[go: up one dir, main page]

SU970645A1 - Contact device for low voltage vacuum contactors - Google Patents

Contact device for low voltage vacuum contactors Download PDF

Info

Publication number
SU970645A1
SU970645A1 SU787770204A SU7770204A SU970645A1 SU 970645 A1 SU970645 A1 SU 970645A1 SU 787770204 A SU787770204 A SU 787770204A SU 7770204 A SU7770204 A SU 7770204A SU 970645 A1 SU970645 A1 SU 970645A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
contact
contacts
gap
arc
contact elements
Prior art date
Application number
SU787770204A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Экехард Гебауер
Клаус Рихтер
Original Assignee
Комбинат Феб Электро-Аппарате Верке Берлин (Инопредприятие)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Комбинат Феб Электро-Аппарате Верке Берлин (Инопредприятие) filed Critical Комбинат Феб Электро-Аппарате Верке Берлин (Инопредприятие)
Application granted granted Critical
Publication of SU970645A1 publication Critical patent/SU970645A1/en

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H33/00High-tension or heavy-current switches with arc-extinguishing or arc-preventing means
    • H01H33/60Switches wherein the means for extinguishing or preventing the arc do not include separate means for obtaining or increasing flow of arc-extinguishing fluid
    • H01H33/66Vacuum switches
    • H01H33/664Contacts; Arc-extinguishing means, e.g. arcing rings
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H33/00High-tension or heavy-current switches with arc-extinguishing or arc-preventing means
    • H01H33/60Switches wherein the means for extinguishing or preventing the arc do not include separate means for obtaining or increasing flow of arc-extinguishing fluid
    • H01H33/66Vacuum switches
    • H01H33/662Housings or protective screens
    • H01H33/66261Specific screen details, e.g. mounting, materials, multiple screens or specific electrical field considerations
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H33/00High-tension or heavy-current switches with arc-extinguishing or arc-preventing means
    • H01H33/60Switches wherein the means for extinguishing or preventing the arc do not include separate means for obtaining or increasing flow of arc-extinguishing fluid
    • H01H33/66Vacuum switches
    • H01H33/664Contacts; Arc-extinguishing means, e.g. arcing rings
    • H01H33/6646Contacts; Arc-extinguishing means, e.g. arcing rings having non flat disc-like contact surface

Landscapes

  • High-Tension Arc-Extinguishing Switches Without Spraying Means (AREA)

Abstract

A l.v. contact breaker is such that the metal vapour normally produced in the gap between the two contacts is considerably reduced. The metal vapour is again deposited on the contact surface. The switching chamber is evacuated and the lifespan of the contact elements is considerably increased. The unit is incorporated in motor switching circuits etc. The two switch contacts (3, 4) are shaped and mesh in the conventional pot shape. The front sides of the two contact elements which actually engage are made from one type of material and the cylindrical walls (5, 6) of a different type of material to favour condensation on latter.

Description

Изобретение относится к контактным устройствам для низковольтных вакуумных контакторов с диапазоном нойи- нального тока 630 А, отличающихся очень высокой износостойкостью контактных элементов и применяется главным образом для переключения двигателей и похожих на них потребителей.The invention relates to contact devices for low-voltage vacuum contactors with a current range of 630 A, characterized by very high wear resistance of contact elements and is mainly used for switching motors and similar consumers.

В отличие от вакуумного силового выключателя, обладающего на несколько порядков меньшей электрической и механической износостойкостью, но зато обеспечивающего управление токами, значение которых выше на несколько порядков, г. е. токами коротких замыканий, основное преимущество низко-’ вольтного вакуумного контактора состоит в достижении очень высокой износостойкости контактных’ элементов . без необходимости особого ухода за ними или же их замены.Unlike a vacuum circuit breaker, which has several orders of magnitude lower electrical and mechanical wear resistance, but which provides control of currents that are several orders of magnitude higher, i.e. short-circuit currents, the main advantage of a low-voltage vacuum contactor is that it achieves very high wear resistance of contact 'elements. without the need for special care for them or their replacement.

Такая высокая износостойкость контактных элементов в низковольтных вакуумных контакторах достигается за счет использования особенно благоприЧ ятных в этом отношении специфических свойств электрической дуги в вакууме типа А, связанной с существованием параллельных опорных точек на катоде без выраженной опорной точки на аноде и без сужения насадки анода. Тем самым обеспечивается очень слабое обгорание материала катода и экономия материала анода, что существенно влияет на Износостойкость контактных элементов. Область существования электрической дуги в вакууме типа А при этом зависит не только от величины тока, но и от выбора подходящего материала контактных элементов, использования максимально возможного давления внутри камеры и выбора размеров контактных элементов.Such high wear resistance of contact elements in low voltage vacuum contactors is achieved through the use of specific properties of the electric arc in type A vacuum, especially favorable in this regard, associated with the existence of parallel reference points on the cathode without a pronounced reference point on the anode and without narrowing the anode nozzle. This ensures a very weak burning of the cathode material and economy of the anode material, which significantly affects the wear resistance of the contact elements. The region of existence of an electric arc in a type A vacuum in this case depends not only on the magnitude of the current, but also on the choice of the appropriate material for the contact elements, the use of the maximum possible pressure inside the chamber, and the choice of dimensions of the contact elements.

Как известно обгорание катода или же в параллельных опорных точках на катоде специфической для вакуума электрической дуги типа А уменьшается пр мере увеличения давления (OOPS 108 407). Поэтому с точки зрения Повышенной износостойкости целесо · 970645 4 образно повысить* давление в зазоре между контактами во время горения электрической дуги. Однако для этой цели не подходят известные, в низковольтных вакуумных контакторах уст- 5 ройства с дисковыми контактами.As is known, the burning of the cathode or, at parallel reference points on the cathode, of a type A vacuum-specific electric arc, decreases with increasing pressure (OOPS 108 407). Therefore, from the point of view of increased wear resistance, it is advisable to · 970645 4 figuratively increase * the pressure in the gap between the contacts during the burning of the electric arc. However, devices with disk contacts that are known in low-voltage vacuum contactors are not suitable for this purpose.

Важно полностью предотвратить выход испаряющегося материала контактов из зазора между контактами, или же уменьшить его до безопасного уров-io ня, чтобы можно было вернуть большую часть испаряющегося материала контактов для дальнейших коммутаций и предохранить изолирующий промежуток вакуумного контактора от осаждения 15It is important to completely prevent the contact material from evaporating from the gap between the contacts, or to reduce it to a safe level, so that most of the contact material being vaporized can be returned for further switching and the insulation of the vacuum contactor from being deposited 15

в.нем испаряющегося металла. Подробные исследования показывают, что около 50% материала контактов,, испаряющегося из зазора между контактами на катоде, выходит из зазора между кон- 20 тактами известных устройств с дисковыми контактами и, осаждаясь на экране или же других внутренних поверхностях распределительных камер, теряется для дальнейших коммутационных операций 25 или же, занимая изолирующий промежуток, перекрывает его.in. volatile metal. Detailed studies show that about 50% of the contact material, evaporating from the gap between the contacts on the cathode, leaves the gap between the contacts of 20 known devices with disk contacts and, deposited on the screen or other internal surfaces of the distribution chambers, is lost for further switching operations 25 or, occupying the insulating gap, overlaps it.

В высоковольтных вакуумных силовых выключателях уже применяются контактные устройства, конструкция которых отличается от обычных дискообразных контактых элементов. Такие контактные элементы, однако, по своему специфическому назначению могут быть использованы в камерах для J5 переключения токов короткого замыкания (ток ?5 кА, дуга типа Б), в которых больше не существует специфическая для вакуума электрическая ду.га типа А. Устанавливающаяся в таком случае похожая на дугу при высоком давлении электрическая дуга в вакууме типа Б с выраженными отдельными опорными точками на анодах и катодах требует применения другой конструкции и 45 других размеров контактного устройства. При таких токах и такой форме дуги обязательно должна быть предотвращена задержка выраженных опорных то50 чек на анодах и катодах или же выра- . женного тела дуги, т. е. должно быть достигнуто быстрое передвижение этой дуги, ее удаление от места самого контакта, с тем, чтобы сохранить разрывную способность и предотвратить 55 слишком большое обгорание материала, которое в свою очередь, способно вызвать повторное зажигание дуги и, тем самым образование слишком большой плотности испарения металла.High-voltage vacuum circuit-breakers already use contact devices whose design differs from conventional disk-shaped contact elements. Such contact elements, however, for their specific purpose, can be used in J5 chambers for switching short-circuit currents (current? 5 kA, type B arc), in which there is no longer a vacuum-specific type A electric arc. In a case similar to an arc at high pressure, an electric arc in a type B vacuum with distinct individual reference points on the anodes and cathodes requires the use of a different design and 45 different sizes of the contact device. With such currents and this shape of the arc, the delay of the expressed reference points at the anodes and cathodes or the expression must necessarily be prevented. wife body of the arc, i.e., the rapid movement of this arc, its removal from the point of contact itself must be achieved in order to preserve the explosive ability and prevent 55 too much burning of the material, which, in turn, can cause repeated ignition of the arc and, thereby the formation of too high a vaporization density of the metal.

Этому требованию соответствуют известные контактные устройства например по DE-PS1 195 026 и SD-PS 19 659),. у которых электрическая дуга с помощью магнитного поля вытесняется с места ее возникновения или контактирующего участка из конически расширяющегося цилиндра в закрытый цилиндр, причем достигается ее принудительное вращение.Known contact devices such as DE-PS1 195 026 and SD-PS 19 659) meet this requirement. in which the electric arc is displaced by means of a magnetic field from the place of its occurrence or the contacting section from a conically expanding cylinder into a closed cylinder, and its forced rotation is achieved.

Такую же цель преследует и известное по VS-PS3 356 818 решение, при котором дуга двигается с места контакта не описанных более подробно средств и устанавливается между стенками двух заходящих друг в друга контактных элементов, начинающихся в виде цилиндра и кончающихся в виде конуса. Это действительно и для контактного устройства описанного в DD-PS 96 801, которое может быть использовано для отключения очень больших токов, причем с помощью различных мер также обеспечивается установление выраженной дуги типа Б между станками двух заходящих друг в друга коаксиальных цилиндрических контактных элементов.The same is the purpose and known by VS-PS3 356 818 a solution where the arc moves from the kneaded and no contact means described in greater detail and mounted between the walls of the two entering each other contact elements, beginning in the form of a cylinder and ending in the form of a cone. This is true for the contact device described in DD-PS 96 801, which can be used to turn off very high currents, and using various measures it is also possible to establish a pronounced type B arc between the machines of two coaxial cylindrical contact elements entering each other.

Это устройство может быть еще более усовершенствовано известными пс DD-PS 117 190 мерами, с помощью которых дуга вытесняется из так называемой области номинального тока, которую образует днище контактного цилинд ра в области обгорания, расположенные между стенками цилиндра.This device can be further improved by the well-known ps DD-PS 117 190 measures by which the arc is displaced from the so-called nominal current region, which forms the bottom of the contact cylinder in the burn area located between the cylinder walls.

Помимо того, в DD-PS 128 192 для улучшения и повышения статической электрической прочности предлагается выполнить и расширить обычное устройство экрана таким образом, чтобы все промежутки между частями, с различным/ потенциалом были одинаковыми или же равнялись раствору контактов. Далее предлагается выполнить экран так, чтобы он повторял контуры внешней оболоч ки или же неподвижных контактов так, чтобы беспрепятственно выходящий из зазора между контактами испаряющийся металл не мог попадать з изолирующий промежуток. С помощью предлагаемого устройства не может быть, достигнуто уменьшение обгорания материала и тем самым уменьшение с самого начала выхода испаряющегося металла из зазора между контактами. Экран такого вида открыт с обеих сторон и не позвоIn addition, in order to improve and increase the static dielectric strength, DD-PS 128 192 proposes to implement and expand a conventional screen device so that all gaps between parts with different / potential are the same or equal to the contact solution. Further, it is proposed to make the screen so that it repeats the contours of the outer shell or fixed contacts so that the evaporating metal that freely leaves the gap between the contacts cannot fall into the insulating gap. Using the proposed device cannot be achieved by reducing the burning of the material and thereby reducing from the very beginning the exit of the evaporating metal from the gap between the contacts. A screen of this kind is open on both sides and is not allowed

970645 6 ляет повышать решающим образом давление в зазоре между контактами так, , как это требуется для уменьшения обгорания материала.970645 6 decisively increases the pressure in the gap between the contacts as required to reduce the burning of the material.

Указанные устройства предусмотре- $ ны для переключения очень больших токов коротких замыканий, причем в них дуга вытесняется различнымигсредствами из зазора между контактами, испаряющийся материал контактов может ю распространяться в недопустимой мере для большего числа переключений, а сами эти устройства слишком осложняют конструкцию низковольтных вакуумных контакторов, рассчитанных на пре-15 дусмотренный диапазон тока, и не обеспечивает желаемое повышение износостойкости контактных элементов, или же только создают предпосылки для достижения гораздо более высокой элек'20 трической прочности и обеспечения направления испаряющегося металла, с таким расчетом, чтобы Он не мог попадать в изолирующий промежуток.These devices are designed to switch very large short-circuit currents, in which the arc is forced out by various means from the gap between the contacts, the vaporized material of the contacts can be spread to an unacceptable extent for a larger number of switching operations, and these devices themselves too complicate the design of low-voltage vacuum contactors, designed for the pre-15 specified current range, and does not provide the desired increase in the wear resistance of contact elements, or only create the prerequisites for achieve a much higher strength and an insulating elek'20 ensure direction evaporating metal, in such a way that it can not enter the insulating gap.

Цель изобретения - повышение изно- 25 состойкости контактных элементов, Представляющей собой решающий фактор Для срока службы упомянутых выше вакуумных контакторов и создание такой конструкции контактных элементов, 3θ чтобы выход испаряющегося металла из зазора между контактами мог быть ограничен до минимума, а испаряющийся материал контактов снова осаждался бы на контактных элементах.The purpose of the invention is to increase the wear resistance of the contact elements, which is a decisive factor for the service life of the above-mentioned vacuum contactors and create such a design of the contact elements, 3θ so that the output of the evaporated metal from the gap between the contacts can be minimized, and the evaporated contact material is again deposited would be on contact elements.

Поставленная цель достигается тем, что оба контактных элемента выполнены в гиде двух заходящих друг в друга цилиндров. Торцовые стороны этих цилиндров состоят из самого контакт- 40 ного материала, а стенки - из материала, создающего для дуги специфической для вакуума по сравнению с материалом самих контактов более неблагоприятные условия существования, т. e.4J более высокое напряжение электрической дуги. Контактные элементы при этом выполнены в виде двух заходящих друг в друга цилиндров, причем во внутренней полости вакуумной распределительной камеры образуется узкое круглое кольцевое отверстие.This goal is achieved in that both contact elements are made in the guide of two cylinders entering each other. The end sides of these cylinders are composed of the contact 40 of the Nogo material as the wall - of the material creating the arc specific for the vacuum in comparison with the contacts themselves pictures more unfavorable conditions of existence, that e.. 4J higher voltage arc. The contact elements in this case are made in the form of two cylinders entering each other, and a narrow circular annular hole is formed in the inner cavity of the vacuum distribution chamber.

Верхний край внутреннего контакт;· ного элемента выгнут над краем наружного контактного элемента, а цилиндрическая стенка наружного контактного элемента имеет в пределах зазора между контактами углубление для приема осаждающего материала.The upper edge of the inner contact; · of the element is curved above the edge of the outer contact element, and the cylindrical wall of the outer contact element has a recess within the gap between the contacts for receiving the precipitating material.

В другом варианте внутренний контактный элемент выполнен в виде диска, а цилиндрическая стенка охватывает этот дисковый контакт. Кроме того, представляется целесообразным изготавливать цилиндрические стенки контактных элементов из материала, создающего благоприятные условия дли эсаждения испаряющегося материала контактов.In another embodiment, the inner contact element is made in the form of a disk, and a cylindrical wall covers this disk contact. In addition, it seems appropriate to produce the cylindrical walls of the contact elements from a material that creates favorable conditions for the deposition of the evaporating contact material.

На фиг. 1 изображено контактное устройство, разрез; на фиг. 2 - изгиб стенки внутреннего контактного элемента; на фиг. 3 и 4 - исполнение стенки наружного контактного элемента.In FIG. 1 shows a contact device, a section; in FIG. 2 - bending the wall of the inner contact element; in FIG. 3 and 4 - execution of the wall of the outer contact element.

К расположенным в вакуумном корпусе электродам 1 и 2 прикреплены неподвижный контактный элемент 3 и подвижный контактный элемент 4.A fixed contact element 3 and a movable contact element 4 are attached to the electrodes 1 and 2 located in the vacuum housing.

Контактные элементы 3 и 4 при этом имеют цилиндрическую конструкцию, и их стенки 5 и б заходят друг в друга. Торцовые стороны контактных элементов 3 и 4 состоят из самого контактного * материала, например Си или Мо Си, а стенки 5 и 6 - из более дешевого и создающего более неблагоприятные условия для существования электрической дуги материала, например Fe - Ni. Кроме того, представляется целесооб-’ разным использовать для стенок 5 и 6 материал, обеспечивающий хорошую конденсацию испаряющегося материала контактов. Цилиндрические стенки 5 и 6 прикреплены простейшим образом путем горячей запрессовки к дискообразным торцовым сторонам контактных элементов на очень малом расстоянии 7 друг от друга, которое равно зазору между контактами или меньше его и предпочтительно составляет от 1 до 3 мм.The contact elements 3 and 4 in this case have a cylindrical structure, and their walls 5 and b come into each other. The end faces of the contact elements 3 and 4 consist of the contact * material itself, for example Cu or Mo Cu, and walls 5 and 6 of the cheaper and creating more unfavorable conditions for the existence of an electric arc of the material, for example Fe - Ni. In addition, it seems appropriate to use different materials for walls 5 and 6, which provide good condensation of the evaporating contact material. The cylindrical walls 5 and 6 are attached in the simplest way by hot pressing to the disk-shaped end sides of the contact elements at a very small distance 7 from each other, which is equal to or less than the gap between the contacts and preferably is from 1 to 3 mm.

Дальнейшее уменьшение выхода материала из зазора между контактами 8 достигается, если верхний край внутреннего контактного элемента 6 изогнут наружу над стенкой внешнего контактного элемента 5 (фиг. 2), или же, если стенка 5 внешнего контактного элемента 3 имеет выемки 9 в пределах зазора между контактами 8 (фиг. 3)· Нижний контактный элемент 4 может быть выполнен и в виде диска, а цилиндрическая стенка может охватывать дисковый контакт 3, образуя при этом зазор 10. Стенка 5 при этом прикреплена к электроду 2 (фиг. 4').A further decrease in the yield of material from the gap between the contacts 8 is achieved if the upper edge of the inner contact element 6 is bent outward above the wall of the external contact element 5 (Fig. 2), or if the wall 5 of the external contact element 3 has recesses 9 within the gap between the contacts 8 (Fig. 3) · The lower contact element 4 can be made in the form of a disk, and a cylindrical wall can cover the disk contact 3, forming a gap 10. The wall 5 is attached to the electrode 2 (Fig. 4 ').

Параллельные опорные точки на ка- . тодах и частичные дуги остаются в узком зазоре между контактами 8, а благодаря соответственно большему давлению в зазоре между контактами во время разряда возникает меньшее обгорание, гораздо меньшая часть испаряющегося материала контактов выходит из зазора между контактами 8, осаждается на соответствующем ано-ю дё (контактные элементы 3 и 4) и тем самым может быть вновь использована. из-за большей поверхности конденсации испаряющийся; материал .контактов в общем быстрее осаждается,тем самым улуч4$ шёется повторное упрощение коммутационного промежутка.Parallel reference points on the ka. The currents and partial arcs remain in the narrow gap between the contacts 8, and due to the correspondingly higher pressure in the gap between the contacts during the discharge, less burning occurs, a much smaller part of the evaporating material of the contacts leaves the gap between the contacts 8, and is deposited on the corresponding anode (contact elements 3 and 4) and thus can be reused. due to the larger surface condensation evaporates; The material of contacts is generally precipitated more quickly, thereby improving the switching gap again.

Таким образом, с небольшими затратами может быть достигнута повышенная износостойкость контактных элементов и тем самым увеличен срок службы вакуумного контактора.Thus, with low costs can be achieved increased wear resistance of the contact elements and thereby increase the life of the vacuum contactor.

Claims (1)

3 970 образно повысить давление в зазоре между контактами во врем  горени  электрической дуги. Однако дл  этой цели не подход т известные, в низковольтных вакуумных контакторах устройства с дисковыми контактами. Важно полностью предотвратить выход испар ющегос  материала контактов из зазора между контактами, или же уменьшить его до безопасного уровн , чтобы можно было вернуть большую часть испар ющегос  материала контактов дл  дальнейших коммутаций и предохранить изолирующий промежуток вакуумного контактора от осаждени  8.нем испар ющегос  металла. Подробные исследовани  показывают, что около 50 материала контактов,- испар ю .щегос  из зазора между контактами на катоде, выходит из зазора между контактами известных устройств с дисковыми контактами и, осажда сь на экран или же других внутренних поверхност х распределительных камер, тер етс  дл  дальнейших коммутационных операций или же, занима  изолирующий промежуток , перекрывает его. В высоковольтных вакуумных силовых выключател х уже примен ютс  кон тактные устройства, м-онструкц|   кото рых отличаетс  от обычных дискообраз ных контактых элементов. Такие контактные элементы, однако, по сво ему специфическому назначению могут быть использованы в камерах дл  переключени  токов короткого ьамыкани  (ток 5 кА, дуга типа Б), в которых больше не существует специфическа  дл  вакуума электрическа  ду .га типа А. Устанавливающа с  в таком случае похожа  на дугу при высоком давлении электрическа  дуга в вакууме типа Б с выраженными отдельными опорными точками на анодах и катодах требует применени  другой конструкции и других размеров контактного устройс гва . При таких токах и такой форме дуги об зательно должна быть предотвращена задержка выраженных опорных точек на анодах и катодах или же выраженного тела дуги, т. е. должно быть достигнуто быстрое передвижение этой дуги, ее удаление от места самого контакта, с тем, чтобы сохранить разрывную способность и предотвратить слишком большое обгорание материала, которое в свою очередь, способно вызвать повторное зажигание дуги и, тем самым образование слишком большой плотности испарени  металла. Этому требованию соответствуют известные контактные устройства например по DE-PS1 195 026 и SD-PS 19 659),, у которых электрическа  дуга с помощью магнитного пол  вытесн етс  с места ее возникновени  или контактирующего участка из конически расшир ющегос  цилиндра в закрытый цилиндр, причем дqcтигaeтc  ее принудительное вращение. Такую же цель преследует и известное по VS-PS3 35б 818 решение, при котором дуга двигаетс  с контакта не описанных более подробно средств и устанавливаетс  между стенками двух заход щих друг в друга контактных элементов, начинающихс  в виде цилиндра и кончающихс  в виде конуса. Это действительно и дл  контактного устройства описанного в DD-PS 9б 801, которое может быть использовано дл  отключени  очень больших токос, причем с помощью различных мер также обеспечиваетс  усгановление выраженной дуги типа Б между станками двух заход щих друг в друге коаксиальных цилиндрических контайт ных элементов. Это устройство может быть еще более усовершенствовано известными по DD-PS 117 190 мерами, с помощью которых дуга вытесн етс  из так называемой области номинального тока, которую образует днище контактного цилинд ра в области обгорани , расположенные между стенками цилиндра. Помимо того, в DD-PS 128 192 дл  улучшени  и повышени  статической электрической прочности предлагаетс  выполнить и расширить обычное устройство экрана таким образом, чтобы все промежутки между част ми, с различным потенциалом были одинаковыми или же равн лись раствору контактов. Далее предлагаетс  выполнить экран так, чтобы он повтор л контуры внешней оболоч ки или же неподвижных контактов так, чтобы беспреп тственно выход щий из зазора Между контактами испар ющийс  металл не мог попадать з изолирующий промежуток. С помощью предлагаемого устройства не может быть, достигнуто уменьшение обгорани  материала и тем самым уменьшение с самого начала выхода испар ющегос  металла из зазора между контактами. Экран такого вида открыт с обеих сторон и не позво59 л ет повышать решающим образом давление в зазоре между контактами так, как это требуетс  дл  уменьшени  обгорани  материала. Указанные устройства предусмотрены дл  переключени  очень больших токов коротких замыканий, причем в них дуга вытесн етс  различнымигсред ствами из зазора между контактами, испар ющийс  материал контактов може распростран тьс  в недопустимой мере дл  большего числа переключений, а сами эти устройства слишком осложн ют конструкцию низковольтных вакуумных контакторов, рассчитанных на пре дусмотренный диапазон тока, и не обе спечивает желаемое повышение износостойкости контактных элементов, или же только создают предпосылки дл  достижени  гораздо более высокой эле тp 1чecкoй прочности и обеспечени  на правлени  испар ющегос  металла, с таким расчетом, чтобы он не мог попадать 3 изолирующий промежуток. Цель изобретени  - повышение износостойкости контактных элементов. Представл ющей собой решающий фактор Дл  срока службы упом нутых выше вакуумных контакторов и создание такой конструкции контактных элементов чтобы выход испар ющегос  металла .из зазора между контактами мог быть ограничен до минимума, а испар ющийс  материал контактов снова осаждалс  бы на контактных элементах. Поставленна  цель достигаетс  тем что оба контактных элемента выполнены в гиде двух заход щих друг в друга цилиндров. Торцовые стороны этих цилиндров состо т из самого контактного материала, а стенки - из матери ала, создающего дл  дуги специфичес кой дл  вакуума по сравнению с материалом самих контактов более неблаго при тные услови  существовани , т. е более высокое напр жение электрической дуги. Контактные элементы при этом выполнены в виде двух заход щих друг в друга цилиндров, причем во внутренней полости вакуумной распределительной камеры образуетс  узкое круглое кольцевое отверстие. Верхний край внутреннего контактг ного элемента выгнут над краем наруж ного контактного элемента, а цилиндрическа  стенка наружного контактного элемента имеет в пределах зазора между контактами углубление дл  прие ма осаждающего материала. 5 В другом варианте внутренний контактный элемент выполнен в виде диска , а цилиндрическа  стенка охватывает этот дисковый контакт. Кроме того , представл етс  целесообразным изготавливать цилиндрические стенки контактных элементов из материала, создающего благопри тные услови  дль зсаждени  испар ющегос  материала контактов . На .фиг. 1 изображено контактное устройство, разрез; на фиг. 2 - изгиб стенки внутреннего контактного элемента; на фиг. 3 и 4 - исполнение стенки наружного контактного элемента . К расположенным в вакуумном корпусе электродам 1 и 2 прикреплены неподвижный контактный элемент 3 и подвижный контактный элемент Ц. Контактные элементы 3 и 4 при этом имеют цилиндрическую конструкцию, и их стенки 5 и 6 заход т друг в друга. Торцовве стороны контактных элементов 3 и 4 состо т из самого контактного материала, например Си или Мо Си, а стенки 5 и 6 - из более дешевого и создающего более неблагопри тные услови  дл  существовани  электрической дуги материала, например Fe - Ni. Кроме того, представл етс  целесообразным использовать дл  стенок 5 и 6 материал, обеспечивающий хорошую конденсацию испар ющегос  материала контактов. Цилиндрические стенки 5 и 6 прикреплены простейшим образом путем гор чей запрессовки к дискообразным торцовым сторонам контактных элементов на очень малом рассто нии 7 друг от друга, которое равно зазору между контактами или меньше его и предпочтительно составл ет от 1 до 3 мм. Дальнейшее уменьшение выхода материала из зазора между контактами 8 достигаетс , если верхний край внутреннего контактного элемента 6 изогнут наружу над стенкой внешнего контактного элемента 5 (фиг. 2), или же, если стенка 5 внешнего контактного элемента 3 имеет выемки 9 в пределах зазора между контактами 8 (фиг. 3). Нижний контактный элемент k может быть выполнен и в виде диска, а цилиндрическа  стенка может охватывать дисковый контакт 3, образу  при этом зазор 10. Стенка 5 при этом прикреплена к электроду 2 (фиг. t). Параллельные опорные точки на катодах и частичные дуги остаютс  в узком зазоре между контактами 8, а благодар  соответственно большему давлению в зазоре между контактами 8 во врем  разр да возникает меньшее обгорание, гораздо меньша  часть испар ющегос  материала контактов выходит из зазора между контактами 8, осаждаетс  на соо ветствую1дем ано де (контактные элементы 3 и ) и тем самым может быть вновь использована из-за большей поверхности конденсаци испар ющийс  материал,контактов в об щем быстрее осаждаетс ,тем самым yлy шёетс  повторное упрощение коммутационного промежутка. Таким образом, с небольшими затра тами может быть достигнута повышенна износостойкость контактных элементов и тем самым увеличен срок службы вакуумного контактора. Формула изобретени  1. Контактное устройство дл  низковольтных вакуумных контакторов с диапазоном номинального тока приблизительно до 630 А, отличающ е е с   тем, что один из оЗьих контактных э/земёнтов 3; или оба этих контактных элемента имеют извес ную цилиндрическую конструкцию, причем эти контактные элементы заход т друг на друга, или же внутренний кон тактный элемент выполнен в виде диска , а цилиндрическа  стенка ох атывает этот дисковый контакт, и тем, что торцовые стороны цилиндров состо т из самого контактного материала, а стенки 5 6 из. материала, создающего по сравнению с материалом самих контактов худшие услови  дл  поддержани  электрической дуги, напри-к мер повышенное напр жение дуги, а так же тем, что рассто ние 7 между обеими цилиндрическими стенками контактных элементов равно максимальному зазору между контактами или меньше его, 2,Устройство по п, 1, отличающеес  тем, что верхний край внутреннего контактного элемента изогнут наружу,. 3,Устройство по п, 1, , о т л и чающеес  тем, что цилиндрическа  стенка 5 внешнего контактного элемента в пределах зазора между контактами 8 имеет выемку 9, 4,Устройство по п, 1, отличающеес  тем, что цилиндрические стенки контактных элементов состо т из материала, обеспечивающего лучшие услови  дл  конденсации испар ющегос  материала. Признано изобретением по результатам экспертизы, осуществленной Ведомством по изобретательству Германской Демократической Республики,3 970 to figuratively increase the pressure in the gap between the contacts during the burning of the electric arc. However, known devices in low-voltage vacuum contactors with disk contacts are not suitable for this purpose. It is important to completely prevent the evaporating contact material from escaping the contact gap, or to reduce it to a safe level so that most of the evaporating contact material can be returned for further switching and to protect the insulating gap of the vacuum contactor from precipitating the evaporated metal. Detailed studies show that about 50 contacts, evaporated from the gap between the contacts on the cathode, out of the gap between the contacts of known devices with disk contacts, and deposited on the screen or other internal surfaces of the distribution chambers, are lost for further switching operations or, taking an insulating gap, closes it. In high-voltage vacuum circuit breakers contact devices are already used, m-instructions | which differs from conventional disc-shaped contact elements. Such contact elements, however, for their specific purpose, can be used in chambers for switching short-circuit currents (current 5 kA, arc of type B), in which an electrical vacuum of type A, specific to vacuum, no longer exists. In the case of a high-pressure arc, an electric arc in a vacuum of type B with distinct individual reference points on the anodes and cathodes requires the use of a different design and other dimensions of the contact device. With such currents and such an arc form, the delay of pronounced anchor points on the anodes and cathodes or the pronounced arc body must be prevented, i.e., this arc should be quickly moved, removed from the place of the contact itself, in order to preserve breaking capacity and prevent too much burning of the material, which, in turn, can cause re-ignition of the arc and, thereby, the formation of an excessively high evaporation density of the metal. This requirement is met by known contact devices, for example, DE-PS1 195 026 and SD-PS 19 659), in which an electric arc is displaced from a place of its origin or a contacting area from a conically expanding cylinder to a closed cylinder by means of a magnetic field, and its forced rotation. The same goal is also pursued by the solution known from VS-PS3 35b 818, in which the arc moves from contact not described in more detail means and is installed between the walls of two contact elements entering into each other, starting in the form of a cylinder and ending in a cone. This is also true for the contact device described in DD-PS 9b 801, which can be used to switch off very large currents, and using various measures also provides for the pronounced type B arc between the machines of two coaxial cylindrical counters that enter each other. This device can be further improved by the measures 190, known from DD-PS 117, by means of which the arc is expelled from the so-called nominal current area, which forms the bottom of the contact cylinder in the burning area, located between the walls of the cylinder. In addition, in order to improve and increase the static electrical strength, in DD-PS 128 192, it is proposed to perform and expand the conventional screen arrangement so that all the gaps between the parts with different potential are the same or equal to the contact solution. Further, it is proposed to make the screen so that it repeats the contours of the outer shell or the fixed contacts so that the evaporating metal could not escape unhindered between the contacts. The insulating gap could not fall through the contacts. With the help of the proposed device, there can be no reduction in the burning of the material and thus a reduction from the very beginning of the release of the evaporating metal from the gap between the contacts. A screen of this type is open on both sides and does not allow the pressure in the gap between the contacts to be increased in a decisive way, as is required to reduce the burning of the material. These devices are provided for switching very large short-circuit currents, in which the arc is displaced by various means from the gap between the contacts, the evaporating material of the contacts can spread inadmissible for a larger number of switching operations, and the devices themselves are too complicated to design low-voltage vacuum contactors designed for the prescribed current range, and do not both ensure the desired increase in the wear resistance of the contact elements, or only create prerequisites for A much higher elec tron strength and ensuring the direction of the evaporating metal are such that it cannot penetrate 3 insulating gaps. The purpose of the invention is to increase the wear resistance of the contact elements. It is a decisive factor. For the service life of the above-mentioned vacuum contactors and the creation of such a design of contact elements so that the output of the evaporating metal from the gap between the contacts could be limited to a minimum, and the evaporating material of the contacts would again settle on the contact elements. The goal is achieved by the fact that both contact elements are made in the guide of two cylinders which fit into each other. The end sides of these cylinders consist of the contact material itself, and the walls of the material, which create an arc specific for vacuum as compared to the material of the contacts themselves, have more adverse conditions of existence, i.e. a higher voltage of the electric arc. In this case, the contact elements are made in the form of two cylinders which are inserted into each other, and a narrow circular annular hole is formed in the inner cavity of the vacuum distribution chamber. The upper edge of the inner contact element is bent over the edge of the outer contact element, and the cylindrical wall of the outer contact element has a recess within the gap between the contacts for receiving the precipitating material. 5 In another embodiment, the internal contact element is in the form of a disk, and a cylindrical wall encloses this disk contact. In addition, it is advisable to make the cylindrical walls of the contact elements from a material that creates favorable conditions for the deposition of the evaporating material of the contacts. On .fig. 1 shows a contact device, a slit; in fig. 2 - bending of the wall of the internal contact element; in fig. 3 and 4 - execution of the wall of the outer contact element. The stationary contact element 3 and the movable contact element Ts are attached to the electrodes 1 and 2 located in the vacuum housing. The contact elements 3 and 4 are cylindrical in design and their walls 5 and 6 fit into each other. The ends of the contact elements 3 and 4 consist of the contact material itself, such as Cu or Mo Cu, and walls 5 and 6 consist of cheaper and more adverse conditions for the existence of an electric arc material, such as Fe-Ni. In addition, it is advisable to use a material for the walls 5 and 6, which provides good condensation of the evaporating contact material. The cylindrical walls 5 and 6 are attached in the simplest manner by hot pressing in to the disc-shaped end faces of the contact elements at a very small distance 7 from each other, which is equal to or less than the gap between the contacts and preferably from 1 to 3 mm. A further decrease in the release of material from the gap between the contacts 8 is achieved if the upper edge of the internal contact element 6 is bent outward above the wall of the external contact element 5 (Fig. 2), or if the wall 5 of the external contact element 3 has notches 9 within the gap between the contacts 8 (Fig. 3). The lower contact element k can also be made in the form of a disk, and the cylindrical wall can cover the disk contact 3, thus forming the gap 10. The wall 5 is attached to the electrode 2 (Fig. T). Parallel reference points on the cathodes and partial arcs remain in the narrow gap between the contacts 8, and due to the correspondingly greater pressure in the gap between the contacts 8, less burning occurs during the discharge, a much smaller part of the evaporating material of the contacts leaves the gap between the contacts 8, precipitates on corresponding to the anode (contact elements 3 and) and thus can be reused because of the larger surface of the condensation of the evaporating material, the contacts in general accumulate more quickly, thereby again e simplification of the switching period. In this way, the increased wear resistance of the contact elements can be achieved at low cost and thus the service life of the vacuum contactor is increased. Claim 1. Contact device for low-voltage vacuum contactors with a rated current range of up to approximately 630 A, characterized by the fact that one of the contact e / land 3; or both of these contact elements have an eminent cylindrical design, these contact elements overlap each other, or the internal contact element is designed as a disk, and the cylindrical wall surrounds this disk contact, and the front sides of the cylinders of the contact material itself, and the walls of 5 6 of. a material that creates worse conditions compared with the material of the contacts themselves to maintain an electric arc, for example, an increased arc voltage, as well as the fact that the distance 7 between both cylindrical walls of the contact elements is equal to or less than the maximum gap between the contacts, 2 An arrangement according to claim 1, characterized in that the upper edge of the inner contact element is bent outwardly. 3, The device according to claim 1, 1, ..., tt l and so that the cylindrical wall 5 of the external contact element within the gap between the contacts 8 has a notch 9, 4, the device according to claim 1, 1, characterized in that the cylindrical walls of the contact elements t of a material that provides the best conditions for condensing an evaporating material. Recognized as an invention according to the results of the examination carried out by the Office for the Invention of the German Democratic Republic, JJ 7 7 --7--7 3 13 1 Риг.ЗRig.Z Фи,г.чFi, gh
SU787770204A 1977-06-17 1978-05-25 Contact device for low voltage vacuum contactors SU970645A1 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DD19954977A DD131426B1 (en) 1977-06-17 1977-06-17 SWITCH ASSEMBLY FOR LOW VOLTAGE VACUUM SHOULDERS

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU970645A1 true SU970645A1 (en) 1982-10-30

Family

ID=5508773

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU787770204A SU970645A1 (en) 1977-06-17 1978-05-25 Contact device for low voltage vacuum contactors

Country Status (9)

Country Link
AT (1) AT374964B (en)
BG (1) BG32824A1 (en)
CS (1) CS226755B1 (en)
DD (1) DD131426B1 (en)
DE (1) DE2815059C2 (en)
HU (1) HU180227B (en)
PL (1) PL118529B1 (en)
SU (1) SU970645A1 (en)
YU (1) YU40916B (en)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3150973A1 (en) * 1981-12-23 1983-06-30 Calor-Emag Elektrizitäts-Aktiengesellschaft, 4030 Ratingen Vacuum power circuit breaker
DE3304803A1 (en) * 1983-02-11 1984-08-16 Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München Vacuum switch, especially a medium-voltage load-interruptor switch
DE4447391C1 (en) * 1994-12-23 1996-06-05 Siemens Ag Vacuum switch
DE102008031472B4 (en) * 2008-07-02 2010-05-06 Siemens Aktiengesellschaft Vacuum interrupter
DE102018212953A1 (en) * 2018-08-02 2020-02-06 Siemens Aktiengesellschaft Locking contact system

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3612795A (en) * 1969-01-09 1971-10-12 Westinghouse Electric Corp Shielding arrangements for vacuum-type circuit interrupters of the two-contact type
US3670129A (en) * 1970-08-17 1972-06-13 Westinghouse Electric Corp Electrical contact members
DD96801A1 (en) * 1971-11-27 1973-04-12

Also Published As

Publication number Publication date
CS226755B1 (en) 1984-04-16
HU180227B (en) 1983-02-28
DE2815059A1 (en) 1978-12-21
PL118529B1 (en) 1981-10-31
DD131426B1 (en) 1980-01-30
AT374964B (en) 1984-06-25
ATA258478A (en) 1983-10-15
DD131426A1 (en) 1978-06-21
DE2815059C2 (en) 1982-12-02
BG32824A1 (en) 1982-10-15
PL207656A1 (en) 1979-04-09
YU123078A (en) 1982-06-30
YU40916B (en) 1986-08-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3980850A (en) Vacuum interrupter with cup-shaped contact having an inner arc controlling electrode
US3071667A (en) Vacuum-type circuit interrupter
US3185800A (en) Vacuum type circuit interrupter with improved vapor-condensing shielding
EP3378084B1 (en) Maximizing wall thickness of a cu-cr floating center shield component by moving contact gap away from center flange axial location
US3798484A (en) Series multiple break vacuum arc discharge devices
US3889080A (en) Vacuum interrupter shield protector
US3366762A (en) Arc controlling electrodes for switches and gaps
SU970645A1 (en) Contact device for low voltage vacuum contactors
US3683138A (en) Vacuum switch contact
US3792214A (en) Vacuum interrupter for high voltage application
US3014110A (en) Alternating current vacuum circuit interrupter
US1893887A (en) Electron tube
US4020304A (en) Two-material vapor shield for vacuum-type circuit interrupter
US2892911A (en) Vacuum-type circuit interrupter
US3845262A (en) Contact structures for vacuum-type circuit interrupters having cantilevered-supported annularly-shaped outer arc-running contact surfaces
US3920942A (en) Arc-shield arrangement in a vacuum power circuit breaker
US3612795A (en) Shielding arrangements for vacuum-type circuit interrupters of the two-contact type
US2972032A (en) Vacuum interrupter
US4128748A (en) High-current vacuum switch with reduced contact erosion
US4797522A (en) Vacuum-type circuit interrupter
US3270172A (en) Switch having an arc stabilizing electrode
US4574169A (en) Bimetallic arc shield
CN100576401C (en) electrical switchgear
US3281563A (en) Vacuum switch having an improved electrode tip
US4063126A (en) Vacuum arc discharge device with tapered rod electrodes