Быстродействующий высоковольтный коммутационный аппарат

 

Сущность изобретения: в герметичном корпусе на ферромагнитном стержне соосно установлены неподвижный электромагнит и два подвижных электромагнита. Главные подвижные контакты выполнены в виде металлического кольца и двух изолированных друг от друга полуколец и закреплены на подвижных электромагнитах. Промежуточный мостиковый контакт выполнен в виде контактных элементов, установленных в прорези подпружиненной изоляционной шайбы.1 ил.

союз советских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 Н 01 Н 33/42

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4651598/07 (22) 15.02,89 (46) 03.03,92. Бюл. ¹ 12 (71) Северо-Кавказский филиал Всесоюзного научно-исследовательского и конструкторского института "Цветметавтоматика" (72) И.Д.Галаневич, B.Ê.Öàðèêýåâ и Д.И.Галаневич (53) 621.315.564(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N 1069023, кл. Н 01 Н 33/42, 1984, Авторское свидетельство СССР

N 628543., кл. Н 01 Н 51/20, 1978, Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для коммутации высоковольтных электрических цепей;

Известен быстродействующий высоковольтный коммутационный аппарат, содержащий герметичный корпус, заполненный элегазом, неподвижные контакты. подвижный контакт, соединенный изоляционной тягой с приводом отключения вращательного действия, индукционно-динамический привод включения и буферное устройство, при этом изоляционная тяга выполнена гибкой и закреплена одним концом на подвижном контакте, а другим — на дополнительно введенном барабане, соединенным с приводом отключения вращательного действия.

Недостатками данного устройства являются сложность конструкции и сравнительная эксплуатационная ненадежность из-за наличия шестерен, гибкой тяги и т,д.

„„5U ÄÄ 1723597 А1 (54) БЫСТРОДЕЙСТВУЮЩИЙ BblCOKOВОЛЬТНЫЙ КОММУТАЦИОННЫЙ АППАРАТ (57) Сущность изобретения: в герметичном корпусе на ферромагнитном стержне соосно установлены неподвижный электромагнит и два подвижных электромагнита.

Главные подвижные контакты выполнены в виде металлического кольца и двух изолированных друг от друга полуколец и закреплены на подвижных электромагнитах.

Промежуточный мостиковый контакт выполнен в виде контактных элементов, установленных в прорези подпружиненной изоляционной шайбы. 1 ил.

Наиболее близким к предлагаемому является высоковольтный электромеханический замыкатель, содержащий два электромагнита с установленными на их подвижных элементах контактами, движущимися при срабатывании замыкателя навстречу друг другу и подсоединенными к источнику напряжения, при этом электромагниты выполнены соленоидного типа, установлены соосно, сердечники соленоидов выполнены трубчатыми ферритовыми и внутри них расположены соединительные провода, а контакты установлены на торцах сердечников, обращенных друг к другу, между контактами расположена диэлектрическая перегородка с отверстием, соосным с сердечниками, Недостатки известного устройства обусловлены низкими коммутационной способностью и надежностью в эксплуатации, 1723597

10

35

50

Цель изобретения — повышение эксплуатационной надежности и эффективности коммутации.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее герметичный корпус, два соосно установленных внутри указанного корпуса электромагнита соленоидного типа, первый из которых жестко закреплен на корпусе, и систему подвижных контактов, дополнительно введен третий подвижный электромагнит соленоидного типа, все три электромагнита установлены на дополнительно введенном ферромагнитном стержне с ограничителями хода контактов, закрепленном в корпусе, система контактов выполнена в виде главных llo движных контактов и промежуточного мостикового контакта, первый электромагнит жестко закреплен на одном из концов указанного стержня, второй электромагнит свободно установлен на другом конце указанного стержня и упирается с одной стороны в ограничитель хода контактов, а с другой стороны через дополнительно seeденную буферную пру>кину — в крышку корпуса, третий электромагнит установлен свободно с зазором на указанном стержне, главные подвижные контакты выполнены в виде двух изолированных друг от друга полуколец, закрепленных на корпусе второго электромагнита, и металлического кольца, установленного на корпусе третьего электромагнита с помощью дополнительно введенной опорной втулки, промежуточный контакт выполнен в виде изолированной шайбы с контактными элементами, установленными с зазором на стержне и с одной стороны упирающейся в другой из указанных ограничителей хода контактов, а с другой стороны жестко связанной с одним концом дополнительно введенной контактной пружины, которая своим вторым концом упирается во второй электромагнит, причем контактные элементы промежуточного контакта установлены в прорези указанной изоляционной шайбы и выполнены в виде расположенных соосно с главными подвижными контактами двух металлических полуколец, обращенных своими торцовыми поверхностями к соответствующим главным контактам.

На чертеже представлен быстродействующий высоковольтный коммутационный аппарат в отключенном положении, продольный разрез, Предлагаемый коммутационный аппарат содержит герметичный корпус 1, крышку 2; главные контакты 3 и 4, клеммы 5 и 6 главной цепи, неподвижный электромагнит

7 соленоидного типа, второй 8 и третий 9 подвижные электромагниты соленоидного типа, клеммы 10 — 12 катушек электромагнитов, гибкие токоотводы 13 — 15, промежуточные контакты 16 и .17, главный контакт 18

MocTHKoBoto типа, буферную пружину 19, опорную шайбу 20, болтовые крепления 21, контактную пружину 22, бронь 23 — 25 соленоидов, изоляционные шайбы 26 — 28, ферромагнитный стержень 29, корпус 30 второго подвижного электромагнита 8, изоляционную шайбу 31, опорную втулку 32. главного контакта 18 мостикового типа, гибкие токоотводы 33 и 34 главной цепи, шайбу

35, установленную между электромагнитом

8 и корпусом 23 этого электромагнита. С помощью болтов 36 опорная втулка 32 прикреплена к броне 22 эелктромагнита 9. Же.ткое крепление второго конца стер>кня 29 обеспечивается тугой посадкой опорной шайбы 20 в тело крышки 2 (осевому сдвигу препятствует болтовое соединение 21 нижнего конца стержня с корпусом 1).

Электромагниты 7 — 9 запрессованы соответственно в корпуса 25, 23 и 24, изготовленные из ферромагнитного материала, и герметизированы компаундом и изоляционными шайбами 28, 26 и 27, Электромагнит 8 имеет ограниченную . подвижность, одним основанием он упирается через буферную пружину 19 на опорную шайбу 20, изготовленную из изоляционного материала, а другим опирается через пружину 22 на шайбу 31.

Для фиксации крайних электромагнитов и шайбы 31 на ферромагнитном стержне

29 выполнены ограничители хода. Стержень крепится к основанию корпуса с помощью болта 21, Главные контакты 3 и 4 выполнены в виде двух изолированных друг от друга полуколец (сегментОв), закрепленных на изоляционном корпусе 30. Главный контакт

18 мостикового типа выполнен в виде сплошного кольца и жестко прикреплен через опорную втулку 32 к броне 24 с помощью болтов 36, Питание электромагнитов

7 — 9 осуществляется через клеммы 10 — 12 и гибкие тоководы 13 — 15, Главная цепь составляется через гибкие тоководы 33.и 34 и клеммы 5 и 6, Корпус 1 и крышка 2 изготовлены из меди, стекла, керамики, стержень 29 — из электротехнической стали, бронь 23 — 25 соленоидов — из ферромагнитного материала (например, стали), кольца и сегменты (контакты 3, 4, 16 — 18) — из электроконтактной меди, изоляционные шайбы 26, 27 и 31 — из оргстекла, эбонита, текстолита.

Изоляционная шайба 28 выполнена из эластимера (экапона).

1723597

Аппарат работает следующим образом.. В нормальном состоянии, когда соленоиды не обтекаются током, подвижный электромагнит 9 находится в крайнем нижнем положении, соприкасаясь с электромагнитом 7, электромагнит 8 подпружинен со стороны верхнего и нижнего оснований буферной пружиной 19 и контактной пружиной 22, промежуточные контакты 16 и 17 с шайбой 31 находятся в разомкнутом состоянии под действием контактной пружины 22 (при этом шайба опирается на ограничитель хода, выполненный на стержне 29).

Включение главной цепи производится при подаче напряжения на электромагниты

7 — 9 таким образом, чтобы между электромагнитами 7 и 9 оказалась одноименная магнитная полярность, а между электромагнитами 8 и 9 — разноименная. Тогда электромагнит 9 приходит в состояние поступательного движения, главный контакт18 мостикового типа входит в соприкосновение с промежуточными контактами 16 и 17, а последние, в свою очередь, — с главными контактами 3 и 4 (при этом преодолевается сопротивление пружин 19 и 22).

Магнитное взаимодействие между электромагнитами 8 и 9 после этого может быть значительно уменьшено до величины, необходимой для удержания их в замкнутом состоянии.

Отключение происходит при изменении магнитной полярности между электромагнитами на противоположную, тогда электромагнит 5 приходит в ускоренное поступательное. движение в сторону электромагнита 7. Под действием пружины 22 в движение приходит и дугогасящий элемент (с промежуточными контактами 16 и 17), что обеспечивает увеличение скорости разрыва дуги и ее гашение за счет ее дробления, а также за счет охлаждения массой контактов

16 и 17, оказавшихся в зоне дуги и поперечного магнитного дутья, касательного в окружности контактов, образовавшегося за счет. взаимодействия поля дуги и магнитного поля электромагнитов 8 и 9.

По сравнению с известным предлагаемый аппарат обеспечивает за счет улучшения условий дугогашения повышение надежности и эффективности дугогашения и увеличение срока службы деталей и узлов., Это достигается благодаря введению в устройство дополнительного подвижного электромагнита, ферромагнитного стержня и дугогасящих промежуточных контактов, при этом усиливается взаимодействие электромагнитных полей, дуга разрывается на

10

15 второй из указанных электромагнитов выполнен подвижным, между указанными

55 большее количество зон, улучшаются условия охлаждения устройства и т.д.

Формула изобретения

Быстродействующий высоковольтный коммутационный аппарат, содержащий герметичный корпус, два соосно установленных внутри указанного корпуса электромагнита соленоидного типа, первый из которых жестко закреплен на корпусе, и систему подвижных контактов, о т л и ч а юшийся тем, что, с .целью повышения надежности и эффективности коммутации, электромагнитами соосно установлен дополнительно введенный третий подвижный электромагнит соленоидного типа, все три указанных электромагнита установлены на одном дополнительно введенном ферромагнитном стержне с ограничителями хода контактов, закрепленном в корпусе, система подвижных контактов выполнена в виде главных подвижных контактов и промежуточного мостикового контакта, первый электромагнит жестко закреплен на одном из, концов указанного стержня, второй электромагнит свободно установлен с зазором на другом конце указанного стержня и упирается с одной стороны в один из ограничителей хода контактов, а с другой стороны — в один из конусов дополнительно введенной буферной пружины, второй конец которой упирается в крышку корпуса, третий электромагнит установлен свободно с зазором на указанном стержне, главные подвижные контакты выполнены в виде двух изолированных друг от друга полуколец, закрепленных на корпусе указанного второго электромагнита, и металлического кольца, установленного на корпусе третьего электромагнита с помощью дополнительно введенной опорной втулки, промежуточный контакт выполнен в виде изолированной шайбы с контактными элементами, установленной с зазором на укаэанном стержне и с одной стороны упирающейся в другой из указанных ограничителей хода контактов, а с другой стороны жесткосвязаннойсодним концомдополнительно введенной контактной пружины, которая своим вторым концом упирается во второй электромагнит, причем контактные элементы промежуточного контакта установлены в прорези указанной изоляционной шайбы и выполнены в виде расположенных соосно с главными подвижными контактами двух металлических полуколец, обращенных своими торцовыми поверхностями к соответствующим главным контактам.

1723597

Составитель Е,Ушакова

Техред М.Моргентал Корректор О.Кравцова

Редактор А.Огар

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 1066 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Рэушская наб., 4/5