RU2276424C2

RU2276424C2 - Vacuum contactor

Info

Publication number: RU2276424C2
Application number: RU2004120823/09A
Authority: RU
Inventors: Анатолий Васильевич Шерстобитов (RU); Анатолий Васильевич Шерстобитов; Григорий Андреевич Бочков (RU); Григорий Андреевич Бочков
Original assignee: Федеральное государственное унитарное предприятие "Производственное объединение "Север"
Priority date: 2004-07-07
Filing date: 2004-07-07
Publication date: 2006-05-10
Also published as: RU2004120823A

Abstract

FIELD: electrical engineering; low-voltage devices for switching ac power circuits.

SUBSTANCE: proposed vacuum contactor has insulating case, electromagnetic operating mechanism, vacuum arc-control chamber coupled through movable current lead and insulating swivel lever with electromagnetic operating mechanism armature, and disconnecting spring. Insulating case is provided with jumpers disposed in clearance between electromagnetic operating mechanism and current leads of mentioned chamber to form opening for heat transfer. Contactor incorporates provision for reducing thermocyclic impacts on insulator-metal junction of chamber liable to cause its destruction.

EFFECT: enhanced operating reliability of contactor in handling heavy currents.

1 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к области электротехники, в частности к низковольтным электрическим аппаратам, предназначенным для коммутации силовых электрических цепей переменного тока.The invention relates to the field of electrical engineering, in particular to low-voltage electrical apparatuses intended for switching power electrical circuits of alternating current.

Известно вакуумное устройство, содержащее вакуумные дугогасительные камеры со своими главными подвижным и неподвижным токовводами, соединенные гибкими связями с внешними выводами, электромагнитный привод с П-образным магнитопроводом, изоляционный корпус с боковыми металлическими щеками, шарниры для каждой камеры и механизмы их поджатия, изоляционные поворотные рычаги и отключающую пружину. При этом крайние поворотные рычаги связаны с металлическими щеками через шипы, которые являются их осью [авт. свидетельство СССР №731487, кл. Н 01 Н 33/66, 1980].A vacuum device is known that contains vacuum arcing chambers with their main movable and fixed current leads connected by flexible connections to external terminals, an electromagnetic drive with a U-shaped magnetic circuit, an insulating housing with side metal cheeks, hinges for each chamber and mechanisms for preloading them, insulating rotary levers and a breaking spring. Moreover, the extreme pivoting levers are connected to the metal cheeks through the spikes, which are their axis [ed. USSR certificate No. 731487, cl. H 01 H 33/66, 1980].

Недостатком известного устройства является низкая надежность, обусловленная отсутствием защиты от взаимодействия сильноточных цепей вакуумных дугогасительных камер со слаботочной цепью электромагнита, что может привести к отказу в работе при его эксплуатации.A disadvantage of the known device is the low reliability due to the lack of protection from the interaction of high-current circuits of vacuum arcing chambers with a low-current circuit of an electromagnet, which can lead to a failure in operation during its operation.

Известно вакуумное устройство, содержащее электромагнитный привод, изоляционный корпус, по крайней мере одну вакуумную дугогасительную камеру, связанную через подвижный токоввод, механизм поджатая, изоляционный рычаг с якорем электромагнита, и отключающую пружину. В пространстве между вакуумными дугогасительными камерами и электромагнитом расположена изоляционная перегородка, которая с помощью уголков жестко закреплена в изоляционном корпусе [Патент РФ №2040816, кл. Н 01 Н 33/66, 1995 г. - прототип].A vacuum device is known that contains an electromagnetic drive, an insulating casing, at least one vacuum arcing chamber connected through a movable current lead, a preloaded mechanism, an insulating arm with an electromagnet armature, and a breaking spring. An insulating partition is located in the space between the vacuum interrupter chambers and the electromagnet, which, with the help of corners, is rigidly fixed in the insulating casing [RF Patent No. 2040816, cl. H 01 H 33/66, 1995 - prototype].

В данном устройстве благодаря наличию изоляционной перегородки между вакуумными дугогасительными камерами и электромагнитом исключено взаимодействие сильноточных цепей камер со слаботочной цепью электромагнита, однако в этом техническом решении камера оказывается размещенной в замкнутом объеме, что ухудшает ее теплообмен. При больших значениях коммутируемых токов и частых циклах "включено-отключено" имеют место термоциклические воздействия на спай диэлектрик-металл камеры, которые могут привести к их разрушению, а следовательно, и к отказам в работе устройства.In this device, due to the presence of an insulating partition between the vacuum interrupter chambers and the electromagnet, the interaction of high-current circuits of the chambers with a low-current circuit of the electromagnet is excluded, however, in this technical solution, the chamber is placed in a closed volume, which impairs its heat transfer. At high values of switched currents and frequent on-off cycles, there are thermocyclic effects on the junction of the dielectric-metal chamber, which can lead to their destruction, and, consequently, to failure of the device.

Целью заявляемого изобретения является устранение отмеченных недостатков.The aim of the invention is the elimination of these shortcomings.

Эта цель достигается тем, что в устройстве, содержащем изоляционный корпус, электромагнитный привод, по крайней мере одну вакуумную дугогасительную камеру, связанную через подвижный токоввод, изоляционный поворотный рычаг с якорем электромагнитного привода и отключающую пружину, изоляционный корпус выполнен с перемычками, расположенными в пространстве между электромагнитным приводом и токовводами вакуумной дугогасительной камеры и образующими отверстие для теплообмена.This goal is achieved by the fact that in a device containing an insulating casing, an electromagnetic drive, at least one vacuum interrupter chamber connected through a movable current lead, an insulating rotary lever with an electromagnetic drive armature and a breaking spring, the insulating casing is made with jumpers located in the space between electromagnetic drive and current leads of the vacuum interrupter chamber and forming a hole for heat transfer.

Введение в изоляционный корпус перемычек способствует перекрытию токовводов камеры от взаимодействия с электромагнитным приводом и охлаждению спаев диэлектрик-металл камеры из-за ускоренного движения воздушного потока в отверстии, которое сформировано этими перемычками. Это позволяет защитить спаи от перегрева и не допустить их разрушения, что, в конечном счете, повышает надежность вакуумного устройства.The introduction of jumpers into the insulating casing helps to block the chamber current leads from interacting with the electromagnetic drive and to cool the dielectric-metal junctions of the chamber due to the accelerated movement of the air flow in the hole that is formed by these jumpers. This helps protect the junctions from overheating and prevent their destruction, which, ultimately, increases the reliability of the vacuum device.

Сущность изобретения поясняется чертежами. На фиг.1 показан вакуумный контактор в разрезе, на фиг.2 - его частичный разрез по А-А.The invention is illustrated by drawings. In Fig.1 shows a vacuum contactor in section, in Fig.2 is a partial section along aa.

Контактор фиг.1, 2 содержит изоляционный корпус 1, электромагнитный привод 2, вакуумную дугогасительную камеру 3 с ее неподвижным токовводом 4 и подвижным - 5, причем последний из них через тягу 6 и шарнирное соединение 7 подпружиненно закреплен в изоляционном поворотном рычаге 8, на наружных концах которого закреплен якорь 9, и отключающую пружину 10, выполненную с возможностью упора одним концом в якорь 9, другим - в скобу 11, которая жестко закреплена к металлическому основанию 12. К скобе 11 также жестко закреплен электромагнитный привод 2.The contactor of figures 1, 2 contains an insulating housing 1, an electromagnetic drive 2, a vacuum arcing chamber 3 with its fixed current lead 4 and movable 5, the last of which is spring-loaded through the rod 6 and swivel 7 in the insulating rotary arm 8, on the outer the ends of which are anchored 9, and a disconnecting spring 10, made with the possibility of abutment by one end to the anchor 9, the other - in the bracket 11, which is rigidly fixed to the metal base 12. The electromagnetic actuator 2 is also rigidly fixed to the bracket 11.

Вакуумно-плотная оболочка камеры 3 содержит керамический изолятор 13, к которому припаяны металлические фланцы 14, 15. Первый из них соединен с неподвижным токовводом 4 и его дугогасительным контактом 16, а второй через сильфон 17 соединен с подвижным стержнем токоввода 5, несущим дугогасительный контакт 18.The vacuum-tight shell of the chamber 3 contains a ceramic insulator 13 to which the metal flanges 14, 15 are soldered. The first of them is connected to the fixed current lead 4 and its arcing contact 16, and the second through a bellows 17 is connected to the movable rod of the current lead 5 carrying the arcing contact 18 .

Неподвижный токоввод 4 закреплен к изоляционному корпусу 1 через Г-образную шину 19 и для внешнего болтового соединения в ней выполнены отверстия 20. Подвижный токоввод 5 имеет гибкую связь 21 с шинами 22 и 23. Поворотный рычаг 8 имеет ось вращения 24, которая расположена в изоляционном корпусе 1. Последний выполнен с перемычками 25, 26, которые перекрывают токовводы 4, 5 соответственно от взаимодействия с электромагнитным приводом 8 и образуют отверстие 27 для теплообмена камеры 3.The fixed current lead 4 is fixed to the insulating casing 1 through the L-shaped bus 19 and the holes 20 are made for external bolting. The movable current lead 5 has a flexible connection 21 with the buses 22 and 23. The rotary arm 8 has a rotation axis 24, which is located in the insulating case 1. The latter is made with jumpers 25, 26, which overlap the current leads 4, 5, respectively, from interaction with the electromagnetic drive 8 and form an opening 27 for heat exchange of the chamber 3.

Вакуумный контактор работает следующим образом. При включении электромагнитного привода 2 на источник электроэнергии магнитный поток притягивает якорь 9, закрепленный на изоляционном поворотном рычаге 8, который, поворачиваясь вокруг своей оси 24, сжимает пружину 10 и под действием тяги 6 через шарнирное соединение 7 воздействует на токоввод 5, обеспечивая свободный ход контакта 18. При этом контакты 16, 18 под действием атмосферного давления замыкаются, происходит включение нагрузки в силовую электрическую цепь. При отключении электромагнитного привода 2 от источника электроэнергии якорь 9 отбрасывается от магнитопровода под действием пружины отключения 10, а рычаг 8 возвращается в исходное положение, размыкая контакты 16, 18 камеры 3. Камера и контактор снова готовы к последующему включению.The vacuum contactor operates as follows. When the electromagnetic drive 2 is turned on, the magnetic flux attracts the armature 9, mounted on an insulating rotary lever 8, which, turning around its axis 24, compresses the spring 10 and acts on the current lead 5 through a swivel joint 7, providing a free contact path 18. In this case, the contacts 16, 18 under the influence of atmospheric pressure are closed, the load is included in the power electric circuit. When the electromagnetic drive 2 is disconnected from the electric power source, the anchor 9 is dropped from the magnetic circuit under the action of the trip spring 10, and the lever 8 returns to its original position, opening the contacts 16, 18 of the camera 3. The camera and contactor are ready for subsequent switching on.

Claims

A vacuum contactor comprising an insulating casing, an electromagnetic drive, at least one vacuum interrupter chamber connected through a movable current lead, an insulating rotary arm with an electromagnetic drive armature and a breaking spring, characterized in that the insulating casing is made with jumpers located in the space between the electromagnetic drive and current leads of said chamber and forming an opening for heat exchange.