Контактная система

СОЮЗ СОВЕТСНИХквддвддвнииРЕСПУБЛИК ЯО 1121714 А зсю Н 01 Н 33/66 Чк ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ к двтодскомт свксвттввствв- ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬГТ 9(71) Харьковский институт инженеров коммунального строительства (53) 62 1.524 (088.8)(54) (57) КОНТАКТНАЯ СИСТЕМА, преимуществейно для вакуумных электрических аппаратов, содержащая стержневые подвижный и неподвижный контакты со взаимно перпендикулярнымиосями, расположенные в магнитномполе, параллельном оси неподвижногоконтакта, о т л и ч а ю щ а я с ятем, что, с целью увеличения срокаслужбы и снижения коммутационныхперенапряжений, мезду подвижным инеподвижным контактами расположендополнительно введенный охватывающий неподвижный контакт,подпружиненный промежуточный цилиндрический контакт.1 1Изобретение относится к электротехнике, а именно к низковольтнымвакуумным электрическим аппаратам.Известны контактные системы, вкоторых для перемещения дуги поконтактной поверхности при размыкании контактов используется магнит"ное поле, создаваемое, в частности,токоподводами, выполненными в видеспиралей, закрученных в противоположные стороны 1 .Время горения дуги в такой контактной системе относительно велико, что приводит к повышенной электрической эрозии контактных поверхностей.Наиболее близкой к предлагаемойпо технической сущности и достигаемому результату является контактнаясистема, содержащая стержневые подвижный и неподвижный контакты совзаимно перпендикулярными осями,расположенными в магнитном поле, параллельном аси неподвижного контакГ 2 Д .Электрический контакт в этойконтактной системе ограничен большой областью, в которой приразмыкании контактов возникает дуга.Ограниченная область возникновениядуги способствует повышенному износуконтактов и соответственно снижениюсрока службы аппарата.Кроме того, опорная точкаэлектрической дуги, перемещающаясяпод действием магнитного поля, дойдядо края подвижного контакта, можетне перейти на электрически соединенный с ней цилиндр. При этом происходит задержка дуги в одной точке поверхности подвижного контакта, чторезко увеличивает его износ.Кроме того, гашение дуги засчет ее растягивания происходит приотносительно большом токе, что при"водит к коммутационным перенапряжениям, а однократный разрыв цепи необеспечивает надежного отключениятока.Цель изобретения - увеличениесрока службы и снижение коммутационных перенапряжений.Поставленная цель достигаетсятем, что в контактной системе,преимущественно для вакуумных электрических аппаратов, содержащейстержневые подвижный и неподвижныйконтакты со взаимно перпендикулярными осями, расположенные в магнит 121714 2ном ноле, параллельном оси неподвижного контакта, между подвижным и неподвижным контактами расположен дополнительно введенный охватывающийнЕподвижный контакт подпружиненныйпромежуточный цилиндрический контактНаличие промежуточного цилиндрического контакта увеличивает площадьконтактирования, создает условиядля плавного перемещения электрической дуги по окружнаСти, обеспечивает двойной разрыв цепи. Это увеличивает срок службы и снижает коммутационные перенапряжения.На фиг.1 приведена предлагаемаяконтактная система на фиг.2 - возможный вариант размещения контактнойсистемы в оболочке вакуумной дугогасительной камеры, на фиг. 3 - разрез А-А на фиг.2 иллюстрация относи-.промежуточного контакта (стрелки,указывающие направления полей, постав.лены условно. Направление каждогоиз полей может быть и обратным показанному на фиг.3).Контактная система содержит подвижный контакт 1 с контактнойнакладкой 2, промежуточный контакт3 с внешней накладкой 2, промежуточный контакт 3 с внешней контактнойнакладкой 4, неподвижный контакт 5,основание б промежуточного контакта,расположенное в направляющей втулке7, и возвратную пружину 8 промежуточ.ного контакта. Контактная система размещена в корпусе 9, с которым подвижный контакт 1 соединенсильфоном 10. Катушка 11 созда"ет магнитное поле Н, направленноепараллельно оси неподвижного контакта 5.Контактная система работает следующим образам.45 В процессе включения (замыканияцепи) подвижный контакт 1 перемещается вниз, его контактная накладка2 прижимается к контактной накладке 4 промежуточного контакта 3, основание б которого входит глубжево втулку 7, в результате чего внутренняя поверхность промежуточногоконтакта 3 прижимается к неподвижному контакту 5 вдоль всей длины Ы контакта 3 и цепь оказываетсязамкнутой. При этом ток протекаетпо цепи, минуя возвратную пружину8. При отключении подвижный контакт3 1 1 перемещается вверх, пружина 8 перемещает вслед за ним промежуточный контакт 3. В образовавшемся между неподвижным контактом 5 и промежуточным контактом 3 в зазоре возникает электрическая дуга. Под действием магнитного поля Н, создаваемого катушкой 11 (на фиг.2 она изображена состоящей из двух секций) и направленного параллельно оси неподвижного контакта 5, опорные точки дуги свободно перемещаются по окружностям внутренней поверхности промежуточного контакта 3 и внешней поверхности неподвижного контакта 5 до момента перехода тока через нуль, сопровождающегося гашением дуги. Силь фон 10 обеспечивает возможность перемещения подвижного контакта 1 без нарушения герметичности корпуса 9.Приведенный на фиг,2 вариант размещения контактов в камере не исключает других конструктивных решений. В частности, возможен вариант вакуумирования только внутренней полости промежуточного контакта с применением, например, сильфонов, работающих на сдвиг. .Магнитное поле в зазоре между неподвижным и промежуточным контактами может быть усилено введением цилиндрических ферромагнитных сердечников, охватывающих неподвижный контакт за пределами промежуточного контакта.Введение промежуточного контакта 3, позволяющего постепенно увеличивать зазор по окружности в про. 12171 ч4цессе расхождения неподвижного и .промежуточного контактов, не толькоспособствует плавному перемещениюопорных точек дуги, но и обеспечивает постепенное уменьшение тока засчет возрастающего частичного выведения частиц плазмы из зоны разрядкипутем направления траектории их движения магнитным полем с возвращением 10 на электрод, из которого они эмитированы.Процесс движения частиц в скрещенных электрическом и магнитном поляхобеспечивает также частичную передачу энергии, накопленной в индуктивности коммутируемой цепи, частицамиплазмы, т.е, идет на заряд гидромагнитной емкости (система ведетсебя аналогично конденсатору), ачасть энергии рассеивается на поверхности контактов.Поскольку не все частицы плазмыобладают скоростями, обеспечивающими искривление их траектории до воз" 25 вращения на электрод, может иметьместо небольшой остаточный ток, отключение которого осуществляетсявторым разрывом цепи на участке между промежуточным и подвижным контактами, Наличие второго контактногопромежутка в сочетании со скрещенными магнчтным и электрическим полямидопускает отключение не только переэмещенного, но и постоянного тока.35Предлагаемую контактную системуцелесообразно использовать в вакуумных электрических аппаратах с высокими требованиями к износостойкостии коммутационным перенапряжениям.1121714 Составитель Ю. ТоршинТехред Т,фантаКорректор М. Максимишинец актор Н, Горва Заказ 7989/40 ал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,Тираж 682 НИИПИ Государственного комн по делам изобретений и от 35, Москва, Ж, Раушская