Высоковольтный вакуумный переключатель

Высоковольтный вакуумный переключатель

Реферат

 

Использование: изобретение относится к конструкции высоковольтного вакуумного переключателя поляризованного типа (с магнитной "защелкой"), предназначенного для коммутации без нагрузки мощных высокочастотных цепей. Сущность изобретения: электромагнит в переключателе расположен перпендикулярно продольной оси его вакуумной переключающей части с обеспечением перемещения сердечника электромагнита перпендикулярно к ней в плоскости, совпадающей с направлением перемещения подвижного контакта при замыкании им цепи на неподвижные контакты. Механизмы регулирования контактного нажатия выполнен в виде двух резьбовых втулок из магнитомягкого металла, например, низкоуглеродистой стали, расположенных аксиально по центру оснований корпуса электромагнита и жестко закрепленных в них соосно с сердечником с двух его противоположных торцов. 3 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к электротехнике, а именно, к высоковольтным вакуумным переключателям (выключателям, реле) с электромагнитной системой управления с поляризующими постоянными магнитами, предназначенным для коммутации мощных высоковольтных высокочастотных электрических и радиотехнических цепей.

Вакуумный переключатель может быть использован в стационарной, передвижной и бортовой электротехнической и радиотехнической аппаратуре для подключения источников питания и нагрузок; для переключения антенных цепей, резонансных контуров и отводов катушки высокочастотного контура; для коммутации между радиопередатчиками и радиоприемника; для подключения и отключения конденсаторов в высоковольтных цепях, антенно-согласующих устройствах, фильтрах подавления гармоник и т.д.

Известные вакуумные переключатели и вакуумные реле на переключение с электромагнитом поляризованного типа, предназначенные для указанных выше целей, имеют ряд существенных недостатков.

В вакуумном переключателе, описанном в [1] поляризующие постоянные магниты закреплены непосредственно на высоковольтных выводах, а обмотка управления электромагнита расположена коаксиально на внешней поверхности цилиндрической части оболочки из стекла. Поэтому поляризующий магнитный поток его электромагнитной системы управления замыкается через длинные воздушные промежутки, наличие которых ведет к значительному магнитному сопротивлению и большим потокам рассеивания энергии магнитного поля. Это существенно снижает величину энергии постоянного магнита по удержанию подвижного контакта в каждом из крайних его положений. Вследствие отмеченного, переключатель имеет низкую надежность работы при воздействии механических нагрузок, что проявляется в размыкании цепи замкнутых контактов. Наряду с отмеченным недостатком, переключатель имеет большие габариты из-за расположения обмотки управления концентрично на оболочке, а постоянных магнитов непосредственно на высоковольтных выводах, т.е. за счет неоптимальной конструкции его электромагнитной системы управления.

Снижение потоков рассеивания магнитного поля и уменьшение массогабаритных характеристик обеспечено в конструкциях вакуумных реле на переключение, предложенных в [2, 3] Достигнуто это выполнением их поляризованных электромагнитов в виде самоэкранирующейся (броневой) конструкции. Однако и в этих вакуумных реле проблема существенного повышения надежности работы в условиях воздействия механических нагрузок не была решена.

В вакуумном реле, описанном в [2] обусловлено это большими силами трения в паре вращения ось якорь (сердечник) электромагнита, из-за соприкосновения их под большим давлением от непрерывного воздействия силы притяжения постоянного магнита, что существенно снижает передаваемое усилие подвижному контакту. В результате снижается контактное нажатие, а следовательно, и токопропускная способность данного реле в условиях воздействия механических нагрузок. Снижению контактного нажатия способствует всегда имеющее место отклонение плоскости перемещения (вращения) якоря электромагнита от плоскости перемещения подвижного контакта при замыкании его на неподвижные контакты, а также гарантированные лифты в подвижных сочленениях: ось якорь, якорь подвижный контакт.

В отличие от вакуумного реле [2] в вакуумном переключателе [3] сердечник совершает линейное перемещение по его продольной оси, а преобразование осевого перемещения сердечника во вращательное перемещение подвижного контакта происходит за счет многоступенчатого подвижного соединения упругого поводка сложной формы с взаимодействующими с ним при срабатывании элементами. При этом подвижность в соединениях обеспечивается наличием гарантированных зазоров (люфтов) между сопрягаемыми поверхностями в местах сочленения поводка со скобой, поводка с выступом на корпусе и зажимом, кольцевой части поводка с изолятором подвижного контакта. Это, в совокупности с увеличением зазоров в подвижных соединениях за счет паразитных люфтов, из-за допусков при изготовлении деталей и узлов и износа сопрягаемых поверхностей деталей при срабатывании из-за трения, и исключительной сложности обеспечения повторяемости размеров поводка такой конструкции, снижает контактное нажатие.

Общим недостатком рассмотренных выше конструкций вакуумного реле и вакуумного переключателя является невозможность компенсации "паразитных" люфтов в подвижных соединениях и неуправляемого изменения длин межконтактного зазора и рабочего хода якоря (сердечника) электромагнита, обусловленных допусками на изготовление деталей и узлов вакуумной переключающей части (вакуумного блока) и электромагнита, из-за отсутствия в их конструкциях регулировочных элементов для установления оптимального контактного нажатия на каждый из неподвижных контактов. Следствием изложенного является снижение токопропускной способности и надежности работы таких приборов в условиях воздействия механических нагрузок и низкая стабильность их срабатывания при длительной коммутации.

Ближайшим техническим решением является конструкция вакуумного переключателя, описанная в [4] Сущность предложенного в [4] решения состоит в том, что повышение надежности работы переключателя с замкнутыми контактами при воздействии ускорений механических нагрузок и стабильности его параметров срабатывания достигнуто за счет снабжения переключателя механизмом двойного регулирования контактного нажатия подвижного контакта на каждый из неподвижных контактов в отдельности. Выполнен он в виде резьбовой регулировочной втулки из магнитомягкого металла, которая после регулировки контактного нажатия жестко крепится в основании корпуса электромагнита и одновременно служит ограничителем хода сердечника в верхнем его положении, и стержня из диамагнитного металла, который жестко крепится одним концом соосно в сердечнике, а вторым концом соединен с помощью резьбы с держателем изолятора и жестко крепится к держателю после завершения регулировки контактного нажатия у второй пары контактов. Оптимальная величина контактного нажатия обеспечивается при сборке: на нижний неподвижный контакт регулировкой положения подвижного контакта путем осевого перемещения держателя изолятора по резьбовой части диамагнитного стержня; а на верхний неподвижный контакт регулировкой положения подвижного контакта с помощью изменения верхней границы расположения сердечника путем осевого перемещения резьбовой регулировочной втулки в основании электромагнита. Однако и эта конструкция, наряду с рассмотренными выше, имеет присущий им общий существенный недостаток, который состоит в следующем. Известно, что после механической обработки, пайки и сварки в деталях и узлах приборов есть остаточные механические напряжения. При вакуумно-термической обработке они вызывают неуправляемое изменение межконтактного и рабочего магнитного зазоров у вакуумных переключателей (выключателей, реле). Наблюдается это также и при сварке узлов в прибор. В результате имеет место уход установленного при сборке контактного нажатия у рассмотренных выше приборов, а следовательно, снижается надежность их работы в условиях воздействия механических нагрузок и стабильность их характеристик. Компенсировать изменения контактного нажатия в указанных приборах после их сборки, заварки (герметизации и вакуумно-термической обработки) не представляется возможным, поскольку отсутствует доступ к контактам и подвижным элементам электромагнита.

Таким образом, в рассмотренных выше конструкциях вакуумных переключателей (вакуумных реле на переключение) с электромагнитом поляризованного типа не решена радикально проблема стабилизации параметров и обеспечения надежной их работы в условиях воздействия механических нагрузок.

Сущность изобретения заключается в том, что вакуумный переключатель, содержащий укрепленные в вакуумированной камере на вводах два неподвижных контакта, расположенный в зазоре между ними средний подвижный контакт, укрепленный на гибком элементе, в совокупности образующие вакуумную переключающую часть, механически связанную через изолятор подвижно с втяжным сердечником из магнитомягкого металла, управляемым электромагнитом поляризованного типа со встроенным механизмом регулирования контактного нажатия, отличается тем, что электромагнит в нем расположен перпендикулярно продольной оси вакуумной переключающей части с возможностью перемещения сердечника перпендикулярно к продольной оси вакуумной переключающей части в плоскости, совпадающей с направлением перемещения подвижного контакта при замыкании им цепи на неподвижные контакты, а механизм регулирования контактного нажатия выполнен в виде двух резьбовых втулок из магнитомягкого металла, например, из низкоуглеродистой стали, расположенных аксиально по центру оснований корпуса электромагнита и жестко закрепленных в них соосно с сердечником с двух его противоположных торцов, при этом подвижное соединение сердечника с вакуумной переключающей частью выполнено с помощью поводка в форме прямого стержня, ось которого расположена в плоскости перемещения подвижного контакта перпендикулярно оси сердечника и соосно с продольной осью вакуумной переключающей части, причем поводок одним концом жестко закреплен в сердечнике на равном расстоянии от его торцов, а свободный конец поводка подвижно сочленен с держателем изолятора через втулку из твердого металла, отверстие в которой выполнено по диаметру поводка и сферически скруглено по всему контуру.

Сопоставительный анализ с известными техническими решениями [1-3] в том числе и с наиболее близким аналогом [4] позволяют сделать вывод, что заявляемый высоковольтный вакуумный переключатель отличается тем, что у него электромагнит расположен перпендикулярно продольной оси вакуумной переключающей части с возможностью перемещения сердечника перпендикулярно к продольной оси вакуумной переключающей части в плоскости, совпадающей с направлением перемещения подвижного контакта при замыкании им цепи на неподвижные контакты, а механизм регулирования контактного нажатия выполнен в виде двух резьбовых втулок из магнитомягкого металла, например из низкоуглеродистой стали, расположенных аксиально по центру оснований корпуса электромагнита и жестко закрепленных в них соосно с сердечником с двух его противоположных торцов, пир этом подвижное соединение сердечника с вакуумной переключающей частью выполнено с помощью поводка в форме прямого стержня, ось которого расположена в плоскости перемещения подвижного контакта перпендикулярно оси сердечника и соосно с продольной осью вакуумной переключающей части, причем поводок одним концом жестко закреплен в сердечнике на равном расстоянии от его торцов, а свободный конец поводка подвижно сочленен с держателем изолятора через втулку из твердого металла, отверстие в которой выполнено по диаметру поводка и сферически скруглено по всему контуру. Таким образом, заявляемый высоковольтный вакуумный переключатель соответствует критерию изобретения "новизна". Анализ известных технических решений в исследуемой области электротехники [1-4] позволяет сделать вывод об отсутствии в них признаков, сходных с существенными отличительными признаками в заявляемом высоковольтном вакуумном переключателе, и признать заявляемое техническое решение соответствующим изобретательскому уровню.

Совокупность перечисленных выше существенных признаков заявляемого изобретения обеспечивает достижение технического результата, который состоит в следующем. Расположение в предлагаемом вакуумном переключателе электромагнита перпендикулярно продольной оси вакуумной переключающей части с возможностью перемещения сердечника перпендикулярно к продольной оси вакуумной переключающей части в плоскости, совпадающей с направлением перемещения подвижного контакта при замыкании им цепи на неподвижные контакты, устранило недостатки, имеющиеся при соосном расположении электромагнита и вакуумной переключающей части [2 4] Достигается это за счет устранения расхода энергии магнитного поля на преодоление сил трения в подвижных сочленениях (ось сердечник и многоступенчатой передачи движения подвижному контакту, в случае наличия поводка сложной конфигурации), и потерь магнитного потока на рассеивание в "паразитных" магнитных зазорах, изменяющихся в сторону увеличения после вакуумно-термической обработки из-за остаточных напряжений в деталях, паяных и сварных швах. В совокупности отмеченное повышает надежность работы переключателя в условиях воздействия ускорения механических нагрузок. Этому способствует и устранение в предложенной конструкции заклинивания в подвижных сочленениях, поскольку в ней отсутствует подвеска сердечника на оси и передача движения подвижному контакту с помощью многоступенчатой передачи и поводка сложной конфигурации, а сердечник по направляющей втулке перемещается не в вакууме, где трение скольжения чрезвычайно велико, а при атмосферном давлении. Отметим также, что благодаря изложенному снижен ход сердечника для обеспечения надежного замыкания подвижного контакта на неподвижные. В результате повышено быстродействие переключателя без увеличения массы, габаритов и мощности его электромагнита.

Снабжение электромагнита переключателя двумя резьбовыми втулками из магнитомягкого металла и расположение их с двух противоположных сторон относительно торцов сердечника обеспечивает получение при регулировке оптимальной и одинаковой величины контактного нажатия на каждый из неподвижных контактов у всех изготавливаемых в производстве переключателей. Важно, что достигается это в собранном вакуумном переключателе, т.е. когда вакуумный блок жестко состыкован с электромагнитом и отрицательное влияние на величину отклонения контактного нажатия от оптимального значения оказывает вся совокупность допусков изготовления деталей и узлов. Устранение отрицательного влияния этих допусков и установление оптимального контактного нажатия на каждый из неподвижных контактов обеспечивается регулировкой местоположения каждой из втулок относительно сопредельных торцов сердечника, так как за счет этого ход сердечника от его среднего положения до каждой втулки увеличивается или уменьшается. Достигнуть этого же в конструкции переключателя при расположении регулировочных элементов в вакууме [4] не представляется возможным, поскольку после вакуумно-термической обработки в ней нет доступа к регулировочным элементам. Обеспечение оптимального и одинакового контактного нажатия на каждый из неподвижных контактов способствует повышению надежности работы вакуумного пеpеключателя в условиях воздействия ускорения механических нагрузок, стабилизирует контактное сопротивление, параметры срабатывания и температуру перегрева контактов при пропускании через них тока высокой частоты.

Выполнение механизма регулировки в виде двух резьбовых втулок из магнитомягкого металла, расположенных вне вакуумированной оболочки, обеспечивает плавную регулировку хода сердечника и заданную точность выставления оптимального контактного нажатия на каждый из неподвижных контактов после вакуумно-термической обработки, т.е. с компенсацией изменений межконтактного и рабочего магнитного зазоров из-за остаточных механических напряжений в деталях и узлах. В результате повышается надежность работы переключателя при сохранении тяговых хаpактеристик его электромагнита. Кроме того, упрощается процесс установления и контроля непосредственно при сборке величины контактного нажатия каждого переключателя после его вакуумно-термической обработки. Жесткое закрепление резьбовых втулок в основании из магнитомягкого металла соосно с сердечником с двух его противоположных тоpцов исключает возможность изменения установленного пpи pегулиpовке контактного нажатия, что сохpаняет стабильными паpаметры сpабатывания и повышает тем самым надежность pаботы переключателя в условиях воздействия механических нагрузок и при длительной коммутации. Этому же способствует и выполнение втулок из магнитомягкого металла, поскольку благодаря этому обеспечивается замкнутая цепь магнитопровода электромагнита.

Сочленение электромагнита с вакуумной переключающей частью (блоком) поводком в форме круглого стержня и расположение оси поводка в плоскости перемещения подвижного контакта перпендикулярно оси сердечника и соосно с продольной осью вакуумного переключающего блока (при среднем положении подвижного контакта) существенно упростило конструкцию и процесс сочленения вакуумного переключающего блока с электромагнитом. В совокупности с жестким закреплением поводка в сердечнике на равном расстоянии от его торцов это обеспечило симметричность хода сердечника относительно продольной оси переключателя и минимальную величину его, необходимую для компенсации гарантированного зазора между поверхностью поводка и отверстия во втулке держателя изолятора. Выполнение сферической поверхности по контуру отверстия во втулке держателя изолятора или на конце поводка обеспечило высокую подвижность соединения при минимальном гарантированном зазоре между соприкасающимися поверхностями поводка и втулки. Малый износ этих поверхностей вследствие обеспечения между ними при указанном исполнении трения качения вместо трения скольжения и выполнения поводка и втулки из твердого металла, обеспечило стабильность характеристик срабатывания и контактного сопротивления при длительной коммутации.

Таким образом, совокупность отмеченных выше признаков позволяет получить технический эффект, состоящий в устранении: расхода энергии магнитного поля на преодоление сил трения в подвижных сочленениях, потерь магнитного потока на рассеивание в "паразитных" магнитных зазорах и заклинивания в подвижных сочленениях; в снижении хода сердечника и повышении быстродействия; в устранении отрицательного влияния на надежность работы допусков изготовления деталей и узлов, а так же в компенсации изменения межконтактного и рабочего магнитного зазоров после вакуумно-термической обработки. В итоге повышена надежность работы переключателя в условиях воздействия ускорений механических нагрузок и при длительной коммутации, стабилизированы параметры срабатывания, контактное сопротивление и температура перегрева контактов без увеличения его массы и габаритов.

На фиг. 1 изображен общий вид предлагаемого высоковольтного вакуумного переключателя; на фиг. 2 то же, сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 сечение Б-Б на фиг. 1.

Возможность осуществления изобретения подтверждается представлением конструкции переключателя во взаимосвязи входящих в него элементов. Вакуумный переключатель состоит из вакуумного переключающего блока и электромагнитной системы управления поляризованного типа (с магнитной "защелкой") с втяжным сердечником.

Вакуумный переключающий блок состоит из трех одинаковых соосно расположенных керамических цилиндров 1 3, между которыми расположены медные тонкостенные выводы 4 и 5 неподвижных и вывод 6 подвижного контактов, вакуумплотно припаянные к торцовым поверхностям керамических цилиндров. Выводы 4 и 5 неподвижных контактов выполнены за одно целое с неподвижными контактами 7 и 8 для уменьшения сопротивления токопрохождению и снижения нагрева. С этой же целью они выполнены из немагнитного высокопроводящего металла. В случае необходимости дополнительного демпфирования, неподвижные контакты 7 и 8 могут быть выполнены отдельно от вывода из термоупругого немагнитного металла (например молибдена) и механически прочно и электрически надежно соединены с выводами 4 и 5 с помощью пайки, сварки и др. В зазоре между неподвижными контактами 7 и 8 расположен цилиндрический подвижный контакт 9 из молибдена или другого немагнитного высокопроводящего металла, который вакуумплотно спаян с мембраной 10 из молибдена или другого немагнитного высокопроводящего термоупругого металла. Вместо мембраны может быть использован и сильфон, особенно в случае необходимости повышения количества коммутационных операций. Выходящий из мембраны конец подвижного контакта 9 механически прочно спаян с изоляционным стержнем 11 из керамики, с которым также механически прочно спаян держатель 12 изоляционного стержня 11. В отверстии его свободного конца с помощью пайки жестко закреплена втулка 13 из твердого металла, внутренняя поверхность отверстия в которой выполнена сферической.

К нижнему торцу керамического цилиндра 3 механически прочно прикреплено переходное кольцо 14, которое служит для скрепления вакуумного переключающего блока (вакуумной переключающей части) с электромагнитной системой управления. На кольце 14 с помощью пайки механически прочно закреплен фланец 15, служащий для крепления переключателя на рабочем месте в аппаратуре. К торцу вывода 4 вакуумплотно припаяна заглушка 16, пайка которой для снижения термических напряжений в зоне спая производится либо с применением компенсационного кольца 17 из молибдена или керамики, либо с утончением вывода в зоне спая. Для сохранения и поддержания в объеме переключателя рабочего давления в течении заданного срока службы и хранения переключатель снабжен нераспыляемым газопоглотителем 18. Он крепится либо на заглушке 16, либо на неподвижных контактах. Последнее предпочтительнее, ибо его поглотительная способность повышается с увеличением температуры, из-за нагрева контактов пропускаемым током высокой частоты. При использовании штенгельной откачки в центре заглушки 16 припаивается вакуумплотно штенгель 19, который по завершению вакуумно-технологической обработки вакуумплотно пережимается, а затем закрывается защитным колпачком 20.

Электромагнитная система управления включает цилиндр 21, с которым механически прочно (сваркой, пайкой и др.) скреплен цилиндрический корпус 22 электромагнита из магнитомягкого металла, например, из низкоуглеродистой стали, ось которого расположена в плоскости перемещения подвижного контакта, причем сам корпус 23 расположен симметрично относительно продольной оси вакуумной переключающей части. Соединенный подвижно верхним концом с минимальным гарантированным зазорам со втулкой 13, поводок 23 жестко скреплен (пайкой, сваркой и т.д.) с сердечником 24 из магнитомягкого металла и расположен симметрично относительно его торцов. При этом, в среднем (нейтральном) положении сердечника 24, поводок 23 расположен соосно с продольной осью вакуумного переключающего блока. Ограничение хода сердечника 24 с каждой из сторон обеспечено резьбовыми втулками 25 и 26 из магнитомягкого металла. Регулировка хода сердечника 24 в каждую из сторон, а следовательно, и величины контактного нажатия в каждой из пар замкнутых контактов, обеспечивается ввинчиванием или вывинчиванием втулок 25 и 26 по центру оснований 27 и 28 из магнитомягкого металла. Основания 27 и 28 жестко скреплены (пайкой, сваркой и др.) с корпусом электромагнита 22. После регулировки местоположения втулок 25 и 2, для обеспечения оптимального контактного нажатия на каждый из неподвижных контактов, они жестко (сваркой и др.) закрепляются в основаниях 27 и 28. Для обеспечения перемещения сердечника 24 строго перпендикулярно продольной оси вакуумного переключающего блока и в плоскости перемещения подвижного контакта, сердечник 24 помещен в направляющую втулку 29 из немагнитного металла (латунь и др.). На внешней поверхности втулки 29 строго посередине и диаметрально противоположно закреплены два постоянных магнита 30 и 31 в форме секторов с радиальным направлением силовых линий магнитного поля) с радиальным намагничиванием). По обе стороны от постоянных магнитов 30 и 31 расположены обмотки управления 32 и 33, намотанные на каркасы 34 и 35 таким образом, что при подаче напряжения питания в них создается управляющий магнитный поток, противоположно направленный поляризующему магнитному потоку постоянных магнитов 30 и 31. Каждая из обмоток (или совместно) закрыта охранным цилиндром 36 из изоляционного материала. Распайка провода обмоток выполнена на вывода 37 изолятора 38. Для обеспечения перемещения поводка 23 совместно с сердечником 24 в плоскости перемещения подвижного контакта, в корпусе 22, втулке 29 и цилиндре 36 выполнен продольный паз в плоскости перемещения подвижного контакта, длина которого больше максимального перемещения поводка 23 с сердечником 24 в каждую из сторон, а ширина его больше диаметра поводка 23 или держателя 12.

При сочленении вакуумного переключающего блока с электромагнитной системой управления поводок 23 входит в отверстие втулки 14 с минимальным гарантированным зазором, что в совокупности с выполнением сферической поверхности в отверстии втулки 14 или на конце поводка 23, обеспечивает высокую степень подвижности соединения с минимальным "паразитным" люфтом и незначительным износом сопрягаемых поверхностей при длительной коммутации, поскольку при этом имеет место трение качения (а не скольжения) поверхностей из твердых металлов упомянутых элементов. После сочленения вакуумной переключающей части и электромагнитной системы управления переходное кольцо 23 и цилиндр 21 жестко скрепляют между собой, например, с помощью сварки, а затем с помощью регулировки положения втулок 25 и 26 устанавливают требуемое контактное нажатие последовательно сначала на один, а затем на другой неподвижный контакты. По завершении регулировки втулки 25 и 26 жестко (например, с помощью сварки) скрепляют с основаниями электромагнита 27 и 28.

Переключатель имеет дистанционное импульсное управление, с фиксацией подвижного контакта в каждом из крайних положений постоянными магнитами. Благодаря этому он потребляет электроэнергию на управление кратковременно только в момент срабатывания. В исходном состоянии подвижный контакт 9 замкнут на один (любой) из неподвижных контактов, например верхний неподвижный контакт 8. В этом случае ток высокой частоты проходит с вывода 4 на неподвижный контакт 8 и далее на подвижный контакт 9, а затем на вывод 6. В этом исходном положении основной поляризующий магнитный поток постоянных магнитов замкнут по следующему пути: постоянные магниты 30 и 31, часть сердечника 24, прилегающая к втулке 26, втулка 26, основание 28, корпус 22 и далее постоянные магниты 30 и 31.

Переключатель работает следующим образом. Для переключения подвижного контакта 9 на нижний неподвижный контакт 7 на обмотку управления 33 подается управляющий импульс напряжения с полярностью, создающей в обмотке управления магнитный поток, противоположно направленный магнитному потоку постоянного магнита в данной ветви. При достижении в магнитной цепи данной ветви равенства поляризующего и управляющего потоков, за счет магнитного потока постоянных магнитов во второй ветви и мгновенного перераспределения основного магнитного потока постоянных магнитов на вторую ветвь, сердечник 24 перебрасывается во второе устойчивое состояние ко второй втулке 25 и в ту же сторону перемещается жестко связанный с сердечником 24 поводок 23. При своем движении конец поводка 23, перекатываясь по сферической поверхности втулки 13, заставляет перемещаться держатель 12 в той же плоскости. За счет прогиба при этом мембраны 10 движение от держателя 13 через изолятор 11 передается подвижному контакту 9 до замыкания его на неподвижный контакт 7. Кинематическая схема взаимодействующих при коммутации подвижных элементов подбирается таким образом, что замыкание контактов происходит несколько раньше, чем сердечник 24 достигает торцовой поверхности втулки 25. При дальнейшем движении сердечника 24 до упора на втулку 25 создается нужное контактное нажатие. Для возвращения подвижного контакта 9 к верхнему неподвижному контакту 8, напряжение соответствующей полярности и величины падают на обмотку 32.

Формула изобретения

1. Высоковольтный вакуумный переключатель, содержащий в укрепленной камере на вводах два неподвижных контакта, расположенный между ними средний подвижный контакт, укрепленный на гибком элементе, образующие в совокупности вакуумную переключающую часть (блок), механически связанную через изолятор подвижно с втяжным сердечником из магнитомягкого металла, управляемым электромагнитом поляризованного типа с встроенным механизмом регулирования контактного нажатия, отличающийся тем, что электромагнит расположен перпендикулярно продольной оси вакуумной переключающей части с возможностью перемещения сердечника перпендикулярно ее продольной оси в плоскости, совпадающей с направлением перемещения подвижного контакта при замыкании им цепи на неподвижные контакты.

2. Переключатель по п.1, отличающийся тем, что механизм регулирования контактного нажатия выполнен в виде двух резьбовых втулок из магнитомягкого металла, например из низкоуглеродистой стали, расположенных аксиально по центру оснований корпуса электромагнита и жестко закрепленных в них соосно с сердечником с двух его противоположных торцов.

3. Переключатель по п.1, отличающийся тем, что подвижное сочленение сердечника с вакуумной переключающей частью выполнено с помощью поводка в форме прямого стержня, ось которого расположена в плоскости перемещения подвижного контакта перпендикулярно оси сердечника и соосно с продольной осью вакуумной переключающей части.

4. Переключатель по пп.1 и 2, отличающийся тем, что поводок одним концом жестко закреплен в сердечнике на равном расстоянии от его торцов, а свободный его конец подвижно сочленен с держателем изолятора через втулку из металла, отверстие в которой выполнено по диаметру поводка и сферически скруглено по всему контуру.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3