RU2545163C1

RU2545163C1 - Vacuum circuit breaker

Info

Publication number: RU2545163C1
Application number: RU2013144040/07A
Authority: RU
Inventors: Юрий Германович Аракчеев; Виталий Иванович Тищенков; Михаил Васильевич Иванов; Юрий Николаевич Давыденко
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственная фирма "Радиус"
Priority date: 2013-10-02
Filing date: 2013-10-02
Publication date: 2015-03-27
Also published as: RU2013144040A

Abstract

FIELD: electricity.

SUBSTANCE: vacuum circuit breaker comprises at least one module with solenoid drive and magnetic latch in the lock area having armature, vacuum chamber, traction insulator, synchronising shaft, auxiliary contacts, manual emergency switch and shutdown counter. Armature is equipped with permanent magnets oriented with the same poles to the lock area with a gap of variable value to regulate pulling. Permanent magnets are placed symmetrically towards inside from the lock area thus forming magnetic trap.

EFFECT: excluding false response and improving reliability of emergency shutdown at large values of the force holding the magnetic latch.

9 cl, 25 dwg

Description

Изобретение относится к электротехнике, в частности к вакуумным выключателям и их приводам.The invention relates to electrical engineering, in particular to vacuum circuit breakers and their drives.

Из уровня техники известен электромагнитный привод вакуумного выключателя, содержащий магнитопровод, круглый якорь, постоянные магниты, установленные одноименными полюсами в сторону рабочего зазора в статоре, а также механизм ручного отключения с магнитными пластинами, которыми шунтируют основной магнитный поток и обеспечивают ослабление удержания магнитной защелки (RU 2310941, 20.11.2007).The prior art is the electromagnetic drive of a vacuum circuit breaker containing a magnetic circuit, a round anchor, permanent magnets mounted by the same poles in the direction of the working gap in the stator, as well as a manual shut-off mechanism with magnetic plates that shunt the main magnetic flux and provide a weakening of the magnetic latch retention (RU 2310941, 11/20/2007).

Известен также электромагнитный привод вакуумного выключателя, содержащий магнитотвердое наружное кольцо с одним неперемагничиваемым участком из постоянного магнита (RU 82929, 10.05.2009).Also known is the electromagnetic drive of a vacuum circuit breaker containing a magnetically solid outer ring with one non-magnetizable section of a permanent magnet (RU 82929, 05/10/2009).

Недостатками вышеуказанных аналогов являются противодействие постоянных магнитов при изменении на противоположное поля электромагнита для отключения, а также недостаточная надежность и необходимость дополнительного пространства для устойчивой работы вала отключения первого при шунтировании поля удерживающих магнитов.The disadvantages of the above analogues are the opposition of permanent magnets when changing to the opposite field of the electromagnet for shutdown, as well as insufficient reliability and the need for additional space for the stable operation of the shutdown shaft of the first when shunting the field of holding magnets.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому устройству является вакуумный выключатель модульный серии «TEL», где каждый модуль выключателя снабжен собственным электромагнитным приводом, содержащим магнитную защелку и единую катушку на включение и отключение, причем защелка формируется в удерживающем пояске в виде кольцевой замковой зоны. Внешнее кольцо электромагнита выполнено из магнитотвердого материала, а якорь и остальные детали привода - магнитомягкие. Выключатель также имеет вакуумную камеру с одним подвижным контактом и тяговым изолятором. Все модули синхронизируются единым валом, постоянные магниты которого управляют герконовыми блок-контактами (RU 2020631, 30.09.1994).The closest in technical essence to the claimed device is a modular vacuum circuit breaker "TEL", where each circuit breaker module is equipped with its own electromagnetic drive containing a magnetic latch and a single coil for switching on and off, and the latch is formed in the holding belt in the form of an annular locking zone. The outer ring of the electromagnet is made of hard magnetic material, and the armature and other parts of the drive are magnetically soft. The switch also has a vacuum chamber with one movable contact and traction insulator. All modules are synchronized by a single shaft, the permanent magnets of which control the reed-block contacts (RU 2020631, 09/30/1994).

Недостатками вышеуказанной конструкции являются нестабильность сохранения намагниченности кольца, а также формирование, при частых коммутациях, эрозии на поверхности удерживающего пояска якоря вследствие воздействия блуждающих токов и накопление продуктов сгорания в рабочей замковой зоне, что приводит к самоотвалу защелки. Также недостатком является применение герконов в качестве блок-контактов, поскольку они очень чувствительны к любым магнитным полям, в частности к мощному полю от электромагнитного привода в момент включения выключателя, что часто приводит к ложному срабатыванию последних. Важным недостатком прототипа является ручное аварийное отключение, выполняемое поворотом синхронизирующего вала, что затруднено при больших значениях силы удержания магнитной защелки и усложняет эксплуатацию выключателя. Также недостатком рассматриваемого выключателя является отсутствие счетчика отключений.The disadvantages of the above design are the instability of maintaining the magnetization of the ring, as well as the formation, with frequent switching, of erosion on the surface of the retaining belt of the armature due to the influence of stray currents and the accumulation of combustion products in the working locking zone, which leads to the dumping of the latch. Another drawback is the use of reed switches as block contacts, since they are very sensitive to any magnetic fields, in particular to a powerful field from an electromagnetic drive at the moment the switch is turned on, which often leads to a false response of the latter. An important disadvantage of the prototype is a manual emergency shutdown performed by turning the synchronizing shaft, which is difficult at high values of the holding force of the magnetic latch and complicates the operation of the switch. Another disadvantage of the circuit breaker under consideration is the lack of a trip counter.

Задача, на решение которой направлено предложенное изобретение, заключается в создании вакуумного выключателя, который исключал бы указанные выше недостатки.The problem to which the invention is directed is to create a vacuum circuit breaker that would eliminate the above disadvantages.

Технический результат, достигаемый при реализации данного изобретения, заключается в повышении надежности и улучшении эксплуатационных свойств выключателя.The technical result achieved by the implementation of this invention is to increase the reliability and improve the operational properties of the circuit breaker.

Указанный технический результат в вакуумном выключателе, содержащем по меньшей мере один модуль с электромагнитным приводом с магнитной защелкой в замковой зоне, имеющим якорь, вакуумную камеру, тяговый изолятор, синхронизирующий вал, блок-контакты, ручное аварийное отключение и счетчик отключений, достигается тем, что якорь снабжен постоянными магнитами, ориентированными одноименно к замковой зоне с зазором с переменной величиной для регулирования притяжения, причем постоянные магниты расположены симметрично внутрь от замковой зоны и формируют магнитную ловушку.The specified technical result in a vacuum circuit breaker containing at least one module with an electromagnetic drive with a magnetic latch in the lock zone, having an armature, a vacuum chamber, a traction insulator, a synchronizing shaft, block contacts, manual emergency shutdown and a trip counter, is achieved by the fact that the anchor is equipped with permanent magnets oriented with the same name to the castle zone with a variable gap for regulating the attraction, and the permanent magnets are located symmetrically inward from the castle zone and form a magnetic trap.

Вакуумная камера содержит подвижный и неподвижный контакты.The vacuum chamber contains movable and fixed contacts.

Между подвижным контактом и тяговым изолятором встроен шарнир.A hinge is integrated between the movable contact and the traction insulator.

Блок-контакты выполнены путевыми микровыключателями.Block contacts are made by traveling microswitches.

Синхронизирующий вал через проушины передает движение компенсационно-демпферному механизму, выполненному с возможностью воздействия на микровыключатели.The synchronizing shaft through the eyes transmits the movement to the compensation-damper mechanism, made with the possibility of influencing the microswitches.

Ручное аварийное отключение выполнено рычажно-воздействующим механизмом на якорь с блокировкой от случайных включений, а якорь выполнен с возможностью наклона и ослабления магнитосцепления замковой зоны.Manual emergency shutdown is performed by a lever-acting mechanism to the anchor with blocking from accidental switching on, and the anchor is made with the possibility of tilting and weakening the magnetic coupling of the castle zone.

Рычажно-воздействующий механизм содержит вал, концы которого снабжены взаимно перпендикулярными выступами, один из которых выполнен с возможностью отключения, а другой - блокировки от случайного включения.The lever-acting mechanism includes a shaft, the ends of which are provided with mutually perpendicular protrusions, one of which is made with the possibility of disconnection, and the other is blocking from accidental inclusion.

Счетчик отключений снабжен рычагом с магнитом и демпфером.The trip counter is equipped with a lever with a magnet and a damper.

На синхронизирующем вале расположен кулачок, выполненный с возможностью обкатывания магнита счетчика отключений по дуге.On the synchronizing shaft is a cam made with the possibility of rolling the magnet of the trip counter in an arc.

Повышение надежности и улучшение эксплуатационных свойств выключателя достигается тем, что в якорь, встраивают постоянные магниты и ориентируют их одноименно к замковой зоне, при этом между рабочей поверхностью магнита и замковой площадкой устанавливают зазор, выполненный с возможностью регулирования и переменной/изменяемой величиной которого устанавливают необходимую силу притяжения якоря. Магниты располагают симметрично оси якоря и внутрь от замковой зоны. Таким расположением формируют магнитную ловушку для захвата продуктов сгорания из замковой зоны и осаждения в отведенную область, выполненную в форме цилиндрического занижения в тело от замковой зоны якоря. Таким образом, якорь образует замковую зону в области прилегания, при этом постоянные магниты якоря формируют магнитную ловушку.Improving the reliability and improving the operational properties of the circuit breaker is achieved by the fact that permanent magnets are built into the anchor and orient them with the same name to the castle zone, while a gap is made between the magnet’s working surface and the lock platform, which is adjustable and with a variable / variable value that sets the required force attraction of the anchor. Magnets are located symmetrically to the axis of the anchor and inward from the castle zone. Such an arrangement forms a magnetic trap for capturing combustion products from the castle zone and deposition in the allotted area, made in the form of a cylindrical understatement into the body from the castle zone of the anchor. Thus, the anchor forms a locking zone in the area of contact, while the permanent magnet of the armature forms a magnetic trap.

Введение шарнира между подвижным контактом вакуумной камеры и тяговым изолятором позволяет дополнительно повысить эксплуатационные свойства выключателя. Шарнир компенсирует линейную и угловую несоосность, что важно при последовательно-осевом размещении элементов конструкции, и обеспечивает жесткую связь, которая необходима для стабильного поджатия контактов вакуумной камеры.The introduction of a hinge between the movable contact of the vacuum chamber and the traction insulator can further improve the operational properties of the switch. The hinge compensates for linear and angular misalignment, which is important for sequentially axial placement of structural elements, and provides a rigid connection, which is necessary for stable compression of the contacts of the vacuum chamber.

Выполнение блок-контактов микровыключателями позволяет дополнительно повысить надежность, поскольку микровыключатели устойчивы к электромагнитным полям. На блок-контакты воздействуют компенсационно-демпферным механизмом. Компенсационно-демпферный механизм обеспечивает преобразование вращательного движения синхронизирующего вала в нажим на блок-контакты, а пружинный компенсатор обеспечивает мягкое, с расчетным усилием, нажатие на микровыключатели и необходимый ход срабатывания.The implementation of the block contacts by microswitches can further increase reliability, since the microswitches are resistant to electromagnetic fields. The block contacts are affected by a compensation-damper mechanism. The compensation-damper mechanism converts the rotational movement of the synchronizing shaft into pressure on the block contacts, and the spring compensator provides soft, with calculated force, pressing the microswitches and the necessary response course.

Введение ручного аварийного отключения, выполненного рычажно-воздействующим механизмом на якорь, дополнительно повышает эксплуатационные свойства выключателя. Ось рычага имеет два взаимно перпендикулярных выступа, один из которых отключает, наклоняя якорь и ослабляя магнитосцепление замковой зоны, другой блокирует, запрещая перемещение другого якоря при случайном включении выключателя. Синхронизирующий вал при этом удерживает от включения все электромагниты.The introduction of a manual emergency shutdown performed by the lever-acting mechanism to the anchor further enhances the operational properties of the circuit breaker. The axis of the lever has two mutually perpendicular protrusions, one of which disables by tilting the anchor and weakening the magneto-coupling of the castle zone, the other blocks, preventing the movement of the other armature when the switch is accidentally turned on. The synchronizing shaft at the same time keeps all electromagnets from turning on.

Также дополнительно повышаются эксплуатационные свойства выключателя введением в конструкцию (механического) счетчика отключений выключателя, который снабжают рычагом с магнитом и демпфером. Причем магнит жестко закреплен на рычаге и постоянно притянут к кулачку синхронизирующего вала, который при повороте последнего обкатывает контур (дугообразного) кулачка. Демпфер гасит дребезг в момент срабатывания счетчика и обеспечивает правильность показаний.Also, the operational properties of the circuit breaker are further enhanced by the introduction of a (mechanical) breaker trip counter into the design, which is equipped with a lever with a magnet and a damper. Moreover, the magnet is rigidly fixed to the lever and is constantly attracted to the cam of the synchronizing shaft, which, when the latter is rotated, breaks in the contour of the (arcuate) cam. The damper dampens bounce at the moment the counter is triggered and ensures the accuracy of the readings.

Все выше перечисленное позволяет получить качественно новые режимы работы выключателя, что приводит к повышению надежности функционирования устройства в целом.All of the above allows you to get a qualitatively new modes of operation of the switch, which leads to increased reliability of the operation of the device as a whole.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 изображен продольный разрез модуля одной из крайних фаз; на фиг.2 - поперечный разрез модуля одной из фаз; на фиг.3 - электромагнитный привод и условное распределение магнитного поля в момент подачи команды «Включение»; на фиг.4 - электромагнитный привод и условное распределение магнитного поля в момент подачи команды «Отключение»; на фиг.5 - разрез якоря с постоянными магнитами; на фиг.6 - выносной элемент А на фиг.5; на фиг.7 - вид якоря сверху; на фиг.8 - сечение шарнира; на фиг.9 - изометрия шарнира; на фиг.10 - компенсационно-демпферный механизм (положение при включении); на фиг.11 - сечение Б-Б по фиг.10; на фиг.12 - компенсационно-демпферный механизм (положение при отключении); на фиг.13 - ручное аварийное отключение до нажатия; на фиг.14 - сечение В-В по фиг.13; на фиг.15 - сечение Г-Г по фиг.14; на фиг.16 - сечение Д-Д по фиг.14; на фиг.17 - ручное аварийное отключение в нажатом положении; на фиг.18 - сечение Е-Е по фиг.17; на фиг.19 - сечение Ж-Ж по фиг.18; на фиг.20 - сечение И-И по фиг.18; на фиг.21 - принцип воздействия при ручном аварийном отключении; на фиг.22 - счетчик с рычажным механизмом в положении выключателя «включено»; на фиг.23 - вид К на фиг.22; на фиг.24 - счетчик отключения с рычажным механизмом в положении выключателя «отключено»; на фиг.25 - общий вид предлагаемой конструкции выключателя.The invention is illustrated by drawings, where figure 1 shows a longitudinal section of a module of one of the extreme phases; figure 2 is a cross section of a module of one of the phases; figure 3 - electromagnetic drive and the conditional distribution of the magnetic field at the time of issuing the command "Power"; figure 4 - electromagnetic drive and the conditional distribution of the magnetic field at the time of issuing the command "Shutdown"; figure 5 is a section of an anchor with permanent magnets; figure 6 - remote element A in figure 5; Fig.7 is a top view of the anchor; on Fig - cross section of the hinge; figure 9 is an isometry of the hinge; figure 10 - compensation-damper mechanism (position when turned on); figure 11 is a section bB in figure 10; on Fig - compensation-damper mechanism (position when turned off); in Fig.13 - manual emergency shutdown before pressing; on Fig - section bb in Fig; on Fig - section GG on Fig; in Fig.16 is a section DD in Fig.14; on Fig - manual emergency shutdown in the pressed position; in Fig.18 is a cross-section EE in Fig.17; in Fig.19 is a section FJ in Fig.18; on Fig - section II according to Fig; on Fig - the principle of exposure during manual emergency shutdown; on Fig - counter with a lever mechanism in the position of the switch "on"; in Fig.23 is a view K in Fig.22; on Fig - trip counter with a linkage in the position of the switch "off"; on Fig is a General view of the proposed design of the switch.

Модуль выключателя состоит из вакуумной (дугогасительной) камеры 1 с неподвижным контактом 2, верхним токосъемом 3, подвижным контактом 4, токосъемом 5 подвижного контакта 4, гибким токосъемом 6 и нижним токосъемом 7. Перечисленные узлы и детали установлены на опорном изоляторе 8, внутрь которого установлен шарнир 9,тяговый изолятор 10, проходящий через направляющую втулку 11. Электромагнитный привод состоит из верхнего магнитопровода 12, магнитопровода-направляющей 13, якоря 14 (цилиндрического магнитомягкого) с удерживающим пояском 15, областью осаждения 16, постоянными магнитами 17 и регулировочными втулками 18, магнитотвердого кольца 19, отключающей пружины 20, пружины поджатия 21, которые упираются во втулку 22 якоря 14 и закрепляются гайкой 23, а также обмотки электромагнита 24. В опорах 25 расположен общий вал 26, который через прорези вилок 27 воздействует на ось 28 кронштейна 29, закрепленного на якоре 14. Модули установлены на корпусе 30. Между модулями на валу 26 закреплены проушины 31, которые через ось 32 воздействуют на ось 33, законтренную гайками 34 и 35. На оси 33 размещены встречно пружины 36 и 37, между которыми через тарельчатые шайбы 38 и 39 зажимают уголок 40, вращающийся в опорах 41 на оси 42, воздействующий на путевые микровыключатели 43. Количество микропереключателей определяет ширину уголка и характеристику пружин. Пружины 36 и 37 регулируют гайками 44 и 45. Между другими двумя модулями к корпусу 30 прикреплена направляющая 46, в которой ходит ось 47, с выступающей стороны которой привинчена кнопка 48, а с другого конца ось 49, воздействующая на рычаг 50, подтянутый пружиной 51 и имеющий в составе вал 52, один конец которого имеет выступ 53, перпендикулярный выступу 54 с другого конца. Выступ 53 отключает через опору 55, а 54 - блокирует через опору 56 при случайном включении. Вал 52 закреплен в уголках 57 и 58. К вилкам 27 вала 26 напротив одного из полюсов прикреплен кулачок 59, а в корпус 30 вмонтирован счетчик отключений 60, на ось которого 61 установлен рычаг 62 с магнитом 63. Напротив магнита 63 к корпусу 30 прикреплен демпфер 64.The circuit breaker module consists of a vacuum (interrupter) chamber 1 with a fixed contact 2, an upper current collector 3, a movable contact 4, a current collector 5 of a movable contact 4, a flexible current collector 6 and a lower current collector 7. The listed components and parts are installed on a supporting insulator 8, inside of which is installed hinge 9, traction insulator 10 passing through the guide sleeve 11. The electromagnetic drive consists of an upper magnetic circuit 12, a magnetic circuit guide 13, an armature 14 (soft magnetic cylindrical) with a holding belt 15, the region about seatings 16, permanent magnets 17 and adjusting sleeves 18, magnetically hard rings 19, disconnecting springs 20, compression springs 21, which abut the sleeve 22 of the armature 14 and secured with a nut 23, as well as the windings of the electromagnet 24. In the supports 25 there is a common shaft 26, which through the slots of the forks 27 acts on the axis 28 of the bracket 29, mounted on the armature 14. The modules are mounted on the housing 30. Between the modules on the shaft 26 are fixed eyes 31, which through the axis 32 act on the axis 33, locked by nuts 34 and 35. On the axis 33 are placed counter springs 36 and 37 between which, through the disc washers 38 and 39, an angle 40 is clamped, rotating in supports 41 on an axis 42, acting on the travel microswitches 43. The number of microswitches determines the angle width and the characteristic of the springs. The springs 36 and 37 are regulated by nuts 44 and 45. Between the other two modules, a guide 46 is attached to the housing 30, in which there is an axis 47, from the protruding side of which a button 48 is screwed, and from the other end, the axis 49, acting on the lever 50, pulled by the spring 51 and comprising a shaft 52, one end of which has a protrusion 53, perpendicular to the protrusion 54 from the other end. The protrusion 53 disables through the support 55, and 54 - blocks through the support 56 in case of accidental inclusion. The shaft 52 is fixed at angles 57 and 58. A cam 59 is attached to the forks 27 of the shaft 26 opposite one of the poles, and a trip counter 60 is mounted in the housing 30, a lever 62 with a magnet 63 is mounted on its axis 61. A damper is attached to the magnet 63 to the housing 30 64.

Компенсационно-демпферный механизм содержит синхронизирующий вал 26, расположенный в опорах 25, вилки 27 с прорезями, кронштейн 29 с осью 28, проушины 31 с осью 32, ось 33 с пружинами 36 и 37 и тарельчатыми шайбами 38 и 39, уголок 40 в опорах 41 на оси 42.Compensation-damper mechanism contains a synchronizing shaft 26 located in the supports 25, forks 27 with slots, an arm 29 with an axis 28, eyelets 31 with an axis 32, an axis 33 with springs 36 and 37 and disk washers 38 and 39, a corner 40 in the bearings 41 on axis 42.

Выключатель работает следующим образом. При подаче тока включения на катушки электромагнитов 24, в магнитном контуре: верхний магнитопровод 12, магнитопровод-направляющая 13, якорь 14, магнитотвердое кольцо19, формируется поле, сила которого перемещает якорь 14 в направлении уменьшения зазора. Якорь 14 через втулку 22 сжимает пружину отключения 20 и одновременно, через пружину поджатия 21, воздействует на тяговый изолятор 10, который через шарнир 9 давит на подвижный контакт 4 вакуумной камеры 1. При ходе якоря 14 на величину межконтактного расстояния вакуумной камеры 1 подвижные контакты 4, токосъем 5, гибкий токосъем 6, шарнир 9, тяговый изолятор 10 и гайка 23 останавливаются и дальнейшее движение якоря 14 и втулки 22 осуществляет процесс поджатия контактов вакуумной камеры 1 сжатием пружины 21, при этом дожимается и пружина 20. При соприкосновении якоря 14 и верхнего магнитопровода 12 происходит постановка на магнитную защелку, которая формирует замковую зону в (кольцевом) удерживающем пояске 15. Удерживание якоря 14 происходит за счет насыщения магнитотвердого кольца 19. Сила удержания замковой зоны превышает суммарную силу пружин 20 и 21. Постоянные магниты 17 в якоре 14 добавляют силу удержания замковой зоны, причем между магнитами 17 и замковой зоной устанавливают зазор «X», которым посредством втулок 18 регулируют добавленную силу удержания. Вал 26, поворачиваясь, через проушины 31, ось 32, гайки 34,45, ось 33 воздействует на пружину 37, которая, сжимаясь, компенсирует разницу ходов и воздействует через тарельчатую шайбу 38 на уголок 40, нажимающий на микропереключатель 43. Так происходит гашение и демпфирование избыточной энергии от вала 26 на микропереключатели 43.The switch operates as follows. When applying the switching current to the coils of the electromagnets 24, in the magnetic circuit: the upper magnetic circuit 12, the magnetic guide rail 13, the armature 14, the hard magnetic ring 19, a field is formed whose force moves the armature 14 in the direction of decreasing the gap. Anchor 14 through the sleeve 22 compresses the disconnect spring 20 and simultaneously, through the preload spring 21, acts on the traction insulator 10, which through the hinge 9 presses on the movable contact 4 of the vacuum chamber 1. When the armature 14 moves, the movable contacts 4 on the contact distance of the vacuum chamber 1 , current collector 5, flexible current collector 6, hinge 9, traction insulator 10 and nut 23 stop and further movement of the armature 14 and sleeve 22 carries out the process of compressing the contacts of the vacuum chamber 1 by compressing the spring 21, while the spring 20 is also compressed. The armature 14 and the upper magnetic core 12 are locked onto the magnetic latch, which forms the locking zone in the (ring) holding belt 15. The anchor 14 is held by saturating the magnetically hard ring 19. The holding zone of the locking zone exceeds the total force of the springs 20 and 21. Permanent magnets 17 in the anchor 14 add the holding force of the castle zone, and between the magnets 17 and the castle zone set the gap "X", which through the sleeves 18 regulate the added holding force. The shaft 26, turning through the eyes 31, the axis 32, the nuts 34.45, the axis 33 acts on the spring 37, which, compressing, compensates for the difference in strokes and acts through the disk washer 38 on the corner 40, pressing on the micro switch 43. Thus, the damping and damping of excess energy from shaft 26 to microswitches 43.

Отключение реализуется подачей в катушку 24 тока, противоположного включению. Индукция в магнитной системе привода уменьшается и магнитная защелка сбрасывается. Якорь 14 с магнитами 17 и втулкой 22 под действием пружин 20 и 21 ускоренно движется в исходное положение. Пройдя путь, равный ходу поджатия, вышеперечисленные детали наносят удар по гайке 23, через которую и токосъем 5, шарнир 9, тяговый изолятор 10 усилие жестко передается на подвижный контакт 4 вакуумной камеры 1 для срыва сварки, возникшей при замыкании контактов. Дальнейшее движение подвижных частей происходит под воздействием пружины отключения 20. Поворот вала 26 через проушины 31, ось 32, гайку 35, ось 33, гайку 44 и через пружину 36, тарельчатую шайбу 39 воздействует на уголок 40, который поворотом вокруг оси 42 отодвигается от рычага микропереключателя и организует зазор, обеспечивающий гарантированное несрабатывание при внешних механических воздействиях на выключатель. Отключение может производиться вручную нажатием кнопки 48, которая через ось 47, ось 49, рычаг 50 на вал 52 поворотом выступа 53 выбирает зазор «X1» и воздействует на упор 55, который через кронштейн 29, наклоняет якорь 14 в зазоре с направляющей 13 на угол «Y» и существенно ослабляет магнитосцепление замковой зоны. Усилие удержания магнитной защелки становится меньше силы пружин 20 и 21 и выключатель отключается. При этом выступ 54 зазором «X2» с упором 56 обеспечивает беспрепятственное перемещение кронштейна 29. Блокирование выключателя от случайного включения производят удержанием нажатой кнопки 48, при этом выступ 54 перекрывает упор 56 на величину «X3», что запрещает движение кронштейна 29 с якорем 14. Одновременно при отключении с валом 26 происходит поворот кулачка 59, который по дуге обкатывает магнит 63, а рычаг 62 поворачивает ось счетчика 61 на угол срабатывания последнего, при этом кулачок 59 упирает магнит 63 в демпфер 64. Причем форма дуги кулачка 59 выбрана такой, чтобы согласовать угол поворота вала 26 с углом гарантированного срабатывания счетчика отключений 60.The disconnection is realized by supplying a current 24 opposite to the inclusion in the coil 24. Induction in the magnetic drive system is reduced and the magnetic latch is reset. The anchor 14 with magnets 17 and the sleeve 22 under the action of the springs 20 and 21 accelerates to its original position. Having walked a path equal to the preload, the above details strike the nut 23, through which the current collector 5, hinge 9, traction insulator 10, the force is rigidly transmitted to the movable contact 4 of the vacuum chamber 1 to break the welding that occurred when the contacts were closed. Further movement of the moving parts occurs under the influence of the trip spring 20. The rotation of the shaft 26 through the eyes 31, the axis 32, the nut 35, the axis 33, the nut 44 and through the spring 36, the disk washer 39 acts on the corner 40, which pivots around the axis 42 from the lever microswitches and organizes the gap, which ensures guaranteed failure during external mechanical influences on the switch. The shutdown can be done manually by pressing the button 48, which through the axis 47, axis 49, the lever 50 on the shaft 52 by turning the protrusion 53 selects the clearance "X1" and acts on the stop 55, which through the bracket 29, tilts the armature 14 in the gap with the guide 13 at an angle "Y" and significantly weakens the magneto-coupling of the castle zone. The holding force of the magnetic latch becomes less than the force of the springs 20 and 21 and the switch is turned off. In this case, the protrusion 54 with the gap “X2” with the stop 56 ensures unobstructed movement of the bracket 29. The switch is blocked from being accidentally turned on by holding the button 48 pressed, while the protrusion 54 overlaps the stop 56 by the amount “X3”, which prohibits the movement of the bracket 29 with the armature 14. At the same time, when turning off with the shaft 26, the cam 59 rotates, which rolls around the magnet 63 in an arc, and the lever 62 rotates the axis of the counter 61 by the angle of operation of the latter, while the cam 59 rests the magnet 63 against the damper 64. Moreover, the arc shape of the cam 59 is selected so as to match the angle of rotation of the shaft 26 with the angle of the guaranteed operation of the trip counter 60.

Перемагничивание в электромагнитах всегда сопровождается возникновением вихревых паразитных токов в стали, которые при больших скоростях замыкания-размыкания защелки образуют дугу в замковой зоне. Ток дуги создает эрозию поверхностей и образование продуктов сгорания металла, которые, в свою очередь, накапливаясь в кольцевой поверхности замковой зоны, могут привести к самоотвалу защелки. Для сбора продуктов сгорания в якоре из постоянных магнитов формируют магнитную ловушку, которая притягивает продукты сгорания, удаляя их из замковой зоны и примагничивая в область осаждения, выполненную в форме цилиндрического занижения в тело якоря, причем магниты располагают симметрично и внутрь от замковой зоны. Такое расположение обусловлено конструктивной целесообразностью и необходимой площадью поверхности замковой зоны, а также минимизацией противодействия магнитных полей постоянных магнитов полю отключения электромагнита и концентрации последнего в замковой зоне.Magnetization reversal in electromagnets is always accompanied by the appearance of eddy parasitic currents in steel, which at high rates of closing-opening of the latch form an arc in the castle zone. Arc current creates erosion of surfaces and the formation of metal combustion products, which, in turn, accumulate in the annular surface of the castle zone, can lead to latch dumping. To collect the combustion products in the anchor from permanent magnets, a magnetic trap is formed, which attracts the combustion products, removing them from the castle zone and magnetizing to the deposition area, made in the form of a cylindrical understatement in the body of the armature, and the magnets are placed symmetrically and inward from the castle zone. This arrangement is due to the constructive expediency and the required surface area of the castle zone, as well as minimizing the opposition of the magnetic fields of the permanent magnets to the shutdown field of the electromagnet and the concentration of the latter in the castle zone.

Claims

1. A vacuum circuit breaker comprising at least one module with an electromagnetic drive with a magnetic latch in the lock zone, having an armature, a vacuum chamber, a traction insulator, a synchronizing shaft, contact blocks, a manual emergency shutdown and a trip counter, characterized in that the armature is provided permanent magnets oriented with the same name to the castle zone with a gap with a variable value for regulating the attraction, and the permanent magnets are located symmetrically inward from the castle zone and form a magnetic trap.

2. The vacuum switch according to claim 1, characterized in that the vacuum chamber contains movable and fixed contacts.

3. The vacuum switch according to claim 2, characterized in that a hinge is integrated between the movable contact and the traction insulator.

4. The vacuum switch according to claim 1, characterized in that the block contacts are made by travel microswitches.

5. The vacuum switch according to claim 1, characterized in that the synchronizing shaft through the eyes transmits the movement to a compensation-damper mechanism configured to act on the microswitches.

6. The vacuum switch according to claim 1, characterized in that the manual emergency shutdown is performed by a lever-acting mechanism to the anchor with blocking from accidental switching on, and the anchor is made with the possibility of tilting and weakening the magnetic coupling of the castle zone.

7. The vacuum switch according to claim 6, characterized in that the lever-acting mechanism comprises a shaft, the ends of which are provided with mutually perpendicular protrusions, one of which is made with the ability to turn off, and the other is blocked from accidental switching on.

8. The vacuum switch according to claim 1, characterized in that the trip counter is equipped with a lever with a magnet and a damper.

9. The vacuum switch according to claim 5, characterized in that a cam is arranged on the synchronizing shaft, made with the possibility of rolling the magnet of the trip counter in an arc.