ВАКУУМНЫЙ ВЫКЛЮЧАТЕЛЬ
VACUUM CIRCUIT BREAKER

Изобретение относится к электротехнике, а именно к конструкциям приводов вакуумных выключателей.
Известен «Высоковольтный вакуумный выключатель» SU 883997 [1], конструкция которого содержит корпус, вакуумную камеру, изоляционную тягу, магнитную систему с обмоткой, статором и якорем. Конструкция содержит регулировочные втулки, установленные с зазором на якоре.
Недостатками известной конструкции являются отсутствие автоматической регулировки зазоров и, соответственно, уменьшение срока службы вакуумного выключателя.
Наиболее близким к заявляемому техническому решению в области, касающейся электромагнитного привода, является «Привод с использованием постоянного магнита» US 7,518,269 [2], содержащий магнитную систему броневого типа с обмоткой, якорь в форме цилиндра, расположенный внутри магнитной системы. Якорь торцевой плоской поверхностью упирается во втулку (поз. 180), закрепленную на статоре. Втулка фиксирует якорь в горизонтальном по чертежу направлении, служа подшипником, облегчающим перемещение якоря в вертикальном направлении, и одновременно плоскостью, обращенной к якорю, ограничивает ход якоря в вертикальном направлении при упоре якоря во втулку.
Недостатком известной конструкции является уменьшение тягового усилия электромагнитного привода, обусловленное тем, что при упоре якоря в вертикальном направлении (направлении рабочего перемещения) якорь может не доходить до положения, замыкающего магнитную цепь полностью. Кроме того, выполнение подшипника из немагнитного материала (как правило, из бронзы) снижает величину магнитного потока магнитной системы, что дополнительно снижает усилие, развиваемое приводом.
Техническим результатом предлагаемого изобретения является увеличение тяговой силы электромагнитного привода вакуумного выключателя, особенно в концевой части хода якоря.
Технический результат достигается тем, что втулка выполнена из магнитовосприимчивого материала и с возможностью перемещения вдоль направления хода якоря.
При приближении якоря ко втулке и упоре в устройстве, находящемся вне магнитной системы, втулка двигается к якорю, замыкая магнитную цепь и увеличивая усилие магнито-механического привода.
Якорь может быть выполнен в форме цилиндра. Указанная форма якоря достаточно технологична и обеспечивает необходимые усилия.
Во втулке может располагаться отверстие, диаметр которого меньше диаметра цилиндра якоря, а в отверстии может быть расположена изоляционная тяга. При выполнении отверстия меньшего диаметра якорь упирается во втулку, и система остается работоспособной. Наличие тяги позволяет передавать усилие от якоря к вакуумной камере технологически простым способом.
Втулка может быть выполнена в форме кольца, внешний диаметр кольца не меньше диаметра цилиндра якоря. Кольцевая форма втулки высокотехнологична в производстве, позволяет достаточно легко изготовить отверстие нужного диаметра в магнитопроводе для посадки втулки. При диаметре втулки больше диаметра якоря достигается высокое значение магнитного потока и, соответственно, высокое механическое усилие, которое снизится при выполнении диаметра втулки меньше диаметра якоря.
Предлагаемый вакуумный выключатель с использованием ПП1-4 изображен на чертеже, где:
1 - магнитная система броневого типа;
2 - обмотка;
3 - якорь;
4 - втулка;
5 - корпус;
6 - изоляционная тяга;
7 - вакуумная камера;
8 - торцевая плоская поверхность якоря.
Выполнение втулки 4 из магнитовосприимчивого материала усиливает магнитный поток внутри магнитной системы броневого типа 1, что увеличивает усилие на якорь 3 при подаче электрического тока на обмотку 2.
В верхнем положении якоря, при упоре изоляционной тяги 6 в вакуумную камеру 7, усилие передается через корпус 5 на магнитную систему 1. Если якорь не доходит до втулки 4, то втулка под воздействием магнитных сил перемещается вниз по чертежу до контакта с торцевой плоской поверхностью якоря 8, замыкая магнитную систему 1. При этом магнитный поток в системе возрастает до максимальных значений, надежно фиксируя якорь в верхнем по чертежу положении.
Промышленное применение: изобретение может быть с успехом применено для производства вакуумных выключателей.