RU214912U1 - Magnetic contactor - Google Patents
Magnetic contactor Download PDFInfo
- Publication number
- RU214912U1 RU214912U1 RU2022118605U RU2022118605U RU214912U1 RU 214912 U1 RU214912 U1 RU 214912U1 RU 2022118605 U RU2022118605 U RU 2022118605U RU 2022118605 U RU2022118605 U RU 2022118605U RU 214912 U1 RU214912 U1 RU 214912U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- contact
- movable
- arc
- fixed
- fixed contacts
- Prior art date
Links
- 210000003284 Horns Anatomy 0.000 claims abstract description 20
- 238000010891 electric arc Methods 0.000 claims abstract description 9
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 2
- 101710021301 TRIM23 Proteins 0.000 description 5
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 238000010791 quenching Methods 0.000 description 2
- 230000000171 quenching Effects 0.000 description 2
- 230000003685 thermal hair damage Effects 0.000 description 2
- 239000000789 fastener Substances 0.000 description 1
Images
Abstract
Техническое решение относится к магнитному контактору с дугогасительной камерой для быстрого гашения электрической дуги во время процесса выключения. Технический результат заключается в уменьшении массы и габаритов магнитного контактора с одновременным повышением его надежности. Технический результат достигается тем, что магнитный контактор включает в себя корпус, содержащий подвижный и неподвижные контакты, имеющие контактные элементы для контакта друг с другом, привод, выполненный с возможностью перемещения подвижного контакта для установления электропроводящего соединения между подвижным и неподвижными контактами и для разъединения подвижного и неподвижных контактов, первую область размыкания и замыкания контактных элементов подвижного контакта и первого неподвижного контакта, вторую область размыкания и замыкания контактных элементов подвижного контакта и второго неподвижного контакта, магниты, выполненные с возможностью создания разнонаправленных постоянных магнитных полей в первой и второй областях для воздействия силой магнитного поля на электрическую дугу, возникающую между контактными элементами подвижного и неподвижных контактов при их размыкании, дугогасительную камеру, выполненную с возможностью гашения электрических дуг и содержащую по меньшей мере по два рога с каждой из сторон, причем дугогасительная камера закреплена в корпусе над первой и второй областями, рога дугогасительной камеры направлены вниз в сторону расхождения и замыкания контактных элементов подвижного и неподвижных контактов и выполнены с возможностью перемещения электрической дуги в дугогасительную камеру, причем по меньшей мере один рог с каждой из сторон дугогасительной камеры связан с потенциалом неподвижных контактов. 1 з.п. ф-лы, 7 ил. The technical solution relates to a magnetic contactor with an arc chute for rapid extinguishing of the electric arc during the shutdown process. The technical result is to reduce the weight and dimensions of the magnetic contactor with a simultaneous increase in its reliability. The technical result is achieved by the fact that the magnetic contactor includes a housing containing movable and fixed contacts, having contact elements for contact with each other, a drive configured to move the movable contact to establish an electrically conductive connection between the movable and fixed contacts and to disconnect the movable and of fixed contacts, the first area of opening and closing of the contact elements of the movable contact and the first fixed contact, the second area of opening and closing of the contact elements of the movable contact and the second fixed contact, magnets configured to create multidirectional constant magnetic fields in the first and second areas for exposure to magnetic force fields on an electric arc that occurs between the contact elements of the movable and fixed contacts when they are opened, an arc chute designed to extinguish electric arcs and containing at least that is, two horns on each side, the arc chute is fixed in the housing above the first and second areas, the horns of the arc chute are directed downward towards the divergence and closure of the contact elements of the movable and fixed contacts and are configured to move the electric arc into the arc chute, and along at least one horn on each side of the arc chute is connected to the potential of the fixed contacts. 1 w.p. f-ly, 7 ill.
Description
Техническое решение относится к магнитному контактору с дугогасительной камерой для быстрого гашения электрической дуги во время процесса выключения. Предлагаемый электромагнитный контактор не является поляризованным, поэтому может быть применен в цепях как постоянного, так и переменного тока.The technical solution relates to a magnetic contactor with an arc chute for rapid extinguishing of the electric arc during the shutdown process. The proposed electromagnetic contactor is not polarized, therefore it can be used in both direct and alternating current circuits.
Уровень техникиState of the art
Из уровня техники, патент РФ №2581049, известен выключатель с дугогасительными камерами. Выключатель содержит два отдельных неподвижных контакта с двумя областями контакта и по меньшей мере один подвижный электропроводящий мостиковый контакт с двумя вторыми областями контакта, четыре пластинчатые постоянных магнита, по два магнита разных полярностей расположенных напротив друг друга для создания по существу постоянного магнитного поля (М) на участке первых и вторых областей контакта для воздействия магнитной силой (F) на электрическую дугу, возникающую между первыми и вторыми областями контакта при установлении выключенного состояния, две дугогасительные камеры для гашения электрических дуг. Подвижный мостиковый контакт содержит две мостиковые пластины, которые для гашения электрических дуг со вторым направлением тока, противоположным первому направлению тока, проходят от мостикового контакта вдоль оси (ВА) перемещения мостикового контакта в третью и четвертую дугогасительные камеры. Однако такая конструкция имеет ряд недостатков:From the prior art, RF patent No. 2581049, a switch with arc chutes is known. The switch contains two separate fixed contacts with two contact areas and at least one movable electrically conductive bridge contact with two second contact areas, four lamellar permanent magnets, two magnets of different polarities located opposite each other to create an essentially constant magnetic field (M) on section of the first and second contact areas for the impact of magnetic force (F) on the electric arc that occurs between the first and second contact areas when the off state is established, two arc chambers for extinguishing electric arcs. The movable bridge contact contains two bridge plates, which, for extinguishing electric arcs with a second current direction opposite to the first current direction, pass from the bridge contact along the bridge contact movement axis (BA) to the third and fourth arc chutes. However, this design has several disadvantages:
Четыре громоздкие дугогасительные камеры существенно увеличивают массу и габариты выключателя;Four bulky arc chutes significantly increase the weight and dimensions of the circuit breaker;
Для компоновки всех деталей в выключателе, длины направляющих пластин увеличены, тем самым увеличивается время перемещения дуги до дугогасительных камер, т.е. время её горения. Это вызывает больший локальный нагрев и может привести к термическим повреждениям (износам) контактных групп, тем самым снижая надежность выключателя;To arrange all the parts in the circuit breaker, the lengths of the guide plates are increased, thereby increasing the time for moving the arc to the arc chutes, i.e. its burning time. This causes more local heating and can lead to thermal damage (wear) of the contact groups, thereby reducing the reliability of the circuit breaker;
Наличие четырех пластинчатых магнитов по краям выключателя также увеличивает его габариты.The presence of four plate magnets along the edges of the switch also increases its dimensions.
Техническая проблема, решаемая заявляемой полезной моделью, заключается в уменьшении массы и габаритов магнитного контактора с одновременным повышением надежности.The technical problem solved by the claimed utility model is to reduce the mass and dimensions of the magnetic contactor with a simultaneous increase in reliability.
Технический результат – уменьшение массы и габаритов магнитного контактора с одновременным повышением надежности.The technical result is a reduction in the mass and dimensions of the magnetic contactor with a simultaneous increase in reliability.
Технический результат достигается тем, что магнитный контактор, включает в себя корпус, содержащий подвижный и неподвижные контакты, имеющие контактные элементы для контакта друг с другом, привод, выполненный с возможностью перемещения подвижного контакта для установления электропроводящего соединения между подвижным и неподвижными контактами и для разъединения подвижного и неподвижных контактов, первую область размыкания и замыкания контактных элементов подвижного контакта и первого неподвижного контакта, вторую область размыкания и замыкания контактных элементов подвижного контакта и второго неподвижного контакта, магниты, выполненные с возможностью создания разнонаправленных постоянных магнитных полей в первой и второй областях для воздействия силой магнитного поля на электрическую дугу, возникающую между контактными элементами подвижного и неподвижных контактов при их размыкании, дугогасительную камеру, выполненную с возможностью гашения электрических дуг и содержащую по меньшей мере по два рога с каждой из сторон, причем дугогасительная камера закреплена в корпусе над первой и второй областями, рога дугогасительной камеры направлены вниз в сторону расхождения и замыкания контактных элементов подвижного и неподвижных контактов и выполнены с возможностью перемещения электрической дуги в дугогасительную камеру, причем по меньшей мере один рог с каждой из сторон дугогасительной камеры связан с потенциалом неподвижных контактов.The technical result is achieved by the fact that the magnetic contactor includes a housing containing movable and fixed contacts, having contact elements for contact with each other, a drive configured to move the movable contact to establish an electrically conductive connection between the movable and fixed contacts and to disconnect the movable and fixed contacts, the first area of opening and closing of the contact elements of the movable contact and the first fixed contact, the second area of opening and closing of the contact elements of the movable contact and the second fixed contact, magnets configured to create multidirectional constant magnetic fields in the first and second areas for the impact of force magnetic field on an electric arc that occurs between the contact elements of the movable and fixed contacts when they are opened, an arc chute designed to extinguish electric arcs and containing at least pe two horns on each side, moreover, the arc chute is fixed in the housing above the first and second areas, the horns of the arc chute are directed downward towards the divergence and closure of the contact elements of the movable and fixed contacts and are made with the possibility of moving the electric arc into the arc chute, and along at least one horn on each side of the arc chute is connected to the potential of the fixed contacts.
Сущность заявленного технического решения поясняется чертежами фиг.1-7, гдеThe essence of the claimed technical solution is illustrated by the drawings of Fig.1-7, where
- на фиг.1 показан общий вид контактора;- figure 1 shows a General view of the contactor;
- на фиг.2 показан общий вид дугогасительной камеры;- figure 2 shows a General view of the arc chute;
- на фиг.3, 4 показан общий вид дугогасительной камеры с использованием токовой дугогасительной катушки; - figure 3, 4 shows a General view of the arc chute using a current arc chute coil;
- на фиг.5, 6 показана работа контактора при коммутации токов прямой последовательности;- figure 5, 6 shows the operation of the contactor when switching currents in positive sequence;
- на фиг.7 показана работа контактора при коммутации токов обратной последовательности.- figure 7 shows the operation of the contactor when switching currents of the negative sequence.
На фигурах обозначены:The figures show:
1 – корпус контактора;1 – contactor housing;
2 – контакты вспомогательные;2 – auxiliary contacts;
3, 15 – контакт неподвижный;3, 15 - fixed contact;
4, 5, 13, 14 – контактные элементы;4, 5, 13, 14 - contact elements;
6, 12 – полюса;6, 12 - poles;
7, 9, 10, 11 – рога дугогасительные;7, 9, 10, 11 - arcing horns;
8 – дугогасительный блок;8 - arcing block;
16 – камера дугогасительная;16 - arc chute;
17 – контакт подвижный;17 – mobile contact;
18, 19 – постоянные магниты;18, 19 - permanent magnets;
21 – дугогасительная катушка;21 - arc quenching coil;
22 – сердечник;22 - core;
23 – полюс.23 - pole.
Ниже приведен пример осуществления технического решения.Below is an example of a technical solution.
Контактор состоит из корпуса 1 содержащего привод, например, электромагнитный привод, который вертикально перемещает подвижный контакт 17, содержащий контактные элементы 4,14. Контактор также содержит неподвижные контакты 3,15, содержащие контактные элементы 5, 13. Вспомогательные контакты 2 прикреплены к корпусу контактора 1 сборочными операциями. Главная цепь контактора состоит из двух неподвижных 3, 15 и одного подвижного контакта 17 имеющего конструкцию мостикового типа. Посредством движения подвижного контакта 17, контактные элементы 4, 14 и 5,13 размыкаются или замыкаются, тем самым осуществляя коммутацию цепи. При этом контактор не является поляризованным, так как может работать при переменном токе.The contactor consists of a
Дугогасительная камера 16 крепится в корпусе 1 над контактными элементами 4, 14 и 5,13 посредством сборочных соединений, например, крепежом 20. В камере по её бокам установлены постоянные магниты 18, 19 имеющие чередующуюся полярность «S», «N» к ним перпендикулярно прикреплены полюса 6, 12 которые формируют распределение магнитного поля в зоне расхождения и замыкания контактных элементов. Зона размыкания и замыкания контактных элементов 4 и 5 может называться первой областью, такая область может включать как саму область контакта 4-5, так и часть контактов 17 и 3 и, по сути, зависит от формы и размеров полюса 6 (см. фиг.1), которые в свою очередь подбираются в зависимости от желаемой степени воздействия магнитного поля на электрическую дугу. Аналогично, зона размыкания и замыкания контактных элементов 13 и 14 может называться второй областью. Таким образом, в правой и левой частях (первой и второй областях соответственно) дугогасительной камеры постоянными магнитами формируются магнитные поля разных направлений.The
Дугогасительная камера имеет также дугогасительные рога 7,9,10,11 и дугогасительный блок 8. При этом рогов может быть и больше, но увеличение их количества не будет влиять на обеспечение возможности уменьшения массы и габаритов магнитного контактора с одновременным повышением надежности. Рог 7 связан с потенциалом неподвижного контакта 3, а рог 11 с потенциалом контакта неподвижного 15. Дугогасительный блок 8 может быть выполнен в виде нескольких пластин, проходя через которые дуга растягивается, охлаждается и гаснет.The arc chute also has
Уменьшение количества дугогасительных камер (у аналога было две дугогасительные камеры, теперь же можно использовать только одну с теми же габаритными и весовыми характеристиками) и появившаяся при этом возможность уменьшить время горения дуги позволяют обеспечить уменьшение массы и габаритов контактора с одновременным повышением надежности.Reducing the number of arc chutes (an analog had two arc chutes, but now you can use only one with the same overall and weight characteristics) and the opportunity to reduce the arc burning time makes it possible to reduce the weight and dimensions of the contactor while increasing reliability.
Повышение надежности в вышеописанной конструкции достигается также и за счет того, что при коммутации контактор не имеет критических токов отключения, так как в системе дугогашения применены постоянные магниты.An increase in reliability in the above design is also achieved due to the fact that during switching the contactor does not have critical tripping currents, since permanent magnets are used in the arc extinguishing system.
Представленная выше дугогасительная камера 16 эффективно работает до напряжения 900 В. При напряжениях, превышающих 900 В, для сохранения эффективности работы в конструкцию может вводиться одна токовая катушка 21 с сердечником 22 (см. фиг.3), расположенная по центру камеры и потенциально связанная с рогами 9, 10. Распределение магнитного поля катушки выполнено полюсами 23 (см. фиг.4). The
Таким образом, при больших напряжениях нагрузки включается в работу дугогасительная катушка 21. Как только дуга переходит на рога 9, 10, создаваемое катушкой 21 магнитное поле затягивает дугу в левую и в правую половину дугогасительной камеры, повышая напряжения отключаемой дуги. Также магнитное поле катушки воздействует на дугу на рогах и в дугогасительной камере удлиняет ее, что способствует ускорению её гашения, и тоже содействуя повышению напряжения отключаемой дуги.Thus, at high load voltages, the
За счет того, что вышеописанная конструкция позволяет использовать только одну дугогасительную камеру (вместо двух таких же у аналога), то и при гашении дуги (свыше 900 В) используется только одна токовая дугогасительная катушка, что снижает массогабаритные показатели контактора.Due to the fact that the above design allows you to use only one arc chute (instead of two of the same for analogues), then when extinguishing the arc (over 900 V), only one current arc chute is used, which reduces the weight and size of the contactor.
Контактор с дугогасительный камерой работает следующим образом.The contactor with arc chute operates as follows.
Ток прямой последовательности (фиг.5,6).Positive sequence current (Fig.5,6).
При отключении тока прямой последовательности (период положительной полуволны) - размыкании контактов 3, 15, 17 - электрические дуги, возникшие на контактных элементах 4-5 и 13-14, начинают перемещаться как показано на фиг.5,6.When the positive sequence current is turned off (a period of a positive half-wave) - opening
В предлагаемой нами конструкции (см. фиг.5), дуга 21 возникшая между контактными элементами 4-5 в первой области движется влево под воздействием магнитного поля первой области между подвижным контактом 17 и неподвижным 4 (см. дуга 22). Во второй области дуга 11, имеющая противоположенное направление тока (см. фиг.6) и на которое действует магнитное поле второй области, направление которого противоположено направлению магнитного поля первой области, также движется влево к рогам 7 и 11. In our proposed design (see figure 5), the
При этом дуга 21 гаснет, как только дуга 11 возникшая на контактных элементах 13-14 перейдет на рога 7 и 11 (см. положение дуги 13 на фиг.5,6) электрически связанные с неподвижными контактами 3, 15 соответственно. Дальше дуга 13 перейдет на элементы 9,10, разбиваясь на дуги 14-19. В конечном счете дуга распределяется между дугогасительными пластинами дугогасительного блока 8.In this case, the
Время горения дуги 22 занимает незначительный промежуток (при общем времени гашения дуги 40-50 мс, время горения дуги порядка 3-6 мс) и за это время дуга перемещается по контактам не вызывая их чрезмерного локального нагрева, ведущего к термическим повреждениям.
Таким образом, предлагаемое решение позволяет избежать возможности термического износа контактных групп (повышая надежность), и одновременно более рационально использовать геометрию дугогасительного устройства (сократив количество дугогасительных камер и расстояние между элементами контактора), уменьшив массо-габаритные показатели аппарата.In this way, the proposed solution avoids the possibility of thermal wear of contact groups (increasing reliability), and at the same time it is more rational to use geometry of the arc chute (by reducing the number of arc chutes and the distance between the elements of the contactor), reducing the weight and dimensions device indicators.
Ток обратной последовательности (фиг.7).Negative sequence current (FIG. 7).
При отключении тока обратной последовательности (период отрицательной полуволны) - размыкании контактов 3, 15, 17 электрические дуги, возникшие на контактных элементах 4-5 и 13-14, начинают перемещаться, как показано на фиг.7.When the reverse sequence current is turned off (negative half-wave period) -
Так как изменилось направление тока, то под воздействием магнитных полей первой и второй областей дуги 21 и 11 двигаются вправо.Since the direction of the current has changed, under the influence of the magnetic fields of the first and second regions, the
При этом дуга 11 гаснет, как только дуга 21 возникающая на контактных элементах 4-5 перейдет на рога 7 и 11 (см. положение дуги 23 на фиг.7) электрически связанные с неподвижными контактами 3, 15 соответственно. Дальше дуга 23 перейдет на элементы 9,10, разбиваясь на дуги 24-29. В конечном счете дуга распределяется между дугогасительными пластинами дугогасительного блока 8.In this case, the
Из вышеприведенных примеров следует, что контактор работает при любом направлении тока, т.е. может работать при переменном токе и не является поляризованным.From the above examples, it follows that the contactor operates in any direction of current, i.e. can work with alternating current and is not polarized.
Claims (2)
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU214912U1 true RU214912U1 (en) | 2022-11-21 |
Family
ID=
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2570169C1 (en) * | 2011-11-12 | 2015-12-10 | Элленбергер Унд Поенсген Гмбх | Switching system |
RU2581049C2 (en) * | 2010-12-07 | 2016-04-10 | ИТОН ЭЛЕКТРИКАЛ АйПи ГМБХ УНД КО. КГ | Arc blow-out circuit breaker |
WO2018172030A1 (en) * | 2017-03-23 | 2018-09-27 | Schaltbau Gmbh | Switch device with improved permanent magnetic arc extinction |
EP3701556A1 (en) * | 2017-10-27 | 2020-09-02 | Schaltbau GmbH | Electrical switching apparatus comprising an improved arc-quenching device |
CN113889380A (en) * | 2021-09-07 | 2022-01-04 | 杭州德睿达电气有限公司 | Small-size direct current quick circuit breaker |
RU2767191C1 (en) * | 2018-09-17 | 2022-03-16 | Микроэлеттрика Шентифика С.П.А. | Improved switching apparatus or contactor with high arc-extinguishing capacity |
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2581049C2 (en) * | 2010-12-07 | 2016-04-10 | ИТОН ЭЛЕКТРИКАЛ АйПи ГМБХ УНД КО. КГ | Arc blow-out circuit breaker |
RU2570169C1 (en) * | 2011-11-12 | 2015-12-10 | Элленбергер Унд Поенсген Гмбх | Switching system |
WO2018172030A1 (en) * | 2017-03-23 | 2018-09-27 | Schaltbau Gmbh | Switch device with improved permanent magnetic arc extinction |
EP3701556A1 (en) * | 2017-10-27 | 2020-09-02 | Schaltbau GmbH | Electrical switching apparatus comprising an improved arc-quenching device |
RU2767191C1 (en) * | 2018-09-17 | 2022-03-16 | Микроэлеттрика Шентифика С.П.А. | Improved switching apparatus or contactor with high arc-extinguishing capacity |
CN113889380A (en) * | 2021-09-07 | 2022-01-04 | 杭州德睿达电气有限公司 | Small-size direct current quick circuit breaker |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2581049C2 (en) | Arc blow-out circuit breaker | |
JP5041311B2 (en) | DC and AC drive contactors | |
JP6253651B2 (en) | Single DC arc chute and bidirectional DC electrical switching device using the same | |
US8222983B2 (en) | Single direct current arc chamber, and bi-directional direct current electrical switching apparatus employing the same | |
RU2581599C2 (en) | Arc blow-out circuit breaker | |
US7902948B2 (en) | Switching device, in particular a power switching device, having two pairs of series-connected switching contacts for interrupting a conducting path | |
CA2820791A1 (en) | Switch with quenching chamber | |
US3395316A (en) | Electric switch with contact protector | |
CN112543985A (en) | Switching device and method for operating a switching device | |
KR20180048151A (en) | Arc Extinguishing Unit of Air Circuit Breaker for Direct Current | |
US5763847A (en) | Electric current switching apparatus with tornadic arc extinguishing mechanism | |
CN107346715B (en) | Arc pushing device | |
MXPA97007781A (en) | Electrical current switch apparatus with arc tornad extinguishing mechanism | |
US2749410A (en) | Arc chute with perforated barrier plates having staggered slots | |
RU214912U1 (en) | Magnetic contactor | |
RU162074U1 (en) | ELECTROMAGNETIC HIGH VOLTAGE CONTACTOR | |
US5877464A (en) | Electric current switching apparatus with dual magnet arc spinning extinguisher | |
US4370636A (en) | Electromagnetic dual break contactor | |
US3475574A (en) | Power switch including opposed diodes in circuit with switch contacts | |
US2616007A (en) | Circuit interrupter | |
RU211302U1 (en) | Electromagnetic contactor for AC and DC circuits | |
RU164105U1 (en) | CONTACTOR OPERATING ON DC AND AC | |
RU201052U1 (en) | High voltage electromagnetic contactor | |
SU1605284A1 (en) | Fast-action switch | |
CN218647802U (en) | Arc extinguishing device of switch |