HU216562B - Árammegszakító kapcsolóberendezésekhez - Google Patents

Abstract

A találmány tárgya kettős árammegszakító eszköz, melykapcsőlóberendezés, példáűl egy védőkapcsőló vagy túláramkapcsőlóházának (5) megszakítókamrájában van elhelyezve, mely legalább egy rgzített érintkezővel együtt működő mőzgóérintkezőt főglal magába.Iőnmentesítő hasítólemezekkel (83) társítőtt íveltérítő lemez (3) vanlényegében U alakban kialakítva, amely V alakú vagy Y alakú bev gással(36) van ellátva, amelybe az állóérintkező van behelyezve. Azállóérintkező rögzített érintkezőtartót (10) és érintkezőpőgácsát (11)főglal magában, és az állóérintkező-tartó (10) egy tömör sí darab,mely nincs meghajlítva. ŕ

Description

A találmány tárgya árammegszakító kapcsolóberendezésekhez, különösen védőkapcsolókhoz vagy túláramkapcsolókhoz. A találmány szerinti árammegszakító egy kettős áramú megszakító, mely a kapcsolóberendezés, különösen védőkapcsoló vagy túláramkapcsolók házának megszakítókamrájában van elhelyezve. Ez az árammegszakító mozgó érintkezőhidat foglal magában, az egyes érintkezők érintkezőpogácsákkal rendelkeznek, melyek a rögzített érintkezőtartón lévő érintkezőpogácsákkal működnek együtt, az érintkezőhíd és az álló és mozgó érintkezőpogácsákon keresztülhaladó tengely mentén haladó mozgással mozognak, és ionmentesítő hasítólemezekkel vannak társítva. Tartalmaz továbbá egy hajlított íveltérítő lemezt, mely U alakú, és tömör alsó lemezt, és az alsó lemezzel lényegében párhuzamos felső lemezt foglal magában, melyek hidakkal vannak egymással összekapcsolva, a felső lemez a rögzített érintkezőpogácsa körül kialakított V alakú vagy Y alakú kivágással rendelkezik, mely a rögzített érintkezőtartó és az érintkezőhíd között van elhelyezve, amikor az érintkezők zárva vannak.

Az FR-A 2 378 344 lajstromszámú szabadalmi leírásban egy olyan U alakú biztosító-kiolvadórészt írnak le, mely villamosán és mechanikusan össze van kötve az U alakú, rögzített érintkezőtartóval. Egy J alakú vagy U alakú érintkezőtartó alkalmazása megnöveli a pólus megszakítási teljesítményét, azaz azt a maximális áramot, melyet adott feszültség mellett meg tud szakítani. Másrészt ez az alak csökkenti azt a legnagyobb áramot, melyet adott feszültségnél el tud viselni, és hogy ezt a csökkenést a lehető legkisebb értékűre korlátozzák, az áramvonalnak olyan egyenesnek kell lennie, amennyire csak lehetséges, hogy korlátozzák a taszító hatást.

A GB-A 2163 293 lajstromszámú szabadalmi leírásban egy olyan egyetlen megszakítós eszközt írnak le, mely magában foglal egy mozgó érintkezőhidat, mely forog, továbbá egy rögzített érintkezőtartóval társított íveltérítőt, mely lapos lehet, és végül ionmentesítő és hasítólemezeket.

Találmányunk elé azt a célt tűztük ki, hogy az érintkezők szétnyílásakor az érintkezőpogácsák között fellépő ívet elmozdítsuk oly módon, hogy az ív végei közötti távolságot kisebbre alakítjuk ki, mint az érintkezőpogácsák közötti távolság azok nyitott helyzetében. Ezt a célt úgy éljük el, hogy a mozgó híd végénél egy szarv alakot képezünk ki, és a terelőlemez felső részét annak alsó részéhez képest megdöntjük. Annak ellenére azonban, hogy ez az eszköz, melyet abból a célból alakítottunk ki, hogy az ív végei közötti távolság kisebb legyen az érintkezőpogácsák között azok nyitott állapotában mérhető távolságnál, az ívet elmozdítja, azt nem nyújtja meg, mielőtt azt az íveltérítő lemezek között felhasítjuk; az ív elmozdításához szükséges időt veszteségi időnek lehet tekinteni például az ív lehűtése tekintetében. Tehát a megszakítás többé nem az ezüstpogácsáknál fog megtörténni, hanem a réz vagy acélrészeknél, melyek gyorsabban tönkremennek, és így csökken az eszköz élettartama. Továbbá az ilyen típusú eltérítőlemezzel rendelkező eszköz teljes mérete túlságosan nagy.

A találmány szerint azt javasoljuk, hogy az érintkezők zárásakor fellépő taszítást azzal korlátozzuk, hogy kombináljuk egymással az U alakú íveltérítő lemezt és egy, az íveltérítő lemezzel villamosán és mechanikusan összekötött sík érintkezőtartót. A találmány szerinti eszköz geometriai elrendezése olyan lesz, hogy az ív végei közötti távolság legalább egyenlő lesz az érintkező nyitási távolságával, és ennek következtében elkerüljük az ív túl korai elmozdítását és annak azonnali meghosszabbodását. A meghosszabbodás nélküli elmozdítás szintén időveszteségnek tekinthető. Az ívet gyorsan kihúzzuk az ionmentesítő lemezek irányába, ahol azt felhasítjuk, és ennek eredményeképp a megszakítás jobb és gyorsabb lesz. A találmány szerinti eszköz alkalmazásával kapott eredmények továbbá azt is mutatják, hogy az érintkezőpogácsák egyenletesen kopnak, és a megszakítás gyorsabb lesz, és kevés számú nullaátmenet lép fel az áramban, miután az érintkezők szétváltak. A találmány szerint továbbá javaslatot teszünk a szerelőlemezt és a rögzített érintkezőtartót tartalmazó szerelvény mechanikai szilárdságának és hőellenálló képességének javítására is. Végül ennél az elrendezésnél az ívkamra külső méretei kisebbek lesznek, csökken az egységnyi termékre eső anyagköltség is.

A kitűzött célt tehát a találmány szerint egy olyan árammegszakító kialakításával értük el, melynek új jellemzője, hogy a rögzített érintkezőtartó sík, tömör részből áll, mely nincs meghajlítva, és amely az íveltérítő lemez alsó lemezének felső felületén nyugszik, az íveltérítő lemez felső lemeze és az ionmentesítő hasítólemezek párhuzamosak az érintkezőhíd síkjával.

A találmány előnyös kiviteli változatánál

- az íveltérítő lemez alsó lemeze sík;

- a rögzített érintkezőtartó az íveltérítő lemez alsó lemezéhez van hozzáerősítve;

- az íveltérítő lemez egyetlen ferromágneses fémből készült lemezből kivágással és hajlítással van kialakítva;

- az íveltérítő lemez felső lemeze nem érintkezik az érintkezőtartóval, úgy, hogy az íveltérítő lemez teljes hosszúsága mentén egy szigetelőteret határol;

- az íveltérítő lemezben lévő V vagy Y alakú zárt kivágás egy bevágás, mely a házhoz közel a felső lemez éle felé összetartó körvonalat képez;

- az ionmentesítő lemezek azok közé a lemezek közé vannak beszerelve, melyekhez hozzá vannak erősítve;

- az ionmentesítő hasítólemezek a lemezek közül végükkel szabadon kinyúlnak.

A találmány szerinti árammegszakítót az alábbiakban kiviteli példa kapcsán, a mellékelt rajzra való hivatkozással ismertetjük részletesebben, ahol az

1. ábra a találmány szerinti eszköz P-P’ szimmetriasíkjában felvett metszete, zárt érintkezőkkel; a

2. ábra a találmány szerinti eszköz P-P' szimmetriasíkjában felvett metszete nyitott érintkezőkkel; a

3. ábra az eszköz felülnézete; a

4. ábra a terelőlemez és az azzal társított állóérintkező nézeti képe; az

HU 216 562 Β

5. ábra a terelőlemez és az azzal társított állóérintkező alulnézete; a

6. ábra a terelőlemez és az azzal társított állóérintkező egy más kiviteli változatának a nézeti rajza.

Az árammegszakító eszköz egy kapcsolóberendezés, például egy olyan kontaktor vagy védőkapcsoló egy része, melynek legalább egy pólusa van, és pólusonként legalább két érintkezője. A rajzok egyszerűsítése érdekében ennek az eszköznek csak a felét ábrázoljuk. Az eszköz 5 szigetelőház megszakítókamrájában van elhelyezve, és 2 érintkezőtartóra felszerelt mozgó 20 érintkezőhidat foglal magába.

A mozgó 20 érintkezőhíd 21 érintkezőpogácsát hordoz. A 20 érintkezőhíd minden 21 érintkezőpogácsája a 10 érintkezőtartó 12 végéhez erősített álló 11 érintkezőpogácsával működik együtt, és a 10 érintkezőtartó az 50 csatlakozóban végződik.

A mozgó 20 érintkezőhíd az álló 11 érintkezőpogácsákhoz képest haladó mozgást végez, miközben az álló és mozgó 11, illetve 21 érintkezőpogácsákon keresztülhaladó X-X' vonalra nézve merőleges marad, a mozgó 21 érintkezőpogácsák ezen X-X' vonal mentén mozognak. Az elmozdulás síkja és a mozgó 20 érintkezőhíd szimmetriasíkja a P-P' szimmetriasík.

A 10 érintkezőtartó tömör sík tag, mely nincs meghajlítva. Annak 101 alsó felülete és 102 felső felülete van.

A 10 érintkezőtartó a 3 íveltérítő lemezzel van összekötve. Ez a 3 íveltérítő lemez általában U alakú, és egy darabból van kialakítva. A 3 íveltérítő lemeznek egy alsó vagy érintkezőtartót rögzítő 31 lemeze és egy felső vagy eltérítő 32 lemeze van, mely utóbbi lényegében párhuzamos az alsó 31 lemezzel. A felső és alsó 32, illetve 31 lemezek kétoldalt elhelyezkedő 331, illetve 332 híd segítségével vannak egymással összekapcsolva, melyek körív alakban meg vannak hajlítva, és a 3 íveltérítő lemez U alakjának a fenekét képezik.

A felső 32 lemez a 10 érintkezőtartó és a 20 érintkezőhíd között helyezkedik el, amikor az érintkezők zárva vannak. Ez párhuzamos a 20 érintkezőhíd síkjával, azaz merőleges az X-X' vonalra, és felülete lényegében egy szintben van a rögzített 11 érintkezőpogácsa érintkező felületével, úgy, hogy amikor az érintkezők nyitva vannak, az ív végei közötti távolság legalább az érintkezők nyitott állapotban egymástól mért távolságával egyenlő. A 32 lemezben a rögzített 11 érintkezőpogácsa körül egy zárt V alakú vagy Y alakú 36 bevágás van kialakítva. Ez a zárt 36 bevágás összetartó, és az összekapcsolódó résznél a 32 lemez 32' széle felé 36' körvonalat képez, és a 10 érintkezőtartó felőli oldalon az alsó 31 lemez 31' vége felé széttartó. Ez a 32' szél az 5 ház közelében a felső 32 lemez síkjában van.

A fentiekből következően a 36 bevágás elválasztja egymástól a két ívelt 331 és 332 hidat, az alsó 31 lemez 31' végétől kiindulva, és a felső 32 lemezt két 321 és 322 területre osztja. Ez a két 321, illetve 322 terület a 331, illetve a 332 hídhoz kapcsolódik, és az érintkező végződés felőli oldalon kapcsolódnak egymáshoz.

A találmány szerinti árammegszakító 4. és 5. ábrán bemutatott kiviteli változatában a 3 íveltérítő lemez alsó lemeze tömör, és 31a felső felülete hozzá van hegesztve a 10 érintkezőtartóhoz, ez utóbbinak a 101 alsó felülete felőli oldalon, ilyen módon S nagy érintkezési felületet képez és kiváló villamos, mechanikai és hőcsatolást biztosít a 3 íveltérítő lemez és a 10 érintkezőtartó között. Végezetül, a 3 íveltérítő lemez felső 32 lemeze nem érintkezik a 10 érintkezőtartó 102 felső felületével, és így annak teljes hossza mentén egy szigetelőteret képez.

A találmány szerinti árammegszakítónak a 6. ábrán bemutatott kiviteli változatában a 3 íveltérítő lemez alsó 31 lemezében 311 rés van bevágva annak közepén, mely 311 rés a 31 lemez teljes hosszúsága mentén végignyúlik, a 3 íveltérítő lemez U alakja és az érintkező részek alakja viszont változatlan marad; ez az elrendezés semmilyen módon nem változtatja meg a találmány szerinti eszköz műszaki előnyeit.

A 10 érintkezőtartó az 5 házhoz egy az 5 házban kialakított lyukon keresztül haladó 35 csavar segítségével hozzá van erősítve. A 35 csavar meghúzásával a 3 íveltérítő lemez alsó 31 lemezét beszorítjuk a 10 érintkezőtartó és az 5 ház közé, ami rögzíti a 3 íveltérítő lemezt. Ez az elrendezés villamos és mechanikai csatlakozást biztosít a 3 íveltérítő lemez és a 10 érintkezőtartó között.

A 3 íveltérítő lemezzel a 8 ívmegszakító szerelvény van társítva, mely 81 és 82 lemezeket, valamint ionmentesítő 83 lemezeket foglal magába. A 81 és 82 lemezek tartják a 83 lemezeket.

A 81 és 82 lemezek a megszakítókamra válaszfalainál találhatók. Ezek lényegében derékszög alakúak, merőlegesen helyezkednek el a 3 íveltérítő lemezhez képest és párhuzamosan a P-P' síkkal.

Az ionmentesítő 83 lemezek párhuzamosak a 3 íveltérítő lemez felső 32 lemezével, azaz merőlegesek az X-X' vonalra. Ezek a 81 és 82 lemezek közé alakzáró kötések segítségével vannak beszerelve, melyek a 81 és 82 lemezekben kialakított megfelelő kivágásokba illeszkednek.

Az ionmentesítő 83 lemezek lényegében téglalap alakúak, a 20 érintkezőhidak felőli oldalon 83a homorú élekkel vannak kialakítva. Egymástól térközzel vannak elrendezve, és a 83a homorú élek az X-X’ vonallal párhuzamos Z-Z' irányba nyúlnak ki, vagy pedig (egy itt nem ábrázolt más kiviteli változatban) egy olyan Z-Z' irányban, hogy az ezen síktól az X-X' vonalig mért távolság a 3 íveltérítő lemezhez legközelebb lévő ionmentesítő 83 lemeznél a legkisebb, és a 3 íveltérítő lemeztől legtávolabb lévő ionmentesítő 83 lemeznél a legnagyobb. Végezetül az ionmentesítő 83 hasítólemezeknek a 8 ívmegszakító szerelvény hátulsó részénél szabad végei vannak, ugyanazon az oldalon, ahol a kapcsolódó lezárás található, szintben a 3 íveltérítő lemez felső 32 lemezének 32' szélével.

Ha megnézzük a különböző ábrákat, azt látjuk, hogy a 3 íveltérítő lemez ferromágneses fémből készült egyetlen lemezből bevágással és hajlítással van kialakítva úgy, hogy a mágneses és villamos folytonosságot kombináljuk a nagyon egyszerű gyártással.

A továbbiakban a találmány szerinti árammegszakító működését ismertetjük.

HU 216 562 Β

Amikor az érintkezők zárva vannak, az áram útvonala a lapos, nem hajlított, rögzített 10 érintkezőtartót követi, és a lehető legnagyobb mértékben egyenes marad, és nincs benne J alakú útvonalszakasz; ez megakadályozza a taszító hatást.

Amikor az érintkezők nyitnak, 90 villamos ív jelenik meg a 9 tartományban a rögzített és a mozgó 11, illetve 21 érintkezőpogácsák között.

A villamos áram mágneses teret hoz létre a ferromágneses 3 íveltérítő lemezben. Ez a mágneses tér erőt állít elő a 3 íveltérítő lemezzel párhuzamos és az ionmentesítő 83 hasítólemezek irányában elnyúló ívben.

A 11 és 21 érintkezőpogácsák között fellépő 90 villamos ívet ez oldalirányban eltolja, lehűti, mivel annak hosszúsága megnő, és azt az ívmentesítő 83 lemezekre viszi át. A 90 villamos ív egyik vége a felső 32 lemez 321 vagy 322 területén helyezkedik el, és így az ionmentesítő 83 lemezek között az részekre hasad, mielőtt kialszik.

A 3 íveltérítő lemez U alakján vagy Y alakján keresztülfolyó áram taszítóerőt állít elő a mozgó 20 érintkezőhídon, ami növeli a megszakítási képességet.

Meg kívánjuk jegyezni, hogy a 90 villamos ív végeinek a 321 vagy 322 területre való áthelyezésekor nemkívánatos áram folyik a 321 vagy 322 területeken és a 32' szélen keresztül. Ez az áram azonban a nyomvonal hosszúsága miatt, melyet követnie kell, és a 32' szél ellenállása miatt nagyon kicsiny. Mindazonáltal a 32' szélnek elegendően nagy a keresztmetszete, hogy hatásos mechanikai rögzítést biztosítson a 321 és 322 területek között, ami megakadályozza az oldalirányú alakváltozást, mely egyébként a nagy működési hőmérsékletek miatt fellépne.

Megjegyezzük, hogy azzal, hogy az ionmentesítő 83 hasítólemezeket a 3 íveltérítő lemezzel párhuzamosan helyeztük el, a 90 villamos ív rövidebb távolságban halad tovább a 9 tartományból az ionmentesítő 83 lemezekig, mintha az egy merőleges elrendezésben lenne, amelyben a 90 villamos ívnek a 3 íveltérítő lemez 32' széléig kellene haladnia, mielőtt átjutna az ionmentesítő 83 hasítólemezekre.

Hasonlóképpen, ha kis áramokat alkalmazunk, a 90 villamos ív is kisebb, és a 9 tartomány és az ívmentesítő 83 hasítólemezek közötti kis távolság lehetővé teszi, hogy a 90 villamos ív elérje az ionmentesítő 83 lemezeket.

A 10 érintkezőtartó két tömör, sík részt tartalmazhat, melyek nincsenek meghajlítva és egymáshoz vannak csavarozva, úgy, hogy a rögzített érintkezőket cserélni lehet.

A 10 érintkezőtartót a 3 íveltérítő lemezhez például szegecseléssel lehet hozzáerősíteni.

Claims (8)

1. SZABADALMI IGÉNYPONTOK

   1. Árammegszakító kapcsolóberendezésekhez, mely kettős árammegszakító eszköz formájában van kialakítva, és egy kapcsolóeszköz házának megszakítókamrájában van elhelyezve, különösen védőkapcsolóhoz vagy túláramkapcsolókhoz, mely mozgó érintkezőhidat foglal magában, az egyes érintkezők érintkezőpogácsákkal rendelkeznek, melyek az álló érintkezőtartón lévő érintkezőpogácsákkal működnek együtt, az érintkezőhíd és az álló és mozgó érintkezőpogácsákon keresztülhaladó tengely mentén haladó mozgással mozognak, és ionmentesítő lemezekkel vannak társítva, tartalmaz továbbá hajlított íveltérítő lemezt, mely U alakú, és tömör alsó lemezt és az alsó lemezzel lényegében párhuzamos felső lemezt foglal magában, melyek hidak révén vannak egymással összekapcsolva, a felső lemez a rögzített érintkezőpogácsa körül kialakított V alakú vagy Y alakú kivágással rendelkezik, mely a rögzített érintkezőtartó és az érintkezőhíd között van elhelyezve, amikor az érintkezők zárva vannak, azzal jellemezve, hogy a rögzített érintkezőtartó (10) egy sík, tömör részből áll, amely az íveltérítő lemez (3) alsó lemezének (31) felső felületén (31 a) nyugszik, az íveltérítő lemez (3) felső lemeze (32) és az ionmentesítő lemezek (83) párhuzamosak az érintkezőhíd (20) síkjával.
2. 2. Az 1. igénypont szerinti árammegszakító, azzal jellemezve, hogy az íveltérítő lemez (3) lemeze (32) és alsó lemeze (31) sík.
3. 3. Az 1. vagy 2. igénypont szerinti árammegszakító, azzal jellemezve, hogy a rögzített érintkezőtartó (10) az íveltérítő lemez (3) alsó lemezéhez (31) van hozzáerősítve.
4. 4. Az 1-3. igénypontok bármelyike szerinti árammegszakító, azzal jellemezve, hogy az íveltérítő lemez (3) egyetlen, ferromágneses fémből készült lemezből kivágással és hajlítással van kialakítva.
5. 5. Az 1-4. igénypont bármelyike szerinti árammegszakító, azzal jellemezve, hogy az íveltérítő lemez (3) felső lemeze (32) nem érintkezik az érintkezőtartóval (10), úgyhogy az íveltérítő lemez (3) teljes hosszúsága mentén egy szigetelőteret (e) határol.
6. 6. Az 1-5. igénypontok bármelyike szerinti árammegszakító, azzal jellemezve, hogy az íveltérítő lemezben (3) lévő V alakú vagy Y alakú zárt kivágás vagy bevágás (36) van, mely a házhoz (5) közel a felső lemez (32) széle (32') felé összetartó és körvonalat (36') képez.
7. 7. Az 1 -6. igénypontok bármelyike szerinti árammegszakító, azzal jellemezve, hogy az ionmentesítő lemezek (83) lemezek (81, 82) közé vannak beszerelve, melyekhez hozzá vannak erősítve.
8. 8. Az 1-7. igénypontok bármelyike szerinti árammegszakító, azzal jellemezve, hogy az ionmentesítő hasítólemezek (83) a lemezek (81, 82) közül végükkel szabadon kinyúlnak.