Вакуумный выключатель

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ()982132

Союз Советсиик

Соцнапистичесиик

Расттублии (61) Дополнительное к авт. свнд-ву— (22) Заявлено 13.03.81 (21) 3260666/24-07 (54)) т1. Кл. с присоединением заявки М—

Н 01 Н 33/66

3Ьауаэретиккы0 квинтет

СССР ив далэм кзоэретекий и вткрмткй (23) ПриоритетОпубликовано 15.1-2.82. Бюллетень № 46 (53) УДК 621.316.

,54(088. 8) Дата опубликования описания 15.12.82

l ее, *: .....* и И. И. Вишневецкий

) Минусинское отделение Всесоюзного электротекьщцеСкбг)о института им. B. И. Ленина ---- j (72) -Авторы изобретения (71) Заявитель, (54) ВАКУУМНЫЙ ВЫКЛЮЧАТЕЛЬ

Известны вакуумные выключатели, содержащие электромагнитный привод, кото

5 уый выполняет основную функшпо преобразования электрической энергии в механи"« (13-.

Недостаток таких выключателей связан Io с тем, что их привод требует наличия мощного источника постоянного тока с малым внутренним сопротивлением.

Наиболее близок к предлагаемому ваку-Ig умный выключатель, содержаший оболочку, подвижный и неподвижный контакты, привод, причем последний может быть электродинамического типа (2 1 .

Недостаток такого выипочаталя свя- 20 эан с тем, что их привод требует налт « чия высоковольтного конденсатора на напряжение до десятков киловольт и имеет достаточно сложную конструкцик).

Подвижный элемент привода изготавли. вается иэ ленты, иметощей прямолинейную форму в холодном состоянии и Uобразную форму в нагретом сос тоянии

Изобретение относится к электротехнике, конкретно к вакуумным коммутационным аппаратам.

Цель изобретения — упрощение конструкции, уменьшение габаритов и повышение надежности выключателя.

Указанная цель достигается тем, что привод выполнен из однотипных подвижных элементов с термомеханической памятью, диэлектрического основания, направляющих токопроводов, верхней и нижней диэлектрических плит с токоподводами и отверстиями для подвода хладагента, пружины возврата и эластичного кожуха, причем подвижные элементы прикреплены одним концом к диэлектрическо. му основанию и размешены между плитами, плиты соединены между собой пружинами возврата и эластичным кожухом, а верхняя плита кинематически связана с подвижной частью выклточателя.

112 4 водам 7 через ленту 2 протекает ток . нагревает ее до температуры + 60oC.

Прн этОм ПРОисходит Обратное мартенситное преврашение в сплаве титан-никель, 5 H прямспинейная форма ленты 2 каждого элемента изменяется на Ц-образную с большой скоростью. Редукция формы -ленты при мартенситной трансформации направлена на создание усилий перемещения элеl0 ментов по направляющим токопроводам

4. Через последовательно собранные элементы усилия передаются верхней диэлектрической плите 6 и далее через механизм свободного расцепления 13 подвижным частям вакуумной дугогасительной камеры 14, В конце Операции включения подвижная

- система поворачивает рычаг 11, который производит переключение блок-контактов щ 12 выключателя, прн этом токоподводы

7 обесточиваются и лента 2 начинает охлаждаться. При охлаждении ленты до температуры + 40 С форма ее меняется на о прямолинейную и пружины 8 возвращают элементы и верхнюю диэлектрическую плиту 6 в HcxogHoe пспожение. Отключение выключателя производится электромагнитом отключения 15, который освобождает механическую связь в механизме свободного расцепления 13, что позволяет взведенной пружине отключения 16 отключать выключатель.

Для ускорения охлаждения ленты под кожух подается хладагент, например сжатый воздух. Для регулирования развиваемых усилий, необходимых для включения выключателя и поджатия контактов, и обеспечения хода подвижных частей про изводят последовательно-параллельную сборку необходимого количества элементов, исходя из свойств материала ленты.

Например, для титано-никепиевого сплава напряжение, генерируемое при фазовом переходе под нагрузкой составляет 3060 кГс/см, степень пластической дефор 5 мации при изготовлении детали 8-15% при обеспечении 100%-ного возврата формы, скорость перемещения подвижных частей привода регулируется вели шиной тока, проходяшего через пластины с "термо50 механической памятью», и составляет

0,5-0„9 м/с.

3 982

Токоподводы содержат отверстия и стержни, которые являются одновременно направляюшими.

Такое выполнение привода обеспечива4. ет полные циклы возвратно-поступательно го движения подвижных частей вакуумного выключателя.

На чертеже. приведено предлагаемое устройство и кинематическая схема данного привода.

Привод содержит однотипные элементы, имеющие диэлектрическое основание 1 с закрепленной на нем одним концом лентой 2 из материала с "термомеханической памятью, подпр;ркиненным контактом 3 и направляющими токопроводами 4. Элементы устанавливаются между нижней S и верхней 6 диэлектрическими плитами с токоподводами 7. Плиты соединены между собой пружинами возврата 8 и эластичным кожухом 9, имеют устройства 10 для подвода и отвода хладагента. Верхняя плита кинематически связана с рычагом

11, воздействуюшим на блок-контакты

12, и через механизм свободного расцепления 13 — с подвижными частями вакуумной дугогасительной камеры 14.

Электромагнит отключения 15 служит для освобождения механической связи в механизме свободного расцепления 13 после поступления сигнала на отключение, а пружина отключения 16, обладающая запасом потенциальной энергии, приобретенным при включении привода, предназначена для отключения выключателя.

Лента 2 имеет (-образную форм при температуре выше интервала температур фазового перехода мартенситного преврашения в ее материале {для титано-никелиевого сплава + 60 С), а при температуре ниже интервала температур фазового перехода (дпа титано-никелиевого сплава

+ 40 С) лента 2 имеет прямсшинейную форму.

Ленту 2 изготовляют следуюшим Образом.

В закрытом. штампе под нагрузкой из ленты сплава с "термомеханической памятью" формуют U образную форму и, не открывая штампа, подвергают отжигу с последукицим охлаждением в закрытой форме до температуры ниже + 40 С. Затем открывают форму и ленту 2 вьптрямляюте

Привод работает следуюшим образом.

Лента 2 в холодном состоянии имеет прямолинейную форму и контактирует свободным концом с подпружиненным контактом 3. При подаче напряжения к токоподОСОбеннОсть даннОй конструкции при вода заключается в том, что он отличает55 ся маЛыми габаритами,,простотой сборки и эксплуатацйи, высокой механической

- износостойкостью (для сплава титан-никель 10 циклов) по сравнению с электро5 982112 6 магнитными приводами, механкческая из- пружины возврата и эластичного кожуха, носостойкость которых не превышает причем подвижные эткменты прикреплены, ч

2- 1Î циклов. одним конном к диэлектрическому основаПривод мажет быть использован для нию н размешены между плитами, плиты включения вакуумного выключателя путем g соединены между собой пружинами возврапередачи усилий подвижным частям вы- та и эластичным кожухом, а верхняя пликл1очателя sm для запасения энергии во та, кроме того, кннематически связана включавши пружинах пружинного привода. с подвижной частью выключателя.

2. Выключатель по п. 1, о т л и ч agp ю ш и и с я тем, что подвижный элемент

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я изготовлен.изленты, имеюшей прямспинейную форму в холодном состоянии и О-об1. Вакуумный выключатель, содержа- разную форму в нагретом состоянии. ший обсдочку, подвижный и неподвижный 3. Выключатель по и, 1, о т л и ч.- а-».-.

Ф контакты, привод, о т л и ч а ю ш и и — >g ю ш и и с я тем, что токоподводы выс я тем, что, с целью упрошения конст- -полнены с отверстиями и стержнями, корукцни, уменьшения габаритов и повышения торые являются одновременно направпяюнадежности, указаннь и привод выполнен шими. в виде однотипных подвижных элементов Источники информации, из материала с термомеханнческой па.— gp принятые во внимание при экспертизе мятью, диэлектрического основания, нап- 1. Авторское свидетельство СССР равляюших токопроводов, верхней и ннж- Na 518816, кп. Н 01Н 33/66, 1978. ней диэлектрических плит с токопоцвода- 2. Патент США 34 3764944, ми и отверстиями для подвода хладагента, кл . 335-2, 1972.

ВНИИПИ Заказ 9725/74

Тираж 761 Подписное

Филнал ППП "Патент, г. Ужгород,ул. Проектная, 4