NO321071B1 - Kontaktor-skillebryter - Google Patents

Abstract

Kontaktor-skillebryter omfattende en styringselektromagnet og en beskyttelsesanordning hvor begge er i stand til å virke på bevegelige kontakter som svarer respektivt til en bevist styring og til en detektert elektrisk feil, gjennom en flerpolet anordning. En elektromagnetisk utløsningsanordning (41) er addert på en kontaktstyringsmekanisme (40). Beskyttelsesanordningen (30) som fortrinnsvis kan byttes ut, er koblet til elektromagneten (20) gjennom en styringslinje (33B) og til styringsmekanismen (40) gjennom en utløsningslinje (33A) slik at den gir ut en elektrisk kraftforsyning til elektromagneten på styringslinjen, og i tilfelle feil et utløsningssignal på utløsningslinjen. Elektromagneten (20) er av likestrømstype og beskyttelsesanordningen (30) tilpasser kraftforsyningsspenningen.

Description

Denne oppfinnelsen vedrører en kontaktor-skillebryter som omfatter poler med kontakter som kan adskilles fra hverandre, en styringselektromagnet for å styre disse kontaktene, og en beskyttelsesanordning tilknyttet en utløseranordning.

En kontaktor-skillebryter er en elektrisk anordning som anvendes for med vilje å styre kraftforsyningen og for å skille linjer som bærer en last slik som en motor (med andre ord for å koble lasten på og av) med anvendelse av en elektromagnet som er spesiell for kontaktordelen, og for automatisk å avbryte lastkretsen med anvendelse av beskyttelsesanordningen som er spesiell for skillebryterdelen, med én gang beskyttelsesanordningen detekterer en elektrisk feil slik som en kortslutning på i det minste én av linjene.

I denne type utstyr vil elektromagneten og beskyttelsesanordningen hver anvende en flerpolet anordning for å virke på de bevegelige kontaktene som svar på en bevist styring og detektering av en elektrisk feil, respektivt. Utløseranordningen er i stand til å gå fra en tilstand med lukkede kontakter over til en tilstand med åpne kontakter under påvirkning av en elektromagnetisk utløseranordning, og den kan nullstilles ved en manuell styringsanordning som i seg selv er i stand til å åpne og lukke kontaktene.

Dokument EP-366 519 beskriver således en kontaktor-skillebryter av den ovennevnte type. Beskyttelsesanordningen er hovedsakelig mekanisk, slik at et stort antall brytere er nødvendig for å dekke det påkrevde verdiområdet for kraftspenning og strøm.

Dokument FR-2 759 489 beskriver en kontaktor-skillebryter hvor elektromagneten kobler inn og ut kontakter både i kontaktormodus og i skillebrytermodus. Den hybride naturen til driften av elektromagneten og dens behov for hurtig kontroll i kretsavkoblingsmodusen vil da forårsake problemer.

Hensikten med oppfinnelsen er å forene pålitelig drift i kontaktormodus med høy skillehastighet i skillebrytermodus, mens man organiserer de mekaniske koblingene og de elektriske linjene for bryteren for å dekke det påkrevde området med kraftspenninger og -strøm med et minimalt antall komponenter.

Ifølge oppfinnelsen adderes en elektromagnetisk ut løsningsanordning til styremekanismen, og beskyttelsesanordningen kobles til elektromagneten gjennom en styringslinje og til styringsmekanismen gjennom en utløserlinje, for å gi elektrisk kraftforsyning til elektromagneten på styringslinjen og i tilfelle elektrisk feil, et utløsersignal på utløserlinjen.

Fortrinnsvis er beskyttelsesanordningen koblet til vekselstrøm- eller likestrømskraftforsyningsterminalene, mens elektromagneten er av likestrømstype som virker ved en forhåndsbestemt spenning, og beskyttelsesanordningen er utstyrt med en spenningstilpasningskrets som er i stand til å omforme kraftforsyningsspenningen til en forhåndsbestemt spenning for å forsyne elektromagneten. I tillegg er beskyttelsesanordningen fortrinnsvis i stand til å gi ut en konstant strøm til elektromagneten i energiserings- og holdefasene.

Kraftledningene, de adskillbare kontaktene og de tilknyttede slukkekamrene kan med fordel plasseres i en basisdel, hvor beskyttelsesanordningen er en modul som kan fjernes og som er plassert på utvekslbar måte på basisdelen, mens elektromagneten og styremekanismen er festet til basisdelen. I dette tilfellet kan elektromagneten og styremekanismen plasseres i en del av basisdelen som rager fremover slik at komponentene i basisdelen, når man starter fra toppen og går nedover, er elektromagneten og styremekanismen, beskyttelsesanordningen og en del hvor ytterligere kontakter som kan tilføyes kan plasseres, idet kraftforsyningsterminalene for elektromagnetspolen er plassert i umiddelbar nærhet av beskyttelsesmodulen og på siden av den delen hvor tilleggskontaktene kan tilføyes.

Med fordel kan basisdelen også ha en del for å plassere et kommunikasjons til legg, mellom beskyttelsesmodulen og delen for tilleggskontaktene.

Oppfinnelsen er karakterisert ved det som fremkommer av de vedlagte patentkrav.

Den følgende beskrivelsen angir en ikke-begrensende utførelse av oppfinnelsen i forhold til de vedlagte tegningene.

Fig. 1 er et diagram av en kontaktor-skillebryter ifølge oppfinnelsen.

Fig. 2-4 er diagrammer av varianter av kontaktor-skillebryteren.

Fig. 5 og 6 viser kontaktor-skillebryteren i et frontriss og et tverr-riss langs planet

VI-VI.

Kontaktor-skillebryteren omfatter flere kontaktorpoler som er utstyrt med faste kontakter 10 og bevegelige kontakter 11 som er knyttet til slukkekamre 12. De faste kontaktene 10 er koblet ved hjelp av kraftledninger 13, 14 til kildeeffektterminaler 15 og Iasteffektterminaler 16 plassert i utstyrshuset 17 eller på terminalblokker som er plassert på huset. For hver pol er de bevegelige kontakter plassert på en bro som er presset i lukkeretningen av en fjær 18 og i åpningsretningen av en utstøter 19.

Kontaktor-skillebryteren omfatter en elektromagnet 20 av monostabil eller bistabil type og en elektronisk beskyttelses- og styringsanordning 30, hvor den endelige hensikten til elektromagneten og beskyttelsesanordningen er å virke på utstøterne 19 til de forskjellige poler. Man skal bemerke at elektromagneten 20 er av Hkestrømstypen og er uavhengig av kraftforsyningsspenningen, f.eks. i nettet, mens beskyttelses- og styringsanordningen 30 vil først tilpasse kraftforsyningsspenningen

til likespenningen som er påkrevd av elektromagneten, og deretter gi en konstant strøm, f.eks. i størrelsesorden 100 mA, til spolen 21 i elektromagneten 20 mens den er i energiserings- eller holdestillingen.

Beskyttelses- og styringsanordningen 30, heretter simpelthen kalt beskyttelsesanordningen, omfatter strømsensorer 31 som detekterer strøm i de forskjellige polene; hvor sensorene 31 kan være koblet til kraftledningene 14 i de forskjellige polene ved hjelp av klemmer eller plugger 32 som vist i fig. 2. Sensorene 31 er koblet til en beskyttelseskrets 33 som genererer et feilsignal i tilfelle kortslutning detektert av sensorene eller i tilfelle en annen elektrisk feil. Utgangen fra beskyttelseskretsen 33 er koblet gjennom en utløserlinje 33a til en elektromagnetisk utløseranordning 41 med periodisk tilbakevendende virkning som driver en hevarm i en lås som hører til en kontaktstyringsmekanisme 40. Beskyttelseskretsen 33 virker også som kraftforsyningslinje og den er koblet til en styringskrets 34 som bestemmer en styrt kraftforsyningsstrøm for spolen og er koblet gjennom en styringslinje 34B til spolen 21 i elektromagneten 20.

Kraftforsyningsspenningen for beskyttelsesanordningen, utløseranordningen og spolen er påført de tilknyttede terminalene 35 på beskyttelsesanordningen 30 og plassert på selve huset til anordningen 30 eller på en terminalblokk eller et tillegg som er festet til anordningen, eller til en basisdel hvor anordningen er plassert, avhengig av tilfellet. Beskyttelsesanordningen 30 kan variere avhengig av strømverdiene for kontaktor-skillebryteren og omfatter en spenningsomformerkrets 36 som er koblet til kraftforsyningsterminalene 35 i kontaktor-skillebryteren og som er i stand til å gi ut en spenning med et forhåndsbestemt nivå til anordningen 30 og til den elektromagnetiske spolen 21.

En manuell styringsknapp 42 som er i stand til å beveges til en på-stilling eller en av-stilling samvirker med mekanismen 40 for å styre kobling av kontaktene 11. Selvsagt kan to knapper være på plass, én for på-funksjonen og den andre for av-funksjonen. Styringsmekanismen 40 omfatter en bistabil utløserdel 40A som er styrt av den elektromagnetiske utløseranordningen 41, en automatisk bistabil styringsdel 40B som er styrt av elektromagneten 20 fra en på- til en av-ordre som er sendt til terminalene 35 og en manuell styringsdel 40C som er styrt direkte med knappen 42 og som kan påvirkes av utløserdelen 40A.

Delene 40A og 40C virker på de bevegelige kontaktene 11 gjennom en glide- eller dreieanordning 43A, C og del B virker på de bevegelige kontaktene 11 gjennom en glide- eller dreieanordning 43B. Disse to anordningene 43A, C og 43B kan være adskilt fra hverandre. I en foretrukket utførelse kan anordningene 43A, C og 43B påføres en felles dreibar, flerpolet hevarm 44, som i seg selv virker på de polare utstøtere 19 (se fig. 3).

I utførelsene vist i fig. 2-4, omfatter kontaktor-skillebryteren en basisdel 50 og beskyttelsesanordningen 30 består av en elektronisk beskyttelsesmodul som er tilføyd på utvekslbar måte til basisdelen som en funksjon av strømverdiene som er tildelt kontaktor-skillebryteren. Baksiden av basisdelen er utstyrt med festemidler Sl til en støttedel slik som en standard skinne eller en bæreplate og omfatter, eller er utstyrt ved topp- og hunndelene med terminalblokker 52, 53 som omfatter kraftterminaler 15, 16. Basisdelen omfatter kraftledninger 13, 14, faste kontakter 10 og bevegelige kontakter 11 og slukkekamre 12.

På fig. 2 er elektromagneten 20 og styringsmekanismen 40 plassert i en elektromagnetisk styringsmodul 60 som er festet til basisdelen 50.1 fig. 3 og 4 er elektromagneten 20 og styringsmekanismen 40 plassert i én (eller to) avdelinger plassert i nærheten av toppen av basisdelen 50 i et gitt fremspring 54 fra basisdelen. I dette tilfellet er denne en elektromekanisk styrings- og skillemontasje 50,20,40 som er uavhengig av kraftforsyningsspenningen og som forblir uendret for forskjellige strømverdier, mens spenningstilpasningen er utført av de elektroniske kretsene i beskyttelsesmodulen 30 og strømverdivariasjon er utført ved valget av en gitt beskyttelsesmodul 30.

I fig. 3 er elektromagneten 20 og beskyttelsesmodulen 30 plassert i fremspringet 54 på basisdelen slik at elektromagneten 20 er installert ved toppen av basisdelen, fulgt av mekanismen 40, beskyttelsesmodulen 30 og en avdeling 55 som vil omfatte tilleggskontakter som kan tilføyes 56, i sekvens mot bunnen av basisdelen. Kraftforsyningsterminalene 35 for spolen 21 i elektromagneten 20 er plassert i avdelingen 55 eller i tilleggskontaktene 56.

I fig. 4, mellom beskyttelsesmodulen 30 og avdelingen 55 som omfatter tilleggskontaktene 56, er basisdelen 50 utstyrt med en avdeling 57 som vil omfatte et kommunikasjonstillegg 58, f.eks. til hvilken en kommunikasjonsbuss kan adderes for å koble den aktuelle anordningen med andre elektriske anordninger, hvor denne bussen er i stand til å forsyne med effekt og å styre bryteren.

En bryter 59 er plassert i tillegget 56 (fig. 4) eller i beskyttelsesmodulen 30 (fig. 1) for å koble av kraftforsyningen fra beskyttelsesmodulen når knappen er i av-stillingen. Bryteren 59 er f.eks. styrt mekanisk av en anordning i delen 40C av mekanismen 40 slik at den betjenes med bryteren 42.

Kontaktor-skillebryteren er installert og virker som følger. En beskyttelsesmodul 30 adderes på en basisdel 50 som er utstyrt med en elektromagnet med det påkrevde verdiområdet. Denne modulen er i stand til å tilpasse spenningen til den nominelle driftsspenningen for elektromagneten og å gi en konstant strøm til elektromagneten, både i energisert fase og i holdefasen.

Hvis man antar at knappen 42 er først i på-stillingen, vil spenningen som er påført terminalene 35 gi effekt eller forsyne spolen 21 gjennom styringskretsen 34, og lukke kontaktene 10,11 gjennom delen 40B i mekanismen 40. Kontaktene åpnes manuelt ved å sette knappen 42 i av-stillingen gjennom del 40C til mekanismen 40 mens bryteren 59 åpnes som beskrevet ovenfor. Kontaktene åpnes automatisk når kretsen 33 er svitsjet, f.eks. som en funksjon av overstrømsignalutgangen ved en sensor 31; denne omkobling vil omkoble del 40A i mekanismen 40 gjennom utløseranordningen 41. Hvis det ikke er noen spenning ved terminalen 35 vil spolen 21 ikke energiseres og kontaktene vil åpnes gjennom delen 40B.

Claims (2)

1. Kontaktor-skillebryter omfattende: - kraftledninger utstyrt med poler med adskillbare faste og bevegelige kontakter hvor slukkekamre er tilknyttet, - en elektromagnet (20) og en beskyttelsesanordning (30) som kan virke på de bevegelige kontaktene (11) som svar på detektering av en elektrisk feil, gjennom i det minste en flerpolet drivanordning, hvor beskyttelsesanordningen omfatter en første elektrisk linje (33B) til elektromagneten (20) og midler (31) for å detektere strøm som er ført av kraftledningene, karakterisert ved at - beskyttelsesanordningen (30) kan utveksles og elektroniske midler (36) for omvandling av kraftforsyningsspenningen til en spenning som er egnet for elektromagneten (20) er knyttet med beskyttelsesanordningen, - beskyttelsesanordningen er koblet gjennom en andre elektrisk linje (33A) til en magnetisk utløseranordning (41) som er i stand til å styre en kontaktstyringsmekanisme (40) som er i stand til å holde kontaktene åpne og som kan aktiveres på nytt ved en manuell styringsknapp (42), - styringsmekanismen (40) er utstyrt med en bistabil automatisk styringsdel (40B) som er styrt av elektromagneten (20) og en bistabil utløserdel (40A) som er styrt av den magnetiske utløseranordningen (41) for å virke på kontaktpolene.

2. Kontaktor-skillebryter ifølge krav 1, karakterisert ved at beskyttelsesanordningen (30) omfatter midler (34) for å forsyne spolen (21) med kraft for elektromagneten (20) med en omtrent konstant strøm i de forskjellige fasene for kontaktor-skillebryteren i på-tilstanden.