Высоковольтный вакуумный выключатель

Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик ОП ИКАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(11) ЯДД,7,;Я 61) Дополнительное к авт. свид-ву - 22) Заявлено 17.01.73 21) 1871782/07 1) М. Кл,е Н 01 НЗЗ/66 исоединением заявки осударственный номитетСовете Министров СССРпо делам изобретений .и открытий 3) Приоритет 3) Опубликовано 25.03,745) Дата опубликования ллетень11 53) УДК 621.316,542.0 26 027 3 (088 8)(54) ВЫСОКОВОЛЬТНЫЙ еских перед- диотехеннь При этом заклинивание (микросварка) про исходит не при первых циклах вращения якоря, апо мере механического переноса при трении магнитомягкого материала якоря на поверхность оси, изготовленной из материала с большой твердостью, например вольфрама или молибдена, Это опасно, 1 а так как отказы вследствие заклинивания микро.сварок) могут быть обнаружены только при работе в аппаратуре и неизвестно на каком цикле включений. ту- лаужинен нному выключаКроме того, в высоком вакууме ряд металлов, 20 к которым относятся и магнитные материалы, изкоторых выполняют якорь, сердечник и корпус электромагнита, имеют склонность к холодному диффузионному свариванию соприкасающихся поверхностей деталей, находящихся под небольшим 25 давлением. Поэтому в описанном вакуумном вывакуумныи выак ленные итак ющим зобретение относится к высоковольтнь куумным выключателям, предназначеннькоммутации электрических и радиотецепей. Предлагаемый вакуумньй выключательнайти применение в мощной стационарной,вижной и бортовой электротехнической и ранической аппаратуре для подключения источнипитания и нагрузок, для переключения антцепей, отводов катушки высокочастотногора, конденсаторов высоковольтных цепей всующих устройствах и т.д. Известен высокочастотный вакуумный выключатель, содержащий установленные в дугогаситель. ой камере неподвижные контакты материала,жестко соединенные с выводаные подвижные контакты 1 .Наиболее близким к предлтелю является высоковольтныи ключатель, содержащии расположенные в ной камере неподвижные контакты, устан на вводах, и подвижньй мостиковьй жестко связанньй через изолятор с вращякорем 21,Однако из-за всегда имеющейся несоосности отверстий в якоре и корпусе или его элементе) под ось, а также непосредственного контакта магнитомягкого материала с материалом оси при вращении якоря между поверхностями оси и отверстий в вакууме возникает очень большая сила трения, которая также ведет к появлению микросварок и заклиниванию якоря на оси,ключателе 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 предложеньй выключатель снабжен двумя свободно вращающимися на оси втулками, выполненными 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 вакуумном выключателе двух втулок из материала с большой твердостью, свободно вращающихся на оси из того же материала, на которых свободно вращается якорь электромагнита, позволяет значительно повысить надежность работы подвижной системы в ыключателя за счет дополнительной степени свободы вращения якоря и уменьшения 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 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 спаящой с молибденовыми выводами - контактами 2 и переходным кольцом 3 из меди или ковара, с которым вакуумно-плотно с помощью сварки соединен диамагнитньй цилиндр 4, вакуум- но-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, расположенньй вне вакуумной оболочки и состыкованньй с кольцом 8 через дно диамагнитного цилиндра 4. Выполнение 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 высокую проницаемость по водороду. Без учета проникновения газа через корпус электромагнита кольцо 8 и корпус 9 могут быть выполнены как одно целое. К кольцу 8 припаяны планки 10 со штифтами 1. и две накладки 12, выполненные из магнитомягкого металла, направляющие упоры 13 возвратной О -образной35 40 45 50 55 60 неподвижные вьводы-контакты 2 несколько раньше, чем якорь 17 притянется к сердечнику 5 и кольцу 8 корпуса электромагнита, Возникающие в момент замыкания упрутие колебания контактного мостика гасятся за счет сил трения большой величины, возникающих в вакууме между расположенными вплотную друг к другу пластинами в пакете.При снятии напряжения питания якорь 17 электромагнита отжимается возвратной пружиной 14, а контактный мостик размыкает электрическуюю цепь между вьв одами 2. 5 10 15 20 25 30 пружины 14, а к внутренней поверхности кольца 8 точечной сваркой через никелевую пластину 15 жестко прикреплен нераспыляемьй газопоглотитель 16. Якорь 17, выполненный 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, выполненных 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 контактодержателю 25 производится с помощью жесткой пластины 28 и заклепок 29. Откачка газов, выделяющихся в процессе проведения вакуумно-технологической обработки производится через штенгель 30, вакуумно-плотно спаянньй 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 вьводами 34 обмотки и цилиндр 35. Изолятор 33 и цилиндр 35служат для изоляции обмотки 32 и вьводов 34 от корпуса 9, Корпус 9 с установленной в него катушкой электромагнита прикреплен винтом 36 к сердечнику 5.При подаче напряжения питания на вьводы 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 этом пакетированный контактньй мостик, жестко связанньй через изолятор 24 с якорем 17, замыкает10 5Использование 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 повышает нацежность работы предложенного выключателя по сравнению с известными. Формула изобретения 1. Высоковольтный вакуумный выключатель, содержащий расположенные в вакуумной камере неподвижные контакты, установленные на вводах, и подвижный мостиковый контакт, жестко свя. занный через изолятор с вращающимся якорем электромагнита, помещенного в корпус, отлича ющ и й с я тем, что, с целью повышения надежности работы, он снабжен двумя свободновращающимися на оси втулками, выполненными из твердого материала, на которых укреплен указанный якорь.2. Выключатель по п.1, отличающийся тем, что, с целью исключения "холодного" сварива. ния в вакууме соприкасающихся поверхностей, указанные поверхности якоря, сердечника и корпуса электромагнита покрыты слоем хрома, окисленного в атмосфере влажного водорода при 800-900 С.Источнгки информации, принятые во внимание при экспертизе:1. Авторское свидетельство СССР Р 324665, М.Кл, Н 01 Н 33/66, 06.07.70.2. Авторское свидетельство СССР Р 324665, М.Кл, Н 01 Н 33/66, 29.10.69 (прототип).55172 О УяелХ 3-В Составитель Е. БочковаТехред М, Ликович Редактор Т, Загребельная Корректор. А, Алатырев Заказ 131/29 Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,4 Тираж 1002 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб д. 4/5