Wynalazek dotyczy mechanizmu wylacznika elektrycznego zwlaszcza jego wyzwalacza. .Mechanizm wedlug wynalazku nadaje sie zwlaszcza do migowych wylaczników pradu sta¬ lego, moze byc jednak stosowany równiez w in¬ nych* przyrzadach, np. w wylacznikach pradu zmiennego, a niekiedy nawet w urzadzeniach nie¬ elektrycznych.Znanych jest wiele rodzajów zamków, dzia¬ lajacych na zasadzie mechanizmu zapadkowego lub mechanizmu uderzeniowego. W obydwóch przypadkach sila wyzwalajaca, otrzymywana z glównego obwodu pradowego w jakikolwiek sposób, np. za pomoca bezposredniego lub po¬ sredniego przekaznika, przekazuje impuls okres¬ lonemu czlonowi zamka, który otwiera sie wów¬ czas i zwalnia wlasciwe kontakty wylaczajace, poruszajace sie pod dzialaniem naciagu odpo¬ wiedniej sprezyny.Znany jest równiez wylacznik migowy z mag¬ nesem przytrzymujacym. Istota takiego wylacz¬ nika polega na tym, ze jego elektromagnes zasi¬ lany pradem stalym z pomocniczego zródla pra¬ du, przytrzymuje kotwice utrzymujaca bezpos¬ rednio lub za posrednictwem jakiegokolwiek przeniesienia kontakty wylacznika w stanie zam¬ knietym wbrew dzialaniu naciagu sprezyny wy¬ laczajacej. Poprzez obwód magnetyczny takiego elektromagnesu jest przewleczony przewód, przez który przeplywa, prad obciazenia lub który jest przylaczony równolegle do cewki dlawiko¬ wej, wlaczonej w obwód pradu obciazenia. Przy normalnym obciazeniu w elektromagnesie am- perozwoje cewki przytrzymujacej przewazajanad amperozwMami przewodnika, przewleczone¬ go fftnv&l«tromawps\i 6raW«ao pod nazwa „przewód Vdmagnesowujacy", na \kutek czego bieguny elektromagnesu przyciagaja kotwice.Rozpatrujac pierwsza postac wykonania, w * któ¬ rej przewód odmagnesowujacy jest zasilany bez^ posrednio pradem obciazenia, mozna stwierdzic, ze sila przyciagania elektromagnesu zmniejsza sie wraz ze wzrostem pradu obciazenia, az do chwili gdy kotwica odskoczy od biegunów elek¬ tromagnesu i wylacznik wylaczy sie. W tej po¬ staci wykonania wylaczanie jest wprost uzalez¬ nione od natezenia pradu przeplywajacego przez obwód glówny.W drugiej postaci wykonania, w której prze¬ wód odmagnesowujacy jest przylaczony równo¬ legle do cewki dlawikowej, wlaczonej w glów¬ ny obwód pradowy, prad przeprywajacy przez tenrprzewód jest okreslony napieciem na cewce dlawikowej, proporcjonalnym do wielkosci zmia¬ ny pradu di/dt w glównym obwodzie pradowym.Przy ustabilizowanym pradzie obciazenia niemal caly prad przeplywa przez cewke dlawikowa, po¬ niewaz jej opór czynny jest znacznie mniejszy od oporu czynnego przewodu odmagnesowujace- go.W przypadku naglej zmiany natezenia pradu, np. przy zwarciu, cewka dlawikowa stawia duzy opór pradowi, na skutek czego prad przeplywa glównie przez przewód odmagnesowujacy. Dzie¬ ki temu sila przyciagania elektromagnesu zmniejsza sie i kotwica zostaje odciagnieta od biegunów elektromagnesu, przez co nastepuje wylaczenie wylacznika. Takie wyzwalanie nazy¬ wa sie dynamicznym w odróznieniu od poprzed¬ nio opisanego wyzwalania statycznego..We wszystkich opisanych przypadkach szyb¬ kosc ruchu kontaktów wylaczajacych zalezy je¬ dynie od sily sprezyn wylaczajacych, a takze czas wylaczania, tzn. okres czasu, uplywajacy od chwili powstania pradu do chwili rozlaczenia kontaktów, zalezy wylacznie od bezwladnosci po¬ ruszanych mas i sily sprezyn, natomiast wielkosc impulsu wyzwalajacego nie ma istotnego wply¬ wu na powyzszy czas. Dotyczy to równiez elek¬ tromagnesu przytrzymujacego, w którym prad zaklóceniowy tworzy bezposrednio impuls wyz¬ walajacy, gdyz okres czasu uplywajacy od chwili powstania zaklócenia do chwili odciagniecia kot¬ wicy od biegunów elektromagnesu stanowi jedy¬ nie drobny ulamek calkowitego mechanicznego czasu wylaczania.Nalezy podkreslic, ze w powyzszych przypad¬ kach potrzebne sa tak mocne sprezyny wyla¬ czajace, by szybkosc ruchu kontaktów oraz wla¬ sciwy czas wylaczania wystarczyly do przerwa¬ nia wszystkich wystepujacych wówczas pradów.Przedmiotem wynalazku jest wylacznik elek¬ tryczny z mechanicznie zamykanym zamkiem, wyzwalany za pomoca impulsu, uzyskiwanego z glównego obwodu pradowego w podobny spo¬ sób, jak w przypadku opisanego powyzej elektro¬ magnesu przytrzymujacego. Wynalazek charakte¬ ryzuje sie ponadto tym, ze sila wyzwalajaca zo¬ staje przeniesiona po otwarciu zamka na wlasci¬ we kontakty wylaczajace, dodajac sie do sily sprezyny wylaczajacej.Mechanizm dziala w ten sposób, ze przy ma¬ lych zmianach natezenia pradu, lezacych ponizej granicy czulosci mechanizmu, impuls nie wysuir- cza do otwarcia zamka i wylacznik nie reaguje na te zmiany. Skoro tylko zmiana pradu pod wzgledem wielkosci i stromosci osiagnie granice czulosci wylacznika, zamek otwiera sie a kontak¬ ty zostaja wylaczone pod dzialaniem sprezyny wylaczajacej. Przy dalszym wzroscie szybkosci zmiany natezenia pradu impuls wyzwalajacy sta¬ je sie wiekszy od wymaganego do otwarcia zam¬ ka, na skutek czego zamek otwiera sie szybciej, a nadmiar energii zostaje przeniesiony na kon¬ takty, co z kolei powoduje, iz szybkosc ich ruchu jest wieksza od szybkosci, odpowiadajacej jedy¬ nie sile sprezyny wylaczajacej. W miare wzrostu szybkosci zmiany natezenia pradu zmniejsza sie równiez wlasciwy czas wylaczania, a szybkosc wylaczania stale wzrasta. Jak wynika stad dzie¬ ki uzyciu wylacznika wedlug wynalazku uzysku¬ je sie okreslona zaleznosc czasu wylaczania od wielkosci zmiany natezenia pradu, taka miano¬ wicie, ze przy maryeh a tym isamym malo nie¬ bezpiecznych zmianach czas wylaczania jest dluzszy, niz przy zmianach duzych. W zwiazku z tym wymiary sprezyny wylaczajacej musza byc jedynie tak dobrane, by szybkosc wylacza¬ nia wystarczala do wylaczania malych pradów, podczas gdy przy wylaczaniu duzych pradów szybkosc ta ulega zwiekszeniu dzieki dodatkowej energii, czerpanej z glównego obwodu pradowe¬ go.Na rysunku uwidoczniono tytulem przykladu mechanizm wylacznika migowego na prad sta¬ ly wedlug wynalazku, przy czym fig. 1 przedsta¬ wia przekrój calego wylacznika, fig. 2 — prze¬ krój samego zamka w. stanie wlaczenia w wiek¬ szej skali, a fig. 3 — przekrój tegoz zamka w sta¬ nie wylaczenia.Wylacznik wedlug wynalazku (fig. 1) jest osa¬ dzony na ramie podstawowej 1,. zaopatrzonej w cztery wsporniki izolacyjne 2, 3. Pomiedzy wspornikami 2, 3 jest zamocowany za pomoca katowników 4, 5 elektromagnes, skladajacy sie Nr pal<||g37353 — 2 —z jarzma 6, ramion 7 i nabiegunnikow 8. Na jarzmie 6 jest nawinieta cewka 9 z tasmy mie¬ dzianej. Jeden koniec cewki 9 ma postac dopro¬ wadzenia 10, drugi zas jest polaczony ze skrzyn¬ ka II zamka, do której przymocowany jest nie¬ ruchomy kontakt 12.Drugi kontakt 13 jest wykonany na doprowa¬ dzeniu 14. Gdy wylacznik znajduje sie w stanie wlaczenia, obydwa kontakty 12 i 13 sa polaczone w sposób przewodzacy dzwigienka 15, której dolny koniec jest dociskany do kontaktu 12 spre¬ zyna 16 a górny — do kontaktu 13 drazkiem 17.Prad przeplywa wówczas od doprowadzenia 14 poprzez kontakt 13, dzwigienke 15, kontakt 12, skrzynke II i cewke 9 do odprowadzania 10.Drazek 17 jest zablokowany w zamku 18 osa¬ dzonym na czopach 19 w rozwidlonej dzwigni katowej 20, która obraca sie dookola nierucho¬ mego czopa 21 i jest uruchomiana cieglem izo¬ lacyjnym 22. Cieglo 22 jest polaczone za posred¬ nictwem sprezyny dociskowej 23 z dzwignia 24, osadzona na walku sterujacym 25. Przez obróce¬ nie walka 25 w polozenie uwidocznione na fig. 1, sprezyna 23 zostaje scisnieta, przy czym jej dzia¬ lanie zostaje przeniesione za posrednictwem cieg¬ la 22, dzwigni 20 i drazka 17 na górny koniec dzwigienki 15, wywolujac docisk tej ostatniej do kontaktu 12 i utrzymujac dzwigienke 15 w polozeniu zamkniecia kontaktów 12 i 13 wbrew dzialaniu sprezyny 16.W chwili zwarcia prad zaczyna szybko wzra¬ stac i wywoluje na cewce dlawikowej 9 spadek napiecia* powodujacy zwolnienie drazka 17 wzgledem zamka 18 w sposób, opisany ponizej.Vt tym momencie sprezyna 16 przekreca dzwi¬ gienke 15 w polozenie wylaczenia tak, ze po¬ miedzy kontaktem 13 a górnym koncem dzwi¬ gienki 15 powstaje luk elektryczny, który zostaje przesuniety przez pole magnetyczne miedzy na- biegunnikami 8 ku górze do komory gaszacej 26, gdzie ulega zgaszeniu. Powietrze nagrzane w ko¬ morze 26 przez luk elektryczny jest wyrzucane ku górze i po ochlodzeniu w tlumiku 27 wydo¬ staje sie z komory na zewnatrz.Na fig. 2 przedstawiono przekrój zamka w sta¬ nie zamkniecia, a na fig. 3 w stanie otwarcia.Tulejka 28 zamka posiada po bokach dwa czopy 19 (fig. 1), za pomoca których jest zawieszona w rozwidlonej dzwigni 20, jak to podano w opi¬ sie, dotyczacym fig. 1. Prawostronny koniec tu¬ lejki ma postac cylindrycznej rurki, zaopatrzo¬ nej w trzy okragle otwory, rozmieszczone rów¬ nomiernie na jej obwodzie. Kulki 29, umiesz- szczone w tych otworach, wchodza do wytocze¬ nia na drazku 17 i nie pozwalaja na przesuwanie sde tego drazka w prawo. Stozkowa scianka wyto¬ czenia dazy do wepchniecia kulki do otworu, co nie moze jednak nastapic, gdyz kulki sa od zew¬ natrz przytrzymywane oprawka 30. W ten spo¬ sób drazek 17 opiera sie za posrednictwem kulek 29 o tulejke 28, co z kolei powoduje utrzymy¬ wanie dzwigienki 15 w polozeniu wlaczenia.Na tulejke 28 jest nasunieta nasadka izolacyj¬ na 31, oslaniajaca cewke 32, przylaczona równo¬ legle do cewki wydmuchowej 9 (fig. 1) za po¬ moca doprowadzen 33 i 34. Naprzeciw cewki 3Z miesci sie tarcza przewodzaca 35, zaopatrzona w oprawke 30.Opór omowy cewki 9 jest znacznie mniejszy od oporu omowego cewki 32, na skutek czego przy stanie ustalonym prawie caly prad prze¬ plywa przez cewke 9. Cewka 9 posiada natomiast wieksza indukcyjnosc niz cewka 32, na skutek czego przy naglej zmianie natezenia pradu wiek¬ sza czesc pradu przeplywa najpierw przez cew¬ ke 32, a dopiero po ustaleniu sie jej wartosci prad przesuwa sie znowu do cewki 9. W ten sposób powstaje w cewce 32 uderzenie pradu, indukujace w tarczy przewodzacej 35 prad wtórny o kierunku, przeciwnym kierunkowi pradu w cewce 32. Tarcza 35 jest odpychana w mniejszym lub wiekszym stopniu od cewki 32 zaleznie od wielkosci uderzenia pradu. Dzialanie to jako takie jest znane i bylo juz stosowane do celów wylaczania.Odpychana tarcza 35 pociaga za soba oprawke 30, która po przebyciu bardzo krótkiej drogi od¬ slania otwory w tulejce 28 i umozliwia wy¬ pchniecie kulek 29 w kierunku promieniowym z otworów pod naciskiem stozkowej scianki wy¬ toczenia drazka 17, dzieki czemu moze on swo¬ bodnie przesuwac sie miedzy tymi kulkami.W przypadku gdy impuls pradu w cewce 32 jest tak maly, ze wystarcza akurat do otwarcia zamka, drazek 17 a tym samym i dzwigienka 15 poruszaja sie wylacznie pod dzialaniem nacia¬ gu sprezyny 16. Przy mocniejszym jednak im¬ pulsie pradu tarcza 35 porusza sie po otwarciu zamka dalej i uderza o glówke 36 drazka 17, po¬ ciagajac go z wieksza szybkoscia, niz to odpo¬ wiada sile sprezyny 16. Jak z powyzszego wi¬ dac, wlasciwy czas zadzialania mechanizmu zmniejsza sie, a szybkosc wylaczania wzrasta proporcjonalnie do wielkosci zmiany natezenia pradu i jej szybkosci w glównym obwodzie wy¬ lacznika.W ten sposób osiagnieto skrócenie wlasciwego czasu wylaczania, zaleznego od wielkosci i szyb¬ kosci zmiany natezenia pradu, do ponizej 1.10-* sekundy, podczas gdy w przypadkach innych znanych mechanizmów czas ten wynosi 3—4.10-* Nr patentu 37353 — 3 —sekundy. To skrócenie czasu wylaczania ma de¬ cydujace znaczenie przy wymiarowaniu komory gaszacej, gdyz im krótszy jest czas wylaczania, tym mniejsza wartosc osiaga prad zwarciowy i tym mniejsza komora wystarczy do zgaszenia luku.Wlaczanie wylacznika odbywa sie w ten spo¬ sób, ze przez obracanie walka 25 w lewo powo¬ duje sie przesuniecie tulejki 28 zamka w prawo tak daleko, az kulki 29 zostana wepchniete z po¬ wrotem do wytoczenia drazka 17 przez skos po¬ wierzchni czolowej oprawki 30, przesuwanej do polozenia zamkniecia przez (sprezyne 37, po czym przez obrócenie walka 25 w prawo wylacznik zostaje wlaczony, przy czym dzwignia 24 prze¬ kracza martwy punkt i uderza o zderzak, pozo¬ stajac nastepnie w tym polozeniu.Jak widac z powyzszego opisu przedmiot wy¬ nalazku dotyczy w pierwszym rzedzie wylaczni¬ ka elektrycznego z mechanicznie zamykanym zamkiem, zwalnianym impulsem elektrycznym, charakteryzujacego sie tym, ze po zwolnieniu zamka pozostala czesc wspomnianego impulsu zostaje przeniesiona na ruchome kontakty wy¬ lacznika, powiekszajac szybkosc ich ruchu.W postaci wykonania, uwidocznionej na fig. 1—3, impuls jest otrzymywany w znany sposób z glównego obwodu pradowego, mozna jednak zastosowac równiez inny sposób wywolywania tego impulsu, np. za pomoca wyladowania kon¬ densatora w obwodzie cewki 32 lub przez od¬ ciaganie tarczy 35 elektromagnesem, zasilanym z glównego obwodu pradowego lub z pomocni¬ czego zródla pradu itp.Ponadto przedmiot wynalazku obejmuje bu¬ dowe wlasciwego zamka, uwidocznionego na fig. 2 i 3. Nalezy szczególnie podkreslic, ze miedzy wlasciwy element wyzwalajacy, tzn. miedzy tar¬ cze 35 z oprawka 30 a dzwigienka kontaktowa 15, wlaczone sa jedynie dwa bardzo lekkie elemen¬ ty posrednie, mianowicie kulki 29 i drazek 17.Dalsza istotna cecha zamka wylacznika wedlug wynalazku jest okolicznosc, ze droga tarczy wyzwalajacej potrzebna do otwarcia zamka jest tak mala, iz przy pradach rzedu 4000 A tarcza 35 uderzy o glówke 36 drazka 17 po uplywie mniej niz jednej tysiacznej sekundy, przerywajac po¬ laczenie kontaktów wylacznika.Ostatnia cecha charakterystyczna zamka wy¬ lacznika wedlug wynalazku jest wielkosc luzu miedzy drazkiem 17 a tulejka 28. Luz ten winien byc co najmniej tak duzy, by przy pewnej nie¬ dokladnosci wykonania tulejki, a zwlaszcza roz¬ mieszczenia otworów na kulki 29, drazek 17 po¬ siadal tak duzy luz promieniowy, aby stozkowa powierzchnia wytoczenia tego drazka dociskala równomiernie kulki 29. W przeciwnym przypad¬ ku, tzn. gdyby drazek 17 byl prowadzony w wy¬ drazeniu tulejki 28 zbyt scisle, wówczas stozko¬ wa powierzchnia wytoczenia drazka moglaby ewentualnie dociskac tylko jedna kulke 29, na skutek czego zarówno kulka ta jak i powierzch¬ nia przylegania drazka 17 i tulejki 28 bylyby nadmiernie obciazone, a ponadto sila wyzwala¬ jaca uleglaby kilkakrotnemu zwiekszeniu, jak to stwierdzono na podstawie przeprowadzonych prób.Podobny wynik mozna równiez uzyskac przez zwolnienie oprawki 30 wzgledem tulejki 28 i drazka 17, które moga byc wówczas prowa¬ dzone scisle jedno w drugim, badz przez do¬ kladne wzajemne dopasowanie oprawki 30 i drazka 17, przy jednoczesnym zluzowaniu wzgledem nich tulejki 28. PL