ДУГОГАСИТЕЛЬНАЯ КАМЕРА

Полезная модель относится к контакторам с устройствами для гашения электрической дуги. Полезная модель используется в области электротехники, в частности в конструкциях вакуумных выключателей и контакторов различных классов напряжения.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является вакуумная дугогасительная камера (патент RU 2156514 C1, опубл. 20.09.2000, бюл. №26), содержащая контактную систему с подвижным и неподвижным контактами и с керамическим изоляционным корпусом, выполненным с возможностью вакуумплотной пайки к нему металлических деталей, керамической пайки к нему металлических деталей, керамический изоляционный корпус выполнен из форстеритовой керамики. Недостатком указанного прототипа является чрезмерный нагрев деталей.
Задачей, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, является разработка дугогасительной камеры, детали которой при работе не перегреваются. Перегрев деталей дугогасительной камеры не безопасен в работе и может привести к разрыву камеры.
Данная задача решается за счет того, что дугогасительная камера содержит подвижный и неподвижный контакты, держатели подвижного и неподвижного контактов, корпус, содержит сильфон, при этом корпус дугогасительной камеры выполнен из нескольких частей, соединенных между собой герметичными соединениями, а подвижный и неподвижный контакты и держатели подвижного и неподвижного контактов выполнены из материала, со-держащего медь, при этом держатель подвижного контакта имеет углубление, снабженное резьбой, а держатель подвижного контакта имеет круглое сечение.
Техническим результатом заявленной полезной модели является снижение нагрева деталей устройства.
Полезная модель поясняется изображениями, на которых показано:
- на фиг. 1 - дугогасительная камера без корпуса,
- на фиг. 2 - дугогасительная камера с корпусом,
где 1 - подвижный контакт,
2 - неподвижный контакт,
3 - сильфон,
4, 5, 6 - часть корпуса,
7 - держатель подвижного контакта,
8 - держатель неподвижного контакта,
9 - углубление,
10 - стержень.
2
2
2
2
2
2
Подвижный 1 и неподвижный 2 контакты и держатели подвижного 7 и неподвижного 8 контактов выполнены из материала, содержащего медь. Токопроводящие свойства меди позволяют снизить нагрев деталей. К материалам, содержащим медь, в данной полезной модели относятся все материалы, в химическом составе которых присутствует медь. Например, возможно использование меди или латуни. Медь обладает малым удельным сопротивлением 0,017-0,018 Ом⋅мм/м по сравнению другими материалами, так, например, удельное сопротивление алюминия 0,0262-0,0295 Ом⋅мм/м, удельное сопротивление цинка около 0,059 Ом⋅мм/м, удельное сопротивление никеля 0,087 Ом⋅мм/м, удельное сопротивление стали около 0,098 Ом⋅мм/м, удельное сопротивление олова 0,12 Ом⋅мм/м. Это свойство меди снижает нагрев деталей.
Нагрев деталей (проводников) зависит от их сопротивления, чем больше сопротивление проводников, тем больше он нагревается.
2
Q= IRt,
где Q - количество теплоты,
I - сила тока,
R - сопротивление проводника,
t - время прохождения тока.
Предпочтительно изготавливать подвижный контакт 1, неподвижный контакт 2, держатель подвижного контакта 7, держатель неподвижного контакта 8 из чистой меди с минимальным количеством примесей или совсем без примесей.
Таким образом, изготовление подвижного 1 и неподвижного 2 контактов, держателей подвижного 7 и неподвижного 8 контактов из материала, содержащего медь, снижает нагрев этих деталей при работе.
Держатель подвижного контакта снабжен углублением 9 со стороны, противоположной стороне, на которой закреплён подвижный контакт 1. Это необходимо для исключения перегрева подвижного контакта и держателя подвижного контакта. В углубление 9 держателя подвижного контакта при работе камеры вставляется стержень (штырь или метиз) 10, который давит на держатель подвижного контакта 7, а держатель подвижного контакта давит на подвижный контакт 1, обеспечивая полное прилегание подвижного контакта 1 к неподвижному 2 по всей площади подвижного контакта, таким образом обеспечивается достаточная площадь контакта для протекания тока без перегрева подвижного контакта. Наличие углубления 9 со стороны, противоположной стороне, на которой закреплён подвижный контакт, при воздействии стержня 10 обеспечивает беспрепятственное протекание тока при замыкании контактов с подвижного контакта 1 на неподвижный контакт 2 и исключает перегрев подвижного контакта и держателя подвижного контакта.
Держатель 7 подвижного контакта имеет углубление 9, снабженное резьбой. Углубление с резьбой выполнено со стороны, противоположной стороне, на которой закреплён подвижный контакт. Это необходимо для исключения перегрева подвижного контакта и держателя подвижного контакта. В углубление 9 держателя подвижного контакта 7, снабженное резьбой, при монтаже камеры вкручивается стержень 10 с ответной резьбой, который давит на держатель подвижного контакта 7 при включении камеры. Стержень вкручивается до упора в держатель подвижного 7 контакта. Со стороны внешних элементов, не относящихся к дугогасительной камере, на стержень 10 оказывается давление, стержень 10 оказывает давление на держатель подвижного 7 контакта, при этом держатель подвижного контакта давит на подвижный контакт 1, обеспечивая полное прилегание подвижного контакта 1 к неподвижному 2 по всей площади подвижного контакта, таким образом обеспечивается достаточная площадь контакта для протекания тока без перегрева подвижного контакта. Наличие резьбы в углублении 9, выполненном со стороны, противоположной стороне, на которой закреплён подвижный контакт, позволяет точно зафиксировать стержень 10 с резьбой в определенном положении и обеспечить постоянное давление стержня 10 на держатель подвижного контакта 7 в замкнутом положении контактов 1 и 2 и беспрепятственное протекание тока при замыкании контактов с подвижного контакта 1 на неподвижный контакт 2 и исключает перегрев подвижного контакта и держателя подвижного контакта.
Держатель подвижного 7 контакта, на котором размещен сильфон 3, имеет круглое сечение. Сильфон 3 обеспечивает дополнительную подвижность держателя подвижного 7 контакта и при замыкании контактов 1 и 2 дожимает подвижный контакт 1 к неподвижному контакту 2, таким образом предотвращается перегрев подвижного контакта 1. Сильфон 3 давит на держатель подвижного 7 контакта, а держатель подвижного 7 контакта давит на подвижный контакт 1, обеспечивая полное прилегание подвижного контакта 1 к неподвижному 2 по всей площади подвижного контакта, таким образом обеспечивается достаточная площадь контакта для протекания тока без перегрева подвижного контакта 1. Для выполнения своей функции обеспечения подвижности держателя подвижного 7 контакта сильфон 3 имеет круглое сечение, а конец сильфона 3 выполнен в виде крепёжного кольца. Крепежное кольцо сильфона плотно прилегает к держателю подвижного 7 контакта благодаря тому, что держатель подвижного 7 контакта также имеет круглое сечение. Так как держатель подвижного 7 контакта имеет круглое сечение, обеспечивается совместная работа сильфона 3 и держателя подвижного 7 контакта. Плотное прилегание сильфона 3 к держателю подвижного 7 контакта и крепление на держателе подвижного 7 контакта обеспечивает возможность передачи усилия с сильфона 3 на держатель подвижного 7 контакта, это возможно благодаря тому, что держатель подвижного 7 контакта, как и сильфон 3, имеют круглое сечение. Термин держатель подвижного 7 контакта «имеет круглое сечение» означает, что, хотя бы одно сечение держателя подвижного контакта круглое. Таким образом, сильфон 3 давит на держатель подвижного 7 контакта, а держатель 7 подвижного контакта давит на подвижный контакт 1, обеспечивая полное прилегание подвижного контакта 1 к неподвижному 2 по всей площади подвижного контакта 1, таким образом обеспечивается достаточная площадь контакта для протекания тока без перегрева подвижного контакта 1.
Дугогасительная камера снабжена втулкой, которая обеспечивает герметичное соединение корпуса и держателя подвижного контакта. Герметичное соединение частей позволяет сохранять вакуум внутри дугогасительной камеры, благодаря этому дуга в вакууме не горит и исключается перегрев деталей, вызванный перегревом при горении дуги.
Корпус дугогасительной камеры состоит из нескольких частей 4, 5, 6, которые соединены между собой. Все швы дугогасительной камеры выполнены герметичными. Герметичное соединение всех частей корпуса позволяет сохранять вакуум внутри дугогасительной камеры, благодаря этому дуга в вакууме не горит и исключается перегрев деталей, вызванный перегревом при горении дуги. Часть 4 охватывает держатель подвижного контакта 7, часть 6 охватывает держатель неподвижного контакта 8, часть 5 является связующей, соединенная с частями 4 и 6 герметичными швами. Таким образом корпус выполнен герметичным.
Устройство работает следующим образом.
При работе камеры внутрь держателя подвижного контакта заходит стержень, который давит на держатель подвижного контакта, а держатель подвижного контакта давит на подвижный контакт, обеспечивая полное прилегание подвижного контакта к неподвижному по всей площади подвижного контакта. При замыкании подвижного и неподвижного контактов с подвижного контакта ток переходит на неподвижный контакт, сильфон дополнительно дожимает подвижный контакт к неподвижному. При размыкании контактов электрическая дуга мгновенно гаснет внутри корпуса камеры благодаря сохранению вакуума внутри дугогасительной камеры. Вакуум внутри дугогасительной камеры сохраняется благодаря изготовлению дугогасительной камеры герметичной. Сильфон обеспечивает подвижность подвижного контакта.