EA039405B1 - Вакуумный выключатель с усовершенствованной конфигурацией - Google Patents

Вакуумный выключатель с усовершенствованной конфигурацией Download PDF

Info

Publication number
EA039405B1
EA039405B1 EA201992555A EA201992555A EA039405B1 EA 039405 B1 EA039405 B1 EA 039405B1 EA 201992555 A EA201992555 A EA 201992555A EA 201992555 A EA201992555 A EA 201992555A EA 039405 B1 EA039405 B1 EA 039405B1
Authority
EA
Eurasian Patent Office
Prior art keywords
switch according
vacuum interrupter
terminal
inner chamber
housing
Prior art date
Application number
EA201992555A
Other languages
English (en)
Other versions
EA201992555A1 (ru
Inventor
Сергей Иванович Малаховский
Владимир Сергеевич Минаев
Original Assignee
Таврида Электрик Холдинг Аг
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Таврида Электрик Холдинг Аг filed Critical Таврида Электрик Холдинг Аг
Publication of EA201992555A1 publication Critical patent/EA201992555A1/ru
Publication of EA039405B1 publication Critical patent/EA039405B1/ru

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H33/00High-tension or heavy-current switches with arc-extinguishing or arc-preventing means
    • H01H33/60Switches wherein the means for extinguishing or preventing the arc do not include separate means for obtaining or increasing flow of arc-extinguishing fluid
    • H01H33/66Vacuum switches
    • H01H33/6606Terminal arrangements
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H33/00High-tension or heavy-current switches with arc-extinguishing or arc-preventing means
    • H01H33/60Switches wherein the means for extinguishing or preventing the arc do not include separate means for obtaining or increasing flow of arc-extinguishing fluid
    • H01H33/66Vacuum switches
    • H01H33/662Housings or protective screens
    • H01H33/66207Specific housing details, e.g. sealing, soldering or brazing
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H33/00High-tension or heavy-current switches with arc-extinguishing or arc-preventing means
    • H01H33/60Switches wherein the means for extinguishing or preventing the arc do not include separate means for obtaining or increasing flow of arc-extinguishing fluid
    • H01H33/66Vacuum switches
    • H01H33/662Housings or protective screens
    • H01H33/66261Specific screen details, e.g. mounting, materials, multiple screens or specific electrical field considerations
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H33/00High-tension or heavy-current switches with arc-extinguishing or arc-preventing means
    • H01H33/60Switches wherein the means for extinguishing or preventing the arc do not include separate means for obtaining or increasing flow of arc-extinguishing fluid
    • H01H33/66Vacuum switches
    • H01H33/664Contacts; Arc-extinguishing means, e.g. arcing rings
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H33/00High-tension or heavy-current switches with arc-extinguishing or arc-preventing means
    • H01H33/60Switches wherein the means for extinguishing or preventing the arc do not include separate means for obtaining or increasing flow of arc-extinguishing fluid
    • H01H33/66Vacuum switches
    • H01H33/666Operating arrangements
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H33/00High-tension or heavy-current switches with arc-extinguishing or arc-preventing means
    • H01H33/60Switches wherein the means for extinguishing or preventing the arc do not include separate means for obtaining or increasing flow of arc-extinguishing fluid
    • H01H33/66Vacuum switches
    • H01H33/662Housings or protective screens
    • H01H33/66207Specific housing details, e.g. sealing, soldering or brazing
    • H01H2033/6623Details relating to the encasing or the outside layers of the vacuum switch housings
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H33/00High-tension or heavy-current switches with arc-extinguishing or arc-preventing means
    • H01H33/60Switches wherein the means for extinguishing or preventing the arc do not include separate means for obtaining or increasing flow of arc-extinguishing fluid
    • H01H33/66Vacuum switches
    • H01H33/662Housings or protective screens
    • H01H33/66261Specific screen details, e.g. mounting, materials, multiple screens or specific electrical field considerations
    • H01H2033/66276Details relating to the mounting of screens in vacuum switches
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H33/00High-tension or heavy-current switches with arc-extinguishing or arc-preventing means
    • H01H33/60Switches wherein the means for extinguishing or preventing the arc do not include separate means for obtaining or increasing flow of arc-extinguishing fluid
    • H01H33/66Vacuum switches
    • H01H33/666Operating arrangements
    • H01H2033/6665Details concerning the mounting or supporting of the individual vacuum bottles
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02BBOARDS, SUBSTATIONS OR SWITCHING ARRANGEMENTS FOR THE SUPPLY OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02B11/00Switchgear having carriage withdrawable for isolation
    • H02B11/02Details
    • H02B11/04Isolating-contacts, e.g. mountings or shieldings

Landscapes

  • High-Tension Arc-Extinguishing Switches Without Spraying Means (AREA)
  • Gas-Insulated Switchgears (AREA)

Abstract

Описан вакуумный выключатель, содержащий вакуумный прерыватель (12), соединяемый между верхним выводом (18) и нижним выводом (20) и выполненный с возможностью устанавливать или разрывать в процессе работы электрическое соединение между этими выводами. Выключатель содержит корпус (22), выполненный из электроизоляционного материала, причем вакуумный прерыватель расположен во внутренней камере корпуса. Корпус выключателя имеет конфигурацию, определяемую равнобедренным треугольником между верхним (С) и нижним (А) соединительными интерфейсами выводов. Это позволяет использовать верхний и нижний внешние соединительные элементы (80, 82), имеющие одинаковое конструктивное исполнение. Тяга (16), соединенная с вакуумным прерывателем, содержит сердечник (70) из термостойкой пластмассы, изготовленный совместно с оболочкой (72) из ударопрочной пластмассы методом литья под давлением.

Description

Настоящее изобретение относится к вакуумным выключателям.
Уровень техники
Вакуумный выключатель (ВВ) обычно содержит вакуумный прерыватель цепи и исполнительный орган, обеспечивающий переход прерывателя между положениями размыкания и замыкания. Как правило, исполнительный орган содержит электромагнитное устройство, соединенное с контактными элементами прерывателя.
Существующие ВВ оценивают как довольно громоздкие и затратные при изготовлении. Поэтому было бы желательно создать усовершенствованный вакуумный выключатель.
Сущность изобретения
Согласно первому аспекту настоящего изобретения предлагается вакуумный выключатель, содержащий первый вывод, второй вывод, вакуумный прерыватель, соединяемый между упомянутыми первым и вторым выводами и выполненный с возможностью устанавливать или разрывать в процессе работы электрическое соединение между этими выводами, и корпус, выполненный из электроизоляционного материала и имеющий форму, определяющую внутреннюю камеру, причем первый и второй выводы поддерживаются упомянутым корпусом, а вакуумный прерыватель расположен в упомянутой внутренней камере, причем второй вывод содержит полый корпус, образующий часть внутренней камеры и имеющий форму и размеры, позволяющие вакуумному прерывателю пройти сквозь него.
Согласно второму аспекту настоящего изобретения предлагается вакуумный выключатель, содержащий первый вывод, второй вывод, вакуумный прерыватель, соединяемый между упомянутыми первым и вторым выводами и выполненный с возможностью устанавливать или разрывать в процессе работы электрическое соединение между этими выводами, и корпус, выполненный из электроизоляционного материала и имеющий форму, определяющую внутреннюю камеру, причем первый и второй выводы поддерживаются корпусом, а вакуумный прерыватель расположен во внутренней камере, причем первый вывод расположен на вершине корпуса и образует первый электрический соединительный интерфейс на этой вершине, предпочтительно на оси полюсов корпуса, а второй вывод включает стержень, выступающий из упомянутого полого корпуса и простирающийся под углом (непараллельно) к оси полюсов, предпочтительно перпендикулярно к ней, образуя второй электрический соединительный интерфейс, смещенный вбок от оси полюсов, причем воображаемая перпендикулярная ось, проведенная от второго электрического соединительного интерфейса к оси полюсов, пересекает ось полюсов в воображаемой точке пересечения, а выключатель имеет такую конфигурацию, что воображаемый треугольник, образованный упомянутыми первым и вторым электрическими соединительными интерфейсами и упомянутой воображаемой точкой пересечения, представляет собой равнобедренный прямоугольный треугольник, причем воображаемая линия между первым и вторым электрическими соединительными интерфейсами образует гипотенузу этого треугольника.
Третьим объектом настоящего изобретения является вакуумный выключатель, содержащий первый вывод, второй вывод, вакуумный прерыватель, соединяемый между упомянутыми первым и вторым выводами и выполненный с возможностью устанавливать или разрывать в процессе работы электрическое соединение между этими выводами, и корпус, выполненный из электроизоляционного материала и имеющий форму, определяющую внутреннюю камеру, причем первый и второй выводы поддерживаются корпусом, а вакуумный прерыватель расположен во внутренней камере, причем первый вывод расположен на вершине корпуса и образует первый электрический соединительный интерфейс на этой вершине, предпочтительно на оси полюсов корпуса, а второй вывод включает стержень, выступающий из упомянутого полого корпуса и простирающийся под углом к оси полюсов, предпочтительно перпендикулярно к ней, образуя второй электрический соединительный интерфейс, смещенный вбок от оси полюсов, причем первый продолговатый внешний соединительный элемент подсоединяется к первому выводу через его соединительный интерфейс, а второй продолговатый внешний соединительный элемент подсоединяется к второму выводу через его соединительный интерфейс, причем внешние соединительные элементы простираются параллельно друг другу, но под углом к оси полюсов. В предпочтительных вариантах осуществления изобретения воображаемая
- 1 039405 перпендикулярная ось, проведенная от второго электрического соединительного интерфейса к оси полюсов, пересекает ось полюсов в воображаемой точке пересечения, а выключатель имеет такую конфигурацию, что воображаемый треугольник, образованный первым и вторым электрическими соединительными интерфейсами и воображаемой точкой пересечения, представляет собой равнобедренный прямоугольный треугольник, причем воображаемая линия между первым и вторым электрическими соединительными интерфейсами образует гипотенузу этого треугольника.
В предпочтительных вариантах осуществления изобретения (относящихся к любому из упомянтых аспектов изобретения) упомянутый корпус вакуумного выключателя выполняется из формуемого (литьевого) материала, причем по меньшей мере один, предпочтительно каждый, из упомянутых первого и второго выводов выполняется в виде элемента, влитого в корпус выключателя. Корпус выключателя предпочтительно формируется из пластмассы, предпочтительно из термопластмассы.
Упомянутый полый корпус имеет кольцеобразную внутреннюю поверхность, образующую часть внутренней поверхности упомянутой внутренней камеры. Кольцеобразная внутренняя поверхность полого корпуса может быть выполнена заподлицо с внутренней поверхностью корпуса выключателя.
Первый и второй выводы обычно находятся на некотором расстоянии друг от друга вдоль оси полюсов корпуса выключателя, причем упомянутый вакуумный прерыватель расположен, по меньшей мере частично, в области внутренней камеры между первым и вторым выводами, а поперечное сечение области внутренней камеры, определяемой вторым выводом, имеет форму и размеры, соответствующие (согласующиеся) форме и размерам поперечного сечения упомянутой области, в которой, по меньшей мере частично, расположен вакуумный прерыватель, или определяет большее пространство по сравнению с формой и размерами поперечного сечения области, в которой, по меньшей мере частично, расположен вакуумный прерыватель.
Область внутренней камеры, определяемая вторым выводом, предпочтительно имеет форму и размеры, соответствующие форме и размерам поперечного сечения вакуумного прерывателя, или определяет большее пространство по сравнению с формой и размерами поперечного сечения вакуумного прерывателя.
Корпус выключателя имеет открытый конец, причем второй вывод расположен между этим открытым концом и областью, в которой, по меньшей мере частично, расположен вакуумный прерыватель, а открытый конец имеет форму и размеры, позволяющие вакуумному прерывателю пройти сквозь него.
Внутренняя камера имеет форму и размеры, позволяющие вакуумному прерывателю пройти вдоль внутренней камеры от ее открытого конца до требуемого положения внутри этой камеры.
В некоторых вариантах осуществления изобретения внутри упомянутого полого корпуса расположен один конец вакуумного прерывателя.
Изобретение в предлагаемых вариантах осуществления включает электрическое соединительное устройство, устанавливающее электрическое соединение подвижного контактного элемента вакуумного прерывателя со вторым выводом и расположенное во внутренней камере корпуса выключателя, предпочтительно внутри полого корпуса второго вывода. Внутренняя камера имеет форму и размеры, позволяющие этому соединительному устройству пройти вдоль внутренней камеры от ее открытого конца до требуемого положения внутри этой камеры.
Область внутренней камеры между открытым концом и областью, определяемой вторым выводом, предпочтительно имеет форму и размеры, соответствующие форме и размерам поперечного сечения электрического соединительного устройства, а также предпочтительно вакуумного прерывателя, или определяет большее пространство по сравнению с формой и размерами поперечного сечения электрического соединительного устройства, а также предпочтительно вакуумного прерывателя.
В некоторых вариантах осуществления изобретения полый корпус имеет цилиндрическую форму.
Внутренняя камера может иметь, по существу, однообразное поперечное сечение, по меньшей мере, в области, определяемой вторым выводом, и в области расположения вакуумного прерывателя.
Внутренняя камера может иметь, по существу, цилиндрическое поперечное сечение.
В предпочтительных вариантах осуществления изобретения выключатель содержит тягу, соединенную с вакуумным прерывателем для приведения его в действие и включающую сердечник, расположенный внутри оболочки, причем сердечник выполнен из термостойкого материала, предпочтительно из термостойкой пластмассы, а оболочка выполнена из ударопрочного материала, предпочтительно из ударопрочной пластмассы. В предпочтительном варианте осуществления изобретения сердечник и оболочка выполнены из термопластмасс или термоотверждающегося полимерного материала.
Сердечник выполнен из материала, предпочтительно представляющего собой электроизоляционный формуемый материал, наиболее предпочтительно пластмассу, обладающего более высокой термостойкостью по сравнению с материалом, из которого изготовлена оболочка, а оболочка выполнена из материала, предпочтительно представляющего собой электроизоляционный формуемый материал, наиболее предпочтительно пластмассу, обладающего более высокой ударопрочностью по сравнению с материалом, из которого изготовлен сердечник.
Сердечник и оболочку предпочтительно изготавливают совместно формованием (литьем под давлением).
- 2 039405
Один конец упомянутой тяги обычно расположен внутри полого корпуса.
В некоторых вариантах осуществления изобретения первый вывод расположен на вершине корпуса и образует первый электрический соединительный интерфейс на этой вершине, предпочтительно на оси полюсов корпуса, а второй вывод включает стержень, выступающий из полого корпуса и простирающийся под углом к оси полюсов, предпочтительно перпендикулярно к ней, образуя второй электрический соединительный интерфейс, смещенный вбок от оси полюсов, причем воображаемая перпендикулярная ось, проведенная от второго электрического соединительного интерфейса к оси полюсов, пересекает ось полюсов в воображаемой точке пересечения, а выключатель имеет такую конфигурацию, что воображаемый треугольник, образованный первым и вторым электрическими соединительными интерфейсами и воображаемой точкой пересечения, представляет собой равнобедренный прямоугольный треугольник, причем воображаемая линия между первым и вторым электрическими соединительными интерфейсами образует гипотенузу этого треугольника.
В некоторых вариантах осуществления изобретения первый вывод расположен на вершине корпуса и образует первый электрический соединительный интерфейс на этой вершине, предпочтительно на оси полюсов корпуса, а второй вывод включает стержень, выступающий из полого корпуса и простирающийся под углом к оси полюсов, предпочтительно перпендикулярно к ней, образуя второй электрический соединительный интерфейс, смещенный вбок от оси полюсов, причем первый продолговатый внешний соединительный элемент подсоединяется к первому выводу через его соединительный интерфейс, а второй продолговатый внешний соединительный элемент подсоединяется к второму выводу через его соединительный интерфейс, причем внешние соединительные элементы простираются параллельно друг другу, но под углом к оси полюсов.
Внешние соединительные элементы имеют одну и ту же длину.
Четвертый аспект изобретения относится к тяге для вакуумного прерывателя, включающей сердечник, расположенный внутри оболочки, причем сердечник выполнен из термостойкого материала, предпочтительно из термостойкой пластмассы, а оболочка выполнена из ударопрочного материала, предпочтительно из ударопрочной пластмассы. Сердечник и оболочка предпочтительно выполнены из термопластмасс или термоотверждающегося полимерного материала.
Конструкция опорной изоляции выключателя и способ ее изготовления позволяют добиться в некоторых вариантах осуществления изобретения уменьшения веса и размеров коммутационного модуля, монтируемого в помещении.
Предпочтительные варианты осуществления изобретения распространяются на опорную изоляцию, выполненную из электроизоляционного, например термопластичного, материала, в который внедрены предпочтительно путем литья под давлением нижний и верхний выводы выключателя.
Нижний вывод предпочтительно имеет кольцеобразную форму.
Ось полюсов наклонена относительно воображаемой межвыводной оси, простирающейся между соответствующими базисными точками на каждом из верхнего и нижнего выводов, предпочтительно таким образом, что ось полюсов, упомянутая межвыводная ось и ось нижнего вывода пересекаются, образуя равнобедренный прямоугольный треугольник.
Предпочтительные варианты осуществления изобретения позволяют создать выключатель, имеющий сравнительно небольшие размеры при заданных номиналах по току и изоляции, либо выключатель, имеющий сравнительно высокие номиналы по току и изоляции при заданных размерах.
Предпочтительные варианты осуществления изобретения обеспечивают сравнительно низкую стоимость изготовления выключателя.
Размеры выдвижного блока, выполненного на основе выключателей, соответствующих предпочтительным вариантам осуществления изобретения, невелики по сравнению с блоком на основе обычных выключателей. Стоимость выдвижного блока, выполненного на основе выключателей, соответствующих предпочтительным вариантам осуществления изобретения, невелика по сравнению с блоком на основе обычных выключателей.
Предпочтительные варианты осуществления изобретения демонстрируют повышенную термостойкость и более продолжительный срок службы изоляции тяги по сравнению с обычными выключателями.
Прочие преимущества изобретения станут ясны специалистам в данной области из нижеследующего описания конкретного примера осуществления изобретения, представленного со ссылками на приложенные чертежи.
Краткое описание чертежей
Один из вариантов осуществления изобретения описывается ниже с помощью примера и со ссылками на приложенные чертежи, на которых показано фиг. 1 - перспективное изображение в разрезе корпуса вакуумного выключателя, предлагаемого в изобретении, фиг. 1А - перспективное изображение в разрезе верхнего электрического вывода, включенного в корпус вакуумного выключателя, показанный на фиг. 1, фиг. 1Б - перспективное изображение в разрезе нижнего электрического вывода, включенного в корпус вакуумного выключателя, показанный на фиг. 1,
- 3 039405 фиг. 2 - перспективное изображение в разрезе корпуса вакуумного выключателя, показывающее, как вакуумный прерыватель может быть вставлен в корпус, фиг. 3 - перспективное изображение в разрезе корпуса вакуумного выключателя, показывающее, как токосъемник может быть вставлен в корпус, фиг. 4 - вид сбоку в разрезе вакуумного выключателя, фиг. 5 - вид сбоку в разрезе изолирующей тяги в предпочтительном варианте осуществления, предназначенной для использования в предлагаемом вакуумном выключателе, фиг. 6 - вид сбоку вакуумного выключателя, включающего соединительные элементы нижнего и верхнего выводов.
Описание осуществления изобретения
Электрический выключатель, показанный на чертежах, имеет как целое ссылочное обозначение 10. Выключатель 10 предназначен, в частности, для использования с целью прерывания подачи электроэнергии в сетях переменного тока и поэтому может называться выключателем переменного тока. Выключатель 10 содержит вакуумный прерыватель 12 и поэтому может называться вакуумным выключателем (ВВ). Вакуумный прерыватель 12, который может также называться вакуумным выключающим устройством, содержит подвижный электрический контактный элемент (не показан) и неподвижный (стационарный) электрический контактный элемент (не показан), расположенные в вакуумной камере 14, т.е. в герметично закрытой камере, в которой поддерживается вакуум, по меньшей мере, во время использования. Подвижный контактный элемент выполнен с возможностью перемещения между положением размыкания, в котором он электрически и физически отделен от неподвижного контактного элемента, и положением замыкания, в котором он находится в электрическом (и, как правило, физическом) контакте со вторым контактным элементом. Положение размыкания подвижного контактного элемента соответствует разомкнутому состоянию, или состоянию разрыва соединения, вакуумного прерывателя 12 и, следовательно, выключателя 10, в котором он прерывает прохождение тока в какой-либо цепи (не показана), частью которой он является. Положение замыкания контактного элемента соответствует замкнутому состоянию, или состоянию установления соединения, вакуумного прерывателя 12 и, следовательно, выключателя 10, в котором ток может проходить между неподвижным и подвижным контактными элементами.
Движение контактного элемента между его положениями размыкания и замыкания инициируется исполнительным органом (не показан). Исполнительный орган может относиться к любому подходящему типу, например электромагнитному, механическому, электрическому или электромеханическому. Исполнительный орган соединяется с подвижным контактным элементом вакуумного прерывателя 12 посредством механического сцепного элемента, который в предпочтительных вариантах осуществления изобретения включает тягу 16, в частности электроизолирующую тягу, хотя в альтернативных вариантах осуществления изобретения может быть выполнен в любой другой подходящей форме, например в виде сильфонной муфты. Сцепной элемент связывает исполнительный орган с подвижным контактным элементом, что позволяет исполнительному органу перемещать контактный элемент между его положениями размыкания и замыкания.
Вакуумный прерыватель 12 и, следовательно, ВВ 10, в процессе работы обычно находится в нормально-замкнутом состоянии, когда подвижный контактный элемент находится в его положении замыкания, обеспечивая прохождение тока между контактными элементами и в любой данной цепи (не показана), в которой выключатель 10 монтируют во время использования. В этих случаях ВВ 10 может быть выполнен с возможностью автоматического размыкания в качестве реакции на обнаружение аварийной ситуации, например перегрузки по току или короткого замыкания, для защиты цепи, в которой он был смонтирован во время использования. Это достигается путем инициирования исполнительным органом перемещения подвижного контакта в его положение размыкания в качестве реакции на обнаружение аварийной ситуации. Для этого ВВ 10 обычно оснащается блоком управления (не показан) либо выполняется с возможностью совместного функционирования с последним с целью обеспечения перехода в разомкнутое состояние при обнаружении аварийной ситуации. Блок управления обычно содержит электрическую и/или электронную схему с включенными в нее или подключенными к ней датчиками тока (не показаны). В процессе использования датчик(и) тока подключается(ются) к любому подходящему проводнику тока в ВВ 10 или в цепи, к которой подсоединен ВВ. При обнаружении датчиком(ами) тока, более конкретно ожидаемого тока, превышающего пороговое значение, блок управления инициирует размыкание ВВ. В некоторых вариантах осуществления изобретения ВВ 10 может быть переведен в исходное, т.е. замкнутое, состояние в ручном, полуручном (например, путем активации вручную пользовательского органа управления (не показан)) и/или автоматическом режиме, если ВВ 10 обнаруживает, что аварийная ситуация устранена, и/или по истечении порогового периода времени с момента активации. Выключатели, автоматически переводимые в исходное положение, обычно называют выключателями с устройством повторного включения.
Выключатель 10, показанный, в частности, на фиг. 1, 1А и 1Б, содержит первый, или верхний, электрический вывод 18 и второй, или нижний, электрический вывод 20, посредством которых выключатель 10 может быть электрически подсоединен в процессе использования к внешней электрической цепи или
- 4 039405 к устройству (не показаны). Первый вывод 18 электрически подсоединен к неподвижному контактному элементу вакуумного прерывателя 12. Второй вывод 20 электрически подсоединен к подвижному контактному элементу вакуумного прерывателя 12. Выводы 18, 20 выполнены из электропроводящего материала, например меди или другого подходящего металла или металлического сплава.
Выводы 18, 20 поддерживаются корпусом 22 выключателя 10, будучи, как правило, встроенными в него. Выводы 18, 20 находятся на некотором расстоянии друг от друга вдоль оси Р полюсов выключателя 10 (которая в типичных вариантах осуществления изобретения соответствует направлению, вдоль которого перемещается подвижный контактный элемент прерывателя 12, и направлению перемещения тяги). Корпус 22 определяет внутреннюю камеру 24, служащую для размещения и поддержки вакуумного прерывателя 12 и других компонентов выключателя 10, более подробно описанных ниже. Камера 24 имеет, по существу, круглое поперечное сечение (т.е. сечение, перпендикулярное оси полюсов), хотя форма поперечного сечения может быть в альтернативных вариантах осуществления изобретения и иной. Верхний вывод 18 расположен у первого конца (или верха) 19 корпуса 22, а нижний вывод 20 расположен между первым концом 19 и вторым концом (или низом) 21 корпуса 22. Второй конец 21 открыт, что позволяет вставить компоненты выключателя в камеру 24, как более подробно описано ниже.
Корпус 22 выполнен из электроизоляционного, обычно диэлектрического, материала. В предпочтительных вариантах осуществления изобретения корпус выполнен из формуемого материала. Например, корпус 22 может быть выполнен из пластмассы, предпочтительно из термопластичного материала (например, содержащего одну или более термопластмасс). В альтернативном варианте корпус 22 может быть выполнен из одного или более термоотверждающихся полимеров или любого пригодного электроизоляционного материала.
По меньшей мере один, но предпочтительно оба вывода 18, 20 выполнены в виде элементов, влитых в корпус 22, т.е. встроенных в корпус 22 в процессе формирования этого корпуса методом литья под давлением. Может быть использован любой подходящий стандартный метод литья под давлением, например литье под давлением путем впрыска. Выводы 18, 20 встроены в корпус 22 таким образом, что, по меньшей мере, некоторые, предпочтительно, по существу, все наружные поверхности соответствующих выводов 18, 20 находятся в контакте с соответствующей внутренней поверхностью корпуса 22.
В предпочтительных вариантах осуществления изобретения нижний вывод 20 содержит полый кольцеобразный корпус 26, имеющий предпочтительно трубчатую форму, т.е. форму муфты с открытым концом. В типичном варианте осуществления изобретения кольцеобразный корпус 26 имеет, но не обязательно, по существу, круглое поперечное сечение, т.е. кольцеобразный корпус 26 может представлять собой полый цилиндр. Тем не менее, в альтернативных вариантах осуществления изобретения кольцеобразный корпус может иметь другую (некруглую) форму поперечного сечения, предпочтительно соответствующую форме камеры 24. Кольцеобразный корпус 26 обычно является жестким и выполнен из металла или другого проводящего материала. Кольцеобразный корпус 26 встроен в корпус 22 выключателя таким образом, что внутренняя поверхность 28 кольцеобразного корпуса 26 представляет собой часть внутренней поверхности камеры 24. В этом качестве кольцеобразный корпус 26 простирается вокруг оси Р полюсов. Внутренняя поверхность 28 кольцеобразного корпуса 26 предпочтительно выполнена заподлицо или, по существу, заподлицо с внутренней поверхностью 30 камеры 24, образуемой самим корпусом 22. С этой целью кольцеобразный корпус 26 может быть предусмотрен в выемке, сформированной в корпусе 22. Наружная поверхность кольцеобразного корпуса 26 покрыта корпусом 22. Форма и размеры кольцеобразного корпуса 26 позволяют вакуумному прерывателю пройти сквозь него (т.е. соответствующие формы и размеры кольцеобразного корпуса 26 и вакуумного прерывателя 12 таковы, что вакуумный прерыватель способен пройти сквозь кольцеобразный корпус 26 и, следовательно, сквозь нижний вывод 20).
Нижний вывод 20 обычно также включает соединительный стержень 32. Соединительный стержень 32 обычно выполнен как единое целое с кольцеобразным корпусом 26, но может быть соединен с последним и иным образом (по меньшей мере, электрически). Соединительный стержень 32 обычно является жестким и выполнен из металла или другого проводящего материала. Соединительный стержень 32 простирается из кольцеобразного корпуса 26 в направлении, которое не параллельно, а предпочтительно и, по существу, перпендикулярно оси Р полюсов. Корпус 22 выключателя имеет такую форму, что он покрывает наружную поверхность стержня 32 за исключением конца 34, остающегося открытым, что позволяет подсоединить стержень 32 и, следовательно, вывод 20 к внешней цепи или к устройству. Для этого на конце 34 стержня 32 может быть предусмотрено контактное гнездо 35 или другой подходящий элемент.
В типичном варианте осуществления изобретения верхний вывод 18 расположен у верхнего конца камеры 24, что обычно соответствует верхней части 19 корпуса 22 выключателя. Вывод 18 может содержать корпус 36 и соединительный стержень 38. Корпус 36 может быть кольцеобразным и определять контактное гнездо 40 для приема электрического соединительного элемента 42 с целью электрического соединения вывода 18 с неподвижным контактным элементом вакуумного прерывателя 12. Соединительный стержень 38 обычно простирается из корпуса 36 в направлении, по существу, параллельном оси Р полюсов. Корпус 36 и стержень 38 обычно являются жесткими и выполнены из металла или другого
- 5 039405 проводящего материала. Корпус 22 выключателя имеет такую форму, что он покрывает наружную поверхность стержня 38 за исключением конца 44, остающегося открытым, что позволяет подсоединить стержень 38 и, следовательно, вывод 18 к внешней цепи или к устройству. Для этого на конце 44 стержня 38 может быть предусмотрено контактное гнездо 46 или другой подходящий элемент. Верхний вывод 18 экранирует элементы вакуумного прерывателя 12 с высокой напряженностью электрического поля (например, тройные точки). Кроме того, благодаря ему обеспечивается уменьшение размеров выключателя 10.
Для электрического соединения подвижного контактного элемента вакуумного прерывателя 12 с нижним выводом 20 предусмотрено электрическое соединительное устройство 50 (иногда называемое токосъемником). Соединительное устройство 50 содержит подвижную часть 52, соединенную с подвижным контактным элементом, и неподвижную (стационарную) часть 54, соединенную с нижним выводом 20. Подвижная часть 52 соединена с неподвижной частью 54 посредством по меньшей мере одного, но обычно множества гибких соединительных элементов 56, обеспечивающих относительное перемещение между неподвижной и подвижной частями 52, 54. В типичном варианте осуществления изобретения неподвижная часть 54 имеет кольцеобразную форму и расположена вокруг подвижной части 52. Неподвижная и подвижная части 52, 54 и гибкие соединительные элементы 56 выполняются из любого подходящего проводящего материала. В иллюстрируемом варианте осуществления изобретения подвижная часть 52 содержит гнездо 58, предназначенное для вхождения в контакт с электрическим соединительным элементом 60 вакуумного прерывателя 12, электрически соединенным с подвижным контактным элементом прерывателя 12. Когда соединительный элемент 60 входит в контакт с подвижной частью 52, электрическое соединительное устройство 50 электрически соединяет подвижный контактный элемент прерывателя с нижним выводом 20, предоставляя при этом пространство для перемещения подвижному контактному элементу.
В иллюстрируемом варианте осуществления изобретения тяга 16 механически соединена с подвижным контактным элементом посредством электрического соединительного элемента 60, что лучше всего видно на фиг. 4. В процессе использования перемещение тяги 16 в направлении оси Р полюсов вызывает соответствующее перемещение подвижной части 52 и подвижного контактного элемента.
На фиг. 2 и 3 показано, в частности, как можно легко осуществить сборку выключателя 10, благодаря чему упрощается процесс изготовления. На фиг. 2 показано, как можно вставить вакуумный прерыватель 12 через открытый конец 21 корпуса 22 выключателя и кольцеобразный корпус 26 нижнего вывода 20 и переместить до вхождения в контакт с верхним выводом 18 в направлении, показанном стрелкой А. В этом положении соединительный элемент 42 вакуумного прерывателя 12 входит в контакт с гнездом 40, обеспечивая электрическое соединение неподвижного контактного элемента с выводом 18. На фиг. 3 показано, как можно вставить электрическое соединительное устройство 50 через открытый конец 21 корпуса 22 выключателя в кольцеобразный корпус 26 нижнего вывода 20 и переместить до вхождения в контакт с вакуумным прерывателем 12 в направлении, показанном стрелкой В.
Камера 24 имеет форму и размеры, позволяющие разместить в ней вакуумный прерыватель 12, предпочтительно с обеспечением тугой посадки (называемой также фрикционной или прессовой посадкой) между прерывателем 12 и внутренней поверхностью камеры 24. В типичных вариантах осуществления изобретения внешняя форма вакуумного прерывателя является, по существу, цилиндрической, так что внутренняя поверхность камеры 24 может иметь соответствующую форму, по меньшей мере, в области нахождения вакуумного прерывателя 12 в процессе использования. Кроме того, камера 24 имеет форму и размеры, позволяющие вакуумному прерывателю 12 пройти (при его нормальной эксплуатационной ориентации) вдоль камеры 24 от ее конца 21 (который является открытым, что позволяет вставить прерыватель 12 и другие компоненты) до его требуемого положения во время сборки выключателя 10. Камера 24 имеет, по существу, однообразное поперечное сечение между ее концами 19, 21 или, по меньшей мере, между нижним выводом 20 и верхним выводом 18, будучи в типичных вариантах осуществления изобретения, по существу, цилиндрической, хотя в альтернативных вариантах осуществления изобретения она может иметь другую форму. В частности, в предпочтительном варианте осуществления изобретения поперечное сечение камеры 24 является, по существу, однообразным в области нижнего вывода 20 и в области между нижним выводом 20 и верхним выводом 18, где вакуумный прерыватель 12 находится в процессе использования. В более общем случае камера 24 имеет в области, определяемой нижним выводом 20, такие форму и размеры поперечного сечения, которые позволяют вакуумному прерывателю 12 пройти через область, определяемую нижним выводом 20, в область между нижним выводом 20 и верхним выводом 18. С этой целью области, определяемой нижним выводом 20, могут быть приданы форма и размеры (например, в поперечном сечении), соответствующие форме и размерам поперечного сечения вакуумного прерывателя 12 или определяющие большее пространство по сравнению с формой и размерами поперечного сечения вакуумного прерывателя 12. Одним из способов достижения этого является придание поперечному сечению камеры 24 цилиндрической формы при том, что вакуумный прерыватель в типичном варианте осуществления изобретения также имеет цилиндрическое поперечное сечение. В иллюстрируемом варианте осуществления изобретения камера 24 является однообразно цилиндрической, по меньшей мере, в области нижнего вывода 20 и в области между нижним выводом
- 6 039405 и верхним выводом 18, в которой вакуумный прерыватель 12 находится в процессе использования. В альтернативном варианте камера 24 может быть шире в области нижнего вывода 20, чем в области между нижним выводом 20 и верхним выводом 18. В некоторых вариантах осуществления изобретения камере 24 придается форма с раструбообразной областью на ее конце 21 (которая может простираться до области нижнего вывода 20), а между этой раструбообразной областью и другим концом 19 камера 24 может иметь, по существу, однообразное поперечное сечение.
Камера 24 имеет форму и размеры, позволяющие разместить в ней электрическое соединительное устройство 50, предпочтительно с обеспечением тугой посадки (называемой также фрикционной или прессовой посадкой) между неподвижной частью 54 и внутренней поверхностью камеры 24. Электрическое соединительное устройство 50 располагается (когда выключатель 10 находится в собранном состоянии) внутри кольцеобразного корпуса 26 нижнего вывода 20, так что неподвижная часть входит в контакт с внутренней поверхностью кольцеобразного корпуса 26 (образующей часть внутренней поверхности камеры). В типичных вариантах осуществления изобретения внешняя форма соединительного устройства 50 является, по существу, цилиндрической, так что внутренняя поверхность камеры 24 может иметь соответствующую форму в области кольцеобразного корпуса 26. Кроме того, камера 24 имеет форму и размеры, позволяющие соединительному устройству 50 пройти (при его нормальной эксплуатационной ориентации) вдоль камеры 24 от открытого конца 21 этой камеры до его требуемого положения во время сборки выключателя 10. Форма и размеры поперечного сечения камеры 24 от открытого конца 21 до области, определяемой нижним выводом 20, таковы, что электрическое соединительное устройство 50 может пройти (как и вакуумный прерыватель 12) через открытый конец 21 в область, определяемую нижним выводом 20. С этой целью области между открытым концом 21 и областью, определяемой нижним выводом 20, могут быть приданы форма и размеры (например, в поперечном сечении), соответствующие (согласующиеся) форме и размерам поперечного сечения электрического соединительного устройства 50 (и, по выбору, вакуумного прерывателя 12) или определяющие большее пространство по сравнению с формой и размерами поперечного сечения электрического соединительного устройства 50 (и вакуумного прерывателя 12). В предпочтительных вариантах осуществления изобретения электрическое соединительное устройство 50 и вакуумный прерыватель 12 имеют поперечные сечения, по существу, с одинаковыми формой и размерами.
Кольцеобразная форма корпуса 26 нижнего вывода 20 обусловливает наличие большой поверхности теплообмена, увеличивающей отвод тепла от вакуумного прерывателя 12 и других компонентов выключателя 10. Теплообмен обеспечивается низким тепловым сопротивлением между выводами 18, 20 и полимерным материалом корпуса 22, в который встроены эти выводы. Это выражается в сравнительно значительном отводе тепла и повышенном номинальном токе выключателя 10 при заданных размерах последнего.
На фиг. 5 показана тяга 16 в предпочтительном варианте осуществления изобретения. Для снижения веса и стоимости тягу 16 предпочтительно изготавливают из пластмассы, а не из, например, металла. Тяга 16 должна обладать достаточно высокими механическими и электрическими характеристиками, чтобы соответствовать эксплуатационным требованиям, предъявляемым к выключателю 10. Однако максимальная толщина, получаемая стандартным методом однослойного литья под давлением путем впрыска, составляет приблизительно 5 мм, что не вполне подходит для получения требуемых механических и электрических характеристик. Поэтому в предпочтительных вариантах осуществления изобретения тяга 16 содержит внутреннюю часть, или сердечник, 70, заключенную в наружный слой, или оболочку, 72, причем каждый из этих компонентов выполнен из пластмассы (предпочтительно из термопластичного или термоотверждающегося полимера). Сердечник 70 и оболочка 72 предпочтительно формируются из разных пластмасс. Сердечник 70 предпочтительно формируется из термостойкого термопластичного или термоотверждающегося полимера, а оболочка 72 - из ударопрочного термопластичного или термоотверждающегося полимера. Эти материалы являются электроизоляционными. В предпочтительных вариантах осуществления изобретения сердечник 70 формируется из материала, предпочтительно представляющего собой электроизоляционный формуемый материал, более предпочтительно пластмассу, обладающую более высокой термостойкостью по сравнению с материалом, из которого изготовлена оболочка 72, а оболочка 72 формируется из материала, предпочтительно представляющего собой электроизоляционный формуемый материал, более предпочтительно пластмассу, обладающую более высокой ударопрочностью по сравнению с материалом, из которого изготовлен сердечник 70.
Тяга 16 может быть сформирована методом многослойного литья под давлением путем впрыска. Термостойкий сердечник 70 обеспечивает стабильность размеров при высоких температурах, тогда как ударопрочная оболочка 72 обеспечивает относительно высокую устойчивость к циклическим механическим нагрузкам, воздействующим во время использования. Благодаря этому тяга 16 обладает достаточно высокими механическими и электрическими характеристиками при сниженной стоимости ее изготовления.
Один конец тяги 16 может быть снабжен механическим соединительным элементом 74, предпочтительно выполненным из термопластичного или термоотверждающегося полимера либо из другого электроизоляционного материала и предназначенным для соединения тяги 16 с подвижным контактным эле
- 7 039405 ментом вакуумного прерывателя 12, что позволяет исполнительному органу перемещать подвижный контактный элемент. В иллюстрируемом варианте осуществления изобретения часть соединительного элемента 74 внедрена в тягу 16, а часть выступает из тяги 16 с целью соединения с подвижным контактным элементом посредством соединительного элемента 60 вакуумного прерывателя 12, который может включать гнездо для приема выступающей части. Внедренная часть может быть вставлена в гнездо, предусмотренное в тяге, или сформирована вместе с тягой методом литья под давлением. На противоположном конце тяги 16 может быть предусмотрен механический соединительный элемент 76, представляющий собой в иллюстрируемом примере гнездо и предназначенный для соединения тяги 16 с исполнительным органом.
Как показано, в частности, на фиг. 4, в предпочтительных вариантах осуществления изобретения электрическое соединительное устройство 50 расположено внутри полого кольцеобразного корпуса 26 нижнего вывода 20. Вообще говоря, один или более других компонентов выключателя 10 могут быть полностью или частично расположены внутри полого кольцеобразного корпуса 26 нижнего вывода 20. Например, в иллюстрируемом варианте осуществления изобретения внутри корпуса 26 расположены нижний конец вакуумного прерывателя 12 и верхний конец тяги 16. Такое перекрытие компонентов выключателя вдоль оси Р полюсов обеспечивает уменьшение длины выключателя 10 вдоль этой оси и, следовательно, уменьшение общих габаритов выключателя. Кроме того, кольцеобразный корпус 26 служит в качестве электрического экрана для компонентов, размещенных внутри него.
Получаемые в результате компактные размеры области между верхним и нижним выводами 18, 20 могут быть слишком малы для монтажа в существующих распределительно-коммутационных устройствах выдвижного типа (не показаны). Тем не менее, предпочтительная конфигурация верхнего и нижнего выводов предоставляет возможность соединения выключателя 10 с внешним устройством (например, с выдвижным распределительно-коммутационным устройством), расстояние между выводами которого превышает расстояние между открытыми концами 34, 44 верхнего и нижнего выводов 18, 20, измеренное вдоль оси полюсов. Верхний вывод 18 расположен на вершине корпуса 22, так что соединительный интерфейс (или точка соединения), образуемый(ая) его открытым концом 44, тоже находится на вершине этого корпуса, предпочтительно располагаясь на оси Р полюсов. В типичном варианте осуществления изобретения открытый конец 44 содержит соединительную грань, перпендикулярную к оси Р полюсов. На фиг. 6 соединительный интерфейс верхнего вывода обозначен буквой С. Стержень 32 нижнего вывода 20 простирается в направлении, которое не параллельно, а предпочтительно перпендикулярно оси Р полюсов, так что соединительный интерфейс (или точка соединения), образуемый(ая) его открытым концом 34, смещен(а) вбок от оси Р полюсов. В типичном варианте осуществления изобретения открытый конец 34 содержит соединительную грань, перпендикулярную к продольной оси стержня. На фиг. 6 соединительный интерфейс нижнего вывода обозначен буквой А. Воображаемая перпендикулярная ось (или прямая линия), проведенная из А к оси Р полюсов (которая в предпочтительных вариантах осуществления изобретения соответствует продольной оси стержня 32), пересекает ось Р полюсов в точке B (которая может быть описана как воображаемая). Кратчайшее расстояние по прямой между A и C больше кратчайшего расстояния по прямой между C и B (вдоль оси Р полюсов). Предпочтительной конфигурацией является воображаемый треугольник, образованный точками A, B и C (т.е. А, B и C являются вершинами этого треугольника, а точки A и C могут быть приняты в качестве точки, например центральной точки, соответственно нижнего и верхнего соединительного интерфейса) и представляющий собой равнобедренный прямоугольный треугольник, причем воображаемая (прямая) линия между точками A и C образует гипотенузу этого треугольника. В альтернативных вариантах осуществления изобретения треугольник может быть равнобедренным, но не обязательно равнобедренным прямоугольным треугольником. Размещение выключателя 10 относительно внешнего устройства таким образом, чтобы ось Р полюсов проходила с наклоном относительно соответствующей оси внешнего устройства (например, оси выдвигания выдвижного распределительно-коммутационного устройства), увеличивает соответствующее расстояние между соединительными интерфейсами A, C (по сравнению с расстоянием от C до B).
Соответствующий продолговатый внешний соединительный элемент 80, 82, обычно содержащий электропроводящую пластину, шину или иной электропроводник, может быть подсоединен в процессе использования к каждому выводу 18, 20 через соответствующий соединительный интерфейс C, A. Соединительные элементы 80, 82 (более конкретно - их соответствующие продольные оси) простираются параллельно друг другу, но с наклоном относительно оси Р полюсов. Соединительные элементы 80, 82 могут содержать соединительную (или торцевую) грань (для соединения с открытыми концами 44, 34), расположенную с наклоном относительно продольной оси этих соединительных элементов 80, 82. Точки A и C могут располагаться в центре соответствующей соединительной грани. Предпочтительная конфигурация, описанная выше, в частности образование воображаемого равнобедренного треугольника, позволяет использовать идентичные или, по существу, идентичные соединительные элементы 80, 82, что снижает общую стоимость системы, частью которой является выключатель.
Например, в электрическом распределительно-коммутационном устройстве (не показано), в котором выключатель 10 расположен с наклоном относительно оси выдвигания и вдвигания, расстояние между выводами (от C до A) в конкретном применении может быть увеличено до длины гипотенузы равно- 8 039405 бедренного прямоугольного треугольника, образованного тремя точками: соединительным интерфейсом
C верхнего вывода, соединительным интерфейсом A нижнего вывода и точкой B пересечения оси Р полюсов и оси нижнего вывода.
В предпочтительном варианте осуществления изобретения корпус 22 выключателя может иметь конфигурацию, определяемую равнобедренным треугольником между соединительными интерфейсами/точками соединения верхнего и нижнего выводов. В некоторых применениях, включающих выдвижные системы, это позволяет использовать одинаковые верхнюю и нижнюю токопроводящие пластины 80, 82, подсоединяемые к выключателю в процессе эксплуатации. Тем самым обеспечивается снижение затрат на изготовление благодаря сокращению номенклатуры комплектующих из-за уменьшения количества различающихся компонентов.
Следует понимать, что выключатели, предлагаемые в изобретении, не обязательно должны использоваться в монтажной конфигурации, определяемой равнобедренным треугольником, описанной выше и показанной на фиг. 6. Например, их можно использовать в оборудовании, где токоведущие пластины или аналогичные соединительные элементы простираются перпендикулярно оси Р полюсов. Аналогичным образом, монтажная конфигурация, определяемая равнобедренным треугольником, описанная выше и показанная на фиг. 6, может быть использована с обычными выключателями (не показаны) и не ограничивается использованием с выключателем 10, представленным в настоящем описании.
Преимущества, обеспечиваемые предпочтительными вариантами осуществления изобретения по сравнению с обычными выключателями, включают сравнительно низкий вес и небольшие размеры выключателя и выдвижного оборудования при заданных номиналах по току и изоляции либо сравнительно высокие номиналы выключателя и выдвижного оборудования по току и изоляции при заданных размерах выключателя. Это снижает затраты и обеспечивает возможность их применения в случаях, когда имеются ограничения по габаритным размерам.
Кроме того, один или более из компонентов, включающих электрическое соединительное устройство 50, вакуумный прерыватель 12 и тягу 16, полностью или частично расположены внутри корпуса 26 нижнего вывода 20. Тем самым обеспечивается экранирование этих компонентов от электрического поля, имеющее следствием сравнительно высокую диэлектрическую прочность между нижним выводом 20 и заземленным корпусом выключателя, что также позволяет уменьшить габаритные размеры выключателя 10.
Преимущество выключателя 10 состоит также в том, что его сборка может быть выполнена после формирования корпуса 22. Сначала вставляют вакуумный прерыватель 12 в камеру 24 через нижний вывод 20, затем в камеру 24 вставляют токосъемник 50 и соединяют его с подвижной частью 52 вакуумного прерывателя 12, прижимая к внутренней поверхности нижнего вывода. Это упрощает изготовление выключателя, снижая производственные затраты.
Конструктивное комбинирование тяги 16 с изолирующим корпусом 22 повышает диэлектрическую прочность выключателя 10. Это также повышает его надежность и конструктивную прочность. Кроме того, выводы 18, 20, внедренные в корпус 22, выполненный из полимера, действуют как эффективные теплоотводящие элементы, что позволяет повысить номиналы по току при заданных размерах.
Изобретение не ограничивается вариантами его осуществления, представленными в настоящем описании, и допускает внесение в него дополнений или изменений в пределах его объема.
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

Claims (31)

  1. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
    1. Вакуумный выключатель, содержащий первый вывод;
    второй вывод;
    вакуумный прерыватель, подсоединяемый между первым и вторым выводами и выполненный с возможностью устанавливать или разрывать электрическое соединение между первым и вторым выводами; и корпус, выполненный из электроизоляционного материала и имеющий форму, определяющую внутреннюю камеру, причем первый и второй выводы поддерживаются корпусом и находятся на расстоянии друг от друга вдоль оси полюсов корпуса, а вакуумный прерыватель расположен во внутренней камере, и первый вывод расположен на вершине корпуса и образует первый электрический соединительный интерфейс на этой вершине, а второй вывод включает стержень, простирающийся непараллельно к указанной оси полюсов, образуя второй электрический соединительный интерфейс, смещенный вбок от оси полюсов, причем воображаемая перпендикулярная ось, проведенная от второго электрического соединительного интерфейса к оси полюсов, пересекает ось полюсов в точке пересечения, а выключатель имеет такую конфигурацию, что воображаемый треугольник, образованный первым и вторым электрическими соединительными интерфейсами и упомянутой точкой пересечения, представляет собой равнобедренный треугольник, причем воображаемая линия между первым и вторым электрическими соединительными интерфейсами образует гипотенузу этого треугольника, и к первому выводу через его соединительный ин- 9 039405 терфейс подсоединен первый продолговатый внешний соединительный элемент, а ко второму выводу через его соединительный интерфейс подсоединен второй продолговатый внешний соединительный элемент, причем внешние соединительные элементы простираются параллельно друг другу, но с наклоном относительно оси полюсов.
  2. 2. Выключатель по п.1, в котором упомянутый треугольник представляет собой равнобедренный прямоугольный треугольник.
  3. 3. Выключатель по п.1 или 2, в котором первый электрический соединительный интерфейс предусмотрен на оси полюсов корпуса.
  4. 4. Выключатель по одному из предыдущих пунктов, в котором упомянутый стержень выступает перпендикулярно от оси полюсов.
  5. 5. Выключатель по одному из предыдущих пунктов, в котором внешние соединительные элементы имеют одну и ту же длину.
  6. 6. Выключатель по одному из предыдущих пунктов, в котором каждый из упомянутых внешних соединительных элементов содержит электропроводящую пластину, шину или иной электропроводник.
  7. 7. Выключатель по одному из предыдущих пунктов, в котором внешние соединительные элементы являются идентичными или, по существу, идентичными.
  8. 8. Выключатель по одному из предыдущих пунктов, в котором первый вывод имеет торцевую грань, перпендикулярную к оси полюсов.
  9. 9. Выключатель по одному из предыдущих пунктов, в котором второй вывод имеет торцевую грань, перпендикулярную продольной оси стержня.
  10. 10. Выключатель по одному из предыдущих пунктов, в котором второй вывод имеет полый корпус, образующий часть внутренней камеры и имеющий форму и размеры, позволяющие вакуумному прерывателю пройти сквозь него.
  11. 11. Выключатель по одному из предыдущих пунктов, в котором упомянутый корпус выполнен из формуемого материала, причем по меньшей мере один, предпочтительно каждый, из первого и второго выводов выполнен в виде элемента, влитого в корпус выключателя.
  12. 12. Выключатель по одному из предыдущих пунктов, корпус которого сформирован из пластмассы, предпочтительно из термопластмассы.
  13. 13. Выключатель по одному из предыдущих пунктов, в котором упомянутый полый корпус имеет кольцеобразную внутреннюю поверхность, образующую часть внутренней поверхности упомянутой внутренней камеры.
  14. 14. Выключатель по п.13, в котором упомянутая кольцеобразная внутренняя поверхность полого корпуса выполнена заподлицо или, по существу, заподлицо с внутренней поверхностью корпуса выключателя.
  15. 15. Выключатель по одному из предыдущих пунктов, в котором вакуумный прерыватель расположен, по меньшей мере частично, в области внутренней камеры между первым и вторым выводами.
  16. 16. Выключатель по п.15, в котором поперечное сечение области внутренней камеры, определяемой вторым выводом, имеет форму и размеры, соответствующие форме и размерам поперечного сечения упомянутой области, в которой, по меньшей мере частично, расположен вакуумный прерыватель, или определяет большее пространство по сравнению с формой и размерами поперечного сечения области, в которой, по меньшей мере частично, расположен вакуумный прерыватель.
  17. 17. Выключатель по одному из предыдущих пунктов, в котором область внутренней камеры, определяемая вторым выводом, имеет форму и размеры, соответствующие форме и размерам поперечного сечения вакуумного прерывателя, или определяет большее пространство по сравнению с формой и размерами поперечного сечения вакуумного прерывателя.
  18. 18. Выключатель по одному из пп.15-17, в котором корпус выключателя имеет открытый конец, причем второй вывод расположен между этим открытым концом и областью, в которой, по меньшей мере частично, расположен вакуумный прерыватель, а открытый конец имеет форму и размеры, позволяющие вакуумному прерывателю пройти сквозь него.
  19. 19. Выключатель по одному из предыдущих пунктов, в котором внутренняя камера имеет форму и размеры, позволяющие вакуумному прерывателю пройти вдоль внутренней камеры от ее открытого конца до требуемого положения внутри этой камеры.
  20. 20. Выключатель по одному из предыдущих пунктов, в котором один конец вакуумного прерывателя расположен внутри упомянутого полого корпуса.
  21. 21. Выключатель по одному из предыдущих пунктов, содержащий электрическое соединительное устройство, устанавливающее электрическое соединение подвижного контактного элемента вакуумного прерывателя со вторым выводом и расположенное во внутренней камере корпуса выключателя, предпочтительно внутри полого корпуса второго вывода.
  22. 22. Выключатель по п.21, в котором внутренняя камера имеет форму и размеры, позволяющие соединительному устройству пройти вдоль внутренней камеры от ее открытого конца до требуемого положения внутри этой камеры.
  23. 23. Выключатель по п.21 или 22, в котором область внутренней камеры между открытым концом и
    - 10 039405 областью, определяемой вторым выводом, имеет форму и размеры, соответствующие форме и размерам поперечного сечения электрического соединительного устройства, а также предпочтительно вакуумного прерывателя, или определяет большее пространство по сравнению с формой и размерами поперечного сечения электрического соединительного устройства, а также предпочтительно вакуумного прерывателя.
  24. 24. Выключатель по одному из предыдущих пунктов, в котором полый корпус имеет цилиндрическую форму.
  25. 25. Выключатель по одному из предыдущих пунктов, в котором внутренняя камера имеет, по существу, однообразное поперечное сечение, по меньшей мере, в области, определяемой вторым выводом, и в области расположения вакуумного прерывателя.
  26. 26. Выключатель по одному из предыдущих пунктов, в котором внутренняя камера имеет, по существу, цилиндрическое поперечное сечение.
  27. 27. Выключатель по одному из предыдущих пунктов, содержащий тягу, соединенную с вакуумным прерывателем для приведения его в действие и включающую сердечник, расположенный внутри оболочки, причем сердечник выполнен из термостойкого материала, предпочтительно из термостойкой пластмассы, а оболочка выполнена из ударопрочного материала, предпочтительно из ударопрочной пластмассы.
  28. 28. Выключатель по п.27, в котором сердечник и оболочка выполнены из термопластмасс или термоотверждающегося полимерного материала.
  29. 29. Выключатель по п.27 или 28, в котором сердечник выполнен из материала, предпочтительно представляющего собой формуемый электроизоляционный материал, наиболее предпочтительно пластмассу, обладающего более высокой термостойкостью по сравнению с материалом, из которого изготовлена оболочка, а оболочка выполнена из материала, предпочтительно формуемого электроизоляционного материала, наиболее предпочтительно пластмассы, обладающего более высокой ударопрочностью по сравнению с материалом, из которого изготовлен сердечник.
  30. 30. Выключатель по п.27 или 28, в котором сердечник и оболочка изготовлены совместным формованием.
  31. 31. Выключатель по одному из пп.27-30, в котором один конец упомянутой тяги расположен внутри полого корпуса.
EA201992555A 2017-05-03 2018-05-03 Вакуумный выключатель с усовершенствованной конфигурацией EA039405B1 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB1707027.7A GB2562069B (en) 2017-05-03 2017-05-03 Improved vacuum circuit breaker
PCT/EP2018/061432 WO2018202817A1 (en) 2017-05-03 2018-05-03 Vacuum circuit breaker with improved configuration

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EA201992555A1 EA201992555A1 (ru) 2020-04-09
EA039405B1 true EA039405B1 (ru) 2022-01-24

Family

ID=59011117

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EA201992555A EA039405B1 (ru) 2017-05-03 2018-05-03 Вакуумный выключатель с усовершенствованной конфигурацией
EA201992554A EA201992554A1 (ru) 2017-05-03 2018-05-03 Усовершенствованный вакуумный выключатель

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EA201992554A EA201992554A1 (ru) 2017-05-03 2018-05-03 Усовершенствованный вакуумный выключатель

Country Status (6)

Country Link
US (2) US10910179B2 (ru)
EP (2) EP3619730A1 (ru)
CN (2) CN110582825B (ru)
EA (2) EA039405B1 (ru)
GB (1) GB2562069B (ru)
WO (2) WO2018202817A1 (ru)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3863135A1 (en) * 2020-02-06 2021-08-11 ABB Schweiz AG Bushing for a medium voltage switchgear
KR102469510B1 (ko) * 2020-07-09 2022-11-21 김평중 차단기
DE102020211516A1 (de) * 2020-09-14 2022-03-17 Siemens Energy Global GmbH & Co. KG Hochspannungsleistungsschalter mit Kontakthülse und Verfahren zum Herstellen des Hochspannungsleistungsschalters
EP4027365A1 (en) 2021-01-07 2022-07-13 ABB Schweiz AG A switching apparatus for electric systems

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003031091A (ja) * 2001-07-12 2003-01-31 Mitsubishi Electric Corp 電力用開閉装置
US20040016721A1 (en) * 2002-07-23 2004-01-29 Traska Robert A. High voltage interrupter
US20040061589A1 (en) * 2002-09-30 2004-04-01 Daharsh Ross S. Solid dielectric encapsulated interrupter
US20100170774A1 (en) * 2007-06-15 2010-07-08 Siemens Aktiengesellschaft Switching pole for a high-voltage network
EP2634786A1 (en) * 2012-03-02 2013-09-04 Thomas & Betts International, Inc. Removable shed sleeve for switch

Family Cites Families (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4568804A (en) * 1983-09-06 1986-02-04 Joslyn Mfg. And Supply Co. High voltage vacuum type circuit interrupter
GB8819166D0 (en) * 1988-08-12 1988-09-14 Ass Elect Ind Magnetic actuator & permanent magnet
US5387772A (en) * 1993-11-01 1995-02-07 Cooper Industries, Inc. Vacuum switch
US5585611A (en) * 1994-03-31 1996-12-17 Abb Power T&D Company Inc. Interrupter assembly
US5597992A (en) * 1994-12-09 1997-01-28 Cooper Industries, Inc. Current interchange for vacuum capacitor switch
JPH09298023A (ja) * 1996-05-01 1997-11-18 Mitsubishi Electric Corp 真空開閉器
JP3589061B2 (ja) * 1999-01-25 2004-11-17 株式会社日立製作所 真空開閉装置及び真空開閉装置の開閉方法
US7304262B2 (en) * 2003-04-25 2007-12-04 Cooper Technologies Company Vacuum encapsulation having an empty chamber
JP4446799B2 (ja) 2004-06-01 2010-04-07 株式会社井上製作所 真空遮断器
US7579571B2 (en) * 2006-05-31 2009-08-25 Thomas & Betts International, Inc. Visible open indicator
JP4762802B2 (ja) 2006-06-27 2011-08-31 株式会社日立製作所 真空スイッチギヤ
EP2139016A1 (en) * 2008-06-24 2009-12-30 ABB Technology AG Pole part of a medium-voltage or high-voltage switchgear assembly, and method for its production
JP5423657B2 (ja) * 2010-11-30 2014-02-19 株式会社日立製作所 開閉器ユニット及び開閉器ユニットを搭載するスイッチギヤ
EP2460637B1 (en) * 2010-12-03 2013-11-13 ABB Technology AG A push rod of a vacuum interrupter and method of manufacturing the same
US8674254B2 (en) * 2011-01-31 2014-03-18 Thomas & Betts International, Inc. Flexible seal for high voltage switch
CN201994237U (zh) * 2011-05-03 2011-09-28 浙江省开化七一电力器材有限责任公司 大电流真空断路器用固封极柱
ES2628442T3 (es) 2012-07-02 2017-08-02 Abb Schweiz Ag Pieza polar de cortacircuitos con un protector de transferencia de calor
EP2720240A1 (en) * 2012-10-11 2014-04-16 ABB Technology AG A pole part of a medium voltage circuit breaker arrangement comprising a triggered gap unit
CN203134677U (zh) * 2012-12-25 2013-08-14 北京华东森源电气有限责任公司 一种绝缘筒及采用所述绝缘筒的主回路结构
US9576757B2 (en) * 2014-04-11 2017-02-21 S&C Electric Company Circuit interrupters with air trap regions in fluid reservoirs
US9396896B2 (en) * 2014-06-09 2016-07-19 Eaton Corporation Modular vacuum interruption apparatus
CN204067175U (zh) * 2014-09-01 2014-12-31 厦门市凯禹开关有限公司 一种双出线端的高压真空开关用极柱
GB2533288A (en) * 2014-12-12 2016-06-22 Eaton Ind (Netherlands) B V Mechanical connector and circuit breaker provided with mechanical connector
CN107180728B (zh) * 2016-03-11 2020-08-25 Abb瑞士股份有限公司 固封极柱及其组装方法
CN106024499A (zh) * 2016-08-04 2016-10-12 天津市先智电气设备有限公司 侧出线式真空极柱及手车式侧装断路器
CN108320997B (zh) * 2018-03-23 2019-01-08 西安交通大学 多极式横向永磁体结构直流开断真空灭弧室及应用

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003031091A (ja) * 2001-07-12 2003-01-31 Mitsubishi Electric Corp 電力用開閉装置
US20040016721A1 (en) * 2002-07-23 2004-01-29 Traska Robert A. High voltage interrupter
US20040061589A1 (en) * 2002-09-30 2004-04-01 Daharsh Ross S. Solid dielectric encapsulated interrupter
US20100170774A1 (en) * 2007-06-15 2010-07-08 Siemens Aktiengesellschaft Switching pole for a high-voltage network
EP2634786A1 (en) * 2012-03-02 2013-09-04 Thomas & Betts International, Inc. Removable shed sleeve for switch

Also Published As

Publication number Publication date
GB2562069B (en) 2020-05-20
GB201707027D0 (en) 2017-06-14
US11056299B2 (en) 2021-07-06
EP3619731B1 (en) 2024-08-14
US20200075275A1 (en) 2020-03-05
WO2018202817A1 (en) 2018-11-08
CN110582825B (zh) 2022-05-24
CN110582826A (zh) 2019-12-17
CN110582825A (zh) 2019-12-17
EP3619731A1 (en) 2020-03-11
EA201992554A1 (ru) 2020-04-10
US20200075276A1 (en) 2020-03-05
EA201992555A1 (ru) 2020-04-09
GB2562069A (en) 2018-11-07
WO2018202816A1 (en) 2018-11-08
CN110582826B (zh) 2022-05-24
EP3619730A1 (en) 2020-03-11
US10910179B2 (en) 2021-02-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EA039405B1 (ru) Вакуумный выключатель с усовершенствованной конфигурацией
US6364216B1 (en) Universal power connector for joining flexible cables to rigid devices in any of many configurations
US9172236B2 (en) Overvoltage protection device having at least one surge arrester
US8309872B2 (en) Insulating switching rod
CN104508782A (zh) 带有传热屏蔽件的断路器极部件
WO2014031428A1 (en) Contact assembly and vacuum switch including the same
CN110896005B (zh) 一种真空断路器信号反馈机构
US8138864B2 (en) Circuit interrupter including a molded case made of liquid crystal polymer
CN212625429U (zh) 断路器状态指示装置和断路器组件
US6570116B2 (en) Current carrying assembly for a circuit breaker
CN209929212U (zh) 绝缘极柱
US6265961B1 (en) Thermal protector
EA040540B1 (ru) Усовершенствованный вакуумный выключатель
US20160225570A1 (en) Breaker secondary terminal block isolation chamber
CN218333651U (zh) 一种断路器
GB2574716A (en) Improved circuit breaker
CN109074997B (zh) 用于插入式断路器的集成接触插座
CN210136801U (zh) 一种静触头及使用该静触头的微动开关
CN217306339U (zh) 一种微动开关
CN210378918U (zh) 一种低压塑壳断路器
EP0952600A2 (en) Two electrically interconnected juxtaposed electrical devices mounted in an electrical switchboard
CN109950090B (zh) 一种固封极柱
US6380837B1 (en) Slow acting fuse with wide range of current ratings
CN101038831B (zh) 电路断路器
CN111164718A (zh) 用于构造功率开关的模块组