RU197821U1

RU197821U1 - Контактное устройство вакуумного выключателя с дугостойкими накладками из анизотропных материалов

Info

Publication number: RU197821U1
Application number: RU2020108104U
Authority: RU
Inventors: Ильгиз Миргалимович Валеев; Виталий Дмитриевич Сандаков; Юрий Олегович Самофалов
Priority date: 2020-02-25
Filing date: 2020-02-25
Publication date: 2020-06-01

Abstract

Полезная модель относится к устройствам электротехники, а именно к контактам вакуумных выключателей и применяется в вакуумных дугогасительных камерах высокого и среднего напряжений.Техническим результатом является повышение номинального тока вакуумной дугогасительной камеры и увеличение срока службы контактной системы в режиме длительной эксплуатации.Технический результат достигается тем, что в контактном устройстве вакуумного выключателя с дугостойкими накладками из анизотропных материалов, содержащее противоположно расположенные подвижный и неподвижный коммутирующие контакты, каждый из которых состоит из дугостойкой контактной накладки, дискового основания с выступом высотой в размере от 0,1 мм до 10 мм, выполненном в форме объемного сегмента, и обоймы, жестко охватывающей дисковое основание с выступом и дугостойкую контактную накладку, при этом выступ дискового основания подвижного коммутирующего контакта ориентирован диаметрально противоположно выступу дискового основания неподвижного коммутирующего контакта, согласно настоящей полезной модели, дугостойкие контактные накладки выполнены из жаропрочных упрочненных монокристаллических сплавов на основе Mo, W, Nb, а отношение длины сегмента к диаметру дискового основания находится в пределах 0,3-0,45.Таким образом, достоинствами предлагаемого контактного устройства вакуумного выключателя с дугостойкими накладками из анизотропных материалов являются равномерное распределение дуги между дугостойкими контактными накладками за счет жаропрочных упрочненных монокристаллических сплавов на основе Mo, W, Nb, что позволяет повысить номинальный ток выключателя и увеличение механической прочности контактов к ударным нагрузкам увеличением отношения длины сегмента L к диаметру D дискового основания, что повышает срок службы контактной системы. 3 ил.

Description

Полезная модель относится к устройствам электротехники, а именно к контактам вакуумных выключателей и применяется в вакуумных дугогасительных камерах высокого и среднего напряжений.

Прототипом является контактное устройство вакуумной дугогасительной камеры (патент на изобретение № 2449405 от 15.11.2010 МПК H01H 33/664). Контактное устройство вакуумной дугогасительной камеры содержит подвижный и неподвижный коммутирующие контакты, каждый из которых состоит из дугостойкой контактной накладки, соединенной с выступом дискового основания, при этом выступ основания выполнен в форме объемного сегмента, а основание и накладку охватывает обойма, скрепляющая диск с выступом и дугостойкую контактную накладку, обеспечивая жесткость коммутирующего контакта.

Основным недостатком прототипа является неравномерное распределение дуги между дугостойкими контактными накладками, что уменьшает номинальный ток выключателя и срок службы контактной системы.

Задачей полезной модели является разработка контактного устройства вакуумного выключателя с дугостойкими накладками из анизотропных материалов, в которых устранены недостатки прототипа.

Техническим результатом является повышение номинального тока вакуумной дугогасительной камеры и увеличение срока службы контактной системы в режиме длительной эксплуатации.

Технический результат достигается тем, что контактное устройство вакуумного выключателя с дугостойкими накладками из анизотропных материалов, содержащее подвижный и неподвижный коммутирующие контакты, каждый из которых состоит из дугостойкой контактной накладки, соединенной с выступом дискового основания, при этом выступ основания выполнен в форме объемного сегмента с высотой от 1 до 10 мм, а основание и накладку охватывает обойма, скрепляющая диск с выступом и дугостойкую контактную накладку, обеспечивая жесткость коммутирующего контакта, согласно настоящей полезной модели, дугостойкие накладки выполнены из жаропрочных упрочненных монокристаллических сплавов на основе Mo, W, Nb, а отношение длины сегмента к дисковому основанию находится в пределах 0,3–0,45.

Сущность полезной модели поясняется чертежами, где на фиг. 1 представлено контактное устройство вакуумного выключателя с дугостойкими накладками из анизотропных материалов, на фиг. 2 изображен вид дискового основания с выступом.

На фигурах 1–3 цифрами обозначены:

1 – подвижный коммутирующий контакт;

2 – неподвижный коммутирующий контакт;

3, 4 – дугостойкая контактная накладка из жаропрочных упрочненных монокристаллических сплавов на основе Mo, W, Nb;

5, 6 – дисковое основание контакта;

7, 8 – выступ дискового основания;

9, 10 – обойма;

11 – плазма в межконтактном пространстве;

12 – стержень, выступающий в роли геометрического дефекта на одной из накладок.

Контактное устройство вакуумного выключателя с дугостойкими накладками из анизотропных материалов содержит противоположно расположенные подвижный 1 и неподвижный 2 коммутирующие контакты, каждый из которых состоит из дугостойкой контактной накладки 3, 4, дискового основания 5, 6 с выступом 7, 8 и обоймы 9, 10 соответственно (фиг. 1). Обоймы 9, 10 жестко охватывают дисковые основания 5, 6 с выступами 7, 8 и дугостойкие контактные накладки 3, 4. Выступ 7 дискового основания 5 подвижного коммутирующего контакта 1 ориентирован диаметрально противоположно выступу 8 дискового основания 6 неподвижного коммутирующего контакта 2. Выступ 7, 8 дискового основания 5, 6 выполнен в форме объемного сегмента (фиг. 2). Высота Н выступов 7, 8 может находиться в размере от 0,1 мм до 10 мм.

Отличием предлагаемого устройства является то, что дугостойкие контактные накладки 3 и 4 выполнены из жаропрочных упрочненных монокристаллических сплавов на основе Mo, W, Nb, а отношение длины сегмента L к диаметру D дискового основания 5 и 6 находится в пределах 0,3-0,45.

Контактное устройство вакуумного выключателя с дугостойкими накладками из анизотропных материалов работает следующим образом.

При включении, когда соприкасается дугостойкая контактная накладка 4 из жаропрочных упрочненных монокристаллических сплавов на основе Mo, W, Nb с дугостойкой контактной накладкой 3 из жаропрочных упрочненных монокристаллических сплавов на основе Mo, W, Nb, номинальный ток протекает через неподвижный коммутирующий контакт 2, дисковое основание 6, выступ 8, выступ 7, дисковое основание 5 и подвижный коммутирующий контакт 1.

При отключении, т.е. после того, как подвижный коммутирующий контакт 1 отводится от неподвижного коммутирующего контакта 2 на некоторое расстояние, между дугостойкими контактными накладками из жаропрочных упрочненных монокристаллических сплавов на основе Mo, W, Nb 3 и 4 возникает дуга.

Ток дуги приобретает наклонную траекторию по отношению к плоскости соприкосновения контактных накладок 3 и 4, при этом горизонтальная составляющая тока дуги с наклонной траекторией создает осевое магнитное поле, способствующее равномерному распределению дуги. Также равномерному распределению дуги способствует монокристаллическая структура дугостойких контактных накладок 3 и 4, что экспериментально показано на фиг. 3. Плазма в межконтактном пространстве 11, несмотря на резко неоднородное электрическое поле, созданное за счет использования стержня 12, выступающего в роли геометрического дефекта на одной из накладок и дугостойкой контактной накладкой 3 из жаропрочных упрочненных монокристаллических сплавов на основе Mo, W, Nb.

Величина номинального тока зависит от площади поверхности, через которую проходит ток. Так увеличение отношения длины сегмента L к диаметру D дисковых оснований 5 и 6 до 0,3–0,45 позволяет повысить величину номинального тока, а также увеличить механическую прочность контактов к ударным нагрузкам.

Таким образом, достоинствами предлагаемого контактного устройства вакуумного выключателя с дугостойкими накладками из анизотропных материалов являются равномерное распределение дуги между дугостойкими контактными накладками за счет жаропрочных упрочненных монокристаллических сплавов на основе Mo, W, Nb, что позволяет повысить номинальный ток выключателя и увеличение механической прочности контактов к ударным нагрузкам увеличением отношения длины сегмента L к диаметру D дискового основания, что повышает срок службы контактной системы.

Claims

Контактное устройство вакуумного выключателя с дугостойкими накладками из анизотропных материалов, содержащее противоположно расположенные подвижный и неподвижный коммутирующие контакты, каждый из которых состоит из дугостойкой контактной накладки, дискового основания с выступом высотой в размере от 0,1 мм до 10 мм, выполненном в форме объемного сегмента, и обоймы, жестко охватывающей дисковое основание с выступом и дугостойкую контактную накладку, при этом выступ дискового основания подвижного коммутирующего контакта ориентирован диаметрально противоположно выступу дискового основания неподвижного коммутирующего контакта, отличающееся тем, что дугостойкие контактные накладки выполнены из жаропрочных упрочненных монокристаллических сплавов на основе Mo, W, Nb, а отношение длины сегмента к диаметру дискового основания находится в пределах 0,3-0,45.