RU2387038C1

RU2387038C1 - Dc fast-operation automatic circuit breaker

Info

Publication number: RU2387038C1
Application number: RU2008138767/09A
Authority: RU
Inventors: Эльхан Шахбаба оглы Мурадов (RU); Эльхан Шахбаба оглы Мурадов
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Технос"
Priority date: 2008-09-29
Filing date: 2008-09-29
Publication date: 2010-04-20

Abstract

FIELD: electrical engineering.

SUBSTANCE: proposed circuit breaker comprises fixed and movable contacts, cut-off spring, free release spring, cut-in magnetic core with coil, primary armature, free release armature and holding magnetic core with coil. Additionally, the circuit breaker comprises holding magnetic core with coil. Note here that free release armature is arranged to act on movable contact while primary armature acts on free release armature.

EFFECT: reduced cut-off time.

3 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, а также электрооборудования подвижного состава.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, as well as electrical equipment of rolling stock.

Выключатели автоматические быстродействующие постоянного тока, 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, из следующих источников: патент №2239907 RU на изобретение Н01Н 77/06, Н01Н 75/10, 2003 г.; патент №2239253 RU на изобретение Н01Н 77/06, Н01Н 75/10, 2003 г.; патент №2262769 RU на изобретение Н01Н 77/06, Н01Н 75/10, 2004 г.; патент №2262768 RU Н01Н 77/06, 2004 г.Automatic high-speed DC switches that are held in position by the magnetic flux in the working gap of the armature created by the current of the holding coil and tripped when this magnetic flux is reduced are known, for example, from the following sources: RU Patent No. 2239907 for the invention of Н01Н 77/06 H01H 75/10, 2003; RU patent No. 2239253 for the invention H01H 77/06, H01H 75/10, 2003; RU patent No. 2262769 for the invention H01H 77/06, H01H 75/10, 2004; Patent No. 2262768 RU H01H 77/06, 2004

Наиболее близким аналогом к патентуемому изобретению по числу общих существенных признаков можно считать выключатель по второму источнику: патент №2239253 RU на изобретение Н01Н 77/06, Н01Н 75/10, 2003 г.The closest analogue to the patented invention by the number of common essential features can be considered a switch for the second source: patent No. 2239253 RU for the invention H01H 77/06, H01H 75/10, 2003

Этот выключатель содержит подвижный и неподвижный контакты, отключающую пружину, пружину свободного расцепления, магнитопровод с катушкой, главный якорь, якорь свободного расцепления.This switch contains movable and fixed contacts, breaking the spring, spring of free trip, magnetic circuit with coil, main armature, free trip anchor.

Недостатком указанного выключателя является недостаточно высокое быстродействие ввиду необходимости при отключении выключателя приводить в движение большую массу подвижных частей.The disadvantage of this switch is not high enough speed due to the need to turn off the switch to set in motion a large mass of moving parts.

Изобретение решает задачу создания простого по конструкции выключателя с малым собственным временем отключения.The invention solves the problem of creating a circuit breaker that is simple in design with a small intrinsic trip time.

Технический результат, который создается изобретением, состоит в уменьшении времени при отключении выключателя.The technical result that is created by the invention is to reduce the time when the circuit breaker is turned off.

Это достигается тем, что выключатель дополнительно снабжен удерживающим магнитопроводом с катушкой, при этом якорь свободного расцепления установлен с возможностью воздействия на подвижный контакт, а главный якорь - с возможностью воздействия на якорь свободного расцепления.This is achieved by the fact that the switch is additionally equipped with a holding magnetic circuit with a coil, while the free trip armature is installed with the possibility of acting on the movable contact, and the main armature is able to impact the free trip armature.

При таком выполнении конструкции обеспечивается последовательное осуществление работы двух электромагнитов. Главный якорь и включающий магнитопровод обеспечивают перевод выключателя из отключенного в предвключенное положение, а якорь свободного расцепления и дополнительный удерживающий магнитопровод обеспечивают замыкание контактов (включенное положение) и осуществляют процесс отключения выключателя, при этом главный якорь и включающий магнитопровод остаются в неподвижном положении.With this design, a sequential implementation of the work of two electromagnets is ensured. The main armature and the closing magnetic circuit provide for the transfer of the circuit breaker from the disconnected to the upstream position, and the free tripping anchor and the additional holding magnetic circuit provide for closing the contacts (on position) and carry out the process of opening the circuit breaker, while the main armature and the closing magnetic circuit remain in a fixed position.

Реализация отключения выключателя якорем свободного расцепления, удерживающимся во включенном положении током катушки удерживающего магнитопровода, меньшим, чем включающий ток, позволяет выполнить удерживающий магнитопровод с катушкой малогабаритными, что соответственно позволяет выполнить выключатель более компактным.The implementation of the circuit breaker by the free trip anchor, held in the on position by the coil current of the holding magnetic circuit, less than the switching current, allows the holding magnetic circuit with the coil to be small-sized, which accordingly allows the circuit breaker to be more compact.

Изобретение поясняется примером выполнения выключателя. На фиг.1 схематично показан патентуемый выключатель в отключенном положении; на фиг.2 - то же в предвключенном положении; на фиг.3 - то же в отключенном положении.The invention is illustrated by an example implementation of the switch. 1 schematically shows a patented switch in the off position; figure 2 is the same in the upstream position; figure 3 is the same in the off position.

Выключатель автоматический быстродействующий постоянного тока содержит подвижный контакт 1, неподвижный контакт 2, отключающую пружину 3, пружину свободного расцепления 4, включающий магнитопровод 5 с катушкой 6 и удерживающий магнитопровод 9 с катушкой 10. Пружина свободного расцепления 4 закреплена на главном якоре 7, шарнирно закрепленном на оси 11. Отключающая пружина 3 установлена на якоре свободного расцепления 8, шарнирно закрепленном на оси 12. Подвижный контакт 1 установлен на якоре свободного расцепления с обеспечением изоляции между ними.The automatic high-speed direct current switch contains a movable contact 1, a fixed contact 2, a disconnecting spring 3, a free trip spring 4, including a magnetic circuit 5 with a coil 6 and a holding magnetic circuit 9 with a coil 10. The free trip spring 4 is mounted on the main anchor 7, pivotally mounted on axis 11. The breaking spring 3 is mounted on the free trip anchor 8, pivotally mounted on the axis 12. Moving contact 1 is mounted on the free trip anchor with insulation between them.

Выключатель работает следующим образом.The switch operates as follows.

При включении выключателя на катушку 6 подается включающий ток, а на катушку 10 удерживающий ток (фиг.1). При этом включающий ток на порядок больше удерживающего тока. Главный якорь 7 поворачивается вокруг оси 11 и притягивается к магнитопроводу 5. Якорь свободного расцепления 8 поворачивается вокруг оси 12 по часовой стрелке и приводится в зацепление с главным якорем 7, при этом между якорем 8 и магнитопроводом 9 остается зазор δ₁ (фиг.2). Одновременно с движением якоря свободного расцепления 8 приводится в движение подвижный контакт 1, который не замыкается с неподвижным контактом, образуя зазор между ними δ₂. Выключатель перешел в предвключенное положение. Через 0,5 секунд включающий ток в катушке 6 обрывается и главный якорь 7 под действием пружины свободного расцепления 4 отпадает от включающего магнитопровода 5 и выводит из зацепления якорь свободного расцепления 8, который в свою очередь под действием магнитных сил притягивается к удерживающему магнитопроводу 9. При этом подвижный контакт 1 замыкается с неподвижным контактом 2. Выключатель перешел во включенное положение.When the switch is turned on, a switching current is supplied to the coil 6, and a holding current is supplied to the coil 10 (Fig. 1). In this case, the switching current is an order of magnitude greater than the holding current. The main anchor 7 rotates around the axis 11 and is attracted to the magnetic circuit 5. The free trip anchor 8 rotates around the axis 12 clockwise and is engaged with the main armature 7, while a gap δ ₁ remains between the armature 8 and the magnetic core 9 (Fig. 2) . Simultaneously with the movement of the free trip armature 8, the movable contact 1 is set in motion, which does not close with the fixed contact, forming a gap between them δ ₂ . The switch has moved to the up position. After 0.5 seconds, the switching current in the coil 6 breaks off and the main armature 7, under the action of the free-release spring 4, falls off from the switching magnetic circuit 5 and disengages the free-release anchor 8, which in turn is attracted to the holding magnetic circuit 9 under the action of magnetic forces. this movable contact 1 closes with the fixed contact 2. The switch has moved to the on position.

При аварийном отключении обесточивается удерживающая катушка 10. При спадании тока в этой катушке 10 якорь 8 не может удерживаться в притянутом положении к магнитопроводу 9 и под действием отключающей пружины 3 поворачивается в сторону отключенного положения. При этом происходит мгновенное размыкание контактов 1 и 2.During an emergency shutdown, the holding coil 10 is de-energized. When the current drops in this coil 10, the armature 8 cannot be held in the pulled position to the magnetic circuit 9 and, under the action of the breaking spring 3, rotates towards the disconnected position. In this case, instantaneous opening of contacts 1 and 2 occurs.

Таким образом, благодаря введению в конструкцию дополнительного удерживающего магнитопровода с катушкой и зависимому движению якоря свободного расцепления от главного якоря создан простой по конструкции компактный выключатель с малым собственным временем отключения.Thus, due to the introduction of an additional retaining magnetic circuit with a coil and the dependent movement of the free trip armature from the main armature, a simple compact design with a small intrinsic trip time has been created.

Claims

An automatic high-speed direct current switch containing a movable and fixed contact, breaking the spring, free trip spring, including a magnetic circuit with a coil, main armature, free trip anchor, characterized in that it is additionally equipped with a holding magnetic circuit with a coil, while the free trip armature is installed with the possibility of influencing the movable contact, and the main anchor with the possibility of influencing the anchor of free trip.