RU2263994C1

RU2263994C1 - Low-voltage control and distribution apparatus

Info

Publication number: RU2263994C1
Application number: RU2004105287/09A
Authority: RU
Original assignee: Базарнов Андрей Александрович; Зарукин Лев Александрович; Подольский Владимир Харитонович
Priority date: 2004-02-24
Filing date: 2004-02-24
Publication date: 2005-11-10
Also published as: RU2004105287A

Abstract

FIELD: low-voltage switching apparatuses designed for short-circuit protection of electric circuits, electrical installations, and power consumers.

SUBSTANCE: proposed low-voltage control and distribution apparatus incorporating provision for using such apparatus of one size for different rated currents has case, stops for holding its mechanisms in position, rotary insulating cross-arm installed on case axis, as well as movable contacts hinged thereto, spring-loaded relative to cross-arm, and connected by means of flexible wire to external lead. Each pole carries movable contacts made in the form of group of 2n power contacts mounted on same axis as auxiliary contact in a spaced relation and disposed in pairs symmetrically to longitudinal axis of auxiliary contact; all contacts are electrically connected in parallel; switching member of auxiliary contact is drawn out father than power contacts toward apparatus periphery by 20 - 30 mm. Cross-arm is kinematically coupled with trip-free mechanism that has set of levers engageable through springs with operating control handle. Disengaging lever of this mechanism is hinged within case for engaging rotary stirrup installed for engaging pawl that engages disconnecting bar; engagement line of disengaging lever and stirrup is spaced from center of rotary lever axis through 2 - 3 mm. Bar has projection engageable with movable member of release.

EFFECT: enhanced mechanical endurance and operating reliability, increased short-time current sustained by, and reduced size of, apparatus.

1 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к низковольтным электрическим коммутационным аппаратам, предназначенным для защиты электрических сетей, электроустановок и потребителей электрической энергии от токов короткого замыкания.The invention relates to low-voltage electrical switching devices designed to protect electrical networks, electrical installations and consumers of electrical energy from short circuit currents.

Известен аппарат по авторскому свидетельству СССР №1467601, публ. 1989 г., который содержит на каждом полюсе пару подпружиненных контактов, образующих токоограничивающее электродинамическое устройство. Шарнирно закрепленный в корпусе на каждом полюсе подвижный контакт соединен через систему рычагов, выполненных по принципу "ломающихся" звеньев, с рукояткой и с расцепляющимся рычагом, взаимодействующим с парой защелка-рейка. На поворотную отключающую рейку имеет возможность воздействовать подвижный элемент максимального расцепителя тока. Для надежного размыкания контактов в аварийных режимах аппарат снабжен защелочным механизмом. Этот механизм, а также электродинамическое устройство, усложняют конструкцию, увеличивают ее вес, приводят к большим тепловым потерям, имея в виду нагрев электродинамического устройства и условия горения дуги, неблагоприятные для аппарата в целом.Known apparatus according to the author's certificate of the USSR No. 1467601, publ. 1989, which contains at each pole a pair of spring-loaded contacts forming a current-limiting electrodynamic device. A movable contact pivotally mounted in the housing at each pole is connected through a system of levers made according to the principle of "breaking" links, with a handle and with a trip lever interacting with a latch-rail pair. The movable element of the maximum current release has the ability to act on the rotary trip rail. For reliable opening of contacts in emergency conditions, the device is equipped with a latch mechanism. This mechanism, as well as the electrodynamic device, complicates the design, increases its weight, leads to large heat losses, bearing in mind the heating of the electrodynamic device and the conditions of arc burning, which are unfavorable for the apparatus as a whole.

Наиболее близким изобретению по совокупности существенных признаков является токоограничивающий выключатель по авторскому свидетельству СССР №1453473 от 1989 г., который содержит в каждом полюсе контактодержатель на изоляционной траверсе, кинематически связанной с механизмом свободного расцепления, включающим систему "ломающихся" рычагов, взаимодействующих посредством пружины с рукояткой и с расцепляющимся рычагом, имеющим зацепление с защелкой, а защелка - с поворотной отключающей рейкой. Выступ рейки взаимодействует с подвижным элементом максимального расцепителя тока. Неподвижный контакт выполнен в виде петли для создания электродинамического взаимодействия. Подвижный контакт соединен гибким проводником с токовой цепью максимального расцепителя и подпружинен относительно контактодержателя.The closest invention in terms of essential features is a current-limiting circuit breaker according to USSR author's certificate No. 1453473 of 1989, which contains in each pole a contact holder on an insulating traverse kinematically connected with a free trip mechanism, including a system of “breaking” levers interacting by means of a spring with a handle and with a trip lever engaged with a latch, and the latch with a rotary trip rail. The ledge of the rail interacts with the movable element of the maximum current release. The fixed contact is made in the form of a loop to create an electrodynamic interaction. The movable contact is connected by a flexible conductor to the current circuit of the maximum release and is spring loaded relative to the contact holder.

Как и в предыдущем аналоге, выключатель по авторскому свидетельству 1453473 имеет существенные тепловые потери в области контактов, обусловленные размерами токовых элементов, которые определяются динамическими характеристиками контактной системы. Расчет конструкции выключателя на более высокие номинальные токи без увеличения тепловыделения внутри корпуса приводит к увеличению его габаритов и удорожанию выключателя. Усилие, создаваемое пружиной между рукояткой и "ломающимися" рычагами, обеспечивает высокую скорость перемещения подвижных контактов, но в известной конструкции не превышает 60-70 кгс, так как при увеличении сил взаимодействия быстро выходит из строя поворотная рейка и выключатель в целом, а также становится предельно тяжелой эксплуатация аппарата.As in the previous analogue, the circuit breaker according to the copyright certificate 1453473 has significant heat losses in the contact area due to the size of the current elements, which are determined by the dynamic characteristics of the contact system. Calculation of the design of the circuit breaker for higher rated currents without increasing heat dissipation inside the case leads to an increase in its dimensions and an increase in the cost of the circuit breaker. The force created by the spring between the handle and the “breaking” levers provides a high speed of movement of the moving contacts, but in the known design it does not exceed 60-70 kgf, since with an increase in the interaction forces the rotary rail and the switch as a whole quickly fail, and also becomes extremely difficult operation of the device.

Технической задачей изобретения является повышение надежности низковольтного аппарата управления и распределения путем увеличения износостойкости; обеспечение возможности использования аппарата одного габарита на разные номиналы тока; снижение его габаритов и металлоемкости в целом; повышение значения кратковременно выдерживаемого тока низковольтного аппарата I_cw(принятое обозначение по МЭК 947-1, ГОСТ Р 50030.1-2000).An object of the invention is to increase the reliability of a low-voltage control and distribution apparatus by increasing wear resistance; providing the ability to use the apparatus of the same size for different current ratings; decrease in its dimensions and metal consumption in general; increasing the value of the short-time withstand current of the low-voltage apparatus I _cw (accepted designation according to IEC 947-1, GOST R 50030.1-2000).

Поставленная задача решена заявляемым изобретением.The problem is solved by the claimed invention.

Предлагается низковольтный аппарат управления и распределения, содержащий корпус, упоры для фиксации механизмов, на оси корпуса установлена поворотная изоляционная траверса, с которой шарнирно соединены на каждом полюсе подвижные контакты, подпружиненные относительно траверсы для прижима коммутирующих элементов и соединенные гибким проводником с внешним выводом; траверса кинематически связана с механизмом свободного расцепления, который содержит систему рычагов, взаимодействующих посредством пружины с рукояткой оперативного управления, а расцепляющийся рычаг указанного механизма установлен шарнирно в корпусе с возможностью входить в зацепление с поворотным относительно корпуса рычагом механизма передачи вращения рейки, имеющей выступ, взаимодействующий с подвижным элементом расцепителя. В отличие от прототипа, на каждом полюсе подвижные контакты выполнены в виде группы из 2n главных контактов, где n=1, 2 и другие простые числа, установленных на одной оси с дугогасительным контактом с зазором между собой и расположенных попарно симметрично относительно продольной оси дугогасительного контакта, соединены все контакты электрически параллельно, при этом коммутирующий элемент дугогасительного контакта выдвинут далее главных контактов от оси к периферии аппарата на 20-30 мм для цели удаления зоны дугогашения, а коммутирующие элементы неподвижного контакта расположены непосредственно на однонаправленном внешнем выводе токовой цепи; поворотный рычаг механизма передачи вращения рейки выполнен в виде скобы, установленной с возможностью входить в зацепление с защелкой, также установленной с возможностью входить в зацепление с отключающей рейкой, при этом линия зацепления расцепляющегося рычага и поворотной скобы удалена от центра оси поворотной скобы на 2-3 мм.A low-voltage control and distribution apparatus is proposed, comprising a housing, stops for fixing mechanisms, a rotary insulating beam installed on the axis of the housing, with which movable contacts are pivotally connected at each pole, spring-loaded relative to the beam for pressing the switching elements and connected by a flexible conductor to an external terminal; the traverse is kinematically connected with the free trip mechanism, which contains a system of levers interacting by means of a spring with the operational control handle, and the disengaging lever of the specified mechanism is pivotally mounted in the housing with the ability to engage with the lever of the transmission mechanism for rotating the rack having a protrusion interacting with moving element of the release. Unlike the prototype, at each pole, the movable contacts are made in the form of a group of 2n main contacts, where n = 1, 2 and other prime numbers installed on the same axis as the arcing contact with a gap between them and arranged in pairs symmetrically relative to the longitudinal axis of the arcing contact , all contacts are electrically connected in parallel, while the switching element of the arcing contact is extended further than the main contacts from the axis to the periphery of the apparatus by 20-30 mm for the purpose of removing the arcing zone, and the switching ele fixed contact cops are located directly on the unidirectional external terminal of the current circuit; the pivot lever of the rack rotation transfer mechanism is made in the form of a bracket mounted to engage with a latch, also mounted to engage with a trip rail, while the engagement line of the trip lever and the pivot bracket is 2-3 from the center axis of the pivot bracket mm

На фигуре 1 показан низковольтный аппарат управления и распределения во включенном состоянии, на фигуре 2 показано крепление подвижных контактов на траверсе, на фигуре 3 - разомкнутое положение аппарата после отключения вручную, на фигуре 4 - разомкнутое положение аппарата при автоматическом отключении токов короткого замыкания.Figure 1 shows the low-voltage control and distribution apparatus in the on state, figure 2 shows the mounting of the movable contacts on the traverse, figure 3 shows the open position of the device after manual shutdown, figure 4 shows the open position of the device during automatic shutdown of short-circuit currents.

В корпусе аппарата установлена поворотная изоляционная траверса 1 на оси 2 (корпус на фигурах условно изображен в виде прямоугольника и числовой позиции не имеет). С траверсой посредством шарнира 3 соединены на каждом полюсе 2n главных контактов, и при n, равным, например, 2, - это четыре главных контакта 4-7 (фиг.2) и дугогасительный контакт 8, имеющие коммутирующие элементы 9-13. Выбор кинематической схемы, включающей, например, четыре главных и один дугогасительный контакт, позволяет увеличить суммарное сечение коммутирующих элементов, что приводит к снижению тепловыделения на контактах и поэтому обеспечивает эксплуатационные преимущества аппарата управления и распределения. Одновременно достигается повышение величины кратковременно выдерживаемого тока короткого замыкания, что позволяет использовать заявляемый аппарат как селективный выключатель. Уменьшение величины тока на коммутирующих элементах подвижных контактов и снижение тепловыделения на контактах создает возможность для уменьшения массогабаритов аппарата в целом.A rotary insulating traverse 1 on the axis 2 is installed in the casing of the apparatus (the casing in the figures is conventionally shown as a rectangle and does not have a numerical position). With the traverse by means of a hinge 3, 2n main contacts are connected at each pole, and with n equal, for example, 2, these are four main contacts 4-7 (Fig. 2) and arcing contact 8 having switching elements 9-13. The choice of the kinematic scheme, including, for example, four main and one arcing contact, allows to increase the total cross section of the switching elements, which leads to a decrease in heat generation at the contacts and therefore provides operational advantages of the control and distribution apparatus. At the same time, an increase in the short-time withstand short-circuit current is achieved, which allows the use of the inventive apparatus as a selective switch. A decrease in the current value on the switching elements of the movable contacts and a decrease in the heat generation at the contacts makes it possible to reduce the overall dimensions of the apparatus.

Главные контакты и дугогасительный контакт установлены на одной оси 3 с зазором между собой и электрически соединены параллельно. Во избежание "запинания" контактов при отключениях на их внутренних боковых гранях выполнены выступы 14, которые обеспечивают зазор между контактами и свободное перемещение относительно друг друга. Главные контакты расположены попарно симметрично относительно продольной оси дугогасительного контакта. Коммутирующий элемент дугогасительного контакта 11 выдвинут в направлении от оси к периферии аппарата на 20-30 мм для цели удаления зоны дугогашения. Указанный размер выбирается исходя из условий сборки аппарата, а также из условия сохранения электрического соединения с внешней токоведущей цепью до момента разъединения всех главных контактов. В этом случае дуга возникает только при размыкании коммутирующего элемента дугогасительного контакта внутри дугогасительной камеры (на чертежах не показана). Симметричное расположение главных контактов обеспечивает динамическое равновесие группы контактов на полюсе. Увеличение числа главных контактов, например, более 4 рассматривается исходя из целесообразности их конструктивного размещения на каждом полюсе.The main contacts and the arcing contact are mounted on the same axis 3 with a gap between each other and are electrically connected in parallel. In order to avoid "stumbling" of the contacts during shutdowns, protrusions 14 are made on their inner side faces, which provide a gap between the contacts and free movement relative to each other. The main contacts are arranged in pairs symmetrically with respect to the longitudinal axis of the arcing contact. The switching element of the arcing contact 11 is extended in the direction from the axis to the periphery of the apparatus by 20-30 mm for the purpose of removing the arcing zone. The indicated size is selected based on the assembly conditions of the apparatus, as well as on the condition of maintaining the electrical connection with the external current-carrying circuit until all main contacts are disconnected. In this case, an arc occurs only when the switching element of the arcing contact is opened inside the arcing chamber (not shown in the drawings). The symmetrical arrangement of the main contacts provides dynamic balance of the group of contacts at the pole. An increase in the number of main contacts, for example, more than 4, is considered based on the feasibility of their constructive placement at each pole.

Коммутирующие элементы 15, 16 неподвижного однонаправленного (без образования токовой петли для цели создания электродинамического воздействия) контакта 17 соединены с внешней токовой цепью. Прижатие контактов 4-8 во включенном состоянии дополнительно усиливают четыре пружины 18-21 на четырех главных контактах и пружины 22 на дугогасительном контакте. Суммарное действие пяти пружин составляет приблизительно 50-60 кгс во включенном состоянии.The switching elements 15, 16 of a fixed unidirectional (without forming a current loop for the purpose of creating an electrodynamic effect) contact 17 is connected to an external current circuit. The pressing of contacts 4-8 in the on state is additionally strengthened by four springs 18-21 on the four main contacts and springs 22 on the arcing contact. The total effect of the five springs is approximately 50-60 kgf in the on state.

В известных конструкциях низковольтных аппаратов управления и распределения применение электродинамического компенсатора в виде токовой петли имеет целью увеличить величину кратковременно выдерживаемого тока I_CW. Недостаток токовой петли в первую очередь состоит в том, что сам контакт при этом имеет подвижное шарнирное электрическое соединение. Кроме того, сечение токоведущих частей токовой петли уменьшают, что определяется требованиями на габаритное исполнение аппарата, прямо связанное со его стоимостью. При применении такого аппарата на большие токи свыше 1000 А тепловые потери увеличиваются многократно. Заявленное изобретение лишено этих недостатков. Использование предлагаемого аппарата как низковольтного селективного выключателя на больших токах короткого замыкания стало возможным благодаря установке пружин 18-21, компенсирующих электродинамические силы отброса.In known designs of low-voltage control and distribution apparatuses, the use of an electrodynamic compensator in the form of a current loop is intended to increase the value of the short-time withstand current I _CW . The disadvantage of the current loop in the first place is that the contact itself has a movable articulated electrical connection. In addition, the cross section of the current-carrying parts of the current loop is reduced, which is determined by the requirements for the overall performance of the device, directly related to its cost. When using such an apparatus for high currents above 1000 A, heat losses increase many times. The claimed invention is devoid of these disadvantages. The use of the proposed device as a low-voltage selective switch for high short-circuit currents was made possible by the installation of springs 18-21, compensating for the electrodynamic forces of the reject.

Подвижные контакты, установленные на траверсе 1, электрически соединены посредством гибкого проводника 23 с внешней токовой цепью 24. Кинематически траверса 1 с помощью шарнира 25 соединена с механизмом свободного расцепления, который включает "ломающиеся" рычаги 26 и 27, шарнирно связанные между собой и с расцепляющимся рычагом 28, закрепленным в корпусе аппарата на оси 29. Между шарниром 30 и рукояткой 31 установлена пружина 32, которая в статическом состоянии уравновешена благодаря закрепленному положению шарнира 33, принадлежащего расцепляющемуся рычагу 28.The movable contacts mounted on the crosshead 1 are electrically connected by means of a flexible conductor 23 to an external current circuit 24. Kinematically, the crosshead 1 is connected via a hinge 25 to a free trip mechanism, which includes “breaking” levers 26 and 27, pivotally connected to each other and to a trip a lever 28, mounted in the apparatus body on the axis 29. Between the hinge 30 and the handle 31, a spring 32 is installed, which is balanced in a static state due to the fixed position of the hinge 33 belonging to the trip Xia lever 28.

Механизм передачи вращения рейки содержит поворотный рычаг в виде П-образной скобы 34. Скоба установлена в корпусе на оси 35 с возможностью входить в зацепление с защелкой 36, которая также установлена с возможностью входить в зацепление с отключающей рейкой 37. Оси скобы 34, защелки 36 и рейки 37 подпружинены (на чертежах не показано), что позволяет им занимать исходное положение при взводе аппарата. С выступом 38 рейки взаимодействует подвижный элемент 39 расцепителя 40. Рычаг 28 установлен в корпусе с возможностью входить в зацепление с поворотной скобой 34. Линия зацепления 41 расцепляющегося рычага и скобы удалена от центра оси 35 на 2-3 мм. Упоры 42 и 43 принадлежат корпусу, а упором 44 снабжена рукоятка 31.The rack rotation transmission mechanism comprises a pivot lever in the form of a U-shaped bracket 34. The bracket is mounted in the housing on the axis 35 with the ability to engage with the latch 36, which is also installed with the ability to engage with the trip rail 37. The axis of the bracket 34, the latch 36 and the rails 37 are spring-loaded (not shown in the drawings), which allows them to occupy their original position when the apparatus is cocked. The movable element 39 of the release 40 interacts with the protrusion 38 of the rack. The lever 28 is mounted in the housing with the ability to engage with the pivoting bracket 34. The engagement line 41 of the release lever and the staple are 2-3 mm from the center of the axis 35. The stops 42 and 43 belong to the body, and the stop 31 is provided with a handle 31.

Низковольтный аппарат управления и распределения работает следующим образом.The low-voltage control and distribution apparatus operates as follows.

1. Во включенном положении аппарата, при протекании через главную цепь аппарата, состоящую из гибкого проводника 23, подвижных контактов, коммутирующих элементов, внешних выводов 17, 24, номинального кратковременно выдерживаемого тока I_CW на подвижные контакты 4-8 (на каждом полюсе) действуют силы отброса. Для компенсации этих сил и обеспечения надежного соединения коммутирующих элементов между траверсой и подвижными контактами установлены пружины сжатия 18-21. Расчет показывает, что при протекании токов с амплитудой около 80 кА на каждом полюсе необходимо компенсировать суммарные усилия отброса более 50 кг. При увеличении нажатия снижается переходное сопротивление в зоне контактирования, что в условиях протекания через главную электрическую цепь номинального тока уменьшает тепловые потери аппарата в целом. Коммутация тока на каждом полюсе осуществляется подвижным контактом, состоящим из группы контактов, соединенных электрически параллельно, в частности на примере показаны 5 контактов на одном полюсе. Пропорционально числу контактов снизилась величина тока через каждый коммутирующий элемент и более чем в 5 раз снизилось электродинамическое взаимодействие между контактами. Это позволило использовать пружины 18-21 с более низким коэффициентом жесткости по сравнению с известной конструкцией, имеющей на каждом полюсе один подвижный контакт. Технологические приемы изготовления пружин таковы, что в отношении пружин меньшей жесткости существенно снижается трудоемкость их изготовления Также создается возможность использования пружин в диапазоне линейного участка ее динамической характеристики, что важно для получения гарантий в отношении надежной работы аппарата. При использовании пружин с линейной характеристикой упрощаются конструктивные расчеты по обеспечению требуемого прижатия коммутирующих элементов, а также достигается скоростное и практически одновременное размыкание всех подвижных контактов на полюсе при отключениях. Существенно уменьшилось тепловыделение на контактах внутри корпуса аппарата, что является большим преимуществом заявляемого изобретения. Исполнение подвижных контактов низковольтного аппарата управления и распределения составными на одном полюсе позволяет применять аппарат одного габарита на разные номиналы тока, например на 1,0 кА, 1,6 кА и на 2,0 кА.1. In the on position of the device, when flowing through the main circuit of the device, consisting of a flexible conductor 23, movable contacts, switching elements, external terminals 17, 24, rated short-time withstand current I _CW, the movable contacts 4-8 (at each pole) act garbage forces. To compensate for these forces and ensure a reliable connection of the switching elements between the traverse and the movable contacts, compression springs 18-21 are installed. The calculation shows that when currents flow with an amplitude of about 80 kA at each pole, it is necessary to compensate for the total rejection forces of more than 50 kg. With an increase in pressure, the transition resistance in the contact zone decreases, which, when the rated current flows through the main electric circuit, reduces the heat loss of the device as a whole. The current is switched at each pole by a movable contact, consisting of a group of contacts connected electrically in parallel, in particular, 5 contacts at one pole are shown as an example. In proportion to the number of contacts, the current through each switching element decreased and the electrodynamic interaction between the contacts decreased by more than 5 times. This allowed the use of springs 18-21 with a lower stiffness coefficient compared with the known design, having at each pole one movable contact. Technological methods for the manufacture of springs are such that, with respect to springs of lower stiffness, the complexity of their manufacture is significantly reduced. It also creates the possibility of using springs in the range of the linear portion of its dynamic characteristics, which is important for obtaining guarantees regarding the reliable operation of the apparatus. When using springs with a linear characteristic, structural calculations are simplified to ensure the required pressing of the switching elements, and a fast and almost simultaneous opening of all moving contacts on the pole during trips is achieved. Significantly reduced heat dissipation at the contacts inside the apparatus, which is a great advantage of the claimed invention. The design of the movable contacts of the low-voltage control and distribution components at one pole allows the use of a device of the same size for different current ratings, for example, 1.0 kA, 1.6 kA and 2.0 kA.

Вместе с тем, суммарное усилие прижатия коммутирующих элементов на всех трех полюсах велико, порядка 200 кг, которое удерживается траверсой 1. Сила отброса траверсы во включенном равновесном состоянии уравновешена пружиной 32 с большим коэффициентом жесткости порядка 300 кгс/мм. Пружина 32 оперативного управления, скрепленная с шарниром 30, прижимает рычаг 27 к оси-упору 29 так, что линия действия сил пружины, рычагов 26 и 27 геометрически находится между упором 29 и шарниром 33, что обеспечивает фиксированное положение также рычага 26 и траверсы.At the same time, the total pressing force of the switching elements at all three poles is large, of the order of 200 kg, which is held by the beam 1. The force of rejection of the beam in the switched on equilibrium state is balanced by a spring 32 with a high stiffness factor of about 300 kgf / mm. The operational control spring 32, coupled to the hinge 30, presses the lever 27 against the stop axis 29 so that the line of action of the spring forces, the levers 26 and 27 is geometrically between the stop 29 and the hinge 33, which ensures a fixed position of the lever 26 and the beam.

2. Ручное отключение аппарата оператором. При повороте рукоятки 31 изменяется направление действия силы пружины 32. В промежуточном положении оси пружины 32 и шарниров 30 и 33 находятся на одной линии. В этом положении пружина имеет максимальное растяжение и развивает максимальную силу воздействия на шарнир 30 (порядка 300 кг). При дальнейшем движении рукоятки растянутая пружина 32 мгновенно поднимает вверх шарнир 30, рычаг 26 и траверсу 1 с шарниром 25. Шарнир 3, принадлежащий траверсе, установлен так, что при повороте траверсы относительно шарнира 2 коммутирующие элементы подвижных главных контактов 4-7 размыкаются без дуги, так как электрическое соединение сохраняется в точке коммутации дугогасительного контакта 8, коммутирующий элемент которого выдвинут далее главных контактов в направлении к периферии аппарата на 20-30 мм и расположен в зоне дугогасительной камеры (на чертеже не показана). Дугогасительный контакт на полюсе размыкается последним. При полном отключении траверса доходит до упора 43. Удлиненный дугогасительный контакт 8 позволяет создать более благоприятные условия дугогашения, также увеличивается срок службы главных контактов и аппарата в целом.2. Manual shutdown of the device by the operator. When the handle 31 is rotated, the direction of action of the spring force 32 changes. In the intermediate position, the axes of the spring 32 and the hinges 30 and 33 are on the same line. In this position, the spring has maximum tension and develops a maximum force acting on the hinge 30 (about 300 kg). With the further movement of the handle, the extended spring 32 instantly lifts the hinge 30, the lever 26 and the yoke 1 with the hinge 25. The hinge 3 belonging to the yoke is installed so that when the yoke rotates relative to the hinge 2, the switching elements of the movable main contacts 4-7 open without an arc, since the electrical connection is maintained at the switching point of the arcing contact 8, the switching element of which is extended further than the main contacts by 20-30 mm towards the periphery of the device and is located in the area of the arcing chambers s (not shown in the drawing). The arcing contact at the pole opens last. When the traverse is completely turned off, it reaches the stop 43. The elongated arcing contact 8 allows you to create more favorable conditions for arcing, and the service life of the main contacts and the device as a whole increases.

3. В режиме автоматического отключения токов короткого замыкания подвижный элемент 39 расцепителя 40 взаимодействует с выступом 38 рейки 37. Рейка поворачивает защелку 36 (также функционирующую как рычаг), вместе с защелкой осуществляет поворот скоба 34 до выхода из зацепления защелки 36 и скобы 34. Скоба находится в зацеплении с рычагом 28. После расцепления скобы и защелки 36 скоба теряет равновесное состояние и под воздействием силы со стороны рычага 28 скоба 34 поворачивается против часовой стрелки до выхода из зацепления скобы 34 и рычага 28. После расцепления скобы 34 и рычага 28 нарушается равновесное состояние "ломающихся" рычагов.3. In the mode of automatic shutdown of short-circuit currents, the movable element 39 of the release 40 interacts with the protrusion 38 of the rail 37. The rail rotates the latch 36 (also functioning as a lever), together with the latch rotates the bracket 34 until the latch 36 and the bracket 34 come out of engagement. is engaged with the lever 28. After the bracket and the latch 36 are disengaged, the bracket loses its equilibrium state and, under the influence of the lever 28, the bracket 34 rotates counterclockwise until the bracket 34 and the lever 28 disengage. astsepleniya bracket 34 and the lever 28 is disturbed equilibrium state of "breaking" leverage.

Под воздействием пружины 32 рычаг 28 с шарниром 33 поворачивается по часовой стрелке, а рычаг 27, закрепленный на шарнире 33, поворачивается по часовой стрелке относительно упора 42. При этом рукоятка, скрепленная с пружиной 32, остается в статическом состоянии благодаря упору 43, а шарнир 30 поворачивается по часовой стрелке и рычаги 26 и 27 "ломаются" без возможности осуществлять колебательные возвратные повороты. При переходе шарнира 30 и вместе с ним пружины 32 линии между осью вращения рукоятки 31 и точки крепления пружины 32 на рукоятке рукоятка 31 поворачивается (отбрасывается) по часовой стрелке до соприкосновения упора 44 и рычага 28. Это обеспечивает устойчивое положение рычага 26, а вместе с ним траверсы 1 с подвижными контактами в разомкнутом состоянии. При перемещении шарнира 30 по часовой стрелке рычаг 26 и шарнир 25 поднимаются вверх и поворачиваются против часовой стрелки. Подъем траверсы и размыкание контактов аналогично вышеописанному.Under the influence of the spring 32, the lever 28 with the hinge 33 rotates clockwise, and the lever 27, mounted on the hinge 33, rotates clockwise relative to the stop 42. In this case, the handle fastened with the spring 32 remains in a static state due to the stop 43, and the hinge 30 rotates clockwise and the levers 26 and 27 “break” without the possibility of oscillatory return rotations. When the hinge 30 and with it the spring 32 of the line transition between the axis of rotation of the handle 31 and the attachment point of the spring 32 on the handle, the handle 31 rotates (is discarded) clockwise until the stop 44 and the lever 28 come into contact. This ensures a stable position of the lever 26, and together with Traverse 1 with movable contacts in the open state. When moving the hinge 30 clockwise, the lever 26 and the hinge 25 rise up and rotate counterclockwise. Raising the traverse and opening the contacts is similar to the above.

4. Взвод и включение низковольтного аппарата управления и распределения. При вращении рукоятки против часовой стрелки при положении аппарата "выключен" (фиг.4) упор 44, принадлежащий рукоятке, поворачивает рычаг 28 вместе с шарниром 33 против часовой стрелки. Подпружиненные скоба 34, защелка 36, рейка 37 с выступом занимают исходное положение, приводя механизм расцепителя 40 во взведенное положение, после чего вращение рейки прекращается. Рычаг 28 и скоба 34 входят в зацепление по линии взаимодействия 41. Сила взаимодействия скобы 34 и рычага 28 велика и соизмерима с усилием максимального растяжения пружины 32 (300 кг). Для снижения сил взаимодействия в месте взаимодействия защелки и рейки 37 линия зацепления 41 (фиг.1) расцепляющегося рычага 28 и скобы 34 удалена от центра оси 35 скобы на 2-3 мм. Это позволило увеличить соотношение плеч рычага-скобы 34 и понизить в 40-50 раз силу взаимодействия защелки и рейки 37, ориентировочно оцениваемую в 50-100 кг. Срок службы рейки возрос примерно на порядок; увеличилась надежность аппарата.4. Platoon and inclusion of a low-voltage control and distribution apparatus. When the handle rotates counterclockwise when the apparatus is turned off (Fig. 4), the stop 44 belonging to the handle rotates the lever 28 together with the hinge 33 counterclockwise. The spring-loaded bracket 34, the latch 36, the rail 37 with the protrusion occupy the initial position, bringing the mechanism of the trip 40 to the cocked position, after which the rotation of the rail stops. The lever 28 and the bracket 34 are engaged along the line of interaction 41. The interaction force of the bracket 34 and the lever 28 is large and commensurate with the maximum tensile force of the spring 32 (300 kg). To reduce the forces of interaction at the place of interaction of the latch and rail 37, the engagement line 41 (Fig. 1) of the disengaging lever 28 and the bracket 34 is 2-3 mm removed from the center of the axis 35 of the bracket. This allowed to increase the ratio of the shoulders of the lever-clamp 34 and to reduce by 40-50 times the force of interaction of the latch and the rail 37, estimated approximately at 50-100 kg. The service life of the rail has increased by about an order of magnitude; the reliability of the device has increased.

Для включения аппарата рукоятку 31 поворачивают по часовой стрелке до упора 43. При вращении рукоятки и вместе с ней пружины 32 относительно шарнира 30 рычаг 27 остается неподвижным до тех пор, пока точка крепления пружины к рукоятке не пересечет линию, проходящую через центры шарниров 30 и 33, и момент сил, действующих на рычаг 27, изменит направление на противоположное. Рычаг 27 повернется вокруг шарнира 33 до взаимодействия с упором 29. При вращении рычага 27 также поворачивается рычаг 26, шарнир 25 и траверса 1. Дугогасительные контакты, закрепленные на траверсе, перемещаются до соприкосновения коммутирующих элементов и неподвижного вывода 17. При дальнейшем движении траверсы контакты сжимают пружины 18-22. Суммарное усилие прижатия коммутирующих элементов на всех трех полюсах составляет порядка 200 кг. Движение контактов прекращается, когда рычаг 27 останавливается.To turn on the device, the handle 31 is turned clockwise until it stops 43. When the handle and with it the springs 32 are rotated relative to the hinge 30, the lever 27 remains stationary until the point of attachment of the spring to the handle crosses the line passing through the centers of the hinges 30 and 33 , and the moment of forces acting on the lever 27, will change the direction to the opposite. The lever 27 will rotate around the hinge 33 until interacting with the stop 29. When the lever 27 is rotated, the lever 26, the hinge 25 and the cross beam 1 also turn. springs 18-22. The total pressing force of the switching elements at all three poles is about 200 kg. The movement of the contacts stops when the lever 27 stops.

Claims

A low-voltage control and distribution apparatus comprising a housing, stops for fixing mechanisms, a rotary insulating beam mounted on the axis of the housing, to which movable contacts are pivotally connected, spring-loaded relative to the beam for pressing the switching elements and connected by a flexible conductor to an external terminal, while the beam is kinematically connected with a free trip mechanism, which contains a system of levers interacting by means of a spring with an operational control handle, and I disengage the pivoting lever of said mechanism is pivotally mounted in the housing with the possibility of engaging with a pivoting relative to the housing lever of the transmission mechanism of the rotation of the rack having a protrusion interacting with the moving element of the release, characterized in that at each pole the movable contacts are made in the form of a group of 2n main contacts, where n = 1, 2 and other prime numbers installed on the same axis with an arcing contact with a gap between each other and arranged in pairs symmetrically with respect to the longitudinal axis of the arrester first contact electrically connected to all of the contacts in parallel with the arcing contact switching element pushed further in the direction of the main contacts to the periphery of apparatus 20 ÷ 30 mm for the purpose of removing the extinguishing zone, and the switching fixed contact elements are arranged directly on the external pin unidirectional current path; the rotary lever of the rack rotation transfer mechanism is made in the form of a bracket installed with the ability to engage with a latch, also installed with the possibility of engaging with a trip rail, while the engagement line of the trip lever and the rotary bracket is removed from the center axis of the rotary bracket by 2 ÷ 3 mm