RU2239253C1

RU2239253C1 - Fast-response dc circuit breaker

Info

Publication number: RU2239253C1
Application number: RU2003113266A
Authority: RU
Inventors: Р.Е. Середко (RU); Р.Е. Середко; Эльхан Шахбаба оглы Мурадов (RU); Эльхан Шахбаба оглы Мурадов; ров А.Л. Худо (RU); А.Л. Худояров; М.В. Носов (RU); М.В. Носов
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Технос"
Priority date: 2003-05-05
Filing date: 2003-05-05
Publication date: 2004-10-27

Abstract

FIELD: electrical engineering; protective gear and switching devices.

SUBSTANCE: circuit breaker has vertically mounted contact members, disconnecting spring, trip-free spring, magnetic circuit with restraining hole, main armature, trip-free armature, and control rods. H-shaped magnetic circuit has horizontally positioned side bars; main armature is coupled with movable contact member through trip-free spring with aid of control rods; trip-free armature has movement limiter for mentioned control rods.

EFFECT: reduced height due to vertical position of contact members.

1 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к электротехнике, в частности к защитной коммутационной аппаратуре, и может применяться для защиты от перегрузок и коротких замыканий электроустановок и линий постоянного тока.The invention relates to electrical engineering, in particular to protective switching equipment, and can be used to protect against overloads and short circuits of electrical installations and direct current lines.

Известны выключатели быстродействующие автоматические постоянного тока, например, свидетельство РФ №27737 на полезную модель Н 01 Н 77/06 2003 г. (Справочник по наладке электрооборудования промышленных предприятий./Под ред. М.Г.Зименкова, Г.В.Розенберга, Е.М.Феськова. - 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Энергоатомиздат, 1983, с.236-238).Known are high-speed automatic DC switches, for example, certificate of the Russian Federation No. 27737 for utility model Н 01 Н 77/06 2003 (Handbook for adjusting the electrical equipment of industrial enterprises. / Ed. By M.G. Zimenkov, G.V. Rozenberg, E .M. Feskova. - 3rd ed., Revised and enlarged. - M.: Energoatomizdat, 1983, p. 236-238).

Наиболее близким к патентуемому следует считать выключатель по свидетельству РФ №27737 на полезную модель Н 01 Н 77/06 2003 г.The closest to the patentable should be considered a switch according to the certificate of the Russian Federation No. 27737 for utility model N 01 N 77/06 2003

Этот выключатель содержит, по крайней мере, один подвижный и один неподвижный контакты, отключающую пружину, пружину свободного расцепления, магнитопровод с удерживающей катушкой, главный якорь, якорь свободного расцепления и тяги.This switch contains at least one movable and one fixed contacts, which disconnects the spring, the spring of free trip, the magnetic circuit with a holding coil, the main armature, the anchor of free trip and traction.

Недостатком этого выключателя является большой габарит по высоте при вертикальном расположении контактов, а при горизонтальном расположении контактов снижается надежность гашения дуги при отключении малых токов.The disadvantage of this switch is the large size in height with a vertical arrangement of contacts, and with a horizontal arrangement of contacts, the reliability of arc extinction decreases when low currents are disconnected.

Кроме того, подвижные части вышеуказанного выключателя имеют большую массу, что снижает быстродействие.In addition, the moving parts of the above switch have a large mass, which reduces performance.

Изобретением решается задача создания выключателя постоянного тока, характеризующегося высокой надежностью при отключении как больших, так и малых токов, повышенным быстродействием и малым габаритом по высоте.The invention solves the problem of creating a DC circuit breaker, characterized by high reliability when disconnecting both large and low currents, increased speed and small height.

Технический результат от использования изобретения состоит в уменьшении высоты выключателя при вертикальном расположении контактов, а также в увеличении быстродействия выключателя. Для обеспечения этого магнитопровод выполнен Н-образным с горизонтальным расположением боковых стержней, при этом главный якорь связан с подвижным контактом через пружину свободного расцепления посредством тяг, а якорь свободного расцепления имеет ограничитель движения указанных тяг.The technical result from the use of the invention is to reduce the height of the switch with a vertical arrangement of contacts, as well as to increase the speed of the switch. To ensure this, the magnetic circuit is made H-shaped with a horizontal arrangement of side rods, while the main armature is connected to the movable contact through the free-release spring by means of rods, and the free-release anchor has a movement limiter for said rods.

Сущность изобретения заключается в следующем.The invention consists in the following.

При таком выполнении на подвижный контакт воздействуют силы, действующие вдоль одного из стержней Н-образного магнитопровода, то есть в пределах высоты Н-образного магнитопровода, что обеспечивает уменьшение высоты выключателя. На уменьшение этого габарита влияет и то, что в этом случае удерживающая катушка наматывается непосредственно на средний стержень магнитопровода, что исключает зазоры между катушкой и магнитопроводом. Кроме того, усилия в промежуточных подвижных частях действуют только на сжатие и на растяжение (отсутствуют изгиб и кручение, как в прототипе), что позволяет сделать их менее массивными, следовательно, повышается быстродействие выключателя.In this embodiment, the forces acting along one of the rods of the H-shaped magnetic circuit, that is, within the height of the H-shaped magnetic circuit, act on the movable contact, which ensures a reduction in the height of the circuit breaker. A decrease in this dimension is also affected by the fact that in this case the holding coil is wound directly on the middle core of the magnetic circuit, which eliminates the gaps between the coil and the magnetic circuit. In addition, the efforts in the intermediate moving parts act only on compression and tension (there is no bending and torsion, as in the prototype), which makes them less massive, therefore, increases the speed of the circuit breaker.

Изобретение поясняется на примере выполнения. На фиг 1 представлена схема выключателя во включенном положении, на фиг.2 - вид выключателя сверху, на фиг.3 показан выключатель в предвключенном положении, на фиг.4 - то же в отключенном положении.The invention is illustrated by example. Figure 1 presents the circuit breaker in the on position, figure 2 is a top view of the switch, figure 3 shows the switch in the up position, figure 4 is the same in the off position.

Выключатель быстродействующий автоматический постоянного тока содержит расположенные вертикально два подвижных контакта 1, два неподвижных контакта 2, отключающую пружину 3, две пружины свободного расцепления 4, магнитопровод 5 с удерживающей катушкой 6, главный якорь 7, якорь свободного расцепления 8 и тяги.A high-speed automatic DC switch contains vertically located two movable contacts 1, two fixed contacts 2, a disconnecting spring 3, two free-release springs 4, a magnetic circuit 5 with a holding coil 6, a main armature 7, a free-release anchor 8 and traction.

Магнитопровод выполнен Н-образным, его боковые стержни расположены горизонтально.The magnetic core is made H-shaped, its side rods are horizontal.

Главный якорь 7 связан с подвижными контактами 1 через пружины 4 посредством тяг 9 и 10, связанных между собой шарнирно. Якорь свободного расцепления 8 имеет ограничители 11. Ограничители 11 выполнены в виде стержней, расположенных горизонтально вдоль стержней Н-образного магнитопровода. Одним концом ограничители шарнирно крепятся к якорю свободного расцепления 8, а другой конец взаимодействует с тягами 10 в предвключенном положении выключателя. Ограничители 11 установлены в направляющих 12.The main anchor 7 is connected to the movable contacts 1 through the springs 4 by means of rods 9 and 10, pivotally connected to each other. The free trip anchor 8 has limiters 11. The limiters 11 are made in the form of rods arranged horizontally along the rods of an H-shaped magnetic circuit. At one end, the limiters are pivotally attached to the free trip anchor 8, and the other end interacts with rods 10 in the upstream position of the switch. The stops 11 are installed in the rails 12.

Выключатель работает следующим образом.The switch operates as follows.

При протекании по удерживающей катушке 6 включающего тока к магнитопроводу одновременно притягиваются главный якорь и якорь свободного расцепления. Главный якорь через пружины 4 и тяги 9, 10 тянет за собой подвижные контакты, пока тяги 10 не упрутся в ограничители 11. Главный якорь продолжает притягиваться, сжимая пружины 4. Выключатель остается в предвключенном положении (фиг.3), пока по удерживающей катушке протекает включающий ток. Подвижные контакты 1 не смыкаются с неподвижными контактами 2. Это необходимо для того, чтобы контакты выключателя не замыкались, пока по катушке привода протекает включающий ток большой величины, так как если в главной цепи уже имеется короткое замыкание, привод не сможет сработать на отключение с нужным быстродействием.When a switching current flows through the holding coil 6, the main armature and the free trip armature are simultaneously attracted to the magnetic circuit. The main anchor through the springs 4 and the rods 9, 10 pulls the movable contacts along until the rods 10 abut against the stops 11. The main anchor continues to be attracted by compressing the springs 4. The switch remains in the up position (Fig. 3), while the holding coil flows switching current. The movable contacts 1 do not close with the fixed contacts 2. This is necessary so that the contacts of the circuit breaker do not close while a large amount of switching current flows through the drive coil, since if the main circuit already has a short circuit, the drive will not be able to trip with the desired speed.

Затем удерживающая катушка переключается на меньший по величине держащий ток.Then the holding coil switches to a smaller holding current.

Якорь свободного расцепления 8 не может удерживаться магнитным потоком держащего тока в притянутом положении, отпадает и освобождает ограничители 11.The free trip armature 8 cannot be held by the magnetic flux of the holding current in the pulled position, falls off and releases the stops 11.

Пружины 4 переводят контакты 1 во включенное положение и создают контактное нажатие, как показано на фиг.1. Выключатель готов к немедленному отключению. Таким образом обеспечивается свободное расцепление выключателя.The springs 4 translate the contacts 1 into the on position and create a contact pressing, as shown in figure 1. The circuit breaker is ready for immediate tripping. This ensures that the circuit breaker is tripped freely.

В отключенном положении движение главного якоря 7 ограничивается упором 13, как показано на фиг.4.In the off position, the movement of the main armature 7 is limited by the stop 13, as shown in Fig.4.

Как видно из описанного, усилия, передаваемые от главного якоря на подвижные контакты каждого полюса, направлены по одной линии, расположенной в пределах высоты Н-образного магнитопровода. Благодаря этому выключатель имеет небольшой габарит по высоте при одинаковой мощности по сравнению с прототипом. Кроме того, подвижные части патентуемого выключателя (тяги 9, 10) по сравнению с подвижными частями прототипа имеют меньшую массу, что повышает быстродействие выключателя.As can be seen from the described, the forces transmitted from the main armature to the movable contacts of each pole are directed along one line located within the height of the H-shaped magnetic circuit. Due to this, the switch has a small overall height with the same power compared to the prototype. In addition, the moving parts of the patented circuit breaker (traction 9, 10) in comparison with the moving parts of the prototype have a lower mass, which increases the speed of the switch.

Claims

A high-speed automatic DC switch containing at least one movable and one fixed contacts located vertically, disconnecting a spring, a free trip spring, a magnetic circuit with a holding coil, a main armature, a free trip armature and traction, characterized in that the magnetic circuit is made of H -shaped with a horizontal arrangement of side rods, with the main anchor connected to the movable contact through the spring of free uncoupling by means of rods, and the anchor of the free astsepleniya has limiter these rods.