RU2329559C1

RU2329559C1 - Fast-acting automatic breaker

Info

Publication number: RU2329559C1
Application number: RU2006146442/09A
Authority: RU
Inventors: Эльхан Шахбаба оглы Мурадов (RU); Эльхан Шахбаба оглы Мурадов; Роман Евгеньевич Середко (RU); Роман Евгеньевич Середко
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Технос"
Priority date: 2006-12-25
Filing date: 2006-12-25
Publication date: 2008-07-20

Abstract

FIELD: electrical engineering.

SUBSTANCE: invention is related to protective commutation equipment and may be used for overload and short-circuit protections of electric plants and line of alternating and direct current. Breaker consists of frame, movable and fixed contacts, turning retaining electromagnet, disconnecting spring, contact force spring and electromagnetic connecting mechanism. Breaker is equipped with limiter of magnet core turn of retaining electromagnet for provision of gap with its anchor in disconnected position of breaker. Retaining electromagnet is connecting for selection of specified gap during breaker connection.

EFFECT: increase of contacts opening without increase of breaker power and/or dimensions.

3 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 и переменного 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 and alternating current lines.

Выключатели автоматические быстродействующие, удерживающиеся во включенном положении за счет магнитного потока в рабочем зазоре якоря, создаваемого током удерживающей катушки, и отключающиеся при уменьшении указанного магнитного потока, известны, например: 1. Голубев А.И. Быстродействующие автоматические выключатели, М.-Л., издательство «Энергия», 1964 г., стр.42-43, стр.44-47; 2. Патент РФ №33261, Н01Н 77/00, 2003.Automatic high-speed switches that are held in the on position due to magnetic flux in the working gap of the armature created by the current of the holding coil, and which trip when the specified magnetic flux decreases, are known, for example: 1. Golubev A.I. High-speed circuit breakers, M.-L., Energia Publishing House, 1964, pp. 42-43, pp. 44-47; 2. RF patent No. 333261, H01H 77/00, 2003.

Наиболее близким аналогом следует считать источник 2.The closest analogue should be considered source 2.

Этот выключатель содержит раму, подвижный и неподвижный контакты, установленный поворотно на оси удерживающий электромагнит с магнитопроводом и якорем, отключающую пружину, пружину контактного нажатия и электромагнитный механизм включения.This switch contains a frame, movable and fixed contacts, a magnet that holds the electromagnet with an armature and an armature, which disengages the spring, contact pressing spring, and electromagnetic switching mechanism, rotatably mounted on the axis.

Недостаток этой конструкции состоит в недостаточном растворе контактов для обеспечения гашения малых токов в цепи нагрузки. Для увеличения раствора контактов необходимо увеличение мощности и/или габаритов электромагнитного механизма включения.The disadvantage of this design is the insufficient contact solution to ensure the suppression of low currents in the load circuit. To increase the contact solution, it is necessary to increase the power and / or dimensions of the electromagnetic switching mechanism.

Изобретение решает задачу повышения надежности гашения дуги малых токов.The invention solves the problem of increasing the reliability of quenching of an arc of low currents.

Технический результат, который достигается изобретением, состоит в увеличении раствора контактов без увеличения мощности и/или габаритов удерживающего электромагнита с магнитопроводом и якорем и электромагнитного механизма включения.The technical result, which is achieved by the invention, consists in increasing the contact solution without increasing the power and / or dimensions of the holding electromagnet with the magnetic circuit and the armature and the electromagnetic switching mechanism.

Это достигается тем, что выключатель дополнительно снабжен ограничителем поворота магнитопровода удерживающего электромагнита для обеспечения зазора с якорем в отключенном положении выключателя.This is achieved by the fact that the switch is additionally equipped with a rotation limiter of the magnetic circuit of the holding electromagnet to provide clearance with the armature in the disconnected position of the switch.

Сущность изобретения состоит в обеспечении дальнейшего движения якоря, а следовательно, и подвижного контакта при ограничении поворота магнитопровода удерживающего электромагнита.The essence of the invention is to provide further movement of the armature, and hence the movable contact while limiting the rotation of the magnetic circuit of the holding electromagnet.

Другая особенность патентуемого выключателя состоит в том, что согласно п.2 формулы удерживающий электромагнит является включающим для выбора указанного зазора при включении выключателя. Такое выполнение позволяет обеспечить выбор зазора между якорем и магнитопроводом удерживающего электромагнита, используя сам удерживающий электромагнит, без использования каких-либо других устройств, что исключает повышение мощности и/или габаритов выключателя.Another feature of the patented circuit breaker is that according to claim 2 of the formula, the holding electromagnet is inclusive to select the specified gap when the circuit breaker is turned on. This embodiment allows you to provide a choice of the gap between the anchor and the magnetic circuit of the holding electromagnet, using the holding electromagnet itself, without using any other devices, which eliminates the increase in power and / or dimensions of the switch.

Изобретение поясняется примером выполнения.The invention is illustrated by an example implementation.

На фиг.1 изображен патентуемый выключатель в отключенном - исходном положении; на фиг.2 - выключатель в промежуточном положении; на фиг.3 - выключатель во включенном положении; на фиг.4 - выключатель в отключенном положении, когда выключатель отключился по сигналу аварийного отключения.Figure 1 shows the patented switch in the off - initial position; figure 2 - switch in the intermediate position; figure 3 - switch in the on position; figure 4 - switch in the off position, when the switch is turned off by the emergency shutdown signal.

Выключатель автоматический быстродействующий содержит раму 1 из изоляционного материала, подвижный 2 и неподвижный 3 контакты, удерживающий электромагнит с магнитопроводом 4 и якорем 5, отключающую пружину 6, блок провала контактов с пружиной контактного нажатия 7, электромагнитный механизм включения с якорем 8, возвратную пружину 9, изоляционную тягу 10, буфер 11, рычаг 12 и тягу 13. Якорь 5 соединен с подвижным контактом 2 через изоляционную тягу 10. Электромагнитный механизм включения 8 связан с магнитопроводом 4 через рычаг 12 и тягу 13. Магнитопровод 4 удерживающего электромагнита установлен поворотно на оси 14. Выключатель дополнительно содержит ограничитель 15 поворота магнитопровода удерживающего электромагнита. В примере выполнения выключателя (на фиг.1-4) ограничитель 15 непосредственно контактирует с рычагом 12, который через тягу 13 связан с магнитопроводом 4 удерживающего электромагнита. Подвижный контакт одним концом шарнирно связан с тягой 10, а другим концом - с гибкой связью 16 и рычагом 17. Пружина контактного нажатия 7 блока провала контактов установлена на штоке 18, который шарнирно связан с рычагом 12. Удерживающий электромагнит является включающим для выбора зазора между его магнитопроводом и якорем при включении выключателя.The automatic high-speed switch contains a frame 1 of insulating material, movable 2 and fixed 3 contacts, holding an electromagnet with a magnetic circuit 4 and an armature 5, disconnecting a spring 6, a contact failure unit with a contact pressing spring 7, an electromagnetic switching mechanism with an armature 8, a return spring 9, isolation rod 10, buffer 11, lever 12 and rod 13. Anchor 5 is connected to the movable contact 2 through the isolation rod 10. An electromagnetic switching mechanism 8 is connected to the magnetic circuit 4 through the lever 12 and rod 13. Magnetic od 4 holding electromagnet mounted rotatably on the axis 14. The switch further comprises a rotation limiter 15 of the retaining yoke of the electromagnet. In the exemplary embodiment of the switch (Figs. 1-4), the limiter 15 is in direct contact with the lever 12, which is connected via a rod 13 to the magnetic circuit 4 of the holding electromagnet. A movable contact at one end is pivotally connected to the rod 10, and at the other end, to a flexible link 16 and a lever 17. The contact pressing spring 7 of the contact dip unit is mounted on the rod 18, which is pivotally connected to the lever 12. The holding electromagnet is included to select a gap between it magnetic circuit and anchor when the switch is turned on.

Выключатель работает следующим образом.The switch operates as follows.

В отключенном положении (фиг.1) якорь 5 упирается в буфер 11 под действием пружины 6. При этом раствор между контактами 2 и 3 максимальный. Между якорем 5 и магнитопроводом 4 имеется зазор «а». Якорь 8 через рычаг 12 упирается в ограничитель 15 и удерживается возвратной пружиной 9. Зазор «б» провала контактов между блоком провала контактов с пружиной контактного нажатия 7 и штоком 18 отсутствует.In the off position (figure 1), the armature 5 abuts against the buffer 11 under the action of the spring 6. In this case, the solution between contacts 2 and 3 is maximum. Between the armature 5 and the magnetic circuit 4 there is a gap "a". The armature 8 through the lever 12 abuts against the limiter 15 and is held by the return spring 9. There is no gap “b” of the contact failure between the contact failure unit with the contact pressing spring 7 and the rod 18.

Включение выключателяSwitch on

По катушке магнитопровода 4 пропускается включающий ток, якорь 5 притягивается к магнитопроводу 4, выбирая при этом зазор «а» (фиг.2). Магнитопровод 4 удерживается от поворота ограничителем 15, с которым контактирует рычаг 12. После этого ток в катушке магнитопровода 4 переключается на удерживающий ток. Через промежуток времени, необходимый для уменьшения магнитного потока включающего до потока удерживающего в магнитопроводе 4, через катушку включающего электромагнитного механизма включения пропускается включающий ток. Якорь 8 электромагнитного механизма включения начинает притягиваться, образуя зазор между ограничителем 15 и рычагом 12. Вместе с якорем 8 через рычаг 12 и тягу 13 на оси 14 поворачивается магнитопровод 4 с якорем 5. Это движение передается через тягу 10 к подвижному контакту 2, который упирается в неподвижный контакт 3. После этого движение якоря 8 электромагнитного механизма включения сопровождается появлением зазора «б» (фиг.3). После включения электромагнитного механизма включения включающий ток переключается на удерживающий. Между якорем 5 и буфером 11 образуется зазор. Выключатель включился. Зазор «б» (провал контактов) обеспечивает гарантированное смыкание контактов 2 и 3 при их износе.A switching current is passed through the coil of the magnetic circuit 4, the armature 5 is attracted to the magnetic circuit 4, while choosing the gap "a" (figure 2). The magnetic circuit 4 is kept from turning by the limiter 15, with which the lever 12 contacts. After that, the current in the coil of the magnetic circuit 4 is switched to a holding current. After a period of time necessary to reduce the magnetic flux of the switch-on to the flux holding in the magnetic circuit 4, the switching current is passed through the coil of the switching-on electromagnetic switching mechanism. The armature 8 of the electromagnetic switching mechanism starts to attract, forming a gap between the limiter 15 and the lever 12. Together with the armature 8, the magnetic core 4 with the armature 5 rotates on the axis 14 through the arm 12 and the link 13. This movement is transmitted through the link 10 to the movable contact 2, which abuts into fixed contact 3. After this, the movement of the armature 8 of the electromagnetic switching mechanism is accompanied by the appearance of a gap "b" (figure 3). After turning on the electromagnetic switching mechanism, the switching current is switched to holding. Between the anchor 5 and the buffer 11, a gap is formed. The switch has turned on. The gap “b” (contact failure) ensures guaranteed contact closure of contacts 2 and 3 when they are worn.

Отключение выключателяCircuit breaker

Для аварийного или оперативного отключения выключателя отключается ток, как в катушке удерживающего электромагнита, так и в катушке электромагнитного механизма включения. Якорь 5 удерживающего электромагнита под действием отключающей пружины 6 перемещается до буфера 11 (фиг.4). Далее якорь 8 электромагнитного механизма включения под действием возвратной пружины 9, поворачивая магнитопровод 4 и выбирая зазор между рычагом 12 и ограничителем 15, начинает движение и через рычаг 12 упирается в ограничитель 15. Поворот магнитопровода 4 ограничивается, как показано на фиг.1, зазор между магнитопроводом 4 и якорем 5 удерживающего электромагнита уменьшается до зазора «а». Зазор «б» при этом выбирается до нулевого значения. Для включения выключателя необходимо пропустить включающий ток по катушке магнитопровода 4, что приводит к выбору зазора «а» между якорем и магнитопроводом удерживающего электромагнита.For emergency or operational tripping of the circuit breaker, the current is switched off both in the coil of the holding electromagnet and in the coil of the electromagnetic switching mechanism. The anchor 5 of the holding electromagnet under the action of a tripping spring 6 moves to the buffer 11 (figure 4). Next, the armature 8 of the electromagnetic switching mechanism under the action of the return spring 9, turning the magnetic circuit 4 and choosing the gap between the lever 12 and the limiter 15, starts moving and rests through the lever 12 against the limiter 15. The rotation of the magnetic circuit 4 is limited, as shown in figure 1, the gap between the magnetic circuit 4 and the anchor 5 of the holding electromagnet is reduced to a gap "a". The gap "b" is selected to zero. To turn on the switch, it is necessary to pass the switching current through the coil of the magnetic circuit 4, which leads to the choice of the gap "a" between the armature and the magnetic circuit of the holding electromagnet.

Таким образом, благодаря указанным отличиям создан выключатель с увеличенным раствором контактов без увеличения мощности и/или габаритов удерживающего электромагнита и электромагнитного механизма включения.Thus, due to these differences, a circuit breaker with an increased contact solution is created without increasing the power and / or dimensions of the holding electromagnet and the electromagnetic switching mechanism.

Claims

1. The circuit breaker is automatic high-speed, comprising a frame, movable and fixed contacts, a rotational electromagnet with a magnetic circuit and an arm mounted rotationally on the axis, a disconnecting spring, a contact pressing spring and an electromagnetic switching mechanism, characterized in that the circuit breaker is further provided with a rotation limiter of the holding electromagnet magnetic circuit to provide clearance with the anchor in the off position of the switch.

2. The switch according to claim 1, characterized in that the holding electromagnet is included to select the specified gap when the switch is turned on.