RU2799485C1 - Vacuum contactor - Google Patents
Vacuum contactor Download PDFInfo
- Publication number
- RU2799485C1 RU2799485C1 RU2022129216A RU2022129216A RU2799485C1 RU 2799485 C1 RU2799485 C1 RU 2799485C1 RU 2022129216 A RU2022129216 A RU 2022129216A RU 2022129216 A RU2022129216 A RU 2022129216A RU 2799485 C1 RU2799485 C1 RU 2799485C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- glass
- insulating
- contactor
- voltage
- electromagnetic drive
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к низковольтным и высоковольтным электрическим управляющим приспособлениям, в частности к вакуумным контакторам, и может найти применение в электрических цепях для дистанционного управления электрическими приводами и сетями.The invention relates to low-voltage and high-voltage electrical control devices, in particular to vacuum contactors, and can be used in electrical circuits for remote control of electrical drives and networks.
Известен вакуумный контактор, содержащий изоляционный корпус, по крайней мере одну вакуумную дугогасительную камеру, электромагнитный привод, отключающую пружину, шарнирное соединение и изоляционный поворотный рычаг с установленной на нем пластиной с отверстием для прохода стержня , подвижного токоввода камеры, при этом на нижнем конце стержня закреплен упор, в котором зафиксирован один конец пружины поджатия, отличающийся тем, что другой конец пружины поджатия упирается в нижнюю поверхность пластины, а шарнирное соединение расположено в пространстве между подвижным токовводом и поворотным рычагом, причем отверстие в пластине и шарнирное соединение обеспечивают свободное перемещение стержня вдоль его оси (RU 2273072 С1, H01H 33/62, 27.03.2006 г.).Known vacuum contactor containing an insulating housing, at least one vacuum arc chamber, an electromagnetic actuator, a trip spring, a swivel joint and an insulating rotary lever with a plate mounted on it with a hole for the passage of the rod, a movable current lead of the chamber, while at the lower end of the rod is fixed a stop in which one end of the preload spring is fixed, characterized in that the other end of the preload spring abuts against the lower surface of the plate, and the swivel joint is located in the space between the movable current lead and the rotary lever, and the hole in the plate and the swivel joint ensure free movement of the rod along it axles (RU 2273072 C1, H01H 33/62, 03/27/2006).
Наиболее близким аналогом по конструкции является вакуумный контактор, содержащий преимущественно три вакуумные дугогасительные камеры, электромагниты, изоляционный корпус, станину, изоляционный рычаг с якорем электромагнита, ось рычага, ярмо, отключающую пружину, ограничитель хода рычага, блок вспомогательных контактов, отличающийся тем, что отключающая пружина одним концом установлена на ярме посредством регулировочного болта и шайбы, а другим концом закреплена на пробке-изоляторе, установленном в отверстия, выполненные в якоре и рычаге, и упирающимся в изоляционную перегородку корпуса (RU 143543 U1, H01H 33/666, 27.07.2014 г.).The closest analogue in design is a vacuum contactor, containing mainly three vacuum arcing chambers, electromagnets, an insulating housing, a frame, an insulating lever with an electromagnet armature, an axis of the lever, a yoke, a trip spring, a lever stroke limiter, an auxiliary contact block, characterized in that the spring at one end is mounted on the yoke by means of an adjusting bolt and washer, and at the other end it is fixed on an insulator plug installed in the holes made in the armature and the lever, and resting against the insulating partition of the body (RU 143543 U1, H01H 33/666, 07/27/2014 G.).
Общим недостатком данных технических решений является низкая механическая прочность корпуса контактора, и как следствие, срок службы не более 2 000 000 циклов включений-отключений.A common disadvantage of these technical solutions is the low mechanical strength of the contactor housing, and as a result, the service life is not more than 2,000,000 on-off cycles.
Технической проблемой, на решение которой направлено заявленное изобретение, является создание вакуумного контактора, не имеющего указанного недостатка известного уровня техники и обеспечивающего возможность создания разнообразных схем управления другими устройствами за счет установки дополнительных блок-контактов с функцией замыкания-размыкания дополнительных контактов.The technical problem to be solved by the claimed invention is the creation of a vacuum contactor that does not have the indicated drawback of the prior art and provides the ability to create a variety of control schemes for other devices by installing additional auxiliary contacts with the function of closing-opening additional contacts.
Техническим результатом заявленного изобретения является повышение механической прочности контактора, а, следовательно, срока службы, что обеспечивает механическую стойкость до 10 000 000 циклов включений-отключений и более, а также повышение удобства монтажа/демонтажа за счет безопасного и удобного подъема и установки контактора.The technical result of the claimed invention is to increase the mechanical strength of the contactor, and, consequently, the service life, which provides mechanical resistance up to 10,000,000 on-off cycles or more, as well as increasing the ease of installation / dismantling due to safe and convenient lifting and installation of the contactor.
Технический результат изобретения достигается тем, что вакуумный контактор, содержащий изоляционный корпус, в котором расположены по меньшей мере одна вакуумная дугогасительная камера, электромагнитный привод, состоящий из электромагнитных катушек, изоляционный поворотный рычаг с установленной на нем пластиной, ось рычага и возвратная пружина с направляющим стержнем, согласно изобретению содержит замыкающие-размыкающие контакты, выполненные с возможностью приведения в действие изоляционным поворотным рычагом с установленной на нем пластиной под действием электромагнитного привода, закрепленную на изоляционном корпусе металлическую пластину с полусферическими направляющими, выполняющими функцию полозьев, в которых установлены ручки для монтажа и демонтажа, и блок управления, включающий выпрямитель, выполненный с возможностью преобразования переменного тока на входе в постоянный ток на выходе, регулятор, выполненный с возможностью преобразования поступающего напряжения с выпрямителя в напряжение для управления электромагнитным приводом, и схему управления, при этом стенки изоляционного корпуса выполнены из полиэфирной композиции 3D-печатью, наполненной волокном из Е-стекла или D-стекла, толщиной, обеспечивающей механическую стойкость до 10000000 циклов включений-отключений.The technical result of the invention is achieved by the fact that a vacuum contactor containing an insulating housing in which at least one vacuum arc chamber is located, an electromagnetic drive consisting of electromagnetic coils, an insulating rotary lever with a plate mounted on it, a lever axis and a return spring with a guide rod , according to the invention, it contains make-break contacts, made with the possibility of actuating an insulating rotary lever with a plate installed on it under the action of an electromagnetic drive, a metal plate fixed on an insulating body with hemispherical guides that act as skids, in which handles for mounting and dismounting are installed , and a control unit, including a rectifier configured to convert AC input to DC output, a regulator configured to convert the incoming voltage from the rectifier into voltage to control the electromagnetic drive, and a control circuit, while the walls of the insulating housing are made of 3D-printed polyester composition filled with E-glass or D-glass fiber, with a thickness that provides mechanical resistance up to 10,000,000 on-off cycles.
Кроме того, стенки изоляционного корпуса выполнены толщиной, преимущественно 3-12 мм, в зависимости от технических условий эксплуатации и, соответственно, используемого материала.In addition, the walls of the insulating housing are made with a thickness, mainly 3-12 mm, depending on the technical operating conditions and, accordingly, the material used.
Кроме того, в качестве полиэфирной композиции использован акрилонитрил-бутадиен-стирол или полиамид РА с наполнением стекловолокном или полиэфиркетоны (PEK) различного химического строения.In addition, acrylonitrile-butadiene-styrene or polyamide PA filled with glass fiber or polyetherketones (PEK) of various chemical structures were used as a polyester composition.
Кроме того, в качестве акрилонитрил-бутадиен-стирол использован АБС-пластик.In addition, ABS plastic is used as acrylonitrile butadiene styrene.
Кроме того, в качестве PEK использованы полиэфирэфиркетон РЕЕК или полиэфиркетонкетон РЕКК или полиэфиркетонэфиркетонкетон РЕКЕКК.In addition, polyether ether ketone PEEK or poly ether ketone ketone RECK or poly ether ketone ether ketone ketone REKEC are used as PEK.
Кроме того, PEK использованы с добавкой армирующего волокна.In addition, PEK is used with the addition of reinforcing fiber.
Кроме того, в качестве полиамида использованы РА6 или РА 66 или РА 610, или Р11, или РА 12.In addition, PA6 or PA 66 or PA 610 or P11 or PA 12 is used as the polyamide.
Кроме того, в качестве стекловолокна использовано E-стекло на основе SiO2-Al2O3-CaO-MgO, или D-стекло, на основе SiO2-B2O3-R2O. In addition, E-glass based on SiO 2 -Al 2 O 3 -CaO-MgO, or D-glass based on SiO 2 -B 2 O 3 -R 2 O was used as a glass fiber.
Кроме того, основа SiO2-Al2O3-CaO-MgO Е-стекла использована с добавкой B2O3.In addition, the basis of SiO 2 -Al 2 O 3 -CaO-MgO E-glass used with the addition of B 2 O 3 .
Предлагаемое изобретение поясняется чертежами, где:The present invention is illustrated by drawings, where:
На фиг. 1 представлен общий вид вакуумного контактора.In FIG. 1 shows a general view of the vacuum contactor.
На фиг. 2 представлен вид сзади вакуумного контактора.In FIG. 2 is a rear view of the vacuum contactor.
На фиг. 3 представлен вакуумный контактор в разобранном виде.In FIG. 3 shows the vacuum contactor disassembled.
На фиг. 4 представлена схема управления вакуумным контактором.In FIG. 4 shows the control circuit of the vacuum contactor.
Перечень позиций: 1 - изоляционный корпус, 2 - вакуумные дугогасительные камеры, 3 - электромагнитный привод, состоящий из электромагнитных катушек, 4 - возвратная пружина с направляющим стержнем, 5 - изоляционный поворотный рычаг с установленной на нем пластиной (крышка-рычаг), 6 - токоподводящие - токоотводящие контакты, 7 - ручки, 8 - металлическая пластина, 9 - замыкающие-размыкающие контакты, 10 - полусферические направляющие.List of positions: 1 - insulating housing, 2 - vacuum arc chambers, 3 - electromagnetic drive, consisting of electromagnetic coils, 4 - return spring with guide rod, 5 - insulating rotary lever with a plate (cover-lever) mounted on it, 6 - current-carrying - current-carrying contacts, 7 - handles, 8 - metal plate, 9 - make-break contacts, 10 - hemispherical guides.
Вакуумный контактор, приведенный на фиг. 1-3, содержит изоляционный корпус 1, по меньшей мере одну вакуумную дугогасительную камеру 2, электромагнитный привод 3, шарнирное соединение и изоляционный поворотный рычаг 5 с якорем и установленной на нем пластиной, ось рычага, возвратную 4 пружину с направляющим стержнем. Также содержит замыкающие-размыкающие контакты 9, приводимые в действие изоляционным поворотным рычагом 5 с установленной на нем пластиной, под действием электромагнитного привода 3. Электромагнитный привод 3 состоит из электромагнитных катушек. Вакуумный контактор содержит закрепленную на изоляционном корпусе 1 металлическую пластину 8 с полусферическими направляющими 10, выполняющими функцию полозьев, в которых установлены ручки 7 для монтажа и демонтажа. Указанная конструкция направляющих 10 с ручками 7 на металлической пластине 8 предназначена для более удобной установки контактора и его замены в готовом большом изделии. Металлическая пластина 8 с полусферическими направляющими 10 крепится к корпусу контактора шурупами.The vacuum contactor shown in Fig. 1-3, contains an
Стенки изоляционного корпуса выполнены из полиэфирной смолы 3D-печатью, наполненной волокном из Е и D-стекла, толщиной 8-12мм.The walls of the insulating body are made of 3D printed polyester resin filled with E and D glass fiber, 8-12mm thick.
Все конструктивные части изолированного корпуса 1 представляют собой изделия, напечатанные методом 3D-печати, из полиэфирной композиции, наполненные стекловолокном с высокими диэлектрическими характеристиками, например, из E-стекла (E-glass) на основе SiO2-Al2O3-CaO-MgO с добавкой или без B2O3 или из D-стекла (D-glass), на основе системы SiO2-B2O3-R2O, что обеспечивает механическую износостойкость до 10 000 000 циклов.All structural parts of the
В зависимости от требования условий эксплуатации, в качестве полиэфирной основы применяются (по возрастанию стоимости): акрилонитрил-бутадиен-стирол (АБС-пластик/ABS-plastic), полиамид (РА - нейлон, например, РА6, либо полиамиды РА 66, РА 610, РА 11, РА12 с более высоким пределом прочности при растяжении и сжатии, улучшенной износостойкостью), полиэфиркетоны (PEK) различного химического строения.Depending on the requirements of the operating conditions, the following are used as a polyester base (in ascending order): acrylonitrile-butadiene-styrene (ABS-plastic / ABS-plastic), polyamide (PA - nylon, for example, PA6, or polyamides RA 66, RA 610 , PA 11, PA12 with higher tensile and compressive strength, improved wear resistance), polyetherketones (PEK) of various chemical structures.
Степень наполнения основы стекловолокном, различного класса составляет от 4 до 60%, известны торговые марки таких компаундов: AQUAMID 66 G30, VERTON RV00 AES, SILAMID 13.01 ESV30, SCHULAMID 6 GF35, ZYTEL 70 G30, HSL BK039B, DURAMID TH7G12.0 S 9207, ПА СВ30-ЭМ-1, ПА 66-КС. The degree of filling of the base with fiberglass of various classes ranges from 4 to 60%, trademarks of such compounds are known: AQUAMID 66 G30, VERTON RV00 AES, SILAMID 13.01 ESV30, SCHULAMID 6 GF35, ZYTEL 70 G30, HSL BK039B, DURAMID TH7G12.0 S 9207, PA SV30-EM-1, PA 66-KS.
При этом стенки изоляционного корпуса 1 выполнены толщиной, преимущественно 3-12 мм в зависимости от технических условий эксплуатации и используемого материала.At the same time, the walls of the insulating
При этом, если изготавливать стенки корпуса толщиной менее 3 мм, то теряются свойства механической прочности, либо требуется применение материала значительно более высокой стоимости и более сложных условий изготовления и оборудования, увеличение толщины более 12 мм не приводит к существенному увеличению механической прочности корпуса, однако увеличивается общий вес изделия, перерасход материалов на его изготовление и, как следствие, увеличивается себестоимость.At the same time, if the case walls are made with a thickness of less than 3 mm, then the properties of mechanical strength are lost, or the use of material of a significantly higher cost and more complex manufacturing conditions and equipment is required, an increase in thickness of more than 12 mm does not lead to a significant increase in the mechanical strength of the case, however, it increases the total weight of the product, the overspending of materials for its manufacture and, as a result, the cost price increases.
Контактор также содержит блок управления, содержащий выпрямитель и регулятор. Блок управления контактором (БУК) должен обеспечивать режимы работы электромагнитного привода вакуумного контактора, такие как, режим форсировки от момента включения до момента полного замыкания магнитной системы и режим сброса мощности.The contactor also contains a control unit containing a rectifier and a regulator. The contactor control unit (BUK) must provide the operating modes of the electromagnetic drive of the vacuum contactor, such as forcing mode from the moment of switching on to the moment of complete closing of the magnetic system and the power shedding mode.
В состав БУК входят следующие функциональные блоки:The BUK includes the following functional blocks:
- выпрямитель, который преобразует переменный ток на входе в постоянный ток на выходе;- a rectifier that converts alternating current at the input to direct current at the output;
- регулятор, который преобразует поступающее напряжение с выпрямителя в напряжение с необходимыми параметрами для управления магнитной системой контактора;- a regulator that converts the incoming voltage from the rectifier into a voltage with the necessary parameters to control the magnetic system of the contactor;
- схема управления (фиг.4) выполняет функции управления БУК во всех режимах работы.- control circuit (figure 4) performs the functions of the control BUK in all modes of operation.
БУК обеспечивает следующие режимы работы магнитной системы контактора:BUK provides the following modes of operation of the magnetic system of the contactor:
- режим форсажа, на катушки электромагнитов подается выпрямленное, не регулируемое сетевое напряжение;- afterburner mode, a rectified, unregulated mains voltage is supplied to the coils of electromagnets;
- режим удержания, на катушки подается напряжение удержания (ток удержания);- holding mode, holding voltage is applied to the coils (holding current);
- режим ограничения минимального напряжения, при входном напряжении меньше минимально необходимого с катушек магнитной системы снимается напряжение удержания (отключение контактора).- minimum voltage limitation mode, when the input voltage is less than the minimum required, the holding voltage is removed from the coils of the magnetic system (the contactor is turned off).
Работа контактораContactor operation
Принцип работы контактора основан на гашении в вакууме электрической дуги, возникающей при размыкании контактов. Благодаря высокой электрической прочности вакуумного промежутка и отсутствия среды, поддерживающей горение дуги, электрическая дуга распадается и гаснет.The principle of operation of the contactor is based on the extinguishing in a vacuum of an electric arc that occurs when the contacts open. Due to the high electrical strength of the vacuum gap and the absence of a medium that supports the burning of the arc, the electric arc breaks up and goes out.
Вакуумный контактор состоит из корпуса 1, вакуумных дугогасительных камер 2, крышки-рычага 5, электромагнитных катушек 3, токоподводящих - токовыводящих контактов 6, крепежных элементов, панели управления (фиг. 4), замыкающих-размыкающих контактов 9.The vacuum contactor consists of a
Каждая вакуумная дугогасительная камера 2 неподвижно закреплена на изоляционном корпусе контактора 1 с токоподводящим контактом при помощи болтового соединения (фиг. 3).Each
Второй контакт камеры 2 своим штоком связан с токовыводящим контактом 6 гибкой связью при помощи шпильки/болта и гайки. Рычаг - крышка 5 закреплен в изоляционном корпусе 1 с помощью оси, изоляционный поворотный рычаг 5 свободно вращается относительно изоляционного корпуса 1.The second contact of the
Вакуумный контактор осуществляет операции включения - отключения приемников электрической энергии в режимах нормальных и редких коммутаций.The vacuum contactor performs operations of switching on and off of electrical energy receivers in the modes of normal and rare switching.
Включение контактора осуществляется при подаче напряжения через блок управления со схемой на фиг. 4 на включающие катушки электромагнита 3. При этом рычаг - крышка 5 с помощью закрепленной на ней через диэлектрические шайбы пластиной притягивается к сердечникам электромагнитных катушек и переводит рычаг во включенное положение.The contactor is switched on when voltage is applied through the control unit with the diagram in Fig. 4 on the switching coils of the
Крышка - рычаг 5 через направляющий шток с возвратной пружиной 7, перемещается вниз, контакты камеры замыкаются, при этом происходит замыкание - размыкание электрических цепей через замыкающие-размыкающие контакты 9 в соответствии с требуемой электрической схемой управления другими устройствами.The cover -
Claims (8)
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2799485C1 true RU2799485C1 (en) | 2023-07-05 |
Family
ID=
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6326567B1 (en) * | 1999-01-05 | 2001-12-04 | Enel Distribuzione S.P.A. | Multi-pole breaker assembly |
| RU2273072C1 (en) * | 2004-07-07 | 2006-03-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Производственное объединение "Север" | Vacuum contactor |
| RU2367049C1 (en) * | 2008-06-11 | 2009-09-10 | Открытое акционерное общество "НПП "Контакт" | Vacuum contactor |
| RU143543U1 (en) * | 2014-02-28 | 2014-07-27 | Индивидуальный предприниматель Кашичкина Елена Евгеньевна | VACUUM CONTACTOR |
| WO2018050498A1 (en) * | 2016-09-15 | 2018-03-22 | Clariant Plastics & Coatings Ltd | Flame retardant-stabilizer combination for thermoplastic polymers |
| RU2665470C2 (en) * | 2014-01-14 | 2018-08-30 | Деликси Электрик Лтд | Protective cover for increasing insulating characteristics of contactor and housing structure |
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6326567B1 (en) * | 1999-01-05 | 2001-12-04 | Enel Distribuzione S.P.A. | Multi-pole breaker assembly |
| RU2273072C1 (en) * | 2004-07-07 | 2006-03-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Производственное объединение "Север" | Vacuum contactor |
| RU2367049C1 (en) * | 2008-06-11 | 2009-09-10 | Открытое акционерное общество "НПП "Контакт" | Vacuum contactor |
| RU2665470C2 (en) * | 2014-01-14 | 2018-08-30 | Деликси Электрик Лтд | Protective cover for increasing insulating characteristics of contactor and housing structure |
| RU143543U1 (en) * | 2014-02-28 | 2014-07-27 | Индивидуальный предприниматель Кашичкина Елена Евгеньевна | VACUUM CONTACTOR |
| WO2018050498A1 (en) * | 2016-09-15 | 2018-03-22 | Clariant Plastics & Coatings Ltd | Flame retardant-stabilizer combination for thermoplastic polymers |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| AU2010306100B2 (en) | Bistable magnetic actuator for a medium voltage circuit breaker | |
| CN104715964B (en) | A single-pole vacuum circuit breaker | |
| US20130063231A1 (en) | Solenoid-actuated contactor | |
| CN102687227A (en) | Circuit-breaker with a common housing | |
| US20150206676A1 (en) | Switch | |
| CN204516677U (en) | A kind of single-pole vacuum circuit breaker | |
| CN105047472B (en) | A kind of monopole vacuum contactor | |
| US2561450A (en) | Electric switch | |
| CN220401260U (en) | Magnetic control environment-friendly gas insulation ring main unit | |
| RU2799485C1 (en) | Vacuum contactor | |
| CN113745060A (en) | New forms of energy high voltage direct current relay based on it is insulating and arc extinguishing | |
| CN203351490U (en) | Permanent magnet drive oil immersion vacuum circuit breaker arranged in 10 kV oil immersion transformer | |
| CN1300441A (en) | Drive devices for interrupter units in power supply switching devices | |
| CN111146044B (en) | Ceramic closed cavity structure of high-voltage relay, high-voltage relay and working method of high-voltage relay | |
| CN213691893U (en) | A high voltage DC relay with auxiliary contacts | |
| CN103887121A (en) | Circuit-breaker pole part with a flexible conductor for connecting a movable electrical contact | |
| CN205069539U (en) | Communication circuit breaker of good reliability | |
| CN202142775U (en) | High pressure combination electric appliance | |
| US11694856B2 (en) | High voltage relay resistant to instantaneous high-current impact | |
| CN212461429U (en) | A Novel Structure of Eddy Current High Speed Switch | |
| RU167374U1 (en) | VACUUM CONTACTOR | |
| RU161911U1 (en) | CONTACTOR THREE-POLE VACUUM KVK | |
| CN202110995U (en) | Vacuum disconnector | |
| CN201213108Y (en) | Novel indoor high voltage vacuum circuit breaker | |
| CN113517154A (en) | A fast single-phase bypass vacuum contactor |