RU83877U1

RU83877U1 - VACUUM ARC CHAMBER

Info

Publication number: RU83877U1
Application number: RU2008143409/22U
Authority: RU
Inventors: Александр Исаакович Будовский; Людмила Николаевна Васецова; Вера Григорьевна Горохова; Адольф Тимофеевич Ротт
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Вакуумные технологии"
Priority date: 2008-11-01
Filing date: 2008-11-01
Publication date: 2009-06-20

Abstract

Вакуумная дугогасительная камера, содержащая корпус, подвижный и неподвижный контакты, торцевые фланцы, экраны, сильфон, стержень подвижного контакта с наконечником, металлический фланец с цилиндрической направляющей и разрезными кольцами из материала с низким коэффициентом трения, отличающаяся тем, что стержень подвижного контакта выполнен двухступенчатым и на его меньшем диаметре установлено, по крайней мере, одно разрезное кольцо, контактирующее с внутренним диаметром цилиндрической направляющей, фланец которой жестко установлен на торцевом фланце камеры, причем длина разрезного кольца больше рабочего хода контакта камеры и ограничена допустимым сжатием сильфона.A vacuum arrester containing a housing, movable and fixed contacts, end flanges, screens, bellows, a movable contact rod with a tip, a metal flange with a cylindrical guide and split rings made of a material with a low coefficient of friction, characterized in that the movable contact rod is made of two stages and on its smaller diameter, at least one split ring is installed in contact with the inner diameter of the cylindrical guide, the flange of which is rigidly mounted on the end flange of the chamber, and the length of the split ring is greater than the working stroke of the contact of the chamber and is limited by the permissible compression of the bellows.

Description

Полезная модель относится к электротехнике, в частности, к малогабаритным вакуумным дугогасительным камерам (ВДК) контакторов среднего напряжения 3...10 кВ и на токи до десятков ампер. Габаритные размеры таких контакторов в поперечном направлении определяются диаметром ВДК и существенно зависят от размеров направляющих фланцев и втулок скольжения подвижного контакта.The utility model relates to electrical engineering, in particular, to small-sized vacuum arcing chambers (VDK) of medium voltage contactors 3 ... 10 kV and for currents up to tens of amperes. The overall dimensions of such contactors in the transverse direction are determined by the diameter of the VDK and substantially depend on the dimensions of the guide flanges and sliding bushings of the movable contact.

В вакуумной дугогасительной камере (журнал «Электротехника» №9, 2001г, стр.19) состоящей из керамического корпуса, торцевых фланцев, экранов, сильфона, подвижного и неподвижного контактов шток подвижного контакта с коническим токоподводящим наконечником движется в цилиндрической направляющей, выполненной заодно с фланцем из полиамида, фланец крепится к торцевому фланцу камеры винтами. Для жесткости и прочности направляющую и фланец приходится делать толстостенными, что увеличивает габаритный диаметр ВДК; конический наконечник не должен превосходить по большему диаметру диаметр штока контакта, иначе не удастся установить на ВДК фланец с напрвляющей.In a vacuum interrupter chamber (Electrotechnika magazine No. 9, 2001, p. 19) consisting of a ceramic body, end flanges, screens, bellows, movable and fixed contacts, the movable contact rod with a conical current-carrying tip moves in a cylindrical guide integral with the flange made of polyamide, the flange is attached to the end flange of the chamber with screws. For stiffness and strength, the guide and flange have to be made thick-walled, which increases the overall diameter of the airborne complex; the conical tip should not exceed the diameter of the contact rod in larger diameter, otherwise it will not be possible to install a flange with a directional guide on the VDK.

В вакуумной дугогасительной камере (журнал «Электротехника» №9, 2001г, стр.22), принятой за прототип, в отличие от ранее рассмотренной ВДК, фланец и цилиндрическая направляющая выполнены из металла, причем на внутренней стороне цилиндрической направляющей выполнены несоприкасающиеся проточки, в которых установлены два разрезных кольца из материала с низким коэффициентом трения, по которым скользит шток подвижного контакта с цилиндрическим токоподводящим наконечником с диаметром, меньшим диаметра штока. При сборке камеры направляющая с разрезными кольцами протаскивается через наконечник и шток контакта, а ее фланец крепится к торцевому фланцу камеры винтами. В этой конструкции диаметральный размер камеры может быть выполнен меньшим по сравнению In the vacuum interrupter chamber (Electrotechnika magazine No. 9, 2001, p. 22), adopted as a prototype, in contrast to the previously considered VDK, the flange and cylindrical guide are made of metal, and on the inner side of the cylindrical guide there are non-contacting grooves in which two split rings of material with a low coefficient of friction are installed along which the movable contact rod slides with a cylindrical current-carrying tip with a diameter smaller than the diameter of the rod. When assembling the chamber, the guide with split rings is pulled through the tip and the contact rod, and its flange is screwed to the chamber end flange. In this design, the diametrical size of the chamber can be made smaller compared to

с аналогом, но все же он определяется требуемой жесткостью направляющей, усложняется изготовление направляющей из-за внутренних проточек, необходимо применение винтового крепления, токоподводящий наконечник не может быть больше штока подвижного контакта.with an analogue, but still it is determined by the required stiffness of the guide, the manufacture of the guide due to internal grooves is complicated, the use of screw fastening is necessary, the current-supplying tip cannot be larger than the rod of the movable contact.

Предлагаемая конструкция ВДК позволяет устранить указанные недостатки прототипа и: сделать минимальным диаметр камеры, упростить и повысить точность изготовления, иметь диаметр токоподводящего наконечника большим, чем шток подвижного контакта, что облегчает закрепление на нем гибкой шины.The proposed design of the VDK allows you to eliminate these disadvantages of the prototype and: to minimize the diameter of the chamber, to simplify and improve the accuracy of manufacture, to have a diameter of the current-supplying tip larger than the rod of the movable contact, which facilitates the fastening of a flexible busbar on it.

Для этого стержень подвижного контакта выполнен с несколькими ступенями и на его меньшем диаметре установлено, по край ней мере, одно разрезное кольцо из материала с малым коэффициентом трения, контактирующее с внутренним диаметром цилиндрической направляющей, фланец которой жестко установлен на торцевом фланце камеры, причем длина разрезного кольца больше рабочего хода подвижного контакта и ограничена допустимым сжатием сильфона.To this end, the movable contact rod is made with several steps and at least one split ring of material with a low coefficient of friction is installed on its smaller diameter, which contacts the inner diameter of the cylindrical guide, the flange of which is rigidly mounted on the end flange of the chamber, and the length of the split The rings are larger than the working stroke of the movable contact and are limited by the permissible compression of the bellows.

Сущность предлагаемого решения позволяет получить следующие положительные результаты: металлический направляющий фланец с гладкой цилиндрической направляющей устанавливается на камеру вместе со всеми остальными ее деталями и проводится вся технологическая обработка ВДК, что повышает точность изготовления, уменьшает габариты, исключает применение резьбовых соединений; разрезные кольца скольжения подвижного контакта устанавливаются на шток уже на готовой камере и позволяют иметь на токосъемном наконечнике буртик большего диаметра, чем диаметр штока, что облегчает закрепление на нем гибкой шины.The essence of the proposed solution allows to obtain the following positive results: a metal guide flange with a smooth cylindrical guide is mounted on the camera together with all its other parts and all technological processing of the airborne lines is carried out, which increases manufacturing accuracy, reduces dimensions, eliminates the use of threaded connections; split sliding rings of the movable contact are installed on the rod already on the finished chamber and allow having a larger diameter flange on the collector tip than the diameter of the rod, which facilitates the fastening of a flexible tire on it.

Конструкция вакуумной дугогасительной камеры представлена на фиг.1, где слева показано отключенное рабочее положение ВДК, а справа-включенное; на фиг.2 показано приспособление по установке разрезного кольца.The design of the vacuum interrupter chamber is shown in figure 1, where the left shows the disconnected working position of the airborne forces, and the right one is turned on; figure 2 shows a device for installing a split ring.

Вакуумная дугогасительная камера состоит из корпуса с изоляционными кольцами 1, торцевых фланцев 2 и 3, неподвижного 4 и подвижного 5 контактов, штока подвижного контакта со ступенью 6 большего диаметра и ступенью 7 меньшего диаметра, которая переходит в цилиндрическую часть 8 с диаметром, равным диаметру ступени 6, а далее имеется буртик 9 с диаметром, равным или большем диаметра ступени 6, на конце штока имеется резьбовой наконечник 10 для крепления гибкой шины; на ступени 7 штока установлены разрезные кольца 11 из материала с малым коэффициентом трения, например, из полиамида или наполненного фторопласта; наружные поверхности разрезныхколец 11 опираются на внутреннюю цилиндрическую поверхность направляющей 12, одновременно защищающей сильфон 13.The vacuum interrupter chamber consists of a housing with insulating rings 1, end flanges 2 and 3, fixed 4 and movable 5 contacts, a movable contact rod with a step 6 of a larger diameter and a step 7 of a smaller diameter, which goes into a cylindrical part 8 with a diameter equal to the diameter of the step 6, and then there is a bead 9 with a diameter equal to or greater than the diameter of the step 6, at the end of the rod there is a threaded tip 10 for attaching a flexible tire; on the rod stage 7, split rings 11 are made of material with a low coefficient of friction, for example, polyamide or filled fluoroplastic; the outer surfaces of the split rings 11 rest on the inner cylindrical surface of the guide 12, at the same time protecting the bellows 13.

Технологическое приспособление для установки разрезных колец в камеру состоит из втулки 14 с конической частью 15, упорной скобы 16 и винта 17 (на фиг.2 показано уже вставленное одно кольцо). Последовательность установки колец следующая. На хвостовик 10 камеры навинчивается втулка 14,наружный диаметр которой равен диаметру буртика 9, сквозь коническую часть 15 протаскивается кольцо 11 с частичным его выходом на буртик 9, скоба 16 устанавливается на фланец 3 камеры, сквозь отверстие в скобе 16 во втулку 14 вворачивается винт 17 до его упирания в скобу 16, при этом контакты камеры замкнуты под действием атмосферного давления на сильфон (фиг.1-справа, но при отсутствии колец 11). При дальнейшем ввинчивании винта контакты камеры размыкаются и расходятся, меньший диаметр 7 штока выходит наружу, сильфон сжимается, после выхода на величину δ=1 кольцо сдвигается и проваливается сначала на диаметр с лыской, а затем - на меньший диаметр 7, охватывая его. При отпускании винта 17 шток контакта вместе с разрезными кольцами 11 входит внутрь направляющей 12, при этом контакты камеры замыкаются.The technological device for installing split rings in the chamber consists of a sleeve 14 with a conical part 15, a thrust bracket 16 and a screw 17 (one ring already inserted is shown in FIG. 2). The installation sequence of the rings is as follows. A sleeve 14 is screwed onto the camera shank 10, the outer diameter of which is equal to the diameter of the shoulder 9, the ring 11 is pulled through the conical part 15 with its partial exit to the shoulder 9, the bracket 16 is mounted on the camera flange 3, a screw 17 is screwed through the hole in the bracket 16 into the sleeve 14 until it abuts against the bracket 16, while the contacts of the chamber are closed under the action of atmospheric pressure on the bellows (figure 1-on the right, but in the absence of rings 11). As the screw is screwed in further, the camera contacts open and diverge, the smaller diameter of the rod 7 exits, the bellows contracts, after reaching δ = 1, the ring moves and falls first at the flat and then at a smaller diameter of 7, covering it. When releasing the screw 17, the contact rod together with the split rings 11 enters the guide 12, while the camera contacts are closed.

Для облегчения установки на ВДК гибкой шины желательно иметь диаметр буртика 9 достаточно большим, но он ограничивается материалом и To facilitate the installation of a flexible tire on the airborne tire, it is desirable to have a flange diameter 9 large enough, but it is limited to

отношением толщины кольца 11 к ее диаметру. Так, например, при диаметрах частей штока 6 и 7, равных 10 и 8 мм и, соответственно,-толщине кольца из полиамида в 1 мм, буртик может иметь диаметр 12... 15 мм. Иметь толщину кольца менее 0,6...0,8 мм нецелесообразно по требованиям жесткости и устойчивости.the ratio of the thickness of the ring 11 to its diameter. So, for example, with the diameters of the stem parts 6 and 7 equal to 10 and 8 mm and, accordingly, the thickness of the polyamide ring is 1 mm, the bead may have a diameter of 12 ... 15 mm. To have a ring thickness of less than 0.6 ... 0.8 mm is impractical according to the requirements of rigidity and stability.

Для надежной работы разрезных колец 11 как продольных подшипников скольжения оптимально иметь отношение суммарной длины колец к диаметру направляющей 1,5... 2, что в значительной степени зависит от длины сильфона. Для надежной работы крайнего кольца желательно иметь соотношение b≥0,7...0,8 1;(фиг.1). Кроме того длина кольца ограничивается допустимым сжатием сильфона, определяемым размером δ (фиг.2). Как правило, сильфон допускает ограниченнократное сжатие в пределах δ=(2,5...3)α.For reliable operation of split rings 11 as longitudinal sliding bearings, it is optimal to have a ratio of the total length of the rings to the diameter of the guide 1,5 ... 2, which largely depends on the length of the bellows. For reliable operation of the outer ring, it is desirable to have the ratio b≥0.7 ... 0.8 1; (Fig. 1). In addition, the length of the ring is limited by the allowable compression of the bellows, determined by the size δ (figure 2). As a rule, the bellows allows limited compression in the range δ = (2.5 ... 3) α.

Работает ВДК, как в традиционных контакторах. При включении электромагнитного привода в форсированном режиме преодолевается усилие отключающей пружины, контакты замыкаются и дополнительно поджимаются пужиной поджатия.Works VDK, as in traditional contactors. When the electromagnetic drive is switched on in the forced mode, the force of the breaking spring is overcome, the contacts close and are additionally pressed by the preload.

Контакты удерживаются во включенном состоянии электромагнитом при небольшом потреблении электроэнергии. Отключение электромагнита приводит к отключению ВДК. При включении и отключении шток подвижного контакта трется по цилиндрической направляющей разрезными кольцами воспринимающими боковые усилия от несоосности и перекрещивания осей штока контакта и привода.The contacts are held in the on state by an electromagnet with low power consumption. Disabling the electromagnet disables the VDK. When switching on and off, the rod of the movable contact rubs along the cylindrical guide with split rings that absorb lateral forces from misalignment and intersection of the axes of the contact rod and the drive.

Устанавливаемая в едином технологическом процессе изготовления ВДК цилиндрическая направляющая и разрезные кольца, устанавливаемые на меньшем диаметре штока подвижного контакта, позволяют уменьшить габариты камеры, увеличить точность и технологичность изготовления, уменьшить трудоемкость.A cylindrical guide and split rings installed in a single technological process for the production of VDKs, mounted on a smaller diameter of the movable contact rod, can reduce the dimensions of the chamber, increase the accuracy and manufacturability, and reduce the complexity.

В настоящее время изготовлены и испытаны опытные образцы ВДК и контакторы по предлагаемой полезной модели.Currently, prototypes of VDK and contactors are manufactured and tested according to the proposed utility model.

Claims

A vacuum arrester containing a housing, movable and fixed contacts, end flanges, screens, bellows, a movable contact rod with a tip, a metal flange with a cylindrical guide and split rings made of a material with a low coefficient of friction, characterized in that the movable contact rod is made of two stages and on its smaller diameter, at least one split ring is installed in contact with the inner diameter of the cylindrical guide, the flange of which is rigidly mounted on the end flange of the chamber, and the length of the split ring is greater than the working stroke of the contact of the chamber and is limited by the permissible compression of the bellows.