Вакуумная дугогасительная камера

 

ОПИСАНИИ

ИЗОБРЕТЕНЬИ

К АВТОРСКОМУ СВИДИТБЛЬСТВУ (11)445 082

Союз Советских

Социалистичесних

Республик (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено07,08. 72 (21) IS I7I22/247 с присоединением заявки 0 "(51) М,Кл.

Н OI) 33/66

Государственный комитет

Совета Министрае СССР ео делам изобретений и открытий (32) Приоритет—

Опубликовано30.09. 7 Бюллетень № 36 (5З) УИК

74 62I. 3I6. 57(088. 8) (45) Дата опубликования описания?8,II.

Н.Н.ППАИ1ЕНКО и В.С.ПотоКИН (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) ВАКУУМНАЯ ДУГОГАСИТЕЛЬНАЯ КАМЕРА

Изобретение относится к дугогасительным камерам коммутационных аппаратов, в частности вакуумных выключателей.

Известны вакуумные дугогасительные камеры, содержащие контакты и экраны, помещенные в вакуумно плотную оболочку из диэлектрика, закрытую с торцов металлическимй фланцами, на каждом из которых укреплены экраны.

Кажды из торцовых экранов находится под потенциалом одного из токовводов. Изоляционный корпус с помощью металлических прокладок, являющихся одновременно уплотнениями, разделен на несколько примерно равных секциИ. На каждой из прокладок укреплен йзолированный экран.

Целы изобретения является повышение надежности работы камеры. Лля этого, по крайней мере, один из экранов закреплен с помощью металлических отрезков, проходящих сквозь соответствующие отверстия во фланцах. Причем сами металлические отрезки должны привариваться

2 контактной сваркой одним концом к экрану, а другим концом или к соответствующему фланцу или к другому экрану. Металлические отрезки

5 могут иметь разнообразную форму.

Наиболее предпочтительной является форма полосы (ленточки). а фиг. I изображена вакуум1ная дугогасительная камера (в.д.к. ) ,О в разрезе (показано несколько разновидностей закрепления экранов на фланцах с помощью металлических полос, приваривающихся к экранам или фланцам); на фиг. 2 — цент15 ральная часть камеры;

Контактные накойечники I закреплены в неподвижном и подвижном токовводах 2 и 3. Подвижный токоввод 8 движется без нарушения герметичности благодаря наличию силь20 фона Ф, вакуумно плотно соединенного как с ним, так m с торцовым фланцем 5. Неподвижный ввод 2 ва25 куумно плотно соединен с торцовым

5 фланцем б. Фланцы 5 и б выполнены из меди.

1рубка со штенгелем 7 для при445082 соединения камеры к откачному агрегату может быть вакуумно плотно закреплена или в отверстии в неподвижном вводе 2, или в торцовом ланце 5, или, как показано на иг. I, в торцовом фланце б, После отпайкй сильфон и штенгель закрываются крышкой 8, которая одновременно является устаноючным . фланцем для крепления в аппаратуре. 1о

Диэлектрическая часть корпуса в.д.к., выполненная из вакуумно плотной керамики, разделена на секции 9 и IO, найример, имеющие вид цилиндров. Число сейций зави- 1 сит от напряжения, при котором будет работать камера. Наружная поверхность цилиндров выполняется как гладкоИ, так и ребристой {может быть покрыта глазурью или лаком ). Диэлектрические цилиндры соединены между собой через металлическую, например медную, прокладку, играющую роль вакуумного плотйения П . Такие же уплотнения 2

2 и I3 проложены между цилиндрами и компенсаторами I4 и 15 температурных расширений. На фиг. I компенсаторы I4 и I5 имеют в сечении квадратную форму и выполнены из зо того же материала, что и секции 9 и I0. Подобная форма и материал компенсаторов являются предпочтительными, но компенсаторы могут ! изготавлйваться из другого материала, у которого коэффи1;иент термического расширения (KTP) близок к КТР материала цилиндра. Таким материалом может быть молибден, если цилиндры изготовлены из керамики 22хС.

Каждое из уплотнений П-I3 соединено с наружными кольцевыми утолщениями 16-I8, выступающими над диэлектрическйми цилиндрами и 4> закрывающими места соединений диэлектрических цилиндров с металлическими унлотнениями, что снижает напряженность электрйческого поля в этих соединениях у поверхности диэлектрических цилиндров. Желательно, чтобы наружные утолщения имели закругленную, например овальную, поверхность для еще большего снижения напряженности электрического ноля вне оболочки камеры.

Каждое из уплотнениИ 12 и IS вакуумно плотно соединено с торцовыми фланцами 5 и 6, Уплотнение

II соединено с центральным фланцем I9, который, таким образом, оказывается изолированным от токовводов 2 и 3.

Наиболее предпочтительным является такое выполнение, когда каждое уплотнение П вЂ” IS изготавливается из одного слитка металла заодно с наружным утолщением и соответствующим фланцем.

Торцовые фланцы 5 и б имеют кольцевые выступы 20 и 2I диаметр которых равен или немного меньше диаметра фланцев. Кольцевые выступы 20 и 2I на незначительном расстоянии от поверхности ланцев имеют несколько отверстий

2 и 23, сквозь которые проходят металлические полоски 24 и 25 с помощью которых экраны 26 и 27 прикрепляются к фланцам 5 и 6. Металлические отрезки 24 и 25 могут быть выполнены из ленты, проволоки, круглоИ или расплющенной, и т.д.

Один из концов каждой металлической полоски 24 (25) проходит сквозь отверстие 22 или 23, а другой располагается на поверхности экрана или под углом к его образующей, или параллельно, как показано на фиг. I, и приваривается к экрану контактйой сваркой. Тот конец металлической полоски, который прошел сквозь отверстие, йриваривается либо к фланцу, лйбо к экрану. Полоска 24, прошедшая сквозь отверстие 22, йзгибается параллельно образующей экрана 26, и приваривается концом 28 к кольцевому выступу 20. В том случае, если фланец б изготовлен из материала с малым контактным сопротивлением и высокоИ теплопроводностью, конец 29 отрезка, которыИ проходйт сквозь отверстие 23, приваривается к кольцу 30, заранее прикрепленному к ланцу 6. репление экрана к центральному изолированному фланцу может осуществляться разными способами как в зависимости от конфигурации самого фланца, так и в зависимости от конструкций экрана.

На фиг. I изображен центральный экраф в виде двух кольцевых выступов SI и 32. В поперечном сечении от имеет форму буквы Т, расположенной горизонтально.

Выступ 32, находящиЙся ближе к оси камеры, служит базой, на которую опираются экраны 33 и 34, образующие в совокупности изолированный центральный экран, охватывающиИ межконтактный промежуток.

Поэтому предпочтительней, чтобы высота выступа 32 превышала высоту

4450 выступа ÇI в несколько раз, наприМер в 20. Желательно чтобй кольцевые выступы ЗХ и 32, а также уплотнение П и утолщение IS, изготавливались заодно из целого слитка металла. 5

Экраны 33 и ЗФ, имеющие вид стаканов с отверстиями в донышках, сквозь которые проходят токовводы

2 и 3Ä обращены друг к другу своими открытыми торцами и упираются

10 ими в поверхности кольцевого выступа ÇI. Желательно, чтобы диаметры внутренней -поверхйости экранов ВЗ и 84 были равны или незначительно превышали внешний диаметр кольцевого выступа 32. При указанном соотношении диаметров экраны 33 и 34 располагаются между внешней поверхностью кольцевого выступа 32 о и внутренней поверхностью изоляционных секций 9 и I0. Кольцевой выступ ÇI имеет отверстия 35, расстояние от которых до оси камеры незначительно превышает диаметр внешней поверхности .экранов 33 и

ЗФ. Сквозь отверстия 35 проходят металлические полоски Зб, которые как и полоски 24 и 25 предпочтительно изготовлять из ленты или асплюврнной проволоки. Полоски зо б одним концом привариваются к экрану 33, а другим — к экрану 34.

Описанная конструкция центрального экрана обладает высокой стойкостью к ударам и болыой вибропрочностью з5

Конфигурации центральных фланца и экрана могут быть не толь ко такими, как изображено на фиг.

I. Тан, йа фиг. 2 кольцевой выступ 32 расположен только по одну 40 сторону от кольцевого выступа 31, а диаметр внешней поверхности изолированного экрана 37 равен или на незначительную величину меньше, чем диаметр внутренней поверхности 45 кольцевого выступа 32. На фиг. 2 экран 37 выполнен нак одно целое, но он может быть также составлен из двух примерно одинаковых частей которые должны упираться друг в друга кромками своих открытых торцов.

Конструкция камеры в которой экраны прикрепляются к фланцам металлическими полосками с помощью контактной сварки, позволяет отка- 55 заться от пайки в процессе сборки отдельных узлов и корпуса камеры.

Как правило, пайка деталеР осуществляется приотемпературе, 60 не превышающей 850 С.

Поэтому отсутствие паянных узлов позволяет осуществить вакуум82

6 но плотйое соединение отдельных цилиндров изоляционного корпуса камеры с помощью термо-компрессион: ной сварки, ноторая.осуществляется без прийоев при температуре, близкой к температуре плавления металла, из которого выполнены прокладки и фланцы. Так для меди температура термо-компрессионной сварки должна быть не ниже 1000оС, Термо-компрессионная сварка позволяет создать более прочное и термоустойчивое вакуумно=плотное соединение керамики с металлом, чем пайка с помощью твердых прийоев, Камеру, собранную с помощью .термокомпрессионной сварки, при откачке можно обрабатывать при бо- . лее высокой температуре, что поз воляет лучше обезгазить внутренние

° детали камеры, и тем самым повысить ее надежность.

Предмет изобретения

I. Вакуумная дугогасительная ,;камера, состоящая из изоляционного баллона, закрытого с торцов фланцами, содержащая контакты и экраны, по нрайней мере один из которых является изолированным и укреплен . на центральном фланце, находящемся примерно в середине изоляционного корпуса, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности работы, по крайней .мере один из указанных экранов прикреплен к фланцу, например центральному, с помощью металлических полосок, проходящих сквозь соответствующие отверстия во фланце и жестко закрепленных на экране, по крайней мере одним концом.

2. Камера по п. I, о т л ич а ю щ а я с я тем, что металлические полоски вторым концом жестко присоединены к центральному фланцу.

3. Камера по пп. I и 2, о тл и ч а ю щ а я с я тем, что внутренняя часть одного йз указанных фланцев, например центрального, выполнейа в виде двух жестко скрепленных кольцевых выступов, соосных с: корпусом камеры, причем высота кольца, расположенного ближе к оси намерй, больше высоты кольца, расположенного ближе к ее корпусу.

Ф. Камера по пп. I и 2, о тл и ч а ю щ а я с я тем, что внутренняя часть одного йз указанных фланцев, например центрального, 7 4 выполнена в виде кольцевого выступа, имеющего в поперечном сечении вид креста, у которого высота горизонтальной стенки меньше высоты вертикальной стенки.

5. Камера по пп. I - -4, о т— л и ч а ю щ а я с я тем, что по, крайней мере один из экранов, нап ример центральный, состоит из двух

45082

8 одинаковых частей, обращенных друг

z другу своими открытыми торцами.

6. Камера по пп. I-5, о тл и ч а ю щ а я с я тем, что диаметр внеаней поверхностй одного иэ экранов, например центрального, соответствует диаметру упомянутого кольцевого выступа оольшей высоты, 445082 Риг. 2

Составитель В,КИДЛУбИНСКИИ редан ор Я еЛ6ВЯТОВ Тех ред А е ЗбаРСКИй изд. K 5И абака:r Ю

Тираж Г 60

Подписное

11реднриитне «11атент», Москва, Г-59, Бережковская наб., 24

1111111!1111 Государственного комитета Совета Министров СССР

IIo делам изобретений н открытий

Москва, 113035, Раушская наб., 4