RU2207646C2 - High-speed switch - Google Patents

High-speed switch Download PDF

Info

Publication number
RU2207646C2
RU2207646C2 RU2001120176/09A RU2001120176A RU2207646C2 RU 2207646 C2 RU2207646 C2 RU 2207646C2 RU 2001120176/09 A RU2001120176/09 A RU 2001120176/09A RU 2001120176 A RU2001120176 A RU 2001120176A RU 2207646 C2 RU2207646 C2 RU 2207646C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
movable contact
contact
axis
moment
fixed
Prior art date
Application number
RU2001120176/09A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2001120176A (en
Inventor
В.П. Сердюк
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Всероссийский научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт электровозостроения"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Открытое акционерное общество "Всероссийский научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт электровозостроения" filed Critical Открытое акционерное общество "Всероссийский научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт электровозостроения"
Priority to RU2001120176/09A priority Critical patent/RU2207646C2/en
Publication of RU2001120176A publication Critical patent/RU2001120176A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2207646C2 publication Critical patent/RU2207646C2/en

Links

Images

Abstract

FIELD: circuit opening devices for specific (railway or motor vehicles, ships) and general-purpose installations. SUBSTANCE: high-speed switch has pin mounted on fixed support, pivoted lever mounted on mentioned pin and provided with second pin that carries movable contact with hook. Pawl is free to come in mesh with hook. Spring engaging movable contact sets up breaking moment. Other spring is in mesh with fixed support and functions to set up making moment. Spring engaging fixed contact is in mesh with pivoted lever and other spring that engages fixed support catches with its other end fixed contact and sets up additional breaking moment; stop is installed so that total force line due to making and breaking moments acting on contacting point between fixed contact and stop passes between fixed and second pin of pivoted lever. EFFECT: reduced energy requirement due to reduced force of making spring. 3 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к электроаппаратостроению, а более конкретно к быстродействующим выключателям, и может быть использовано как в специальных электроустановках (железнодорожный и автомобильный транспорт, суда), так и в электроустановках общего назначения. The invention relates to electrical equipment, and more specifically to high-speed circuit breakers, and can be used both in special electrical installations (rail and road transport, ships), and in general electrical installations.

Известны быстродействующие выключатели с подвижным контактом, шарнирно закрепленным на подвижной опоре, и отключающей пружиной, закрепленной одним концом за жесткую опору, а вторым - за подвижный контакт так, что во включенном положении усилие этой пружины создает контактное нажатие, поворачивая подвижный контакт относительно оси, закрепленной на подвижной опоре, например якоре удерживающего электромагнита [1]. Known high-speed switches with a movable contact pivotally mounted on a movable support, and a breaking spring fixed at one end to a rigid support, and the second - at a movable contact so that in the on position the force of this spring creates a contact pressing, turning the movable contact about an axis fixed on a movable support, for example, the anchor of a holding electromagnet [1].

Ввиду наличия вращательного момента в сторону включения, движение подвижного контакта при отключении замедляется и тем самым снижается быстродействие выключателя. Due to the presence of a rotational moment in the direction of switching on, the movement of the movable contact slows down during tripping and thereby reduces the speed of the circuit breaker.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является быстродействующий выключатель, содержащий ось, установленную на неподвижной опоре, поворотный рычаг, установленный на указанной оси и имеющий вторую ось, на которой установлен подвижный контакт с зацепом, защелку, имеющую возможность входить в зацепление с зацепом, пружину, зацепленную за подвижный контакт и создающую отключающий момент, вторую пружину, зацепленную за неподвижную опору и создающую включающий момент, неподвижный контакт, включающий привод и упор, имеющий в отключенном положении точку соприкосновения с подвижным контактом, на которую воздействует усилие отключающего момента [2]. The closest in technical essence to the invention is a high-speed switch containing an axis mounted on a fixed support, a pivot arm mounted on a specified axis and having a second axis on which movable contact with a hook is mounted, a latch having the ability to engage with the hook, a spring engaged on a movable contact and creating a breaking moment, a second spring engaged on a fixed support and creating a turning moment, a fixed contact including a drive and a stop having in the disconnected position, the contact point with the movable contact, which is affected by the force of the breaking moment [2].

В этом быстродействующем выключателе пружина, создающая отключающий момент, при включении противодействует пружине, создающей включающий момент, поэтому последняя требует дополнительного усилия и, следовательно, дополнительного расхода энергии на ее растяжение. In this high-speed switch, the spring creating the breaking moment, when turned on, counteracts the spring creating the turning moment, so the latter requires additional effort and, therefore, additional energy consumption for its tension.

Задача изобретения - уменьшить энергоемкость включающего привода. The objective of the invention is to reduce the energy consumption of the drive.

Для выполнения указанной задачи в быстродействующем выключателе, содержащем ось, установленную на неподвижной опоре, поворотный рычаг, установленный на указанной оси и имеющий вторую ось, на которой установлен подвижный контакт с зацепом, защелку, имеющую возможность входить в зацепление с зацепом, пружину, зацепленную за подвижный контакт и создающую отключающий момент, вторую пружину, зацепленную за неподвижную опору и создающую включающий момент, неподвижный контакт, включающий привод и упор, имеющий в отключенном положении точку соприкосновения с подвижным контактом, на которую воздействует усилие отключающего момента, введены новые признаки, т.е. пружина, зацепленная за подвижный контакт, вторым концом зацеплена за поворотный рычаг, вторая пружина, зацепленная за неподвижную опору, вторым концом зацеплена за подвижный контакт и создает дополнительный отключающий момент, а упор установлен так, что линия действия суммарного усилия от отключающего и от дополнительного отключающего моментов, воздействующего на точку соприкосновения подвижного контакта и упора, проходит между неподвижной и второй осями поворотного рычага, при этом выполняются условия:

Figure 00000002

и l1>l2,
где Моткл и ΔМоткл - отключающий и дополнительный отключающий моменты относительно второй оси поворотного рычага от пружин, зацепленных за подвижный контакт, а вторыми концами за поворотный рычаг и неподвижную опору соответственно;
Мвкл - включающий момент относительно неподвижной оси поворотного рычага от пружины, зацепленной за подвижный контакт и неподвижную опору;
l1 и l2 - нормали к линии действия суммарного усилия отключающего и дополнительного отключающего моментов соответственно от неподвижной оси и от второй оси поворотного рычага.To perform this task in a high-speed switch containing an axis mounted on a fixed support, a pivot arm mounted on a specified axis and having a second axis on which movable contact with a hook is mounted, a latch having the ability to engage with the hook, a spring engaged a movable contact and creating a breaking moment, a second spring engaged in a fixed support and creating a turning moment, a fixed contact, including a drive and a stop having a point with touches with a movable contact, which is affected by the force of the breaking moment, introduced new features, i.e. the spring hooked onto the movable contact is hooked by the second end to the pivot arm, the second spring hooked onto the fixed support, the second end is hooked onto the movable contact and creates an additional breaking moment, and the stop is set so that the line of action of the total force from breaking and from the additional breaking of moments acting on the contact point of the movable contact and the stop passes between the fixed and second axes of the pivot arm, while the following conditions are met:
Figure 00000002

and l 1 > l 2 ,
wherein M and ΔM none none - disconnecting and disabling additional moments about the axis of the second pivot arm of springs hooked into the moving contact, and the second ends of the pivot arm and a fixed support, respectively;
M on - includes a moment relative to the fixed axis of the pivot arm from a spring engaged in a movable contact and a fixed support;
l 1 and l 2 - normal to the line of action of the total effort of the disconnecting and additional disconnecting moments, respectively, from the fixed axis and from the second axis of the rotary lever.

В быстродействующем выключателе защелка установлена шарнирно на поворотном рычаге, а упор выполнен подвижным и связан с включающим приводом. In the high-speed switch, the latch is pivotally mounted on the pivot arm, and the emphasis is movable and connected to the switching drive.

Введение новых признаков позволило у предлагаемого выключателя уменьшить расход энергии при включении за счет снижения усилия включающей пружины, которая не воспринимает противодействующего усилия от отключающей пружины, а наоборот сама частично помогает отключающей пружине в создании отключающего усилия, что в конечном счете позволяет применить включающий привод с меньшей энергоемкостью. The introduction of new features allowed the proposed switch to reduce energy consumption when turned on by reducing the force of the closing spring, which does not perceive the opposing force from the breaking spring, but rather partially helps the breaking spring to create a breaking force, which ultimately allows the use of a switching drive with less energy intensity.

На фиг. 1 изображен быстродействующий выключатель в отключенном положении; на фиг.2 - во включенном. In FIG. 1 shows a quick switch in the off position; figure 2 - in the included.

Выключатель имеет неподвижную ось 1, с закрепленным на ней поворотным рычагом 2, имеющим вторую ось 3, на которой крепится подвижный контакт 4 с зацепом 5, имеющий возможность входить в зацепление с защелкой 6, установленной на рычаге 2. За подвижный контакт 4 зацеплены пружины 7 и 8, вторые концы которых зацеплены за рычаг 2 и неподвижную опору 9 соответственно. The switch has a fixed axis 1, with a pivoting lever 2 attached to it, having a second axis 3, on which the movable contact 4 is attached to the hook 5, which is able to engage with the latch 6 mounted on the lever 2. The springs 7 are hooked to the movable contact 4 and 8, the second ends of which are engaged in the lever 2 and the stationary support 9, respectively.

Силы пружины 7 создают два одинаковых по модулю, но противоположных по направлению моментов отключающий момент (Mоткл=Fоткл•l) действует на подвижный контакт 4 относительно оси 3 против часовой стрелки, а второй такой же момент действует на рычаг 2 относительно оси 1 по часовой стрелке.Force of the spring 7 to create two identical in magnitude but opposite in direction moments of tripping moment (M none = F none • l) acts on the movable contact 4 with respect to the axis 3 counterclockwise, and the second same moment acts on the arm 2 relative to the axis 1 of clockwise.

Усилие пружины 8, создает дополнительный отключающий момент (ΔMоткл= Fвкл•l4), который действует на подвижный контакт 4 относительно оси 3 против часовой стрелки, и включающий момент (Мвкл=Fвкл•l3), который действует на рычаг 2 относительно оси 1 по часовой стрелке.The spring force 8 creates additional tripping moment (ΔM none = F ON • l 4) which acts on the movable contact 4 with respect to the axis 3 counterclockwise, and comprising torque (M inc = F ON • l 3) which acts on the lever 2 relative to axis 1 clockwise.

Отключающий и дополнительный отключающий моменты, действуя на подвижный контакт 4 относительно оси 3, создают в точке К соприкосновения с упором 10 реактивную силу R, которая на плече l1 создает на рычаге 2 относительно оси 1, противодействующий момент, направленный против часовой стрелки.The disconnecting and additional disconnecting moments, acting on the movable contact 4 relative to the axis 3, create a reactive force R at the point K of contact with the stop 10, which on the arm l 1 creates an opposing moment counterclockwise on the lever 2 relative to the axis 1.

Положение упоров 10 и 11 выбирается из условия обеспечить в отключенном положении необходимый раствор S между главными контактами подвижного контакта 4 и неподвижного контакта 12, что однако может быть реализовано при правильном выборе отключающего момента Mоткл, который устанавливается из условий

Figure 00000003

и l1>l2.The position stops 10 and 11 is chosen from the condition in the open position to provide the required solution S between the main contacts of the movable contact 4 and fixed contact 12, which however can be realized with a proper choice of isolation none torque M, which is set from the conditions
Figure 00000003

and l 1 > l 2 .

Неравенство:

Figure 00000004

можно представить в виде
Figure 00000005

где МQ - избыточный момент при MQ>0.Inequality:
Figure 00000004

can be represented as
Figure 00000005

where M Q is the excess torque for M Q > 0.

Избыточный момент MQ создает в отключенном положении противодействующий момент, прижимающий рычаг 2 к упору 11 силой Q. Эта сила в выключателе может быть использована, например, для переключения вспомогательных контактов, для управления воздуходувным устройством и для других нужд, определяемых конкретно при разработке выключателя.Excessive moment M Q creates an opposing moment in the off position, pressing the lever 2 against the stop 11 with the force Q. This force in the circuit breaker can be used, for example, to switch auxiliary contacts, to control the blower device and for other needs that are specifically determined during the design of the circuit breaker.

Включение осуществляется приводом 13, шток которого может быть связан, например, с упором 10. При этом подвижный контакт 4 поворачивается относительно оси 3 по часовой стрелке до зацепления зацепа 5 с защелкой 6 и взводятся пружины 7 и 8. Затем питание с привода 13 снимается и поворотный рычаг 2 вместе с подвижным контактом 4 поворачивается относительно оси 1 до соприкосновения с контактом 12 под действием пружины 8, создающей контактное нажатие. При этом упор 10 возвращается в исходное положение, а между упором 10 и подвижным контактом 4 образуется воздушный промежуток, обеспечивающий провал при износе контактов 4 и 12. The inclusion is carried out by the actuator 13, the rod of which can be connected, for example, with a stop 10. In this case, the movable contact 4 rotates clockwise relative to the axis 3 until the engagement of the hook 5 with the latch 6 and the springs 7 and 8 are cocked, then the power from the actuator 13 is removed and the rotary lever 2 together with the movable contact 4 is rotated relative to the axis 1 to contact with the contact 12 under the action of the spring 8, which creates a contact pressing. In this case, the stop 10 returns to its original position, and an air gap is formed between the stop 10 and the movable contact 4, which ensures a failure during wear of the contacts 4 and 12.

Отключение выключателя происходит следующим образом. Под действием силы расцепителя (не показан) в направлении стрелки А (см. фиг.2) происходит поворот защелки 6, которая выходит из зацепления с зацепом 5. Подвижный контакт 4 под действием пружин 7 и 8 поворачивается относительно оси 3 до соприкосновения с упором 10, а затем под действием реактивной силы R поворачивается рычаг 2 относительно оси 1 до соприкосновения с упором 11, образуя вместе с подвижным контактом 4 необходимый раствор S между главными контактами. The circuit breaker is as follows. Under the action of the release force (not shown) in the direction of arrow A (see FIG. 2), the latch 6 rotates, which disengages from the hook 5. The movable contact 4 under the action of the springs 7 and 8 rotates about the axis 3 until it contacts the stop 10 and then, under the action of a reactive force R, the lever 2 is rotated about the axis 1 until it contacts the stop 11, forming together with the movable contact 4 the necessary solution S between the main contacts.

Использование предлагаемого выключателя позволяет уменьшить расход энергии при включении за счет снижения усилия включающей пружины 8, которая не воспринимает противодействующего усилия от отключающей пружины 7, а наоборот сама частично помогает отключающей пружине 7 в создании отключающего усилия, что в конечном счете позволяет применить включающий привод с меньшей энергоемкостью. Using the proposed switch allows you to reduce energy consumption when turned on by reducing the force of the closing spring 8, which does not absorb the opposing force from the breaking spring 7, but rather partially helps the breaking spring 7 to create a breaking force, which ultimately allows you to use a switching drive with less energy intensity.

Источники информации
1. Тихменев Б.Н. и др. Подвижной состав электрических железных дорог. - М.: Транспорт, 1969. с. 292 - 298.Sources of information
1. Tikhmenev B.N. et al. Rolling stock of electric railways. - M.: Transport, 1969.p. 292 - 298.

2. Хидэки Исида, Hобору Фурухаяси. Малогабаритный быстродействующий выключатель постоянного тока. - Мицубиси Дэнки Гихо, т.52, 3, 1978, с. 250-254 (прототип). 2. Hideki Ishida, Noboru Furuhayashi. Small-sized high-speed DC switch. - Mitsubishi Danki Guho, vol. 52, 3, 1978, p. 250-254 (prototype).

Claims (3)

1. Быстродействующий выключатель, содержащий ось, установленную на неподвижной опоре, поворотный рычаг, установленный на указанной оси и имеющий вторую ось, на которой установлен подвижный контакт с зацепом, защелку, имеющую возможность входить в зацепление с зацепом, пружину, зацепленную за подвижный контакт и создающую отключающий момент, вторую пружину, зацепленную за неподвижную опору и создающую включающий момент, неподвижный контакт, включающий привод и упор, имеющий в отключенном положении точку соприкосновения с подвижным контактом, на которую воздействует усилие отключающего момента, отличающийся тем, что пружина, зацепленная за подвижный контакт, вторым концом зацеплена за поворотный рычаг, вторая пружина, зацепленная за неподвижную опору, вторым концом зацеплена за подвижный контакт и создает дополнительный отключающий момент, а упор установлен так, что линия действия суммарного усилия от отключающего и от дополнительного отключающего моментов, воздействующего на точку соприкосновения подвижного контакта и упора, проходит между неподвижной и второй осями поворотного рычага, при этом выполняются условия
Figure 00000006

и
l1>l2,
где Мoткл и ΔМоткл - отключающий и дополнительный отключающий моменты относительно второй оси поворотного рычага от пружин, зацепленных за подвижный контакт, а вторыми концами - за поворотный рычаг и неподвижную опору соответственно;
Мвкл - включающий момент относительно неподвижной оси поворотного рычага от пружины, зацепленной за подвижный контакт и неподвижную опору;
l1 и l2 - нормали к линии действия усилия отключающего и дополнительного отключающего моментов соответственно от неподвижной оси и от второй оси поворотного рычага.1. A quick switch containing an axis mounted on a fixed support, a pivot arm mounted on the specified axis and having a second axis on which the movable contact with the hook is mounted, a latch having the ability to engage with the hook, a spring engaged with the movable contact and creating a disconnecting moment, a second spring engaged in a fixed support and creating a turning moment, a fixed contact, including a drive and a stop having a disconnected point of contact with the movable contact volume, which is affected by the force of the breaking moment, characterized in that the spring engaged in the movable contact, the second end is engaged in the pivot arm, the second spring engaged in the fixed support, the second end is engaged in the movable contact and creates an additional breaking moment, and the stop is installed so that the line of action of the total force from the disconnecting and from the additional disconnecting moments acting on the contact point of the movable contact and the stop passes between the fixed and second axes pivot arm, while the conditions are met
Figure 00000006

and
l 1 > l 2 ,
wherein M otkl ΔM and none - disconnecting and disabling additional moments about the axis of the second pivot arm of springs hooked into the moving contact, and second ends - for the pivot arm and a fixed support, respectively;
M on - includes a moment relative to the fixed axis of the pivot arm from a spring engaged in a movable contact and a fixed support;
l 1 and l 2 are the normals to the line of action of the breaking and additional breaking moments, respectively, from the fixed axis and from the second axis of the pivot arm. 2. Быстродействующий выключатель по п.1, отличающийся тем, что защелка установлена шарнирно на поворотном рычаге. 2. The high-speed switch according to claim 1, characterized in that the latch is pivotally mounted on the pivot arm. 3. Быстродействующий выключатель по п.1, отличающийся тем, что упор, контактирующий с подвижным контактом, выполнен подвижным и связан с включающим приводом. 3. The high-speed switch according to claim 1, characterized in that the emphasis in contact with the movable contact is movable and connected to a switching drive.
RU2001120176/09A 2001-07-18 2001-07-18 High-speed switch RU2207646C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2001120176/09A RU2207646C2 (en) 2001-07-18 2001-07-18 High-speed switch

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2001120176/09A RU2207646C2 (en) 2001-07-18 2001-07-18 High-speed switch

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2001120176A RU2001120176A (en) 2003-06-20
RU2207646C2 true RU2207646C2 (en) 2003-06-27

Family

ID=29210051

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2001120176/09A RU2207646C2 (en) 2001-07-18 2001-07-18 High-speed switch

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2207646C2 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5504290A (en) Remote controlled circuit breaker with recharging cam
CN1103489C (en) Switch set of machinery with three position visible device
CN101320636B (en) Spring driven ram for closing an electrical switching apparatus
JPH04230926A (en) Switching mechanism for low voltage switching device
CA1303655C (en) Latching operating mechanism of a three-position circuit breaker
JP3853619B2 (en) Switchgear operating device
JP2003059375A5 (en)
CN1181517C (en) Associated indicating module for electric switching device with breaking unit
CN1658355A (en) Contactor device of circuit breaker
RU2207646C2 (en) High-speed switch
CN1163934C (en) Switching device with under-voltage auxiliary release
CN101292321A (en) Latching apparatus for a circuit breaker
JPH09512133A (en) Drive device with rebound lock device for open / close shaft
JP2567813B2 (en) Power switch
SU1543472A1 (en) Automatic current-limiting switch
CN212934517U (en) Switching-on and switching-off power assisting mechanism of circuit breaker operating mechanism
CN110379685B (en) Flexible tripping structure
CN2408560Y (en) Tripping device for breaker knife switch
SU902099A1 (en) Automatic switch
RU2201005C2 (en) High-speed circuit breaker
KR200398419Y1 (en) Multiple Link Operating Mechanism for Vacuum Circuit Breaker
DE59401167D1 (en) ELECTROMAGNETIC SWITCHING MECHANISM FOR ELECTRICAL PROTECTIVE SWITCHGEAR
CN101630610A (en) Electromagnetic device of breaker
ES2119920T3 (en) AUXILIARY CONNECTION DEVICE FOR AN ELECTRICAL CONNECTION DEVICE EQUIPPED WITH A CONNECTION LOCK.
JP2001266719A (en) Operation device of circuit breaker

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20050719