Вертикальное контактное устройство для быстродействующей коммутации

 

Изобретение относится к быстродействующим , коммутаторам для высокочастотных электрических цепей. Цель изобретения - повышение иадёжности за счет достижения малого постоянного контактного сопротивления и улучшение теплротвода. Цель достигается за счет того, что в вертикальное контактное устройство для быстродействующей коммутации введены вторая рабочая контактная группа II, установленная в верхнем неподвижном контактном узле 5. теплодтводная контактная группа 10, установленная в нижнем неподвижном контактном узле 7, и соединительная контактная группа 9, установленная между верхним фланцем 1 и верхним неподвижным контактнь|1м узлол 5, а между корпусом 3 и контактными узлами установлен изоляционный каркас 8 с окнами. 1 3. п. ф-лы.. 6 ил. to 1чЭ СО 00 4 СО

союз сонетсних социдлистических

РЕСПУБЛИК

ÄÄSUÄÄ 1 229843

А1 у!! 4 Н 01 Н 33 .66

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР по деллм изоБРетекий и отнРытий

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ц к двтоескому свидетельств ...;„,, :; Ц (54) ВЕРТИКАЛЬНОЕ КОНТАКТНОЕ

УСТРОЙСТВО ДЛЯ БЫСТРОДЕЙСТВУЮЩЕЙ КОММУТАЦИИ (57) Изобретение относится к быстродействующим. коммутаторам для высокочастотных электрических цепей. Цель изобрете(21) .3740390/24-07 (22) 17.05.84 (46) 07.05.86. Бюл. № 17 (72) В. А. Леонов (53) 621.316.524 (088.8) (56} Авторское свидетельство СССР № 354488, кл. Н 01 Н 33/90, 1969.

Авторское свидетельство СССР № 4674 7, кл.,Н О! Н 33/06, !970. ния — повышение надежности за счет достижения малого постоянного контактного сопротивления и улучшение теплоотвода. Цель достигается за счет того, что в вертикальное . контактное устройство для быстродействующей коммутации введены вторая. рабочая контактная группа !l, установленная в верхнем неподвижном контактном узле 5, тепло-. с1тводная контактная группа 10, установленная в нижнем неподвижном контактном узле 7, и соединительная контактная группа 9, установленная между верхним фланцем l и верхним неподвижным контактным узлом 5, а между корпусом 3 и контактными узлами установлен изоляционный каркас 8 с окнами.

1 з. и. ф-лы, 6 ил.

1229843

Изобретение относится к области электротехники, конкретнее к быстродействующим коммутаторам для высокочастотных электрических цепей.

Цель изобретения — повышение надежности за счет достижения малого постояв. ного контактного сопротивления и улучшение теплоотвода.

На фиг. и 2 показано устройство, разрез; на фиг. 3 — то же, внд снизу; на фиг. 4 — сечение А-А на фиг. 3; .на фнг. 5— устройство, вид снизу; на фиг. 6 — сечение

Б-Б на фиг. 5.

Вертикальное контактное устройство (фиг. 1) содержит верхний и нижний токопроводящие фланцы 1 и 2 с выводами, изоляционный корпус 3, подвижный контактный узел 4, верхний контактный узел 5 с рабочей контактной группой 6 и, нижний контактный узел 7.

Верхний и нижний контактные узлы 5 и 7 имеют расположенные по кольцу контактные поверхности.

Корпус 3 изготовлен из изоляционного материала (например стеклоэпоксидиый компаунд) в виде цилиндрической трубы и расположен между верхним и нижним фланца, . ми 1 и 2 так, что имеет с ними общую вертикальную ось симметрии. Внутри корпуса помещены верхний контактный узел 5 и нижний контактный узел 7 так, что они имеют жестко фиксированное положение относительно нижнего фланца, электрически связаны соответственно с верхним и нижним фланцами 1 и 2, а их контактные поверхности обра шен ы в низ.

Между изоляционным корпусом 3 и контактными группами установлен изоляционный каркас 8 и соединительная контактная группа 9, расположенная на верхнем фланце 1.

В нижний контактный узел 7 введена теплоотводная контактная группа 10 и вторая рабочая контактная группа 1!.

Каркас 8 (выполнен из стеклоэпоксидно го компаунда) в виде цилиндрической трубы с окнами размещен внутри корпуса 3 соосно с ним н механически жестко связан с нижним фланцем 2 и верхним контактным узлбм 5.

Кроме первой и второй рабочих контактных групп 6 и 11 верхний и нижний контактные узлы 5 и 7 содержат держатели 12 и 13 и электростатические экраны 14 и 15.

Держатели 12 и 13 выполнены в виде циг индрической трубы (например, из красной меди) и закреплены внутри каркаса 8, например, при помощи разъемного винтового соединения, соосно с ним и друг с другом, а к нижней части держателя 12 и верхней части держателя 13 крепятся экраны 14 и 15, а также первая и вторая контактные группы 6 и 1! таким образом, что поверхности экранов 14 и 15 обращены навстречу друг

npyry и разнесены друг от друга на расстояние, обеспечивающее достатоную элект55 внутри держателя 13 нижнего контактного узла и выполнен в виде опрокинутого стакана с отбортовкой, причем обращенные вверх поверхности дна и борта стакана и обращенрическую прочность промежутка между ними.

Держатель !3 имеет окна, через которые обеспечен доступ к элементам второй контактной группы 1!. Входящие в состав верхнего и нижнего контактных узлов 5 и 7 (фиг. 1) соответственно первая и вторая рабочие контактные группы 6 и l l содержат (фиг. 3 — 6) контактодержатели 16 и 17 с размещенными равномерно по окружности под1О пружиненнымн контактами (количество последних определяется токовой нагрузкой и требованиями к величине сопротивления контактного перехода).

Контактодержатели 16 и !7 изготовлены из электропроводного материала (например, из красной .меди) в форме диска и кольца с отверстиями, расположенными равномерно по окружности так. что радиус этой окружности на диске меньше внутреннего радиуса кольца. ,Каждый из расположенных на контактодержателях 16 и !7 подпружиненных кон. тактов состоит из пластины 18 (изготовленной, например, из набора медной фольги и бериллиевой бронзы) полусферического контакта 19 (или 20) пластинчатой пружи2s ны 21 с одним отверстием внизу и двумя отверстиями вверху. Полусферические контакты 19 н 20 выполнены, например из красной. меди, в форме цилиндра с шаровым сегментом на одном конце и выступом 22 на другом конце, при этом форма и размеры

30 сечения выступа соответствуют форме и размерам отверстий на нижнем конце пластинчатой пружины 2! . Полусферический контакт 19 отличается от полусферического контакта 20 высотой цилиндра, с разницей размеров (20 — 30) о

N Пластина 18 имеет на одном конце от верстия для крепления полусферического. контакта 19 (или 20). В отверстие пружины 21 входит выступ 22 одного из полусферических контактов, а в отверстия на ее втором конце продеты обращенные вниз выступы 23 втулок 24, закрепленных на стойке 25 первой контактной группы 6 и стойке 26 второй контактной группы 11.

Количество втулок 24 в составе каждой контактной группы по крайней мере вдвое больше количества полусферических контактов в составе этой контактной группы.

Стойка 26 нижней контактной группы выполнена в вйде фланца, внутренний диаметр которого равен внутреннему диаметру кольца контактодержателя 17. Неподвижные контактные узлы 5 и 7 закреплены внутри изоляционного каркаса 8 так, что контактная поверхносТь верхнего контактного узла расположена выше . контактной поверхности нижнего контактного узла.

Подвижный контактный узел 4 помещен

1229843 соединение с контактными поверхностями верхнего и нижнего контактных узлов 5 и 7, 1О

Формула изобретения

1. Вертикальное контактное устройство для быстродействующей коммутации, содерная вниз поверхность борта являются соответственно первой и второй контактными поверхностями 27 и 28 и теплоотводной поверхностью 29 подвижного контактного узла.

Первая и вторая контактные поверхности 27 и 28 подвижного контактного узла 4 параллельны и находятся друг от друга на расстоянии, обеспечивающем в верхнем положении подви>кного контактного узла 4 а в нижнем положении — соединение подвижного контактного узла (его теплоотводной поверхности 29) с теплоотводной контактной группой 10 (фиг. 1).

Теплоотводная контактная группа состоит из контактодержателя 30 и закрепленных на нем равномерно по окружности подцружийенных контактов (количество последних определяется массой подвижного контактного узла 4, величиной пропускаемого тока, частотой коммутации). Контактодержатель

30 выполнен в форме кольца, внешний диаметр которого равен внутреннему диаметру держателя 13 нижнего контактного узла.

Каждый из подпружиненных контактов состоит из пружины 31 с полусферическим контактом 32 на одном, направленном к цент- 25 ру контактодержателя, конце, другие концы пружин 31 закреплены на контактодержателе 30 равномерно по окружности, таким образом, что пружиной 31 контакты 32 прижаты к теплоотводной поверхностИ 29 подвижного контактного узла 4 (находящегося ЗО в нижнем положении). Пружина 31 выполнена из набора медной фольги и бернллиевой бронзы.

Соединительная контактная группа 9 (фиг. 1) состоит из контактодержателя 33 (фиг. 2) и расположенных на нем равномерно по окружности подпружиненных соединительных контактов, каждый из которых содержит пластинчатую пружину 34 с полусферическим контактом 35 на одном ее конце, при -этом вторые концы пружин закреплены 4 на контактодержателе 33 так, что контактные поверхности полусферических контактов

35 прижаты пластинчатыми пружинами 34 к внешней поверхности держателя 12.

Продольная и радиальная изоляции устроиства могут быть вакуумной, элигазовой и воздушной и др.

Устройство работает следующим образом.

Приводной механизм перемещает вверх (фиг. 1) подвижный контактный узел 4 до положения «Замкнуто» (пунктирные линии) при этом контактные поверхности 27 и 28 50 подвижного. контактного узла не соприкасаются с контактными поверхностямн первой и второй контактных групп 6 и 11, входящих в состав верхнего и нижнего неподвижных контактных узлов 5 и 7. При дальнейшем перемещении контактного узла 4 вверх про, исходит касание его контактных поверхностей 27 и 28 сначала с «удлиненными» полусферическими контактами 20 (фиг. 3, 4 и фиг. 5, 6) первой и, второй рабочих контактных групп. Полусферические контакты 20 благодаря креплению на гибких пластинах 18 перемегцаются вверх, преодолевая сопротивление пластинчатой пружины 21, что замедляет движение подвижного контактного узла 4 и обеспечивает соприкосновение его с «короткими» контактами при меньшей скорости. Одновременно с перемещением вверх полусферические контакты 19 и 20 осуществляют небольшое вращательное движение, которое способствует притиранию их контактной поверхности к контактным поверхностям 27 и 28 подвижного контактного узла 4, что вместе с прижимающим действием пластинчатых пружин 21 обеспечивают при дости>кении подвижным контактным узлом 4 крайнего верхнего положения (на фиг. 2— пунктир) надежный электрический контакт в цепи.

При отключении подвижный контактный узел 4 перемещается вниз, при этом происходит его размыкание сначала «короткими» полусферическими контактами .19, а затем с «удлиненными» полусферическими контактами 20. В этом состоянии в каждом подпружиненном контакте первой и второй рабочих контактных групп (фиг. 3, 4 и фиг. 5, 6) происходит прижатие пластины 18 действием пластинчатых пружин 21 к поверхности соответствующего контактодержателя 16 и 17, при этом увеличивается площадь касания пластин 18 к поверхности соответствующего контактодержателя 16 и 17, что улучшает отвод тепла.от полусферических контактов l9 и 20, через пластины 18, контактодержатели 16 и 17, держатели 12 и 13 (фиг. 2) и фланцы 1 и 2, При дальнейшем перемещении вниз подвижного контактного узла 4 происходит касание его теплоотводной поверхности 29 с полусферическими контактами 32, входящими в состав теплоотводной контактной группы 10 (фиг. 1), через которые происходит отдача тепла от подвижного контактного узла 4 через пружину 3 (фиг. 2), контактодержатель 30, держатель 13 нижне-. го контактного узла, нижний фланец 2. В крайнем нижнем положении подвижного контактного узла 4 (на фиг. 2 — - сплошная линия) надежное соединение между ним и теплоотводной контактной группой обеспечивается действием пружины 31, прижимающей полусферический контакт 32 к теплоотводной поверхности 29 подвижного контакт. ного узла 4.

Введение дополнительных рабочей контактной группы, соединительной пластины и теплоотводной групп позволит устранять

«дребезг» контактов, увеличить теплоотвод и, тем самым, повысить надежность устройства.

1229843

6 жащее изоляционный корпус, верхний и ниж- с верхним неподвижным контактным узлом, . ний фланцы, верхний и нижний неподвижные соединительная контактная группа, установконтактныв узлы, электрически связанные ленная между верхним фланцем и верхним с соответствующими фланцами, подвижный неподвижным контактным узлом, вторая раконтактный узел, установленный в нижнем бочая контактная группа, установленная контактном узле, содержащем рабочую кон- в верхнем неподвижном контактном узле, тактную группу, состоящую из контактодер- теплоотводная контактная группа, установжателя с размещенными на нем подпружи- ленная в нижнем неподвижном контактном пенными контактами, приводной механизм,. узле, отличающееся тем, что, с целью повышения 2. Устройство по п, 1, отличающееся тем, его надежности за счет достижения малого 10 что каждый подпружиненный контакт рабопостоянного контактного сопротивления и чих контактных групп выполнен в виде иа улучшения теплоотвода, в него дополнитель- бора пластин медной фольги и бериллиевой. но введены изоляционный каркас с окнами, бронзы, закрепленного одним концом на конустановленный между корпусом и контакт- тактодержателе, при этом другой конец е ными узлами и жестко связанный- с одной полусферическим контактом соединен с плас" стороны с нижним фланцем, а с другой — 15 тинчатой пружиной.!

229843

1229843.Редактор В. Иванова

Зак аз 2231/53! !

Составитель Ю. Торшин

Техред ф. Верес Корректор М. Максимишинец

Тираж 643 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб:, д. 4/5

Филиал ППП «Патент, г. Ужгород, ул. Проектная. 4