SU748552A1 - Вакуумна дугогасительна камера - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к дугогаситепьным камерам коммутационных аппаратов, в частности, вакуумных выключателей.

Известны вакуумные дугогасительные камеры (ВДК), содержащие контакты и -экраны, помещенные в вакуумно-плст- ную оболочку из диэлектрика, закрытую с торцов металлическими фланцами, на каждом из которых укреплены экраны.

В указанных конструкци х камер экраны креп тс  либо к фланцам, либо к прокладкам с помощью пайки твердыми припо ми. Недостаток такого способа крепле1ш  экранов заключаетс  в следующем . При изготовлении камер в первую очередь собираютс  отдельные узлы, состо щие из упом нутых фланцев, к которым с помощью пайки прикрепл ютс  экраны. После этого спаиваетс  цели-ком камера. Кажда  последующа  пайка должна проводитьс  припоем с .более низкой температурой плавле1ш , что может привести к ухудщению надежности камер иэ-за снижени  температуры обезглаживани  камеры в процессе вакуумно-технологической обработки.

Известна вакуумна  дугогасительна  . камера, в которой указанный недостаток устран етс  с помощью зака -ки экр)ана кольцевой выступ, составл ющей единое целое с фланцем l.

Крепление экрана таким способом не может быть жестким, так как при закатке осуществл етс  механический при10 жим стенок экрана к указанному кольцевому выступу. При этом между экраном и выступ9м всегда остаетс  зазор иа-аа естественных микронеровностей поверхности кольцевого выступа.

15

Кроме того, при механическом воздействии на стенки экрана в процессе закатки в них возникают деформации и усталостные напр жени , за счет которых экран держитс  на выступе достаточно

X плотно в первое врем  после закатки, Эти деформации и напр жени  могут частично сниматьс  самопроизвольно с течением времени. Особенно быстро они снимаютс  в результате нагрева .экрада и кольцевого выступа, который об зател но происходит, во-первых, при сварке переходного кольца с внеипщм цилиндром и, во-вторых, при последующей вакуумно технологической обработке собранной камеры на откачном посту. В результате сн ти  напр жений в металле зазор меж стенками экрана и кольцевым выступом увеличиваетс , что приводит к осевым перемещени м и дребезжанию экрана вну ри камеры в процессе работы. Из-за этого вибропрочность камеры резко снижаетс , что в р де случ.аев приводит к ее разрушению. Наиболее близким к изобретению из известных технических решений  вл етс  вакуумна  дутогасигельна  камера, содержаща  контакты, расположенные в изол ционном корпусе с фланцами, по крайней мере один из которых выполнен с проточкой, в которую Вставлен промежуточный контактный элемент, к которому жестко прикреплен экран 2. В этой конструШйй 1ф6мёжут6чньШ контактнь1й элемент представлен собой металлическую полоску, приваренную к . экрану с помощью контактной сварки. Дл  креплени  к фланцу указанна  полос ка вставл етс  в проточку (отверстие) во фланце. Дл  креплени  экрана по всей его окружности требуетс  значител ное число металлических полос. Замена закатки на кЬнтактнукэ сварку в этой конструкции позвол ет повысить ее вибростойкость за счет более жесткого креплени  деталей. Однако така  конструкци  нетехнологична и сложна, при ее изготовлё ЕП1И затрач иваетс  много времени на привари вание металлических полосок по всей окружности экранов. Цепь изобретени  - упрощение технологии изготовлени . Это достигаетс  тем, что в предлагаемой вакуумной дугогасительной камере указанна  проточка на фланце выполн на в ввде кольцевой канавки, промежуто ный Контактный элемент выполнен в вид кольца с разрезом из материала, упругость которого не меньше, чем у стали Кроме того, кольцо с разрезом выпол нено из неферромагнитного материала, а крепление экрана к кольцу осуществлено по боковой поверхности кольца. На фиг. 1 изображен осевой разрез, ВДК, в которой фомежуточный контак748552 тный элемент устшювлен в кольцевых канавках на на)ужш:.1х боковых поверхност х торцовых и центрального фланцев; на фиг. 2 - торцова  часть ВДК со специальными вырывами в изол циошюм корпусе и торцовом экране дл  показа промежуточного контактного элемента, имеющего вид кольца с прорезью, вид сбоку; на фиг. 3 торцова  часть осового разреза ВДК, в которой промежуточный контактный элемент установлен в кольцевой канавке на внутренней поверхности торцового фланца; на фиг. 4 - централы1а  часть осевого разреза ВДК с промежуточным контактным элементом, установленным в кольцевой канавке на внутренней поверхности центрального фпаьща. Контакты 1 закреплены в неподвижном 2 и подвижном 3 токовводах. Подвижный токоввод 3 движетс  без нарушени  герметичности благодар  наличию сильфона 4, вакуумно-плотно соединенного как с подвижньхм токовводом, так и с торцовым фланцем 5,in Неподвижный токоввод вакуумно-плотно соединен с металлическим, предпочтительно медным, торцовым фланцем 6. Трубка со штенгелем 7 дл  присоединени  камеры А откачному агрегату может быть вакуумно-плотно закреплена в отверстии , которое выполнено или в неподвижном токоввойе 2, или в торцовом фланце, 5, или, как показано на фиг. 1, в тор- цовом фланце 6. После отпайки штенгель и сильфон закрываютс  специальной крышкой 8, котора  одновременно  вл етс  установочным фланцем Дл  креплени  в аппаратуре. Изол ционный корпус ВДК, выполненный , например, из вакуумно-плотной керамики, разделен на р д секций 9 и Ю, имеющих вид цилиндров. Число секций зависит от напр жени , при котором ра- ботает камера. Наружна  поверхность секций 9 и 10 может быть как гладкой , так и ребристой, и может быть покрыта глазурью или лаком. Диэлектрические секции 9 и 10 вакуумно-плотно сое- динены между собой через металлическую прокладку 11, играющую роль уплотнени . Подобные уплотнени  12 и 13 проложены между цилиндрами и компенсаторами 14;н 15 температурных расширеНИИ . На фиг. 1 показано, что компенсаторы 14 и 15 имеют в сечении квадратную форму и выполнены из того же материала, что и цилиндрические секции

9 и lO, Подобна  форма и материал компе юаторов  вл ютс  предпочтительными , но компенсаторы могут изготавливатьс  из любого другого материала, у которого коэффициент TepM iecKoro расширени  (КТР) близок к КТР материала цилиндра. Такими материалами могут быт молибден, ковар и т.п., если цилиндры изготовлены из керамики 22хС.

Каждое из уплотнений 11-13 соединено с наружными кольцевыми утолщени ми 1 6-18, выступающими кз цилиндрических секций 9 и 10 и закрывающими места соединений диэлектрика с металлическими уплотнени ми, что снижает напр женность электрического пол  в этом месте у поверхности цилиндрических секций. Желательно, чтобы наружные утолщени  имели закругленную, например , овальную поверхность дл  еще , большего снижени  напр женности электрического пол  вне оболочки камеры.

Каждое из уплотнений 12 и 13 вакуумно-плотно соединено с торцовыми фланцами 5 и 6. Упдотнение 11 соединено с центральным фланцем 19, который таким образом оказываетс  изолированным от токовводов 2 и 3. Фланцы 5, б и 19 изготавливаютс  из неферромагнитного материала, предпочтительно из меди, дл  повь1щени  номинального тока и умень- . шени  собственной ивдуктивности камер.

На внешней (см. фиг. 1 и 2) цилиндрической поверхности каждого из фланцев 5, 6 19 вьшолнены кольцевые выточки , расположе1шые на небольшом рассто нии (1-5 мм) от кра  фланца, обращенного внутрь ВДК. Дл  того, в указанные канавки можно было вставить промежуточные элементы (кольца )2О-23, к которым прикреплены экраны 24-27, промежуточные элементы выполнены в виде невысоких тонкостенных колец с разрезом 28, например параллелно оси кольца. Материал колец должен обладать упругостью не меньщей, чем упругость стали. Наличие в промежуточных элементах ргизреза 28, а также их . упругость позвол ют защелкивать промежуточные элементы 2О-23 в канавках на фланцах 5, 6 и 19 как своеобразные браслеты. Чтобы промежуточные элементы не выпадали из канавок на фланцах размеры канавок должны соответствовать размерам промежуточных элементов, Так, высота канавок должна превышать высоту промежуточных элементов предпочтительно на 0,01 - 0,1 мм, чтобы предотвратит

опасны  epe eщeшIЯ п ромежу очш11х зп&метчоЕ ГАДОль оси камеры при вибраци х, войгшкающих 33 процессе эксплуаггаций. Желательно, чтобы внутрешшй диаметр каждого из промежуточных контактных элементов 20-23 был немного (например, на 3-8 мм) меньше внутрешгего диаметра выточки на фланце. Указанна  разница в диаметрах в совокупности с упрогостью разрезанного кольца обеспечивает после защелкивани  плотное прилегание любого из промежуточных элементов 2О-23 к телу каждого из фланцев 5,6 и 19. Желательно, чтобы толщина калсдого из промежуточных элементов 20-2.3 была больше глубины канавки, например на 0,1-0,5 мм, что, во-первых, обеспечивает плотное прилегание наружной поверхности каждого из промежуточных контактных элементов к внутренней поверхности соответствующего 24-27 и, во-вторых, создает зазор между экранами и фланцами. Предлагаетс  выполн ть промежуточные контактные элементы из материала , контактное сбйрот влёшю которого больше, а теплопроводность меньше чем у материала фланца, Желательно, чтобы материал промежуточных элементов был неферромагнитным. Предлагаемое сочетание свойств материала, из которого нужно изготавливать каждый из промежуточных элементов 20-23, в совокупности с тесным сопрокосновением с внутренней поверхностью соответствующих экранов 24-27 существенно облегчает сваривание указанных деталей с помощью стандартного оборудовани .

Изолированный экран, укрепленный нацентральном фланце 19, может состо ть из двух частей 26 и 27, как показано на фиг. 1, или составл ть единое целое (экран 29), как показано на фиг. 4. В зависимости от этого как центральный фланец 19, так и промежуточные элемеигы, установленные на нем, имеют разную форму. В обоих случа х центральный фланец имеет кольцевой выступ 30, высота которого больше его толщинь в 3-10 раз, а образующа  параллельна оси камеры. В том случае, когда изолированный экран состоит из двух частей 26 и 27,конструкци  указанного узла зависит от соотношени  диаметров экранов ц ueirrpanbHoro фланца.

Когда наружный диаметр экрана 25 меньше внутреннего диаметра отверсти  во фланце 6, как показано на фиг. 3, так

же как и в случае, когда наружный диаметр экрана 29 или его составных частей меньше внутреннего диаметра кольцевого выступа 30, как показано на фиг. 4, необходимо, чтобы наружный

диаметр каждого -№3 элементов 21 и 31 был меньше внешних диаметров соот ветствующих канавок на фланцах 6 и 19 на 3-8 мм. Требовани  к соотношени м других размеров промежуточных элементов и канавок во фланцах (высота, толщина стенки элемента и глубина выточки ) остаютс  прежними. Чтобы вставить промежуточный элемент в соответствующую канавку на внутренней поверхности фланца, его сначала обжамают по диаметру и ввод т внутрь фланца,фиксиру  на высоте канавки. После сн ти обжимающего усили  промежуточный элемент (кольцо) расшир етс  до прежнего размера и входит в соприкосновение с внутренней поверхностью канавки, выполненной , например, во фланце 19. Канавка , размеры которой соответствуют размерам промежуточного кольцевого

элемента 31, необходима дл  того, чтобы предотвратить его перемещение по внутренней поверхности кольцевого выступа 30. Экран 29 при сборке вставл ют внутрь промежуточного элемента 31 и прочно Прикрепл ют к нему, например, с помощью контактной сварки. Таким же образом осуществл етс  сборка узла центрального фланца в том случае, когда изолированный экран 29 состоит из

отдельШ}1х частей, как показано на фиг.

Предложенные креплени  экранов сокращают врем , затрачиваемое на приварку экранов, и упрощают технологию изготовлени  при сохранении высокой надежности креплени .

Claims (3)

1.Вакуумна  дугогасительна  камера содержаща  контакты, расположенные в изол ционном корпусе, с фланцами, по крайней мере один из которых выполнен с проточкой, в которую вставлен промежуточный контактный элемент, к которому жестко, прикреплен экран, .отличающийс  тем, что, с целью упрощени  технологии изготовлени  при сохранении высокой электрической прочности , указанна  проточка на фланце выполнена в виде кольцевой канавки, промежуточный контактный элемент -выполнен в виде кольца с разрезом из материала, упругость которого не меньше , чем у стали.

2.Вакуумна  дугогасительна  камера ПО11.1, отличающа с 

тем что указанное кольцо с ра 3резом выполнено из неферромагнитного материала .

3.Вакуумна  дугогасительна  камера по п п. 1 и 2, отличающа с  тем, что крепление экрана к кольцу с разрезом осуществлено по боковой поверхности кольца

Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе

1,Авторское свидетельство СССР

N9 421061, кл. Н 01 Н 33/66, 1972.

2.Авторское свидетельство СССР

№ 445082, кл. Н 01 Н 33/66, 1972. Г7748552