RU2449405C1

RU2449405C1 - Contact device for vacuum arc-quenching chamber

Info

Publication number: RU2449405C1
Application number: RU2010146533/07A
Authority: RU
Inventors: Павел Петрович Мисюра (RU); Павел Петрович Мисюра
Original assignee: Холдинговая компания "Новосибирский Электровакуумный Завод - Союз" в форме открытого акционерного общества
Priority date: 2010-11-15
Filing date: 2010-11-15
Publication date: 2012-04-27

Abstract

FIELD: electricity.

SUBSTANCE: contact device for vacuum arc-quenching chamber contains moving and fixed switching contacts each one of which consists of arc-resistant contact pad connected with projection of disk base, herewith, base projection is made as spatial segment, and base and pad are enveloped by collar jointing the disk with projection and arc-resistant contact pad by this providing rigidity of switching contact.

EFFECT: higher nominal current of vacuum arc-quenching chamber in long-term operation mode in switched-on state.

3 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к электротехнике, а именно к контактным устройствам вакуумных дугогасительных камер, которые используются в сильноточных вакуумных выключателях.The invention relates to electrical engineering, in particular to contact devices of vacuum arcing chambers that are used in high-current vacuum circuit breakers.

Известно контактное устройство, применяемое для вакуумных дугогасительных камер, состоящее из контактодержателя горшкообразной формы с выемкой на боковой поверхности, установленной в нее кольцеобразной детали, контактной платы с прорезями и кольцеобразного опорного тела (см. патент РФ №2329579, H01N 1/00. Н01Н 33/664, опубл. 20.07.2008 г., бюл. №20). Боковая поверхность контактодержателя выполнена с прямыми и наклонными прорезями, а кольцеобразное опорное тело установлено в выемку контактодержателя между контактной платой и основанием контактодержателя и охватывает контактодержатель. Прорези на конце горшкообразной части контактодержателя совпадают с прорезями контактной платы, которая опирается на контактодержатель. При разъединении контактов коммутационый ток создает магнитное поле и электрическую дугу. Внешняя поверхность опорного тела выполняется из материала с низкой электропроводностью, что не уменьшает магнитное поле и, следовательно, не влияет на коммутационные свойства контакта.A contact device is known that is used for vacuum interrupter chambers, consisting of a pot-shaped contact holder with a recess on the side surface, an annular part installed in it, a contact plate with slots, and an annular supporting body (see RF patent No. 2329579, H01N 1/00. H01N 33 / 664, published July 20, 2008, Bulletin No. 20). The lateral surface of the contact holder is made with straight and inclined slots, and the annular supporting body is installed in the recess of the contact holder between the contact plate and the base of the contact holder and covers the contact holder. The slots at the end of the pot-shaped part of the contact holder coincide with the slots of the contact board, which rests on the contact holder. When the contacts are disconnected, the switching current creates a magnetic field and an electric arc. The outer surface of the supporting body is made of a material with low electrical conductivity, which does not reduce the magnetic field and, therefore, does not affect the switching properties of the contact.

Недостатком данного устройства является нетехнологичность конструкции контактного устройства, выраженная в повышенном износе инструмента, обеспечивающего получение прорезей в контактодержателе.The disadvantage of this device is the low-tech design of the contact device, expressed in increased tool wear, providing slots in the contact holder.

Известен вакуумный выключатель (патент US №5726406 А, Н01Н 33/66, опубл. 10.03.1998 г.), контактное устройство которого состоит из подвижного и неподвижного коммутирующих контактов, каждый из которых содержит дисковое основание по крайней мере с одним проводящим сектором и дугостойкую коронообразную контактную накладку. Проводящий сектор представляет собой выступ, выполненный в виде части кольцеобразного сектора. При разъединении контактов коммутационный ток проходит через проводящий сектор подвижного контакта на проводящий сектор неподвижного контакта, создается магнитное поле и возникает дуга.A vacuum switch is known (US patent No. 5726406 A, H01H 33/66, publ. 03/10/1998), the contact device of which consists of a movable and fixed switching contacts, each of which contains a disk base with at least one conductive sector and arc-resistant crown-shaped contact patch. The conductive sector is a protrusion made as part of an annular sector. When the contacts are disconnected, the switching current passes through the conductive sector of the movable contact to the conductive sector of the fixed contact, a magnetic field is created and an arc arises.

Недостатком данного устройства является то, что невозможно пропустить большой номинальный ток при небольшом диаметре дискового основания.The disadvantage of this device is that it is impossible to miss a large rated current with a small diameter of the disk base.

Задачей изобретения является повышение номинального тока вакуумной дугогасительной камеры в режиме длительной эксплуатации, во включенном состоянии.The objective of the invention is to increase the rated current of the vacuum interrupter chamber in continuous operation, in the on state.

Это достигается тем, что контактное устройство вакуумной дугогасительной камеры, 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, а основание и накладку охватывает обойма, скрепляющая диск с выступом и дугостойкую контактную накладку, обеспечивая жесткость коммутирующего контакта. Высота выступа дискового основания может находиться в пределах от 0,1 до 10 мм, а отношение высоты сегмента к диаметру дискового основания находится в пределах 0,15-0,4.This is achieved by the fact that the contact device of the vacuum interrupter chamber, containing movable and fixed switching contacts, each of which consists of an arc-resistant contact plate connected to the protrusion of the disk base, the protrusion of the base is made in the form of a volume segment, and the base and the pad cover a fastening disk with a protrusion and an arc-resistant contact plate, providing the rigidity of the switching contact. The height of the protrusion of the disk base can be in the range from 0.1 to 10 mm, and the ratio of the height of the segment to the diameter of the disk base is in the range of 0.15-0.4.

На фиг.1 представлено контактное устройство вакуумной дугогасительной камеры, на фиг.2 - вид дискового основания с выступом.Figure 1 presents the contact device of the vacuum interrupter chamber, figure 2 is a view of a disk base with a protrusion.

Контактное устройство вакуумной дугогасительной камеры 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 (фиг.1). Обойма 9, 10 жестко охватывает дисковое основание 5, 6 с выступом 7, 8 и дугостойкую контактную накладку 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 выступа 7, 8 может находиться в размере от 0,1 мм до 10 мм, а отношение высоты сегмента H₁ к диаметру Д дискового основания 5, 6 находится в пределах 0,15-0,4.The contact device of the vacuum arcing chamber contains oppositely movable 1 and fixed 2 switching contacts, each of which consists of an arc-resistant contact lining 3, 4 of the disk base 5, 6 with the protrusion 7, 8 and clips 9, 10 (figure 1). The holder 9, 10 rigidly covers the disk base 5, 6 with the protrusion 7, 8 and the arc-resistant contact plate 3, 4. The protrusion 7 of the disk base 5 of the movable switching contact 1 is oriented diametrically opposite to the protrusion 8 of the disk base 6 of the fixed switching contact 2. The protrusion 7, 8 the disk base 5, 6 is made in the form of a volume segment (figure 2). The height H of the protrusion 7, 8 can be in a size of from 0.1 mm to 10 mm, and the ratio of the height of the segment H ₁ to the diameter D of the disk base 5, 6 is in the range 0.15-0.4.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

При включении, когда соприкасается дугостойкая контактная накладка 4 с дугостойкой контактной накладкой 3, номинальный ток протекает через неподвижный коммутирующий контакт 2, дисковое основание 6, выступ 8, выступ 7, дисковое основание 5 и подвижный коммутирующий контакт 1.When turned on, when the arc-resistant contact plate 4 is in contact with the arc-resistant contact plate 3, the rated current flows through the fixed switching contact 2, the disk base 6, the protrusion 8, the protrusion 7, the disk base 5 and the movable switching contact 1.

При отключении, т.е. после того, как подвижный коммутирующий контакт 1 отводится от неподвижного коммутирующего контакта 2 на некоторое расстояние, возникает дуга. В процессе горения дуги движение электрического тока происходит через выступ 8 дискового основания 6 неподвижного коммутирующего контакта 2 на выступ 7 дискового основания 5 подвижного коммутирующего контакта 1. При этом ток дуги, возникающей при разведении коммутирующих контактов 1 и 2, приобретает наклонную траекторию по отношению к плоскости соприкосновения контактных накладок 3, 4.When disconnected, i.e. after the movable switching contact 1 is withdrawn from the stationary switching contact 2 by a certain distance, an arc arises. In the process of arc burning, the electric current flows through the protrusion 8 of the disk base 6 of the fixed switching contact 2 to the protrusion 7 of the disk base 5 of the movable switching contact 1. In this case, the arc current arising from the dilution of the switching contacts 1 and 2 acquires an inclined path with respect to the plane contact pads 3, 4.

Осевое магнитное поле, которое создает горизонтальная составляющая тока дуги с наклонной траекторией, способствует равномерному распределению дуги, обеспечивая тем самым величину тока отключения. Величина номинального тока зависит от площади поверхности, через которую проходит ток, и от плотности тока.The axial magnetic field, which creates a horizontal component of the arc current with an inclined path, contributes to a uniform distribution of the arc, thereby ensuring the value of the trip current. The value of the rated current depends on the surface area through which the current passes, and on the current density.

Так, например, при выполнении выступа дискового основания в виде одной части кольцеобразного сектора с площадью 90 мм² и при отключающей способности вакуумной дугогасительной камеры в 20 кА номинальный ток будет равен 1000 А. Если при таком же диаметре дискового основания выполнить выступ в форме сегмента, высота которого равна высоте части кольцеобразного сектора, контактная площадь выступа увеличивается и составит 175 мм². И при такой же величине отключающей способности дугогасительной камеры 20 кА номинальный ток будет равен 1600 А, что способствует повышению технических параметров вакуумной дугогасительной камеры.So, for example, when performing the protrusion of the disk base in the form of one part of an annular sector with an area of 90 mm ² and with the breaking capacity of the vacuum arcing chamber of 20 kA, the nominal current will be 1000 A. If, for the same diameter of the disk base, the protrusion is made in the form of a segment, whose height is equal to the height of part of the annular sector, the contact area of the protrusion increases and will be 175 mm ² . And with the same breaking capacity of the arcing chamber of 20 kA, the rated current will be equal to 1600 A, which helps to increase the technical parameters of the vacuum arcing chamber.

Таким образом, повышение величины номинального тока при тех же габаритных размерах контактного устройства вакуумной дугогасительной камеры достигается за счет увеличения площади соединения выступов дисковых оснований с дугостойкой контактной накладкой.Thus, an increase in the nominal current at the same overall dimensions of the contact device of the vacuum interrupter chamber is achieved by increasing the area of connection of the protrusions of the disk bases with an arc-resistant contact plate.

Claims

1. The contact device of the vacuum interrupter chamber, containing a movable and fixed switching contacts, each of which consists of an arc-resistant contact plate connected to the protrusion of the disk base, characterized in that the protrusion is made in the form of a volume segment, with a clip rigidly covering the disk with protrusion and arc-resistant contact plate.

2. The contact device of the vacuum interrupter chamber according to claim 1, characterized in that the height of the protrusion is in the range of 0.1-10 mm

3. The contact device of the vacuum interrupter chamber according to claim 1, characterized in that the ratio of the height of the segment to the diameter of the disk base is in the range 0.15-0.4.