Вакуумный выключатель высокого напряжения

 

111 562014

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советеквх

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 08.12.74 (21) 2080903/07 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет

Опубликовано 15.06.77. Бюллетень № 22

Дата опубликования описания 12.07,77 (51) М. Кл.2 Н 01Н 33/66

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 621.316.54 (088.8) (72) Автор изобретения

В. С. Бочкарев (71) Заявитель (54) ВАКУУМНЫИ ВЫКЛЮЧАТЕЛЬ ВЫСОКОГО НАПРЯ)КЕНИЯ

Изобретение относится к вакуумным выключателям высокого напряжения, предназначенным для коммутации без нагрузки мощных высокочастотных цепей, и может применяться в мощной радиотехнической аппаратуре для переключения антенных цепей, отводов катушки высокочастотного контура, в согласующих устройствах, для вкл1очения и выключения высокочастотных контуров и конденсаторов высокочастотных цепей.

Известны мощные высокочастотные (до

30 мГц) вакуумные выключатели высокого напряжения (1, 21. Однако в таких выключателях со стеклянными и керамическими оболочками при работе с разомкнутыми контактами на высоких частотах при большом рабочем напряжении имеют место сквозные

«проколы» стеклянных оболочек или локальный разогрев, а затем разрушение керамических оболочек. Это явление связано с возникновением так называемого вторично-электронного резонанса вследствие высокого коэффициента вторичной электронной эмиссии у указанных изоляторов, и наличием во внутреннем объеме выключателя рассеянных электронов с высокой энергией. Возникновение вторично-электронного резонанса значительно сни кает надежность работы высокочастотных вакуумных выключателей с разомкнутыми контактами.

Известны также вакуу мные Выкл10чатели высокого напряжения, содержащие цилиндрическую металлокерамическую оболочку, внутри которой размещены подвижный и неподб вижный контакты и экранирующий электрод, oKp) ж21ощий межконтактный (3). В этих выключателях, предназначенных для коммутации под нагрузкой цепей постоянного и переменного (60 Гц) токов илп для

lo коммутации без нагрузки высокочастотных токов, экрапирующий электрод служит, в первую очередь, для защиты смежных (внутренних) поверхностей керамической оболочки оТ Ос2ждечия металл2 контактОВ, p2cllbl;IHc15 мого дугой при коммутации под нагрузкой низкочастотных (50 — 60 Гц) и постоянного токов. В то же время наличие экранирующего электрода автоматически сш1жает вероятность возникновения вторично-электронного

20 резонанса при работе выключателей с разомкнутымп контактами на высоки.; частотах.

Однако В T2ã .Н ; Выl.лlОчателях при 32мкнутых контак l 2 то! Высоl Ои частоты проходит по длин11ому пути, а именно: по внешней по25 верхности цилиндрического проводника, внешней поверхности сильфона, внешней и внутренней поверхностям экрана и далее по подвижному контакту, т. е. путь тока значительно увеличивается из-за прохождения его по

3О внутренней и внешней поверхностям экрана.

662014

Увеличение пути прохождения тока приводит к увеличению сопротивления, а следовательно, и потерь мощности высокой частоты, идущей на увеличение нагрева вык;почателя, и снижению тем самым надежности его работы. 5

Кроме того, в этом случае значительно увеличивается индуктивность выключателя, что снижает его собственную резонансную частоту, а следовательно, и диапазон рабочих частот. 10

Целью изобретения является уменьшение потерь мощности высокой частоты и индуктивности выключателя, а следовательно, !10вышение надежности работы и расширение диапазона его раоочих частот. Это достигаег- 15

СЯ ТЕМ> ЧТО Б ПРСДлагаЕМОМ ВЫКЛ10 !2ТЕЛС ЭКранирующий электрод выполнен с отверстиями, pBcIIOëOJI(ellíûìH по 01(p) жности на сГО цилиндрической поверхности.

Такое выполнение экраннрующего электро- 20 да позволяет обеспечить прохождение тока высокой частоты по кратчайшему пути, т. е. непосредственно от токоподвода на вывод

ll0p1Is»«H0l.0 контакта через отверстия в экранирующем электроде без Г1рохождения тока 25 по его внутренней и внешней поверхностям.

На фиг. 1 изображен описываемый выключатель при замкнутом положении контактов, продольный разрез; на фиг. 2 — разрез по А—

А на фиг. 1. 30

Герметизированная керамическая оболо1ка

1 вакуумплотно спаяна с медными переходными кольцами 2. Керамические кольца 3 впаяны внутри переходных колец 2 и служат для компенсации разности коэффициентов 35 термического расширения керамической оболочки 1 и медных переходных колец 2. Переходные кольца 2 с внешней стороны скруглены для уменьшения концентрации на lpHженности электрического поля. 40

Узел подвижного контакта 4 состоит из медного основания 5, с которым спаяны бронзовый вкладыш б и бронзовая направляющая втулка 7, обеспечивающая осевое перемен!ение подвижного контакта. Подвижный 45 контакт 4 вакуумплотно спаян с силовым элементом, выполненным в виде сильфона 8, и с сильфоном 9, служащим в качестве токопровода. Другие концы сильфонов 8 и 9 припаяны к основанию 5, к которому также 50 припаян цилиндрический электрод 10 с отверстиями а, выполненный из немагнитного материала с высокой электропроводностью.

Узел неподвижного контакта состоит из медного неподвижного контакта 11, с которым спаян бронзовый вкладыш 12 и сварена медная BT) ël(2 13 со спаянным с НеН металлическим штенгслсм 14. Г1еподвижный контакт выполнен с большим сечением теплоотвода для снижения температуры в месте контактирования.

Для сохранения и поддержания рабочего давления внутри выключателя в течение заданноГО cpOI(2 служоы В выключателе ucfI0ëüçóåTñÿ нсраснылясмый газопоглотитель

15, HOTOpbIH може! ObITh закреплен I(21(HB подвижном, TBK и на неподви1кно! контакте.

Из внутреннего объема выключателя через металлический штенгель 14 откачивают воздух и газы, выделяющиеся в процессе вакуумно-технологической обработки. По окончании сс штснгель отпаивают и навинчивают зашитный колпачок 1б.

Контакты вык:почателя размыкаются при воздействии усилия на хвостовик подвижного контакта 4 вниз по оси выключателя, а замыкание их обеспечивается атмосферным давлением.

Формула изобретения

Вакуумный выключатель высокого напряжения для высокочастотных цепей, содержащий цилпндр1гчoOêólo металлоксрамическую оболочку, внутри которой размещены подвижный и неподвижный контакты и экранируюIllHI1 электрод, окружающий мсжконтактный промежуток, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности работы выключателя и расн .ирения диапазона его рабочих частот, экрапирующий электрод выполнен с отверстиями, расположенными по окружности Ila его ннлнндричсской поверхности.

Исго !ники 1п1(рорм2ции, принятыс ВО Вни;!21!H(прн экспертизе:

1. Авторское сш1детельство № 295152, кл.

Н 01Г1 33/бб, 1972.

2. Патент США ¹ 32б1953, кл. 200 †1, 1970.

3. Патент США ¹ 3250880, кл. 200 144, 1970.

562014

Фиг. !

Фиг. 2

Составитель С. Селивановский

Техред Е. Хмелева

Редактор А. Пейсоченко

Корректор Л. Брахнина

Типзграфия, пр. Сапунова, 2

Заказ )528/18 Изд. № 519 Тирах 995 ираж Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, )К-35, Раушская наб., д. 4/5