PL184425B1 - Ultraszybki łącznik zestykowy - Google Patents

Abstract

Ultraszybki łącznik zestykowy, posiadający korpus, w którym są umieszczone końcówki przyłączowe, usprężynowane styki nieruchome i cewka napędowa, oraz posiadający wymienny człon stykowy składający się ze styku ruchomego oraz jarzma, przy czym styk ruchomy przylega swoimi brzegami do styków nieruchomych, tworząc z nimi zestyk, znamienny tym, że wymienny człon stykowy zawiera jednozwojową zwartą cewkę (8), której zwój posiada co najmniej dwie wąskie pętle (9) usytuowane prostopadle do płaszczyzny czołowej cewki (8), przy czym końce obu pętli (9) opierają się, za pośrednictwem trawersy (10) o jarzmo (6), będące częścią korpusu (1).

Description

Przedmiotem wynalazku jest ultraszybki łącznik zestykowy o zwiększonej obciążalności długotrwałej toru prądowego. Łącznik jest przeznaczony do wyłącznika hybrydowego służącego do szybkiego ograniczania i wyłączania prądów zwarciowych. Wyłącznik hybrydowy stosowany jest do ochrony urządzeń elektroenergetycznych, zwłaszcza przekształtników, przed skutkami przetężeń oraz elektrycznego łuku awaryjnego.

Znany jest, z polskiego opisu patentowego nr 173 366, ultraszybki łącznik zestykowy o napędzie elektrodynamicznym, posiadający korpus z cewką napędową i zespołem styków nieruchomych oraz wymienny człon stykowy, przystosowany do jednokrotnego wyłączenia. Znany wymienny człon stykowy składa się ze styku ruchomego oraz jarzma. Styk ruchomy, w kształcie prostokątnej płytki, wykonany z lekkiego metalu o dużej przewodności elektrycznej, w czasie otwierania łącznika ulega odkształceniu plastycznemu, dzięki czemu przerywa obwód elektryczny oraz pochłania energię kinetyczną pochodzącą od cewki napędowej.

Niedogodnością znanego rozwiązania jest to, że zwiększenie obciążalności długotrwałej toru prądowego łącznika wymaga zwiększenia przekroju styku ruchomego, co zwiększa jego wytrzymałość mechaniczną oraz masę i przez to wydłuża czas własny łącznika.

W celu wyeliminowania powyższej niedogodności opracowano wynalazek, którego istota polega na tym, że wymienny człon stykowy zawiera jednozwojową zwartą cewkę, której zwój posiada co najmniej dwie wąskie pętle. Pętle te usytuowane są prostopadle do płaszczyzny czołowej cewki, przy czym końce obu pętli opierają się za pośrednictwem trawersy o jarzmo będące częścią korpusu.

Przedmiot wynalazku jest przedstawiony w przykładzie wykonania na rysunku, na którym: fig. 1 przedstawia łącznik w przekroju wzdłużnym, fig. 2 - wymienny człon stykowy w czasie otwierania łącznika, fig. 3 - ukształtowanie pętli po otwarciu łącznika.

Łącznik posiada elektroizolacyjny korpus 1, w którym są osadzone dwie końcówki przyłączowe 2, dwa masywne styki nieruchome 3 ze sprężynami stykowymi 4 oraz cewka napędowa 5, usytuowana wewnątrz korpusu 1, między stykami nieruchomymi 3. Cewka napędowa 5 jest włączona w obwód składający się z naładowanego kondensatora C oraz tyrystora T. Z korpusem 1 jest połączone mechanicznie jarzmo 6, które jest odsuwane lub przesuwane do korpusu 1. Wymienny człon stykowy składa się z lekkiego styku ruchomego 7, złączonej z nim mechanicznie, zwartej jednozwojowej cewki 8 oraz trawersy 10.

Cewka wykonana z płaskownika aluminiowego, posiada ukształtowane dwie wąskie pętle 9 pełniące rolę wsporników styku ruchomego 7. Końce tych wsporników są złączone z trawersą 10. Trawersa 10 jest w znany sposób połączona mechanicznie rozłączalnie z jarzmem 6.

W przypadku konieczności otwarcia łącznika, impuls sterujący powoduje przestawienie tyrystora T w stan przewodzenia. Prąd, szybko narastający w cewce napędowej 5, indukuje w zwoju cewki 8 prąd o znacznej wartości, przepływający również przez obie pętle 9. W wy184 425 niku tego powstaje siła elektrodynamiczna między cewką napędową 5 a cewką 8 oraz między obu bokami pętli 9. Z uwagi na małą masę pasków tworzących boki pętli-wsporników, te zostają w krótkim czasie odkształcone tak jak to pokazano na fig. 2. W wyniku takiego odkształcenia wsporników ich wytrzymałość mechaniczna na wyboczenie gwałtownie maleje. Styk ruchomy 7, wobec działającej nań dużej siły elektrodynamicznej występującej między cewkami 5 i 8, zostaje uwolniony i odsuwa się od styków nieruchomych 3. Masywne styki nieruchome 3, poruszające się w granicach przechyłu, nie nadążają za poruszającym się z dużym przyspieszeniem, stykiem ruchomym 7, toteż rozdzielenie styków łącznika następuje w ekstremalnie krótkim czasie. Wyhamowanie styku ruchomego 7 następuje w wyniku pochłonięcia energii kinetycznej przez odkształcane plastycznie pętle 9 cewki 8. Ukształtowanie tych pętli po otwarciu łącznika przedstawia fig. 3.

Po odsunięciu jarzma 6 od korpusu 1 wymienia się zużyty człon stykowy, następnie przesuwając jarzmo 6 do korpusu 1, dociska się styk ruchomy 7 do styków nieruchomych 3 z taką aż cewka 8 oprze się o powierzchnię korpusu 1.

Fig.2

Fig 3

184 425

Fig.1

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 50 egz. Cena 2,00 zł.

Claims (1)

1. Zastrzeżenie patentowe

   Ultraszybki łącznik zestykowy, posiadający korpus, w którym są umieszczone końcówki przyłączowe, usprężynowane styki nieruchome i cewka napędowa, oraz posiadający wymienny człon stykowy składający się ze styku ruchomego oraz jarzma, przy czym styk ruchomy przylega swoimi brzegami do styków nieruchomych, tworząc z nimi zestyk, znamienny tym, że wymienny człon stykowy zawiera jednozwojową zwartą cewkę (8), której zwój posiada co najmniej dwie wąskie pętle (9) usytuowane prostopadle do płaszczyzny czołowej cewki (8), przy czym końce obu pętli (9) opierają się, za pośrednictwem trawersy (10) o jarzmo (6), będące częścią korpusu (1).