Контактное устройство

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в контактных устройствах, где не допустим разрыв цепи при воздействии вибраций, ударов и электродинамических сил. Техническим результатом является устранение дребезга, уменьшение максимальной длительности разомкнутого состояния цепи во всем неразрушающем диапазоне амплитуд ударных нагрузок и уменьшение массогабаритных характеристик. Контактное устройство содержит, по крайней мере, два контактных элемента, один из которых выполнен в виде двух пластин. Пластины снабжены ограничителями отброса при воздействии механических и/или электродинамических сил. Пластины выполнены упругими, а ограничители их отброса жестко закреплены на оси. Ось размещена с зазором в отверстиях пластин. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в контактных устройствах, где не допускается разрыв цепи при воздействии вибраций, ударов и электродинамических сил.

Известен "Врубной контакт" (АС №1582220, Н 01 Н 1/42, опубл. в БИ №28, 30.07.90), состоящий из ножевого контакта, губок неподвижного контакта, упругих дуг и пружины. Защемление ножевого контакта в губках происходит посредством упругих дуг в результате воздействия ножа на пружину при их непосредственном контакте. При воздействии удара на контактную систему его составляющая в поперечном относительно ножа направлении возбуждает вибрации пружины и упругих дуг, колебания которых в противофазе, в свою очередь, приводят к периодическому пропаданию контакта между ножом и губками (дребезгу контактов).

Наиболее близким к заявляемому контактному устройству является "Контактное устройство" (АС №957291, Н 01 Н 1/50, опубл. в БИ №33, 07.09.82), состоящее из контактных элементов-ламелей, подвижного контакта, пружин, прижимающих ламели к подвижному контакту, и ограничителей отброса ламелей в виде колпачков. Недостатком прототипа является то, что каждая из ламелей образует две контактные поверхности: в установочном гнезде и с подвижным контактом. При воздействии объемного удара на центр масс жесткой ламели риск пропадания одной из двух контактных поверхностей увеличивается в два раза.

Другим недостатком прототипа является наличие дополнительных пружин, шпилек, ограничителей и т.д., что предполагает их конструктивную заделку в корпусе устройства и приводит к увеличению массогабаритных характеристик последнего.

Задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение, заключается в создании малогабаритного контактного устройства с максимальной надежностью контактирования при ударных и вибрационных воздействиях на систему.

Технические результаты, достигаемые при осуществлении изобретения, состоят в уменьшении максимальной длительности разомкнутого состояния цепи во всем неразрушающем диапазоне амплитуд ударных нагрузок и уменьшении массогабаритных характеристик.

Это достигается тем, что в контактном устройстве, содержащем, по крайней мере, два контактных элемента, один из которых выполнен в виде двух пластин, снабженных ограничителями их отброса при воздействии механических и/или электродинамических сил, новым является то, что пластины выполнены упругими, а ограничители их отброса жестко закреплены на оси, размещенной с зазором в отверстиях, выполненных в пластинах.

Для исключения дребезга контактов от колебаний по модам более высокого порядка между пластинами дополнительно введен ограничитель их внутренних относительных перемещений, установленный с зазором на оси.

Выполнение пластин упругими позволяет уменьшить массогабаритные характеристики устройства, а размещение с зазором в их отверстиях оси с жестко закрепленными на ней ограничителями отброса не позволяет отойти пластинам от другого контакта при колебаниях пластин.

Введение между пластинами ограничителя их внутренних относительных перемещений, установленного с зазором на оси, позволяет исключить дребезг контактов, возникающий от колебаний пластин по модам более высокого порядка (2^-я, 4^-я...).

На фиг.1 изображено контактное устройство в замкнутом состоянии, на фиг.2 - то же, вид сверху.

Контактное устройство содержит три контактных элемента: ножевой контакт 1 и два контакта, каждый из которых выполнен в виде двух консольно закрепленных пластин 2. Ось 3 размещена в соосных отверстиях пластин 2 с зазором. На концах оси 3 жестко закреплены ограничители 4 отброса пластин. Расположение отверстий от свободного конца пластин 2 и расстояние между ограничителями отброса 4 определяется заданным усилием поджатия контактных пластин 2 к ножу 1.

Между пластинами 2 на оси 3 установлен с зазором ограничитель 5 их внутренних относительных перемещений (выполненный, например, в виде втулки), причем величина зазора выбирается из условия ограничения амплитуды колебаний по 2^-й моде.

При перемещении (врубании) ножевого контакта 1 между пластинами 2 происходит замыкание электрической цепи, состоящей из двух пар упругих пластин 2 и торцевых поверхностей ножа 1. Пластины 2 поджаты к ножу 1 с одной стороны и к жестко закрепленным на оси 3 ограничителям отброса 4 - с другой. Усилие поджатия определяется расстоянием от оси 3 до контактного пятна на ноже 1 и расстоянием между ограничителями отброса 4.

При воздействии на контактную систему объемного удара наиболее опасные для целостности электрической цепи колебания в противофазе упругих контактов 1 снаружи ограничиваются ограничителями отброса 4, а внутри - ограничителем внутренних перемещений 5. Причем ограничитель 5 необходим при возникновении колебаний пластин 2 по модам более высокого порядка.

Колебательные процессы в контактных элементах могут происходить и при возникновении отталкивающих электродинамических сил в результате включения (выключения) устройства на ток короткого замыкания, при этом за счет уменьшения амплитуды отброса (благодаря наличию ограничителей) существенно сокращается длина образовавшейся дуги и уменьшается обгар контактов.

Относительное смещение в поперечном направлении контактов 1 и 2 в результате удара и допусков на сборку компенсируется длиной упругих пластин и не сказывается на целостности электрического контакта.

1. Контактное устройство, содержащее, по крайней мере, два контактных элемента, один из которых выполнен в виде двух пластин, снабженных ограничителями их отброса при воздействии механических и/или электродинамических сил, отличающееся тем, что пластины выполнены упругими, а ограничители их отброса жестко закреплены на оси, размещенной с зазором в отверстиях, выполненных в пластинах.

2. Контактное устройство по п.1, отличающееся тем, что между пластинами дополнительно введен ограничитель их внутренних относительных перемещений, установленный с зазором на оси.