Вакуумный выключатель

Союз Советских Социалистических Республин- 21 с, 35/09 31,111,1965 ( 949528/24-7инением заявкиявл пр ПК И 02 с Комитет по делам риоритетпубликовано иаооретений и аткрыпри Спеете МинистрСССР УДК 621.316.542,064.2602,3 (088.8)1.1967. Бюллетень М Дата опубликования описания 20,П.19 Авторыизобретения С, Потокин и В. И. Раховский Заявитель И. Ленин союзныи электротехническии институ УУМНЫЙ ВЫКЛЮЧАТЕЛ опро нием х час- матеВакуумные выключатели, использующие для гашения дуги магнитное поле отключаемого тока, в дугогасительной камере которых размещены металлические экраны и контакты, известны Обычно используют торцовые кон такты, которые характеризуются малой величиной длительно пропускаемого тока, Применять в вакуумных выключателях контакты розеточного типа с пружинами, поджимающими ламели, невозможно, так как при высокотем пературном вакуумном отжиге пружины теряют свои упругие свойства.Предложен вакуумный выключатель, в котором с целью повышения величины длительно пропускаемого тока и его отключающей спо собности, неподвижный контакт выполнен в виде сдвоенной розетки с подпружиненными ламелями, например, трапецеидального сечения, дугогасящие концы которых направлены внутрь собственного спирального токоподвода. 20Конец дугогасительного наконечника подвижного контакта, выполненный из дугостойкого материала, в виде цилиндрической оболочки со сферическим дном, охватывающей рабочий конец токоведущего стержня, в месте 25 его сопряжения с указанным стержнем, выполнен в виде усеченного конуса таким образом, что электрическое сопротивление его возрастает от конца к его сферическому дну. Ламели неподвижного контакта выполнены из 30 материала, обладающего высокой теп водностью и малым удельным сопротивл например меди, а поверхности отогнуть тей ламелей облицованы дугостойким риалом, например вольфрамом. Поверхности отогнутых частей ламелей, на которых возникает дуга при коммутации могут иметь угол наклона, равный углу наклона конусной поверхности дугогасящего наконечника подвижного контакта, а поверхности отогнутых частей ламелей противоположной стороны - угол наклона, выбранный из условия наилучшего истечения паров из межконтактного промежутка и облицованы дугостойким материалом, например, вольфрамом или металлокерамической композицией на его основе, сопротивление которого повышается от центра ламели к ее периферийной части.С целью упрощения конструкции, токоподвод неподвижного контакта является одновременно частью корпуса выключателя и выполнен в виде цилиндрического стакана, переходящего в катушку, вакуумно-плотно соединенсвинчивающимся внешним цилиндром из ферромагнитного материала. Внутри спирального токоподвода в дугогасптельной камере может быть расположен металлический экран, изготовленный нз паромагнитного материала.На фиг. 1 изображен описываемый выключатель с контактами в замкнутом положении; на фиг. 2 - контакты выкл 1 очателя в ыомснг перед их размыканнсм; иа фиг. 3 - то жс, разомкнутое положение кснтак 1 ов перед погасанием дуги.Вакуумная дугогаситсльная камера представляет собой отпаяннь;и стеклянно-металлический сосуд, предварительно откаченный через медный штснГель 1, Контактная систсма розеточного типа состоит из двух контактов, Подвижной контакт 2 имеет возможность совершать возвратно-поступательное движение, сохраняя при этом герметичность камсрь, благодаря сильфонному. уплотнсншо. Наконечник 8 подвижного контакта, который входит в соприкосновение с ламелями 1 розсточной части неисдвижнОГО контакта, может иметь нссколько специальных форм, различающихся как по конфигурации, так и по материалам для их выполнения. Повсрхность д наконечника, которая при замыкании первой входит в соприкосновение, а при размыкании последней выходит из соприкосновения с облицовкой б ламелей, обязательно должна быть изготовлена из дугсстойкого материала. Если часть наконечника выполнена из тугоплавкого материала, то остальные части его должны быть изготовлены из материала, обладающего авто- электронной эмиссией, позволяющего обеспечить достаточно быстрое перемещение дуги поэлектроду.Неподвижный контакт состоит из двух ча. стей, Одна часть - соленоид, вырезанный в виде спирали 7 из медного стакана 8, в прорези которой ввинчен и вакуумно-плотно запаян цилиндр 9 из магнитомягкого материала. Соленоид создает осевое магнитное поле внутри камеры, вращающее дугу по электродам, цилиндр уменьшает магнитное сопротивлснис среды. Медный стакан и цилиндр составляют часть корпуса выключателя. Сооственно контактная часть неподвижного контакта состоит из ламелей специальной формы, внутрь которых входит подвижной контакт. Контактироьание в замкнутом состоянии осуществляется по материалу с высокой электропроводностью, между частями контактов 2 и 4. Необходимый прижим ламелей к Гсдвижному" стержню создается с помощью сильфонов 10, наполненных газом до определенного давления. Ламели с помощью шарниров 41 сочленены с меднымкамеры. Передаа тока корпуса к ламелям осуществляется гибкой связью 12.После подачи сигнала на размыкание подвижной контакт приходит в движение и скользит цилиндрической частью своего медного стержня по поверхности ламелей, В тот момент, когда в процессе размыкания цилиндрические части стержня и ламелей кончаются, последние под действием сильфоьов, стремящихся к расширению, приходят в движение и сближаются. Движение ламелей ограничено упором 18 медного пояса. Контактирование впервый момент при замыкании и в последний момент при размыкании осуществляется по облицованным тугоплавкими насадками поверхностям ламслсй (облицовка 6) и поверхности б полвикиого стержня. При размыкаиии именно на этих поверхностях образуется расплавленный мостик, после разрушения которого возникает дуга. 10 Под влиянием сил Ампера, возникающих в любой петле тока, и аксиального магнитного поля соленоида дуга спирально перемещается вверх по наконечнику стержня и ламелям к их окончаниям, где продолжает совершать кругоьос движение, благодаря чему процесс дуГОГашения ускоряется. С целью ограничения величины отключаемого тока облицовка 14 ламелси изготовляется из материала, удельное сот ротивление которого увеличивается по длине облицовки от центра ламеля к ее окончанию, Для предохранения от пробоя по длинному 15 20 пути при разомкнутых контактах с поверхносчи подвижного контакта на корпус камеры предусмотрен металлический экран 15, при 25 30 креплснный к корпусу камеры с помощью трех изоляторов 1 б и, следовательно, электрически не связанный ни с одним из контактов. Зкран изготовляют из пар амагнитного материала, например, меди или тантала, так как он не должен препятствовать проникновению в мсжконтактный промежуток аксиального маг нитного поля, созданного соленоидом, Лкси. альнос магнитное поле, воздействуя на столб дуги, заставляет ее совершать круговое дви 35 40 жение по контактам.Для предохранения сильфона и фиксации энтакта 2 в вертикальном положении служит металлический экран 17, который одновремен но закрывает изнутри место нижнего сная ко вара со стеклом. От наружного пробоя спаи ковара со стеклом защищены металлическими экранами 18. 45 Предмет изобретения1. Вакуумный выключатель, использующийдля гашения дуги магнитное поле отключаемого тока, содержащий вакуумную дугогасительнуо камеру, в которой размещены металлические экраны и контакты, причем дугогасительиый наконечник подвижного контакта выполнен в виде цилиндрической оболочки со сферическим дном, охватывающей рабочий конец токоведущего стержня и выполненной из дугостойкого материала, например вольфрама, стличаощийся тем, что, с целью повышения величины длительно пропускаемого тока и отключающей способности, неподвикный кон такт выполнен в виде сдвоенной розетки сподпружиненными ламелями, например, трапецеидального сечения, дугогасящие концы ко.тсрых направлены внутрь собственного токоподвсда и конец дугогасительного наконечни ка в месте его сопряжения со стержнем подвижного контакта вьшолнен в виде усеченно 206663го конуса таким образом, что электрическое сопротивление его возрастает от конца к его сферическому дну.2. Выключатель,по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что поверхности отогнутых частей ламелей, на которых возникает дуга при коммута пии, имеют угол наклона, равный углу наклона конусной поверхности дугогасящего наконечника подвижного контакта, а поверхности отогнутых частей ламелей противоположной стороны имеют угол наклона, выбранный из условия наилучшего истечения паров из межконтактного промежутка и облицованы дугостойким матсриалом, например вольфрамом или металлокерамической композицией на его основе, сопротивление которого повышается от центра ламели к ее периферийной части.3. Выключатель по пп. 1 и 2, отличающийсятем, что, с целью упрощения конструкции, 5 токоподвод неподвижного контакта являетсяодновременно частью корпуса выключателя и выполнен в виде цилиндрического стакана переходящего в катушку, вакуумно-плотно соединенную с навинчивающимся внешним ци линдром из ферромагнитного материала,4. Вакуумный выключатель по пп. 1, 2 и 3,отличающийся тем, что внутри указанного токоподвода в дугогасительной камере расположен металлический экран, изготовленный из 15 парамагнитного материала.пография, пр, Сапунова,аказ 4690/17ЦНИИПИ Комитета Тн 11 дЖ лам изобретений Москва, Центр, и 530 Подписнооткрытий при Совете Министров СССР Серова, д. 4