PL164963B1 - Wylacznik ochronny linii z elektromagnetycznym organem rozlaczajacym PL PL PL - Google Patents

Description

Wynalazek dotyczy wyłącznika ochronnego linii z elektromagnetycznym organem rozłączającym, wykonanym jako układ kotwicy uderzeniowej, którego uzwojenie wzbudzenia jest zamknięte przez jarzmo magnetyczne w postaci ramy, wykonanej z ferromagnetycznego pasa blachy, która ze swojej strony ma wykonany jednoczęściowo styk stały w rodzaju rogu, przechodzący w szynę wybiegową dla łuku świetlnego i z komorą gaszącą , znajdującą się poniżej organu rozłączającego, z blachami gaszącymi umieszczonymi równolegle do układu kotwicy uderzeniowej oraz z ruchomym urządzeniem stykowym, ustalonym do prostopadle do niego umieszczonym z boku organu rozłączającego i przed stroną czołową pakietu blach gaszących.

Tego rodzaju przyrząd wyłączający jest znany z opisu patentowego DE nr 30 31 549. Jarzmo magnetyczne, w postaci zamkniętej ramy, otacza całkowicie uzwojenie wzbudzenia organu rozłączającego. Styk stały, wybiegający z blachy dla łuku świetlnego jest połączony z jarzmem magnetycznym, przy czym części te, jako jednoczęściowe są wytłaczane z pasma blachy ze stali ulepszonej i są składane. Aby otrzymać zamkniętą ramę jarzma magnetycznego ramiona zachodzą na siebie po stronie styku stałego i są dodatkowo znitowane. Niekorzystny w tym rozłączniku magnetycznym jest znaczny dodatkowy nakład na względnie drogi materiał oraz dodatkowo wymagany mechaniczny proces roboczy.

Z opisu zgłoszeniowego DE nr 1 966 598 jest znany elektryczny mały samowyłącznik, w którym blacha indukcyjna, otaczająca magnesy rozłączające służy jednocześnie jako styk stały i jest zaopatrzona w róg kierujący łuk świetlny. On znajduje się dalej od jarzma magnetycznego i jest poza tym zagięty ukośnie do kierunku osi rozłącznika. Taka komora gasząca dla dzisiejszych, wyższych wymagań włączania jest nieodpowiednia.

Zadaniem leżącym u podstaw wynalazku jest, w wyłączniku ochronnym linii, wspomnianego na wstępie rodzaju, konstrukcyjne uproszczenie jarzma magnetycznego i ukształtowanie pod względem oszczędności materiału, a jednocześnie takie optymalne jego ukształtowanie w granicznych obszarach komory gaszącej i styków wyłącznika, żeby łuk świetlny w miejscu styku mógł być szybko odprowadzany, a kontynuacja łuku świetlnego po stronie styku stałego byłaby niemożliwa.

Zadanie to zostało rozwiązane dzięki temu, żejarzmo magnetyczne, poczynając od obszaru ramion w postaci U, znajdującego się powyżej i po obu stronach powierzchni czołowych uzwojenia wzbudzenia, jest ukształtowane na jednym końcu ramienia z wystającym w postaci ucha stałym stykiem wraz z rogiem i połączonym jednoczęściowo z szyną wybiegową, odgiętą do tyłu, w celu zamknięcia w postaci ramy strumienia otaczającego uzwojenia wzbudzania.

Korzystnie wolny koniec ramienia jarzma magnetycznego, odwrócony od styku stałego i wolny koniec szyny wybiegowej są ukształtowane pod kątem prostym, bez wzajemnego stykania się, jako narożnik ramy, a wolny koniec szyny wybiegowej jest przedłużony poza wolne ramię jarzma magnetycznego i pozostaje w odstępie do jego wolnego końca.

Uprzywilejowanie szyna wybiegowa i róg są zaopatrzone w kierunku wzdłużnym w profilowany poprzecznie żłobek, który jest umieszczony w przybliżeniu w płaszczyźnie wychylenia ruchomego urządzenia stykowego i wystaje w kierunku blachy gaszącej.

Korzystnie żłobek jest umieszczony bezpośrednio poniżej płytki stykowej styku stałego i dochodzi do jej powierzchni od strony stykowej.

W korzystnym ukształtowaniu na szynie wybiegowej, za pomocą szczeliny rozdzielającej jest utworzone żebro wzdłużne, przebiegające w przybliżeniu równolegle do kierunku osi uzwojenia wzbudzenia, które od strony stykowej ramienia jarzma magnetycznego w postaci U jest wygięte bezpośrednio jako rama ferromagnetyczna wokół uzwojenia wzbudzenia, z pozostawieniem stałego styku i rogu.

Uprzywilejowanie jarzmo magnetyczne jest wytworzone z ferromagnetycznego pasma blachy jednostronnie platerowanej materiałem o dobrej przewodności, przy czym ferromagnetyczna strona materiału jest zwrócona do uzwojenia wzbudzenia, a na ramieniu, od strony stykowej jarzma magnetycznego jest ukształtowana chorągiewka końcówki, wygięta w kierunku szyny wybiegowej, do bezpośredniego elektrycznego połączenia platerowania z drutem uzwojenia wzbudzenia.

Korzystnie styk stały i koniec uzwojenia wzbudzenia do niego zwrócony jest przewodząco połączony za pomocą części mostkowej przylegającej do ferromagnetycznego materiału jarzma magnetycznego.

Zgodnie z wynalazkiem, wyłącznik jest wytwarzany z nieznacznym nakładem materiałowym i zapewnia wysoką prędkość przebiegu łuku świetlnego w obszarze komory wstępnej. Przy tym łuk świetlny, szczególnie w krytycznym obszarze przed blachami gaszącymi jest pewnie i szybko odprowadzany przez styk stały i szynę wybiegową dla łuku świetlnego, które to części są wykonane z materiału ferromagnetycznego. Na podstawie szczególnego układu, magnetyczny strumień prądu zwarcia, otaczający szynę wybiegową dla łuku świetlnego, jest wzmacniany w obszarze przestrzeni komory wstępnej i odpowiada za tutaj powstające bardzo silne dmuchnięcie dla szybkiego odprowadzenia łuku świetlnego z miejsca styku. Poza tym znacznie zmniejszają się środki zaproponowane dla nachylenia zapłonu ponownego wyłącznika.

Przedmiot wynalazku jest przedstawiony w przykładach wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schematycznie wyłącznik ochronny linii w obszarze organu rozłączającego i komory gaszącej, fig. 2 - przekrój komory gaszącej według linii II-II na fig. 1, fig. 3 - organ rozłączający z jarzmem magnetycznym w zmienionej postaci, fig. 4 - widok z boku organu z fig. 3, a fig. 5 i 6 - inne możliwe odmiany postaci wykonania jarzma magnetycznego.

Przedstawiony wyłącznik ochronny linii o wąskiej konstrukcji, składa się z obudowy 1, zestawionej z dwóch połówek 1a, 1b znitowanych szeregiem nitów 1c, która przyjmuje w górnej części jedynie zaznaczony mechanizm wyłączający 2. W środkowym obszarze obudowy 1 jest umieszczony elektromagnetyczny organ rozłączający 3, podczas gdy, znajdujący się poniżej obszar dolny jest ukształtowany w przeważającej części jako komora gasząca 4. Ona jest w większej części wypełniona blachami gaszącymi 4a, umieszczonymi równolegle do powierzchni dolnej wyłącznika, połączonymi w odstępie od siebie w rodzaju pakietu i ograniczona na swoich węższych bokach w szynę wybiegową 5f i 6 dla łuku świetlnego, osłaniającymi z obu stron blachy gaszące. Przy tym górna szyna wybiegowa 5f dla łuku świetlnego stanowi część jarzma magnetycznego 5, które jako element osłaniający strumień otacza w postaci ramy uzwojenie wzbudzenia 3a. Wewnątrz uzwojenia wzbudzenia 3a są umieszczone żelazne rdzenie układu kotwicy uderzeniowej 3b, który przy przepływie prądu zwarcia, oddaje skok otwarcia elektromagnetycznego organu rozłączającego 3 na popychacz 3c.

Jarzmo magnetyczne 5 jest wykonane jednoczęściowo z pasma blachy i ma powyżej oraz na obu powierzchniach czołowych uzwojenia wzbudzenia 3a obszar w postaci U z wolnym ramieniem 5a, jarzmem łączącym 5b i ramieniem 5c, od strony styku, na którego końcu jest ukształtowany wystający w postaci ucha stały styk 5d, z wygiętym do tyłu rogiem 5e, który przechodzi w górną szynę wybiegową 5f dla łuku świetlnego. Przy tym jarzmo magnetyczne 5 tworzy swoimi odcinkami 5a, 5b, 5c, 5f prostokątną ramę dla uzwojenia wzbudzenia 3a. Końce ramiona 5c na przejściu do styku stałego 5d i rogu 5e, wykonanego ukośnie przed zarysem czoła górnej blachy gaszącej, na przejściu do szyny wybiegowej 5f dla łuku świetlnego są prawie ściągnięte w wiązkę narożną, podczas gdy, na przeciwległym narożu ramy końce wolnego ramienia 5a są skierowane pod kątem prostym do wolnego końca szyny wybiegowej 5f, jednak bez styku z nią. Nie przedstawiona ścianka działowa w obudowie 1, pomiędzy uzwojeniem wzbudzenia 3 i szyną wybiegową 5f dla łuku świetlnego zapewnia, że przy prądzie zwarcia pod wpływem magnetycznych sił nie może wystąpić żadne przewodzące połączenie pomiędzy ramieniem 5a i szyną wybiegową 5f dla łuku świetlnego. Jest to o tyle istotne, że przy styku z tym narożem ramy występuje odwrotny kierunek prądu a zatem uniemożliwiony jest magnetyczny wydmuch.

Cewka wzbudzenia 3a jest elektrycznie połączona, korzystnie przez spawanie z jednej strony z zaciskiem wyjściowym 7, a z drugiej strony z ramieniem 5c tak, że leży ona w szeregu ze stykiem stałym 5d, który zawiera nalutowaną płytkę stykową 5d’. Z nią pracuje, jedynie schematycznie zaznaczona ruchoma dźwignia stykowa 8, która przez elastyczny przewód 8a, termiczny rozłącznik 9 i przewód łączący 10a jeet włączona szezegowo do zacisku wejściowego 10. Termiczny rozłącznrk 9, w postaci bimetalu, jest w bliżej nie przedstawiony sposób, połączony z jednym końcem szyny kierującej 6 dla łuku świetlnego i tam ustalony.

W uprzywilejowanej postaci wykonania obie szyny 5f, 6 są zaopatrzone we wzdłużnie przebiegające, profilowane poprzecznie żłobki 5f, 6’ /fig. 1 i 2/, które w kierunku blachy gaszącej wystają w przybliżeniu w środku każdej szyny 5f, 6, to znaczy są wygniecione w przybliżeniu w płaszczyźnie wychwytu ruchomej dźwigni wyłączającej 8. Żłobki 5f na górnej szynie wybiegowej 5f rozpoczynają się przy tym bezpośrednio poniżej płytki stykowej 5d’ i kończą się korzystnie wyżej. Dzięki temu jest zapewnione, że przy procesie odłączania, pod działaniem magnetycznego pola wydmuchowego, łuk świetlny wyłączania wybiegający z miejsca styku 5’, 8’ swoim punktem dolnym przebiega wzdłużnie do żłobków 5f ,6’ i obbreejestddprowadanny do stosu blachy gaszącej 4, przy czym dodatkowe środki wywołują boczne ograniczenie łuku świetlnego wyłączania. Obowiązuje to także dla przeciwległego punktu dolnego łuku świetlnego wyłączania, który przeskakuje od otwierającej się, pod działaniem magnetycznego pola wydmuchowgo, dźwigni uruchamiającej 8, do dolnej ferromagnetycznej szyny wybiegowej 6 i na niej wzdłuż żłobków 6’ może odpływać do pakietu blach gaszących 4. Przy tym łuk świetlny w krytycznym obszarze przestrzeni komory wstępnej i przed blachami gaszącymi 4a jest pewnie i skutecznie gaszony, ponieważ na podstawie jednoczęściowego jarzma magnetycznego 5 w obszarze stykowym 5d, 5e, składającym się przeważnie z materiału ferromagnetycznego ’ na przejściu do górnej szyny wybiegowej 5f, jest wzmacniany magnetycznym strumieniem otaczającym te części. Szybkie odprowadzenie łuku świetlnego z rogu 5e wzdłuż obu szyn 5f, 6 do pakietu blach gaszących 4 jest zapewnione dzięki temu, że dochodzi do zapłonu powrotnego w miejscu styku 5’, 8’.

W zmienionej postaci wykonania /fig. 3 i 4/ organ rozłączający 3 w obszarze poniżej uzwojenia wzbudzenia 3a jest zaopatrzony w przecięcie rozdzielające lub szczelinę wzdłużną 5g w jarzmie magnetycznym 5 tak, że oprócz szyny wybiegowej 5f, znajdującej się tylko w płaszczyźnie symetrii wyłącznika, utrzymywanej blisko wobec ramion 5a, 5b, 5c jarzma magnetycznego 5, pozostaje tylko z jednego końca żebro wzdłużne 5h, które jest zawinięte bezpośrednio na końcu, od strony styków, ramienia 5c, w kierunku wolnego ramienia 5a i bezpośrednio do niego przylega. Dzięki temu jest zrealizowana całkowicie zamknięta rama żelazna wokół uzwojenia wzbudzenia 3a. Właściwa szyna wybiegowa 5f jest prowadzona w przybliżeniu równolegle w odstępie obok żebra wzdłużnego 5h i może być zaopatrzona także w profilowany poprzeczny żłobek według fig. 1 i 2.

Dalszą odmianą wyłącznika według wynalazku, zwłaszcza na wysokie natężenia prądu, jest zastosowanie materiału łączącego jako materiału wyjściowego dla jarzma magnetycznego

5. Przy tym pasmo blach z żelazostopu jest zaopatrzone w platerowanie 5’ z dobrze przewodzącego materiału, korzystnie miedzi, która może posiadać maksymalnie pół grubości pasma /fig. 5/. Platerowana strona zewnętrzna pasma blachy, o grubości całkowitej około 1 mm, jest odwrócona od uzwojenia wzbudzenia 3a i znajduje się w dobrze przewodzącym połączeniu ze stykiem stałym 5d, względnie 5d’. Aby można było także uzwojenie wzbudzenia 3a bezpośrednio połączyć z platerowanym materiałem jest korzystne wygięcie do wewnątrz na ramieniu 5c jarzma magnetycznego 5, chorągiewki końcówki 5i, na której jeden koniec uzwojenia ma styk z platerowanym materiałem. Pomiędzy uzwojeniem wzbudzenia 3a a miejscem styku osiąga się nieznaczny opór, co jest korzystne przy wysokich prądach znamionowych.

Podobne korzystne działanie osiąga się w wykonaniu według fig. 6, w którym część mostkowa 5k, z dobrze przewodzącego materiału, jest umieszczona pomiędzy uzwojeniem wzbudzenia a miejscem styku. Część mostkowa 5k ma zarys zewnętrzny jarzma magnetycznego w jego obszarze styku stałego 5d, wystającego w postac’ ucha i przylega szczelnie do niego, przy czym jeden koniec jest połączony z uzwojeniem wzbudzenia 3a, podczas gdy drugi koniec może być ukształtowany bezpośrednio jako styk stały. Jest to przykładowo zrealizowane przez powłokę srebrną 5k’ na miedzianym podłożu części mostkowej 5k tak, że odpadają dodatkowe płytki stykowe. Działanie oddzielnego, zamkniętego jarzma magnetycznego 5 jest takie samo jak we wcześniejszych przykładach.

Claims (10)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Wyłącznik ochronny linii z elektromagnetycznym organem rozłączającym, wykonanym jako układ kotwicy uderzeniowej, którego uzwojenie wzbudzenia jest zamknięte przez jarzmo magnetyczne w postaci ramy, wykonanej z ferromagnetycznego pasa blachy, która ma wykonany jednoczęściowo styk stały w rodzaju rogu, przechodzący w szynę wybiegową dla łuku świetlnego i z komorą gaszącą, znajdującą się poniżej organu rozłączającego, z blachami gaszącymi umieszczonymi równolegle do układu kotwicy uderzeniowej oraz z ruchomym urządzeniem stykowym, ustalonym prostopadle do niego, umieszczonym z boku organu rozłączającego i przed stroną czołową pakietu blach gaszących, znamienny tym, że jarzmo magnetyczne (5), poczynając od obszaru ramion w postaci U (5a, 5b, 5c), znajdującego się powyżej i po obu stronach powierzchni czołowych uzwojenia wzbudzenia (3a), jest ukształtowane na jednym końcu ramienia z wystającym w postaci ucha stałym stykiem (5d) wraz z rogiem (5e), i połączonym jednoczęściowo z szyną wybiegową (5f) odgiętą do tyłu, w celu zamknięcia w postaci ramy strumienia otaczającego uzwojenie wzbudzenia (3a).
2. 2. Wyłącznik według zastrz. 1, znamienny tym, że wolny koniec ramienia (5a) jarzma magnetycznego (5), odwrócony od styku stałego (5d) i wolny koniec szyny wybiegowej (5f) są ukształtowane pod kątem prostym, bez wzajemnego stykania się, jako narożnik ramy.
3. 3. Wyłącznik według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że wolny koniec szyny wybiegowej (5f) jest przedłużony poza wolne ramię (5a) jarzma magnetycznego (5) i pozostaje w odstępie do jego wolnego końca.
4. 4. Wyłącznik według zastrz. 3, znamienny tym, że szyna wybiegowa (5f) i róg (5e) są zaopatrzone w kierunku wzdłużnym w profilowany poprzecznie żłobek (5f).
5. 5. Wyłącznik według zastrz. 4, znamienny tym, że żłobek (5F) jest umieszczony w przybliżeniu w płaszczyźnie wychylenia ruchomego urządzenia stykowego (8) i wystaje w kierunku blachy gaszącej (4a).
6. 6. Wyłącznik według zastrz. 4 albo 5, znamienny tym, że żłobek (5F) jest umieszczony bezpośrednio poniżej płytki stykowej (5d’) styku stałego (5d) i dochodzi do jej powierzchni od strony stykowej.
7. 7. Wyłącznik według zastrz. 4, znamienny tym, że na szynie wybiegowej (5f), za pomocą szczeliny rozdzielającej (5g) jest utworzone żebro wzdłużne (5h), przebiegające w przybliżeniu równolegle do kierunku osi uzwojenia wzbudzenia (3a), które od strony stykowej ramienia (5c) jarzma magnetycznego (5) w postaci U jest wygięte bezpośrednio jako rama ferromagnetyczna wokół uzwojenia wzbudzenia (3a), z pozostawieniem stałego styku (5d) i rogu (5e).
8. 8. Wyłącznik według zastrz. 1, znamienny tym, że jarzmo magnetyczne (5) jest wytworzone z ferromagnetycznego pasma blachy jednostronnie platerowanej (5') materiałem o dobrej przewodności, przy czym ferromagnetyczna strona materiału jest zawrócona do uzwojenia wzbudzenia (3a).
9. 9. Wyłącznik wedługzastrz. 1, zrasrrzenny tym, n na nmiiżniu (5c), od strony stykowej jarzma myguetycznngo (5) jest ukształtowana chorągiewka końcówki (5i), wygięta w kierunku szyny wybiegowej (5F), do bezpośredniego elektrycznego połączenia platerowania (5') z drutem uzwojenia wzbudzenia (3a).
10. 10. Wyłącznik według zastrz. 1, znamienny tym, że styk stały (5d) i koniec uzwojenia wzbudzenia (3a) do niego zwrócony jest przewodząco połączony za pomocą części mostkowej (5k), przylegającej do ferromagnetycznego materiału jarzma magnetycznego (5).