуры ниже + 40 С. Затем открывают форму и ленту 2 вьптрямляютеПривод работает следующим образом, Лента 2 в холодном состоянии имеет прямолинейную форму и контактирует свободным концом с подпружиненным контактом 3. При подаче напряжения к токоподОсобенность данной конструкции привода заключается в том, что он отличает ся маЛыми габаритамипростотой сборки и эксплуатапйи, высокой механической . износостойкостью (для сплава титан-никель 10 пиклов) по сравнению с электро.5 982112 6магнитными приводами, механкческая иэ- пружины возврата и эластичного кожуха,носостойкость которых не превышает причем подвижные ыкменты прикреплены,ч2 10 пиклов. одним конном к диэлектрическому основаПривод мажет быть использован для нию и размешены между плитами, плитывключения вакуумного выключателя путемсоединены между собой пружинами возврапередачи усилий подвижным частям вы- та и эластичным кожухом, а верхняя плиключателя ютн для запасения энергии во та, кроме того, кинематически связанавключакюих пружинах пружинного привода. с подвижной частью выключателя.2, Выключатель по п. 1, о т л и ч а 10 ю ш и й с я тем, что подвижный элементФ о р м у л а и з о б р е т е н и я изготовлен.изленты, имекщей прямспинейную форму в холодном состоянии и О-об 1. Вакуумный выключатель, содержа- разную форму в нагретом состоянии.ший оболочку, подвижный и неподвижный 3, Выключатель по и, 1, о т л и ча."Фконтакты, привод, о т л и ч а ю ш и й -ю ш и й с я тем, что токоподводы выс я тем, что, с целью упрошения конст- полнены с отверстиями и стержнями, корукпни, уменьшения габаритов и повышения торые являются одновременно направляюнадежности, указаннь.й привод выполнен шими.в виде однотипных подвижных элементов Источники информациииз материала с термомеханнческой па - о принятые во внимание при экспертиземятьюф, диэлектрического основания, нап. Авторское свидетельство СССРравляюших токопроводов, верхней и ннж- % 5188 Ы, кл. И 01 Н 33/66, 1978,ней диэлектрических плит с токопопвода, Патент США М 3764944,ми и отверстиями для подвода хладагента, кл. 335-2, 1972,