RU220603U1

RU220603U1 - Switching device

Info

Publication number: RU220603U1
Application number: RU2022131843U
Authority: RU
Inventors: Матвей Андреевич Шершуков
Original assignee: Общество С Ограниченной Ответственностью "Электро Пром Торг"
Filing date: 2022-12-06
Publication date: 2023-09-25

Abstract

Полезная модель относится к области электротехники, в частности к коммутационным аппаратам с устройствами для гашения электрической дуги, и может быть использована в конструкциях автоматических выключателей. Технический результат заключается в обеспечении синхронного управления тремя фазами переменного тока. Коммутационный аппарат, снабженный коммутационными контактами, содержит три полюса, при этом каждый указанный полюс содержит размещенный на оси подвижный коммутационный контакт, оснащенный контактной накладкой, при этом в каждом полюсе подвижный контакт размещен на оси таким образом, что по разные стороны подвижного контакта на оси размещена пружина, при этом коммутационный аппарат содержит три электромагнитных расцепителя, каждый из которых содержит толкатель, выполненный с возможностью воздействия на диэлектрическую деталь, размещенную на оси, при этом размещенный между двух подвижных контактов подвижный контакт оснащен тягой, размещенной на оси, на которой размещены концы двух пружин, при этом один конец каждой из указанных пружин закреплен на оси, а второй конец соединен с деталью, перемещение которой управляется рукояткой устройства, при этом подвижные коммутационные контакты трех полюсов имеют возможность синхронного перемещения. 2 ил. The utility model relates to the field of electrical engineering, in particular to switching devices with devices for extinguishing an electric arc, and can be used in the design of circuit breakers. The technical result consists in providing synchronous control of three phases of alternating current. A switching device equipped with switching contacts contains three poles, with each said pole containing a movable switching contact located on the axis and equipped with a contact strip, and in each pole the movable contact is placed on the axis in such a way that on opposite sides of the movable contact there is a spring, wherein the switching device contains three electromagnetic releases, each of which contains a pusher configured to act on a dielectric part located on the axis, while the movable contact placed between two movable contacts is equipped with a rod placed on the axis on which the ends of the two springs, with one end of each of these springs fixed on an axis, and the second end is connected to a part, the movement of which is controlled by the handle of the device, while the movable switching contacts of the three poles have the ability to move synchronously. 2 ill.

Description

Полезная модель относится к области электротехники, в частности к контакторам с устройствами для гашения электрической дуги, и может быть использована в конструкциях вакуумных выключателей и контакторов различных классов напряжения. The utility model relates to the field of electrical engineering, in particular to contactors with devices for extinguishing an electric arc, and can be used in the design of vacuum circuit breakers and contactors of various voltage classes.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является коммутационный аппарат (патент RU 2 656 231 C2, опубл.20.12.2016 Бюл. № 35), имеющий по меньшей мере один электрический вход, по меньшей мере один электрический выход, по меньшей мере один первый коммутационный контакт, один второй коммутационный контакт и один подвижный мостиковый контакт, причем электрическая цепь является электропроводящей от входа к выходу, когда первый коммутационный контакт и второй коммутационный контакт соединены проводящим соединением посредством мостикового контакта, при этом коммутационный аппарат постоянного тока имеет также дугогасительную систему, причем дугогасительная система имеет первую дугогасительную камеру и вторую дугогасительную камеру, соответственно включающие в себя по несколько гасительных плоских электродов. Недостатком указанного прототипа является отсутствия возможности синхронно управлять сразу тремя фазами тока.The closest in technical essence and achieved effect is a switching device (patent RU 2 656 231 C2, publ. December 20, 2016 Bulletin No. 35), having at least one electrical input, at least one electrical output, at least one first a switch contact, one second switch contact, and one movable bridge contact, wherein the electrical circuit is electrically conductive from input to output when the first switch contact and the second switch contact are conductively connected through the bridge contact, wherein the DC switching device also has an arc suppression system, wherein The arc-extinguishing system has a first arc-extinguishing chamber and a second arc-extinguishing chamber, respectively, including several extinguishing flat electrodes. The disadvantage of this prototype is the inability to synchronously control three phases of current at once.

Задачей, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, является разработка коммутационного аппарата, обеспечивающего синхронное управление сразу тремя фазами переменного тока.The problem to be solved by the claimed utility model is the development of a switching device that provides synchronous control of three phases of alternating current at once.

Техническим результатом заявленной полезной модели является синхронное управление тремя фазами тока. The technical result of the claimed utility model is synchronous control of three phases of current.

Технический результат достигается тем, что коммутационный аппарат, снабженный коммутационными контактами, содержит три полюса, при этом каждый указанный полюс содержит размещенный на оси подвижный коммутационный контакт, оснащенный контактной накладкой, при этом в каждом полюсе подвижный контакт размещен на оси, таким образом, что по разные стороны подвижного контакта на оси размещена пружина, при этом коммутационный аппарат содержит три электромагнитных расцепителя, каждый из которых содержит толкатель, выполненный с возможностью воздействия на диэлектрическую деталь, размещенную на оси, при этом размещенный между двух подвижных контактов подвижный контакт оснащен тягой, размещенной на оси, на которой размещены концы двух пружин, при этом один конец каждой из указанных пружин закреплен на оси, а второй конец соединен с деталью, перемещение которой управляется рукояткой устройства, при этом подвижные коммутационные контакты трех полюсов имеют возможность синхронного перемещения.The technical result is achieved in that the switching device, equipped with switching contacts, contains three poles, with each said pole containing a movable switching contact located on the axis, equipped with a contact pad, and in each pole the movable contact is placed on the axis, so that a spring is placed on the axis on different sides of the movable contact, while the switching device contains three electromagnetic releases, each of which contains a pusher configured to act on a dielectric part located on the axis, while the movable contact located between two movable contacts is equipped with a rod placed on an axis on which the ends of two springs are located, with one end of each of these springs fixed to the axis, and the second end connected to a part, the movement of which is controlled by the handle of the device, while the movable switching contacts of the three poles have the ability to move synchronously.

Под термином «подвижный коммутационный контакт» следует понимать главный подвижный коммутационный контакт.The term “moving switching contact” should be understood as the main moving switching contact.

Термин «главный коммутационный контакт» (главный подвижный коммутационный контакт и/или главный неподвижный коммутационный контакт) означает контакт, включенный в главную цепь контактного коммутационного аппарата и предназначенный для проведения в замкнутом положении тока главной цепи. Ток главной цепи обозначается в маркировке коммутационного аппарата как номинальный рабочий ток Ie (и/или номиальный ток In). The term “main switching contact” (main moving switching contact and/or main fixed switching contact) means a contact included in the main circuit of a contact switching device and designed to conduct the main circuit current in the closed position. The main circuit current is indicated in the marking of the switching device as the rated operating current Ie (and/or rated current In).

Под термином «узел» (сборочная единица) следует понимать изделие, составные части которого (детали) подверглись соединению между собой. The term “assembly” (assembly unit) should be understood as a product whose components (parts) have been connected to each other.

Под термином «деталь» следует понимать изготовленное изделие, являющееся частью изделия и/или устройства.The term “part” should be understood as a manufactured product that is part of a product and/or device.

Термин «механическая связь» и/или «механически связанный» означает, что детали соединены между собой посредством одной и/или нескольких деталей.The term “mechanical connection” and/or “mechanically connected” means that the parts are connected to each other by one and/or more parts.

Термин «полюс» означает часть коммутационного аппарата, связанную исключительно с одним электрически независимым токопроводящим путем электрической цепи, за исключением элементов, обеспечивающих крепление и совместное функционирование полюсов. Согласно описанию полезной модели, электромагнитный расцепитель, части электромагнитного расцепителя и т.д. относятся к составным частям «полюса».The term “pole” means a part of a switching device associated exclusively with one electrically independent current-carrying path of an electrical circuit, with the exception of elements that ensure the fastening and joint functioning of the poles. According to the description of the utility model, the electromagnetic release, parts of the electromagnetic release, etc. refer to the components of the “pole”.

Термин «толкатель» означает деталь, служащую для сообщения и/или передачи движения другим деталям. Под термином «толкатель» так же понимается деталь, которая при контакте с другой деталью изменяет положение детали, с которой она контактирует.The term “pusher” means a part that serves to communicate and/or transmit movement to other parts. The term “pusher” also refers to a part that, when in contact with another part, changes the position of the part with which it is in contact.

Под термином «расцепитель» понимается устройство, встроенное в полюс устройства, при этом работа этого устройства вызывает автоматическое срабатывание устройства для прерывания электрического тока (автоматическое размыкание контактов).The term "disconnector" refers to a device built into the pole of a device, the operation of which causes the device to automatically operate to interrupt the electrical current (automatic opening of the contacts).

Под термином «электромагнитный расцепитель» понимается расцепитель, конструкция которого содержит электромагнит.The term “electromagnetic release” means a release whose design contains an electromagnet.

Под термином «подвижная часть электромагнита» следует понимать часть электромагнита, имеющую возможность перемещаться в процессе работы электромагнита.The term “moving part of an electromagnet” should be understood as a part of an electromagnet that has the ability to move during operation of the electromagnet.

Под термином «тяга» следует понимать деталь, имеющую возможность двигать подвижный контакт и/или передавать движение подвижному контакту.The term “traction” should be understood as a part that has the ability to move a movable contact and/or transmit movement to a movable contact.

Полезная модель иллюстрируется следующими чертежами.The utility model is illustrated by the following drawings.

На фиг.1 представлен общий вид механизма коммутационного аппарата;Figure 1 shows a general view of the switching device mechanism;

На фиг.2 представлен механизм переключения в сборе.Figure 2 shows the switching mechanism assembly.

Позиции, использованные на чертеже:Positions used in the drawing:

1 - подвижные главные коммутационные контакты;1 - movable main switching contacts;

2 - накладка подвижного главного коммутационного контакта;2 - cover plate of the movable main switching contact;

3 - пружина, имеющая возможность оказывать давление на подвижный коммутационный контакт;3 - a spring capable of exerting pressure on the movable switching contact;

4 - пружины растяжения;4 - extension springs;

5 - ось, на которой размещена тяга;5 - axis on which the rod is located;

6 - тяга.6 - traction.

Коммутационный аппарат содержит три полюса, это необходимо для обеспечения синхронного управления сразу тремя фазами переменного тока, при этом каждый указанный полюс содержит размещенный на оси подвижный коммутационный контакт 1, оснащенный контактной накладкой 2, при этом в каждом полюсе подвижный контакт 1 размещен на оси, таким образом, что по разные стороны подвижного контакта 1 на оси размещена пружина 3, выполненная с возможностью передачи усилия на размещенные на осях главные коммутационные подвижные контакты 1. Коммутационный аппарат содержит три электромагнитных расцепителя, при этом каждый из указанных электромагнитных расцепителей содержит толкатель, выполненный с возможностью воздействия на диэлектрическую деталь, размещенную на оси.The switching device contains three poles, this is necessary to ensure synchronous control of three phases of alternating current at once, with each said pole containing a movable switching contact 1 located on the axis, equipped with a contact strip 2, while in each pole the movable contact 1 is located on the axis, so in such a way that on opposite sides of the movable contact 1 on the axis there is a spring 3, configured to transmit force to the main switching movable contacts 1 located on the axes. The switching device contains three electromagnetic releases, and each of these electromagnetic releases contains a pusher, configured to impact on a dielectric part placed on the axis.

В каждом полюсе подвижный контакт 1 размещен на оси, таким образом, что между подвижными контактами на оси размещена пружина. Ось обеспечивает вращение коммутационных подвижных контактов 1 в сторону коммутационных неподвижных контактов (не показаны на чертеже), обеспечивая их замыкание, при этом происходит синхронное управление (включение) сразу тремя фазами переменного тока. Три пружины 3 размещены в каждом из трех полюсов на оси, они подкручивают коммутационные подвижные контакты 1 вокруг оси в направлении главного коммутационного неподвижного контакта, стремясь прижать его к главному коммутационному неподвижному контакту и дожимают коммутационные подвижные контакты 1, обеспечивая замыкание коммутационных контактов (подвижного контакта к неподвижному при замыкании контактов), при этом происходит синхронное управление (включение) сразу тремя фазами переменного тока. В каждом их трех полюсов пружина 3, имеющая возможность оказывать давление на подвижный коммутационный контакт 1, давит на коммутационный подвижный контакт 1 с разных сторон, а коммутационный подвижный контакт 1 давит на накладку 2 коммутационного подвижного контакта, обеспечивая полное прилегание накладки 2 коммутационного подвижного контакта 1 к накладке коммутационного неподвижного контакта по всей площади накладки 2 главного коммутационного подвижного контакта, таким образом обеспечивается замыкание контактов в каждом из трех полюсов-управление тремя фазами тока.In each pole, movable contact 1 is placed on an axis, so that a spring is placed between the movable contacts on the axis. The axis ensures rotation of the switching moving contacts 1 towards the switching fixed contacts (not shown in the drawing), ensuring their closure, while synchronous control (switching on) of three phases of alternating current occurs at once. Three springs 3 are placed in each of the three poles on the axis, they twist the switching movable contacts 1 around the axis in the direction of the main switching fixed contact, trying to press it against the main switching fixed contact and press the switching movable contacts 1, ensuring the closure of the switching contacts (moving contact to stationary when the contacts are closed), in this case synchronous control (switching on) of three phases of alternating current occurs. In each of the three poles, a spring 3, which has the ability to exert pressure on the movable switching contact 1, presses on the switching movable contact 1 from different sides, and the switching movable contact 1 presses on the lining 2 of the switching movable contact, ensuring complete fit of the lining 2 of the switching movable contact 1 to the lining of the switching fixed contact over the entire area of lining 2 of the main switching movable contact, thus ensuring the closure of contacts in each of the three poles - control of three phases of the current.

Коммутационный аппарат содержит три электромагнитных расцепителя, каждый из которых содержит толкатель, выполненный с возможностью воздействия на диэлектрическую деталь, размещенную на оси. При превышении нормального тока эксплуатации создается достаточный магнитный поток, вследствие чего подвижная часть магнита каждого из трех электромагнитных расцепителей под действием магнитного потока, созданного в медесодержащем проводнике тока, размещенном между неподвижной частью магнита и подвижной частью магнита, притягивается к неподвижной части магнита, при этом оснащенная толкателем подвижная часть магнита, каждого из трех электромагнитных расцепителей, воздействует на диэлектрическую деталь, размещенную на оси. Поворачиваясь вокруг оси, на которой указанная деталь размещена, диэлектрическая деталь, размещенная на оси, имеет возможность воздействовать на механизм отключения коммутационного аппарата, таким образом диэлектрическая деталь, размещенная на оси, управляет (отключает) синхронно сразу тремя фазами тока.The switching device contains three electromagnetic releases, each of which contains a pusher configured to act on a dielectric part located on the axis. When the normal operating current is exceeded, a sufficient magnetic flux is created, as a result of which the moving part of the magnet of each of the three electromagnetic releases, under the influence of the magnetic flux created in the copper-containing current conductor located between the stationary part of the magnet and the moving part of the magnet, is attracted to the stationary part of the magnet, while equipped With a pusher, the moving part of the magnet, each of the three electromagnetic releases, acts on a dielectric part located on the axis. By rotating around the axis on which the specified part is placed, the dielectric part placed on the axis has the ability to influence the switching device shutdown mechanism, thus the dielectric part placed on the axis controls (turns off) synchronously three phases of the current.

Диэлектрическая деталь, размещенная на оси, с одной стороны имеет возможность контакта с металлическим толкателем электромагнитного расцепителя, а с другой контактирует с металлической деталью механизма отключения, это обуславливает необходимость выполнения диэлектрической детали, размещенной на оси, из диэлектрического материала. Это необходимо для предотвращения перехода тока с одной детали на другую и исключения сбоев в управлении тремя фазами переменного тока (в случае перехода тока с одной детали на другую это будет препятствовать нормальному замыканию/размыканию главных коммутационных контактов и нормальному протеканию тока либо приводить к преждевременному отключению).The dielectric part placed on the axis, on the one hand, has the possibility of contact with the metal pusher of the electromagnetic release, and on the other, it is in contact with the metal part of the trip mechanism; this necessitates the need to make the dielectric part placed on the axis from a dielectric material. This is necessary to prevent the transfer of current from one part to another and to avoid failures in the control of the three phases of alternating current (in the event of a current transfer from one part to another, this will prevent the normal closing/opening of the main switching contacts and the normal flow of current or lead to premature shutdown) .

Три главных подвижных контакта 1 коммутационного аппарата имеют возможность синхронного перемещения. Размещенный между двух главных подвижных контактов главный подвижный контакт оснащен тягой 6, размещенной на оси 5, на которой при этом размещены концы двух пружин растяжения 4, при этом один конец каждой из этих пружин размещен на оси 5, а второй конец соединен с деталью, перемещения которой управляется рукояткой устройства, таким образом обеспечивается передача усилия с одной детали на другую. Воздействие на рукоятку приводит к перемещению указанной детали с соединенными с ней концами пружин 4, которые тянут ось, на которой размещена тяга 6 подвижного коммутационного контакта 1 (так как на оси закреплены концы двух пружин 4, давление и передача усилия происходит равномерно), таким образом тяга 6 приводит в движение подвижный коммутационный контакт, размещенный между двух подвижных коммутационных контактов и одновременно с ним два подвижных коммутационных контакта, которые имеют механическую связь с подвижным коммутационным контактом, размещенным между ними. Таким образом перемещение детали, перемещения которой управляется рукояткой, приводит к синхронному управлению тремя подвижными контактами, т.е. управлению тремя фазами тока, благодаря вышеописанному механизму взаимодействия между деталями.The three main moving contacts 1 of the switching device have the ability to move synchronously. Placed between two main movable contacts, the main movable contact is equipped with a rod 6 placed on an axis 5, on which the ends of two tension springs 4 are placed, with one end of each of these springs placed on the axis 5, and the second end connected to the part that moves which is controlled by the handle of the device, thus ensuring the transfer of force from one part to another. The impact on the handle leads to the movement of the specified part with the ends of the springs 4 connected to it, which pull the axis on which the rod 6 of the movable switching contact 1 is located (since the ends of two springs 4 are fixed to the axis, pressure and force transmission occur evenly), thus rod 6 drives a movable switching contact located between two movable switching contacts and, at the same time, two movable switching contacts, which have a mechanical connection with a movable switching contact located between them. Thus, the movement of a part whose movements are controlled by a handle leads to synchronous control of three moving contacts, i.e. control of three phases of current, thanks to the above-described mechanism of interaction between parts.

Устройство работает следующим образом. The device works as follows.

При переводе рукоятки из положения «выключено» в положение «включено» коммутационные подвижные контакты 1 замыкаются с коммутационными неподвижными контактами. При повороте рукоятки из положения «включено» в положение «выключено» коммутационные подвижные контакты 1 размыкаются с коммутационными неподвижными контактами. Таким образом происходит синхронное управление (замыкание/размыкание) тремя фазами тока. Коммутационный подвижный контакт 1 давит на накладку 2 подвижного контакта, обеспечивая полное прилегание накладки 2 коммутационного подвижного контакта к коммутационному неподвижному контакту по всей площади накладки 2 коммутационного подвижного контакта. При замыкании коммутационных подвижного и неподвижного контактов с коммутационного подвижного контакта 1 ток переходит на коммутационный неподвижный контакт, пружина 3 дополнительно дожимает коммутационный подвижный контакт 1 к главному коммутационному неподвижному контакту, обеспечивая вращение главного коммутационного подвижного контакта вокруг оси. Таким образом, обеспечивается замыкание контактов трех полюсов. Ток протекает от источника к потребителю по токоведущим деталям коммутационного аппарата (в том числе по главному коммутационному подвижному, главному коммутационному неподвижному контакту, накладкам главных коммутационных подвижного и неподвижного контактов, а также по медесодержащему проводнику, размещенному между неподвижной частью электромагнита и подпружиненной подвижной частью электромагнита. В случае короткого замыкания по медесодержащему проводнику, размещенному между неподвижной частью электромагнита и подпружиненной подвижной частью электромагнита протекает ток, многократно превышающий номинальный, вокруг медесодержащего проводника возникает магнитное поле. Подвижная часть электромагнита притягивается к неподвижной части электромагнита, при этом толкатель подвижной части электромагнита толкает общую для трех электромагнитных расцепителей диэлектрическую деталь, размещенную на оси, поворачивая ее вокруг оси, на которой она закреплена. Диэлектрическая деталь, поворачиваясь вокруг оси, на которой она закреплена воздействует на механизм отключения коммутационного аппарата, при этом коммутационный аппарат управляет синхронно сразу тремя фазами переменного тока.When the handle is moved from the “off” position to the “on” position, the switching moving contacts 1 are closed with the switching fixed contacts. When the handle is turned from the “on” position to the “off” position, the switching moving contacts 1 open with the switching fixed contacts. In this way, synchronous control (closing/opening) of three phases of current occurs. The switching movable contact 1 presses on the lining 2 of the movable contact, ensuring complete adherence of the lining 2 of the switching movable contact to the switching fixed contact over the entire area of the lining 2 of the switching movable contact. When the switching movable and fixed contacts are closed from the switching movable contact 1, the current passes to the switching fixed contact, the spring 3 additionally presses the switching movable contact 1 to the main switching fixed contact, ensuring rotation of the main switching movable contact around the axis. Thus, the contact closure of the three poles is ensured. Current flows from the source to the consumer through the current-carrying parts of the switching device (including the main switching movable contact, the main switching fixed contact, the linings of the main switching movable and fixed contacts, as well as through a copper-containing conductor placed between the fixed part of the electromagnet and the spring-loaded movable part of the electromagnet. In the event of a short circuit, a current flows through a copper-containing conductor placed between the stationary part of the electromagnet and the spring-loaded moving part of the electromagnet, many times higher than the rated one, and a magnetic field arises around the copper-containing conductor.The moving part of the electromagnet is attracted to the stationary part of the electromagnet, while the pusher of the moving part of the electromagnet pushes the common one. three electromagnetic releases, a dielectric part placed on an axis, rotating it around the axis on which it is fixed.The dielectric part, rotating around the axis on which it is fixed, affects the shutdown mechanism of the switching device, while the switching device simultaneously controls three phases of alternating current.

Claims

A switching device equipped with switching contacts, characterized in that it contains three poles, each of which contains a movable switching contact located on an axis, equipped with a contact pad, while on said axis there is a spring configured to press the main switching movable contact against the main switching fixed contact contact, placed between two movable contacts, the movable contact is equipped with a rod configured to drive the movable contact placed between two movable contacts, wherein said rod is placed on an axis on which the ends of two springs are located, with one end of each of said springs fixed on the axis, and the second end is connected to a part, the movement of which is controlled by the handle of the device, while the movable switching contacts of the three poles have the possibility of synchronous movement, while the switching device contains three electromagnetic releases, each of which contains a pusher configured to influence the dielectric a part placed on an axis, wherein said dielectric part is made with the ability, when rotated around the axis, to influence the mechanism to turn off the switching device.