КОНТАКТНОЕ УСТРОЙСТВО ВАКУУМНОЙ ДУГОГАСИТЕЛЬНОЙ КАМЕРЫ
CONTACT DEVICE FOR VACUUM ARC-QUENCHING CHAMBER

Изобретение относится к электротехнике, а именно к контактным устройствам вакуумных дугогасительных камер, которые используются в сильноточных вакуумных выключателях.
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.
Недостатком данного устройства является нетехнологичность конструкции контактного устройства, выраженная в повышенном износе инструмента, обеспечивающего получение прорезей в контактодержателе.
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.
Недостатком данного устройства является то, что невозможно пропустить большой номинальный ток при небольшом диаметре дискового основания.
Задачей изобретения является повышение номинального тока вакуумной дугогасительной камеры в режиме длительной эксплуатации, во включенном состоянии.
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.
На фиг.1 представлено контактное устройство вакуумной дугогасительной камеры, на фиг.2 - вид дискового основания с выступом.
1
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 H к диаметру Д дискового основания 5, 6 находится в пределах 0,15-0,4.
Устройство работает следующим образом.
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.
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.
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.
2
2
Так, например, при выполнении выступа дискового основания в виде одной части кольцеобразного сектора с площадью 90 мм 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 мм. 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.
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.