RU2407097C1

RU2407097C1 - Contact unit of automatic circuit breaker

Info

Publication number: RU2407097C1
Application number: RU2009145377/07A
Authority: RU
Inventors: Эльхан Шахбаба оглы Мурадов (RU); Эльхан Шахбаба оглы Мурадов; Сергей Игоревич Марценюк (RU); Сергей Игоревич Марценюк
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Технос"
Priority date: 2009-12-07
Filing date: 2009-12-07
Publication date: 2010-12-20

Abstract

FIELD: electricity.

SUBSTANCE: contact unit of automatic circuit breaker comprises the main contacts, arc-quenching contacts, spring of contact pressing and traction rods. Unit additionally comprises a pair of insulating cases arranged in the form of round discs with central axis of rotation each, installed with the possibility of rotation around their axes and contact, and is fixed with the possibility of rotation around their axes and contact of end surfaces of cases under action of contact pressing spring forces. Besides, the main and arc-quenching contact are fixed on end surface of case from the side of contact with the other case.

EFFECT: reduced wear of contact surface of main contacts and own time of circuit breaker disconnection.

3 dwg

Description

Изобретение относится к электротехнике, а именно к быстродействующим автоматическим выключателям постоянного тока.The invention relates to electrical engineering, in particular to high-speed DC circuit breakers.

Контактные узлы автоматических выключателей известны из следующих источников:Contact nodes of circuit breakers are known from the following sources:

1. Патент RU №87289, 2009 г.1. Patent RU No. 87289, 2009

2. Патент RU №86788, 2009 г.2. Patent RU No. 86788, 2009

3. Патент RU №86789, 2009 г.3. Patent RU No. 86789, 2009

4. Голубев А.И. Быстродействующие автоматические выключатели. М.-Л.: издательство «Энергия», 1964 г., стр.118-125.4. Golubev A.I. High-speed circuit breakers. M.-L.: Publishing house "Energy", 1964, p.118-125.

Наиболее близким аналогом может служить контактная система коммутационного аппарата по первому источнику (Патент RU №87289). Контактная система этого аппарата содержит подвижный контакт, закрепленный на оси, неподвижный контакт, пружину контактного нажатия и тяги. Система дополнительно снабжена поворотным механизмом, причем тяга подвижного контакта и поворотный механизм связаны между собой рычагом, а неподвижный контакт выполнен в форме токопроводящего диска и закреплен на дополнительной оси с возможностью вращения вокруг нее.The closest analogue may be the contact system of the switching apparatus according to the first source (Patent RU No. 87289). The contact system of this apparatus comprises a movable contact fixed on an axis, a fixed contact, a contact pressing spring and a traction spring. The system is additionally equipped with a rotary mechanism, and the rod of the movable contact and the rotary mechanism are interconnected by a lever, and the stationary contact is made in the form of a conductive disk and is mounted on the additional axis with the possibility of rotation around it.

При подаче сигнала на включение привод выключателя обеспечивает движение тяги. Движение от тяги передается на подвижный контакт через пружину контактного нажатия. Подвижный контакт поворачивается вокруг оси в сторону неподвижного контакта. Одновременно с движением тяги рычаг поворачивается вокруг своей оси и выводит из зацепления ось механизма, что сопровождается срабатыванием поворотного механизма. В момент замыкания контактов под действием поворотного механизма неподвижный контакт поворачивается на заданный угол.When a signal is given to turn on, the switch drive provides traction. The movement from the traction is transmitted to the movable contact through the contact pressing spring. The movable contact rotates about an axis towards the stationary contact. Simultaneously with the movement of the rod, the lever rotates around its axis and disengages the axis of the mechanism, which is accompanied by the operation of the rotary mechanism. At the moment of contact closure under the action of the rotary mechanism, the fixed contact rotates by a predetermined angle.

При подаче сигнала на отключение под действием усилий пружины и привода коммутационного аппарата обеспечивается движение тяги в обратном направлении. При этом подвижный контакт незамедлительно без выбора провала отходит от неподвижного контакта. А рычаг под действием пружины приводит поворотный механизм в исходное положение.When a shutdown signal is applied under the action of the spring force and the switching apparatus drive, the traction movement in the opposite direction is provided. In this case, the movable contact immediately, without selecting a dip, departs from the stationary contact. And the lever under the action of the spring brings the rotary mechanism to its original position.

Один из недостатков такой конструкции - необходимость в дополнительном устройстве (поворотный механизм), что снижает надежность аппарата. Другим недостатком является наличие горения дуги на контактах выключателя при отключении аварийных токов, что приводит к эрозии поверхности и быстрому износу контактов. Кроме того, обгорание контактной поверхности приводит к увеличению переходного сопротивления самих контактов, а следовательно, к их недопустимому перегреву, плавлению и свариванию.One of the drawbacks of this design is the need for an additional device (rotary mechanism), which reduces the reliability of the device. Another disadvantage is the presence of arc burning on the contacts of the circuit breaker when the emergency currents are disconnected, which leads to surface erosion and rapid wear of the contacts. In addition, the burning of the contact surface leads to an increase in the transition resistance of the contacts themselves, and therefore to their unacceptable overheating, melting and welding.

Изобретение направлено на создание контактной системы, простой по конструкции и надежной в работе.The invention is aimed at creating a contact system, simple in design and reliable in operation.

Технический результат - уменьшение износа контактной поверхности главных контактов и собственного времени отключения выключателя.EFFECT: reduced wear of the contact surface of main contacts and intrinsic time of circuit breaker opening.

Это достигается тем, что контактный узел автоматического выключателя дополнительно содержит пару изоляционных корпусов, выполненных в форме круглых дисков с центральной осью вращения каждый, корпуса закреплены с возможностью вращения вокруг своих осей и касания торцевых поверхностей корпусов под действием усилий пружины контактного нажатия, кроме того, главный и дугогасительный контакт закреплены на торцевой поверхности корпуса со стороны касания с другим корпусом.This is achieved by the fact that the contact node of the circuit breaker additionally contains a pair of insulating housings made in the form of circular disks with a central axis of rotation each, the housings are fixed so that they can rotate around their axes and touch the end surfaces of the housings under the action of the contact pressure spring, in addition, the main and an arcing contact are fixed on the end surface of the housing from the side of contact with another housing.

Сущность изобретения заключается в следующем. В момент размыкания выключателя замкнутые главные контакты сначала поворачиваются вокруг центральных осей изоляционных корпусов, обеспечивая при этом притирание контактной поверхности главных контактов и осуществляя самоочищение их (защита от эрозии). Дальнейшее вращение корпусов приводит к размыканию главных контактов и замыканию дугогасительных контактов, что обеспечивает защиту контактной поверхности главных токопроводящих контактов от обгорания и износа. И только после этого корпуса под действием пружин размыкаются. Таким образом достигается уменьшение износа контактной поверхности контактов. За счет одновременного движения корпусов в противоположные стороны относительно друг друга уменьшается собственное время отключения всего выключателя.The invention consists in the following. At the moment of opening the circuit breaker, the closed main contacts first rotate around the central axes of the insulating housings, while ensuring that the contact surface of the main contacts is rubbed and self-cleans (erosion protection). Further rotation of the cases leads to the opening of the main contacts and the closure of the arcing contacts, which protects the contact surface of the main conductive contacts from burning and wear. And only after this case under the action of the springs open. Thus, a reduction in wear of the contact surface of the contacts is achieved. Due to the simultaneous movement of the housings in opposite directions relative to each other, the own time to trip the entire circuit breaker is reduced.

Изобретение поясняется схематичным изображением контактного узла автоматического выключателя. На фиг.1 изображен контактный узел во включенном положении (контакты замкнуты); на фиг.2 - то же, в промежуточном положении (замкнуты дугогасительные контакты); на фиг.3 - то же, в отключенном положении выключателя.The invention is illustrated by a schematic representation of the contact node of the circuit breaker. Figure 1 shows the contact node in the on position (contacts are closed); figure 2 - the same in an intermediate position (closed arcing contacts); figure 3 is the same in the off position of the switch.

Контактный узел автоматического выключателя содержит главные контакты 1 и 2, дугогасительные контакты 3 и 4, пружину контактного нажатия 5 и 6 и тяги (показаны стрелками). Узел дополнительно содержит пару изоляционных корпусов 7 и 8, которые выполнены в форме круглых дисков с центральной осью вращения каждый. Корпуса 7 и 8 установлены с возможностью вращения вокруг своих осей и касания торцевых поверхностей под действием усилий пружин 5 и 6 контактного нажатия. Главный контакт 1 и дугогасительный контакт 3 закреплены на торцевой поверхности корпуса 7, а главный контакт 2 и дугогасительный контакт 4 закреплены на торцевой поверхности корпуса 8. Корпуса 7 и 8 установлены так, что их главные контакты во включенном положении выключателя замкнуты.The contact node of the circuit breaker contains the main contacts 1 and 2, the arcing contacts 3 and 4, the contact pressing spring 5 and 6 and traction (shown by arrows). The node further comprises a pair of insulating housings 7 and 8, which are made in the form of circular disks with a central axis of rotation each. Cases 7 and 8 are mounted to rotate around their axes and touch the end surfaces under the action of the efforts of the springs 5 and 6 contact pressing. The main contact 1 and the arcing contact 3 are fixed on the end surface of the housing 7, and the main contact 2 and the arcing contact 4 are fixed on the end surface of the housing 8. The housings 7 and 8 are installed so that their main contacts are closed in the on position of the circuit breaker.

Контактный узел автоматического выключателя работает следующим образом.The contact node of the circuit breaker operates as follows.

При протекании в электрической цепи, защищаемой автоматическим выключателем, тока короткого замыкания тяги (показаны стрелками) под действием привода выключателя (не показан) поворачивают корпус 7 по часовой стрелке, а корпус 8 - против часовой стрелки. При этом главные контакты, замкнутые под действием усилий пружин 5 и 6 для обеспечения необходимого контактного нажатия, перекатываются по своим контактным поверхностям и притираются (самоочищение). Дальнейшее вращение корпусов 7 и 8 приводит к размыканию главных контактов 1, 2 и замыканию дугогасительных контактов 3 и 4. Дальнейшее горизонтальное движение тяг (в представленном случае) приводит к размыканию корпусов 7 и 8 и соответственно дугогасительных контактов 3 и 4 выключателя. Выключатель перешел в отключенное положение.When a traction short circuit current (shown by arrows) flows in an electric circuit protected by a circuit breaker, the casing 7 is turned clockwise under the action of the circuit breaker drive (not shown), and the casing 8 is turned counterclockwise. In this case, the main contacts, closed under the action of the efforts of the springs 5 and 6 to ensure the necessary contact pressing, roll over their contact surfaces and grind (self-cleaning). Further rotation of the housings 7 and 8 leads to the opening of the main contacts 1, 2 and the closure of the arcing contacts 3 and 4. Further horizontal movement of the rods (in the case presented) leads to the opening of the housings 7 and 8 and, accordingly, the arcing contacts 3 and 4 of the switch. The switch has moved to the off position.

Таким образом, применяя в конструкции автоматического выключателя предложенную конструкцию контактного узла, уменьшается износ контактов и собственное время отключения.Thus, applying the proposed design of the contact node in the design of the circuit breaker, the wear of the contacts and the own trip time are reduced.

Claims

The contact node of the circuit breaker containing the main contacts, arcing contacts, contact pressing spring and traction, characterized in that it further comprises a pair of insulating bodies made in the form of circular disks with a central axis of rotation each, mounted to rotate around its axes and touch the end surfaces cases under the action of the efforts of the contact pressing spring, in addition, the main and arcing contacts are fixed on the end surface of the body on the touch side other body.