RU163957U1

RU163957U1 - SWITCHING DEVICE

Info

Publication number: RU163957U1
Application number: RU2016109036/07U
Authority: RU
Inventors: Игорь Викторович Аржаев; Михаил Игоревич Аржаев
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "МФК ТЕХЭНЕРГО"
Priority date: 2016-03-14
Filing date: 2016-03-14
Publication date: 2016-08-20

Abstract

Коммутационное устройство, содержащее корпус с крышкой, механизм свободного расцепления с рукояткой, дугогасительные камеры, подвижные и неподвижные контакты, блок защиты и рейку аварийного отключения, отличающееся тем, что рейка аварийного отключения выполнена из электротехнического изоляционного материала в виде единого секционного блока, при этом количество секций соответствует количеству полюсов коммутационного устройства, при этом в нижней части каждой секции неразъемно закреплен якорь электромагнитного расцепителя, причем каждый электромагнитный расцепитель состоит из П-образного магнитопровода, внутри которого размещен токопровод в виде силовой шины полюса коммутационного устройства, а каждый якорь электромагнитного расцепителя выполнен в виде стальной пластины и снабжен жестко закрепленной на нем и выполненной из магнитомягкого материала ферромагнитной накладкой.A switching device comprising a housing with a cover, a free trip mechanism with a handle, arcing chambers, movable and fixed contacts, a protection unit and an emergency disconnect rail, characterized in that the emergency disconnect rail is made of electrotechnical insulating material in the form of a single sectional unit, the quantity sections corresponds to the number of poles of the switching device, while the armature of the electromagnetic release is permanently fixed in the lower part of each section zhdy solenoid trip unit consists of a U-shaped magnetic core inside which is placed a conductive power bus pole switching device, and each anchor of the electromagnetic release is formed as a steel plate and provided with a rigidly mounted thereon and made of a magnetically soft ferromagnetic material plate.

Description

Полезная модель относится к электротехнике и используется для ручного включения/отключения электрических цепей в нормальном режиме эксплуатации и аварийного отключения нагрузки при протекании токов выше допустимых пределов.The utility model relates to electrical engineering and is used to manually turn on / off electrical circuits in normal operation and to disconnect the load when currents flow above acceptable limits.

В качестве прототипа принят патент на полезную модель №136232. Автоматический выключатель, принятый в качестве прототипа, включает корпус с крышкой, механизм свободного расцепления с рейкой и скобой, имеющей зацепление с рычагом механизма свободного расцепления, контактную систему с неподвижными и подвижными контактами, дугогасительные камеры, согласно полезной модели введены, по меньшей мере, два узла термомагнитного расцепителя, устанавливаемые в соответствующих полюсах и содержащие контактный вывод, П-образный магнитопровод, биметаллическую пластину с регулировочным винтом и кронштейн, установленные на шину-нагреватель, поворотный якорь с рычагом, установленный боковыми выступами в пазы на кронштейне и пружину, отклоняющую поворотный якорь с рычагом, установленную на рычаге поворотного якоря и кронштейне.As a prototype adopted a patent for utility model No. 136232. The circuit breaker, adopted as a prototype, includes a housing with a cover, a free trip mechanism with a rail and a bracket, which engages with the lever of the free trip mechanism, a contact system with fixed and movable contacts, arcing chambers, according to the utility model, at least two of a thermomagnetic release unit installed in the corresponding poles and containing a contact terminal, a U-shaped magnetic circuit, a bimetallic plate with an adjusting screw and an arm, copulating bus-heater, with the lever swivel anchor mounted side protrusions into slots on the bracket and a spring biasing the armature to the rotary lever mounted on a lever arm and pivoting the armature.

Рычаг поворотного якоря имеет волнообразный выступ для регулирования натяжения пружины, рейка механизма свободного расцепления является общей для всех полюсов, корпус разделен перегородками на полости по количеству полюсов и содержит выступы для установки термомагнитных расцепителей, крышка разделена перегородками на полости по количеству полюсов, имеет полые ниши для установки дополнительных устройств и пазы для вывода проводников дополнительных устройств.The lever of the rotary armature has a wave-like protrusion for regulating the spring tension, the rail of the free trip mechanism is common for all poles, the housing is divided by partitions into cavities by the number of poles and contains protrusions for installing thermomagnetic releases, the cover is divided by partitions into cavities by the number of poles, has hollow niches for installation of additional devices and slots for outputting conductors of additional devices.

К недостаткам прототипа можно отнести сложность конструкции узла защиты: термомагнитные расцепители содержат большое количество деталей (пружины, рычаги), рейка авариного отключения выполнена в виде узла, закрепляемого отдельно от термомагнитных расцепителей в корпусе, якорь П-образного электромагнита выполнен просто в виде плоской пластины, сечение которой мало, что влечет за собой повышенное сопротивление магнитному потоку в магнитной системе расцепителя, «трогание» якоря электромагнита происходит только при протекании по шине токов значительной величины.The disadvantages of the prototype include the complexity of the design of the protection unit: thermomagnetic releases contain a large number of parts (springs, levers), the emergency trip rail is made in the form of a unit fixed separately from the thermomagnetic releases in the housing, the anchor of the U-shaped electromagnet is simply made in the form of a flat plate, the cross section of which is small, which entails increased resistance to magnetic flux in the magnetic system of the trip unit, “moving off” the electromagnet armature occurs only when it flows through the bus considerable value s.

Технической задачей является создание устройства, обеспечивающего надежное срабатывание механизма свободного расцепления в требуемых режимах работы объекта эксплуатации.The technical task is to create a device that provides reliable operation of the free trip mechanism in the required operating modes of the facility.

Техническим результатом является повышение надежности коммутационного устройства при защите потребителей от токов короткого замыкания.The technical result is to increase the reliability of the switching device while protecting consumers from short circuit currents.

Техническая задача решается за счет того, что в коммутационном устройстве, содержащем корпус с крышкой, механизм свободного расцепления с рукояткой, дугогасительные камеры, подвижные и неподвижные контакты, блок защиты и рейку аварийного отключения, рейка аварийного отключения выполнена из электротехнического изоляционного материала в виде единого секционного блока, при этом количество секций соответствует количеству полюсов коммутационного устройства, при этом в нижней части каждой секции неразъемно закреплен якорь электромагнитного расцепителя, причем каждый электромагнитный расцепитель состоит из П-образного магнитопровода, внутри которого размещен токопровод в виде силовой шины полюса коммутационного устройства, а каждый якорь электромагнитного расцепителя выполнен в виде стальной пластины и снабжен жестко закрепленной на нем и выполненной из магнитомягкого материала ферромагнитной накладкой.The technical problem is solved due to the fact that in a switching device containing a housing with a cover, a free trip mechanism with a handle, arcing chambers, movable and fixed contacts, a protection unit and an emergency disconnect rail, the emergency disconnect rail is made of electrical insulating material in the form of a single sectional unit, while the number of sections corresponds to the number of poles of the switching device, while the electromagnetic armature is permanently fixed in the lower part of each section of each release, each electromagnetic release consisting of a U-shaped magnetic circuit, inside which there is a current path in the form of a power bus pole of the switching device, and each armature of the electromagnetic release is made in the form of a steel plate and is equipped with a ferromagnetic plate rigidly fixed to it and made of magnetically soft material.

Сущность полезной модели поясняется следующими рисунками:The essence of the utility model is illustrated by the following figures:

Фиг. 1 - комбинированный расцепитель полюса,FIG. 1 - combined pole release,

Фиг. 2 - электромагнитный расцепитель в разрезе,FIG. 2 - sectional electromagnetic release,

Фиг. 3 - коммутационное устройство в сборе,FIG. 3 - switching device assembly,

Фиг. 4 - рейка аварийного отключения,FIG. 4 - rail emergency shutdown

где:Where:

1. Магнитопровод.1. The magnetic circuit.

2. Токопровод.2. Conducting.

3. Якорь.3. Anchor.

4. Ферромагнитная накладка.4. Ferromagnetic pad.

5. Рейка аварийного отключения.5. Rail emergency shutdown.

6. Воздушный зазор.6. The air gap.

7. Корпус.7. Case.

8. Дугогасительные камеры.8. Arcing chambers.

9. Подвижные контакты.9. Mobile contacts.

10. Механизм свободного расцепления.10. The mechanism of free trip.

11. Рукоятка.11. The handle.

12. Блок защиты от сверхтоков.12. Block of protection against overcurrents.

13. Секции рейки аварийного отключения.13. Sections of a rack of emergency shutdown.

14. Электромагнитный расцепитель.14. Electromagnetic release.

Коммутационное устройство состоит из корпуса 1, крышки (на фиг. не показано), механизма свободного расцепления 10 с рукояткой 11 для ручного оперирования коммутационным устройством, контактного блока, состоящего из подвижных контактов 9 и неподвижных контактов (на фиг. не показано), расположенных над ним дугогасительных камер 8, блока защиты от сверхтоков 12 и рейки аварийного отключения 5.The switching device consists of a housing 1, a cover (not shown in FIG.), A free trip mechanism 10 with a handle 11 for manually operating the switching device, a contact block consisting of movable contacts 9 and fixed contacts (not shown in FIG.) Located above arcing chambers 8, overcurrent protection unit 12 and emergency shutdown rail 5.

Рейка аварийного отключения 5 предназначена для автоматического расцепления механизма свободного расцепления 10 при протекании через коммутационное устройство сверхтоков, обеспечивает возможность взвода механизма после срабатывания блока защиты 12.The emergency shutdown rail 5 is designed for automatic uncoupling of the free trip mechanism 10 when overcurrents flow through the switching device, it enables the mechanism to be cocked after the protection unit 12 is activated.

Рейка аварийного отключения 5 выполнена из электротехнического изоляционного материала в виде единого секционного блока, при этом количество секций 13 соответствует количеству полюсов коммутационного устройства. В нижней части каждой секции 13 неразъемно закреплен якорь 3 электромагнитного расцепителя 14.The emergency shutdown rail 5 is made of electrical insulating material in the form of a single sectional unit, while the number of sections 13 corresponds to the number of poles of the switching device. In the lower part of each section 13, the armature 3 of the electromagnetic release 14 is permanently fixed.

Каждый электромагнитный расцепитель 14 состоит из П-образного магнитопровода 1, внутри которого проходит токопровод 2, представляющий собой силовую шину полюса коммутационного устройства.Each electromagnetic release 14 consists of a U-shaped magnetic circuit 1, inside which passes the current path 2, which is a power bus pole of the switching device.

Каждый якорь 3 электромагнитного расцепителя 14 выполнен в виде стальной пластины и снабжен жестко закрепленной на нем ферромагнитной накладкой 4, выполненной из магнитомягкого материала.Each anchor 3 of the electromagnetic release 14 is made in the form of a steel plate and is equipped with a ferromagnetic plate 4 rigidly fixed to it, made of soft magnetic material.

При протекании тока по токопроводу 2 вокруг него создается электромагнитное поле. Магнитный поток, создаваемый этим полем, замыкается по магнитопроводу 1, воздушным зазорам 6, якорю 3.When current flows through the current lead 2 around it creates an electromagnetic field. The magnetic flux generated by this field is closed by the magnetic circuit 1, air gaps 6, anchor 3.

При протекании токов нагрузки, не превышающих допустимых значений, магнитного потока и создаваемой им магнитодвижущей силы недостаточно для притягивания якоря 3 электромагнитного расцепителя 14 к магнитопроводу 1. Якорь 3 электромагнитного расцепителя 14 остается на месте, коммутационное устройство работает в режиме проведения рабочего тока.When the load currents do not exceed the permissible values, the magnetic flux and the magnetizing force created by it are not enough to attract the armature 3 of the electromagnetic release 14 to the magnetic circuit 1. The armature 3 of the electromagnetic release 14 remains in place, the switching device operates in the operating current mode.

При протекании токов, многократно превышающих номинальный ток, магнитный поток и создаваемая им магнитодвижущая сила достигают величин, достаточных для притягивания якоря 3 электромагнитного расцепителя 14 к магнитопроводу 1.When currents flowing many times higher than the rated current, the magnetic flux and the magnetomotive force created by it reach values sufficient to attract the armature 3 of the electromagnetic release 14 to the magnetic circuit 1.

Якорь 3 электромагнитного расцепителя 14 «трогается» с места, притягивается к магнитопроводу 1, ликвидируя при этом воздушные зазоры 6, механизм свободного расцепления 10 срабатывает и под действием силовых пружин (на фиг. не показано) отводит подвижные контакты 9 от неподвижных (на фиг. не показано), потребитель отсоединен от источника электроэнергии.The armature 3 of the electromagnetic release 14 “moves off”, is attracted to the magnetic circuit 1, thereby eliminating the air gaps 6, the free trip mechanism 10 is activated and, under the action of power springs (not shown), moves the movable contacts 9 from the stationary ones (in FIG. not shown), the consumer is disconnected from the power source.

Применение накладки из магнитомягкого ферромагнитного материала позволяет увеличить сечение якоря электромагнитного расцепителя и, тем самым, снизить сопротивление магнитному потоку, увеличить величину создаваемой магнитным потоком магнитодвижущей силы, повысить стабильность работы электромагнитного расцепителя.The use of a lining made of soft magnetic ferromagnetic material makes it possible to increase the cross section of the armature of the electromagnetic release and, thereby, reduce the resistance to magnetic flux, increase the magnitude of the magnetic flux generated by the magnetic flux, and increase the stability of the electromagnetic release.

Одновременно с этим, выполнение рейки аварийного отключения зацело с якорем электромагнитного расцепителя упрощает конструкцию, сокращает время сборки коммутационного устройства.At the same time, the implementation of the emergency shutdown rail integral with the armature of the electromagnetic release simplifies the design, reduces the assembly time of the switching device.

Таким образом, задача создания устройства, обеспечивающего надежное срабатывание механизма свободного расцепления в требуемых режимах роботы при повышении надежности коммутационного устройства при защите потребителей от токов короткого замыкания, решена.Thus, the task of creating a device that provides reliable operation of the free trip mechanism in the required robot modes while increasing the reliability of the switching device while protecting consumers from short-circuit currents has been solved.

Claims

A switching device comprising a housing with a cover, a free trip mechanism with a handle, arcing chambers, movable and fixed contacts, a protection unit and an emergency disconnect rail, characterized in that the emergency disconnect rail is made of electrotechnical insulating material in the form of a single sectional unit, the quantity sections corresponds to the number of poles of the switching device, while in the lower part of each section the armature of the electromagnetic release is permanently fixed, and to zhdy solenoid trip unit consists of a U-shaped magnetic core inside which is placed a conductive power bus pole switching device, and each anchor of the electromagnetic release is formed as a steel plate and provided with a rigidly mounted thereon and made of a magnetically soft ferromagnetic material plate.