RU2557008C2 - Switching apparatus for electric circuit section mainly for explosion hazardous zones - Google Patents

Switching apparatus for electric circuit section mainly for explosion hazardous zones Download PDF

Info

Publication number
RU2557008C2
RU2557008C2 RU2013123458/07A RU2013123458A RU2557008C2 RU 2557008 C2 RU2557008 C2 RU 2557008C2 RU 2013123458/07 A RU2013123458/07 A RU 2013123458/07A RU 2013123458 A RU2013123458 A RU 2013123458A RU 2557008 C2 RU2557008 C2 RU 2557008C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
contact
variable resistance
switching
circuit
current
Prior art date
Application number
RU2013123458/07A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2013123458A (en
Inventor
Владимир Васильевич Бычков
Алла Ивановна Новикова
Татьяна Игоревна Селиверстова
Сергей Александрович Селиверстов
Original Assignee
Владимир Васильевич Бычков
Алла Ивановна Новикова
Татьяна Игоревна Селиверстова
Сергей Александрович Селиверстов
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Владимир Васильевич Бычков, Алла Ивановна Новикова, Татьяна Игоревна Селиверстова, Сергей Александрович Селиверстов filed Critical Владимир Васильевич Бычков
Priority to RU2013123458/07A priority Critical patent/RU2557008C2/en
Publication of RU2013123458A publication Critical patent/RU2013123458A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2557008C2 publication Critical patent/RU2557008C2/en

Links

Landscapes

  • Arc-Extinguishing Devices That Are Switches (AREA)
  • Train Traffic Observation, Control, And Security (AREA)
  • Audible And Visible Signals (AREA)
  • Arrangements For Transmission Of Measured Signals (AREA)

Abstract

FIELD: electricity.
SUBSTANCE: switching apparatus for an electric circuit section mainly for explosion hazardous zones with a power supply source consists of two switching elements capable of movement towards each other and complete with contact plates at opposite ends of the elements in the direction of their movement and output conductors. In one conductor in series of the current passage there is a variable resistor, a current meter and one contact plate of the above contact. At that the second conductor is connected to the second contact plate of the contact and the variable resistor is complete with a regulator and indicator indicating limit values. The variable resistor may be made as a rheostat or a gate-controlled thyristor and before switching it is brought to the maximum value of resistance up to 1015 Ohm.
EFFECT: increased operational safety in explosion hazardous zones due to prevented spark producing in the switching process.
5 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к электротехнике, а именно к устройствам для коммутации участков электрической цепи с включенным в нее источником питания, преимущественно предназначенным для использования во взрывоопасных зонах.The invention relates to electrical engineering, in particular to devices for switching sections of an electric circuit with a power source included in it, primarily intended for use in hazardous areas.

Разрыв или замыкание участка электрической цепи с включенным в нее источником питания постоянного или переменного тока преимущественно сопровождается возникновением искры или электрической дуги между движущимися контактными пластинами либо сходящимися навстречу друг другу, либо расходящимися из состояния соединения.The breaking or shorting of a portion of an electric circuit with a direct or alternating current power source included in it is predominantly accompanied by the appearance of a spark or electric arc between the moving contact plates or converging towards each other, or diverging from the connection state.

Возникновение дуги приводит к резкому повышению температуры, разогреву контактных пластин, оплавлению и свариванию между собой, что препятствует в дальнейшем выполнению контактом его основных функций: размыкания или замыкания электрической цепи в профилактических целях или в аварийной ситуации. Под контактными пластинами в данном случае будем понимать как поверхность соприкасающихся монолитных частей контакта, так и специально изготовленные элементы из более прочных или дугостойких материалов. Например: серебрение соприкасающихся поверхностей или изготовление контактных накладок из проводящей керамики.The occurrence of an arc leads to a sharp increase in temperature, heating of the contact plates, melting and welding together, which prevents the contact from further performing its main functions: opening or closing the electrical circuit for preventive purposes or in an emergency. In this case, by contact plates we mean both the surface of the contacting monolithic parts of the contact and specially made elements from more durable or arc-resistant materials. For example: silvering of contact surfaces or making contact plates from conductive ceramics.

Одним из способов борьбы с образующееся электрической дугой является использование дугогасительных камер в выключателях, снижающих опасные последствия образования дуги, как, например, в патенте на изобретение RU №2087973, H01H 1/20, 3/12, 13/14, 13/52, "Размыкающий узел для выключателя".One of the ways to combat the arcing electric arc is the use of arcing chambers in circuit breakers that reduce the dangerous effects of arcing, as, for example, in patent for invention RU No. 2087973, H01H 1/20, 3/12, 13/14, 13/52, "Opening unit for switch".

Другим способом является использование в дугогасительных камерах специальных газов, обладающих по сравнению с воздухом повышенными качествами, например применение элегаза (гексафторида серы), имеющего более высокую электрическую прочность, обладающего охлаждающей и дугогасящей способностью, как, например, в патенте на изобретение RU №2168787, H01H 31/00, "Газонаполненный разъединитель комплектного распределительного устройства высокого напряжения с элегазовой изоляцией".Another method is the use of special gases in the arcing chambers, which have improved qualities compared to air, for example, the use of SF6 gas (sulfur hexafluoride), which has a higher electric strength, has a cooling and suppressing ability, as, for example, in RU Patent No. 2168787, H01H 31/00, "Gas-filled disconnector of a complete high voltage switchgear with gas insulation."

В патенте на изобретение RU №2374716, H01H 1/58, "Соединительное устройство с охладителем" предлагается способ снижения негативных последствий дуги за счет понижения тепловой энергии, выделяющейся в контакте при коммутации.In the patent for the invention RU No. 2374716, H01H 1/58, “Connecting device with a cooler”, a method is proposed for reducing the negative effects of the arc by lowering the thermal energy released in the contact during switching.

В патенте на изобретение RU №2455720, H01H 1/22, "Контактный узел быстродействующего выключателя" предлагается устройство, в котором главный подвижный контакт в процессе коммутации участвует во вращательно-поступательном движении, обеспечивающем более плотную притирку к неподвижному контакту, имеет контактную серебряную напайку и съемный дугогасительный рог, при этом обеспечивается последовательное размыкание главного и дугогасительного контактов с защитой серебряной напайки от электродуговой эрозии.In the patent for invention RU No. 2455720, H01H 1/22, “Contact node of a high-speed circuit breaker”, a device is proposed in which the main movable contact in the switching process is involved in rotational-translational movement, which provides a denser grinding in to the stationary contact, has silver contact soldering and removable arcing horn, this ensures a sequential opening of the main and arcing contacts with the protection of silver soldering from electric arc erosion.

В патенте на изобретение RU №2402091, H01H 1/48, "Контактная система автоматического выключателя" в подвижном элементе контакта предусмотрен Г-образный паз, так что в случае приваривания подвижного и неподвижного элементов контакта под воздействием оттягивающей пружины происходит перелом подвижного элемента в районе Г-образного паза и высвобождение контакта.In the patent for invention RU No. 2402091, H01H 1/48, “Contact system of a circuit breaker”, a L-shaped groove is provided in the movable contact element, so that in the case of welding of the movable and stationary contact elements under the influence of a pulling spring, the fracture of the movable element in the region -shaped groove and release contact.

В патенте на изобретение RU №2417474, H01H 1/48, "Контактный узел быстродействующего выключателя" контактный узел содержит первый главный элемент контакта, закрепленный на первой оси, приводные механизмы с пружинами контактного нажатия, а между главными элементами расположен промежуточный элемент, закрепленный на тяге прямоходового действия, связанной с приводом и пружиной отключения. Все контактные пластины элементов выполнены из серебра с напайками из тугоплавкого токопроводящего материала.In the patent for invention RU No. 2417474, H01H 1/48, “Contact node of a high-speed circuit breaker”, the contact node contains a first main contact element fixed on the first axis, drive mechanisms with contact pressing springs, and an intermediate element mounted on a link is located between the main elements linear operation associated with the actuator and the trip spring. All contact plates of elements are made of silver with solders made of refractory conductive material.

При подаче сигнала на отключение в момент короткого замыкания или оперативного отключения промежуточный элемент контакта, закрепленный на тяге прямоходового действия, движется вертикально вверх под действием привода и усилий пружины отключения в сторону отключенного положения. При этом происходит последовательный переход с серебряных контактных пластин на тугоплавкий металлокерамический материал. Таким образом, дуга отключения образуется на тугоплавких напайках, а рабочая поверхность серебряного контакта защищена от обгара. Дуга гасится в дугогасительном устройстве выключателя.When a shutdown signal is applied at the time of a short circuit or operational shutdown, the intermediate contact element, mounted on the thrust of linear operation, moves vertically upward under the action of the drive and the efforts of the shutoff spring toward the disconnected position. In this case, a sequential transition from silver contact plates to refractory cermet material occurs. Thus, a tripping arc is formed on refractory brazings, and the working surface of the silver contact is protected from burning. The arc is extinguished in the interrupter circuit breaker.

Основным недостатком всех перечисленных изобретений является то, что они направлены не на предотвращение самой дуги, а на устранение последствий ее возникновения.The main disadvantage of all these inventions is that they are not aimed at preventing the arc itself, but at eliminating the consequences of its occurrence.

Известны решения по предотвращению образования дуги, заключающиеся в том, что один контакт разбивается на несколько контактов, устанавливаемых в нескольких параллельных ветвях.Known solutions to prevent the formation of an arc, consisting in the fact that one contact is divided into several contacts that are installed in several parallel branches.

Так, в изобретении по патенту RU №2154321, H01H 33/00, "Способ отключения электрической цепи" описан способ отключения электрической цепи коммутационным аппаратом, токоведущий контур которого состоит из двух параллельных ветвей с разной отключающей способностью, каждая из которых содержит по крайней мере по одному дугогасительному устройству.So, in the invention according to patent RU No. 2154321, H01H 33/00, "Method for disconnecting an electric circuit" describes a method of disconnecting an electric circuit with a switching device, the current-carrying circuit of which consists of two parallel branches with different breaking capacity, each of which contains at least one arcing device.

В изобретении по патенту RU №2308780, H01H 31/24, "Многоамперный разъединитель" описан коммутационный аппарат, в котором входной ток разводится по нескольким параллельным токоподводам, оканчивающимися контактными элементами, в которых, собственно, и происходит коммутация цепи.In the invention according to patent RU No. 2308780, H01H 31/24, "Multi-ampere disconnector", a switching device is described in which the input current is distributed through several parallel current leads ending in contact elements, in which, in fact, the circuit is switched.

К недостаткам изобретений по патентам RU №2154321 и RU №2308780 относится то, что теоретически равноправные ветви токоподводов в процессе эксплуатации подгорают и становятся электрически неодинаковыми, что приводит к перераспределению протекающих по ним токов и появлению вероятности возникновения дуги.The disadvantages of the inventions in patents RU No. 2154321 and RU No. 2308780 include the fact that theoretically equal branches of current leads burn during operation and become electrically different, which leads to a redistribution of the currents flowing through them and the appearance of an arc.

Отметим общее свойство рассмотренных изобретений: они все рассчитаны на протекание по цепям рабочих токов, которые преимущественно имеют большие значения в силовых установках.Note the general property of the considered inventions: they are all designed for flowing along the current working circuits, which mainly have large values in power plants.

Существует область техники, в которой недопустимо не только образование дуги, но и образование искры. Это производства, в атмосфере которых длительно или краткосрочно присутствует газообразная взрывоопасная смесь, которая при возникновении искры с определенной энергией может взорваться и привести к разрушительным и даже трагическим последствиям.There is a field of technology in which not only arcing, but also sparking is unacceptable. These are productions in the atmosphere of which a gaseous explosive mixture is present for a long or short time, which, when a spark with a certain energy occurs, can explode and lead to destructive and even tragic consequences.

С целью предотвращения возможного взрыва находящейся в атмосфере производства взрывоопасной смеси разработаны несколько видов взрывозащиты, таких как "взрывонепроницаемые оболочки d", "оболочки под избыточным давлением p", "искробезопасная электрическая цепь i" и другие. Причем для электрических цепей с переключающими устройствами наиболее приемлемым видом взрывозащиты является "искробезопасная электрическая цепь i".In order to prevent a possible explosion of an explosive mixture in the atmosphere of production, several types of explosion protection have been developed, such as "flameproof enclosures d", "pressurized enclosures p", "intrinsically safe electrical circuit i" and others. Moreover, for electrical circuits with switching devices, the most acceptable type of explosion protection is "intrinsically safe electrical circuit i".

По определению (ГОСТ Р МЭК 60079-11-2010 "Взрывоопасные среды. Часть II. Искробезопасная электрическая цепь "i") искробезопасность "i" - это вид взрывозащиты, основанный на ограничении электрической энергии в электрооборудовании и соединительной проводке, которые подвергаются воздействию потенциально взрывоопасной среды, до значения ниже уровня, вызывающего воспламенение от искрения или нагрева.By definition (GOST R IEC 60079-11-2010 "Explosive atmospheres. Part II. Intrinsically safe electrical circuit" i ") intrinsically safe" i "is a type of explosion protection based on the limitation of electrical energy in electrical equipment and connecting wiring that are exposed to potentially explosive media below a level that causes ignition from sparking or heating.

Таким образом, возможность искрения отдельных элементов искробезопасных цепей является принципиально допустимой при условии, что выделяющаяся электрическая энергия не приводит к воспламенению взрывоопасной смеси, образующейся в атмосфере конкретного промышленного производства. Такие контакты называются нормально искрящими. Однако из этого следует, что схемы с подобными нормально искрящими контактами должны проходить обязательные сертификационные испытания на искробезопасность.Thus, the possibility of sparking of individual elements of intrinsically safe circuits is fundamentally permissible provided that the released electric energy does not ignite the explosive mixture formed in the atmosphere of a specific industrial production. Such contacts are called normally sparking. However, it follows that circuits with such normally sparking contacts must undergo mandatory certification tests for intrinsic safety.

Испытания на искробезопасность проводят с применением искрообразующего механизма. Согласно ГОСТ Р МЭК 60079-11-2010 для цепей уровня "ic" подключение искрообразующего механизма следует рассматривать (в числе прочих) вместо нормально искрящих контактов, например разъемов, выключателей кнопок, потенциометров, (стр.45 цитированного стандарта). А это требует значительной трудоемкости и является недостатком построения подобных схем взрывозащиты.Intrinsic safety tests are carried out using a spark-generating mechanism. According to GOST R IEC 60079-11-2010 for circuits of the "ic" level, the connection of the spark-generating mechanism should be considered (among others) instead of normally sparking contacts, for example, connectors, button switches, potentiometers, (p. 45 of the cited standard). And this requires considerable laboriousness and is a drawback of constructing such explosion protection schemes.

Известны также электрические устройства, позволяющие применять интенсивность систем освещения: светорегулятор или диммер (ступенчатый реостат, другими словами - переменное сопротивление), а также контактный электронный регулятор силы освещения, который может функционировать один, с периферийными устройствами или с нажимной кнопкой (Т. Галлозье, Д. Федулло. «Энциклопедия электрика. Практическое руководство». М., «Омега», 2009 г.).Electric devices are also known that make it possible to use the intensity of lighting systems: a dimmer or dimmer (a stepped rheostat, in other words, a variable resistance), as well as a contact electronic light intensity regulator, which can function alone, with peripheral devices or with a push button (T. Gallozie, D. Fedullo. "Encyclopedia of electrician. A practical guide." M., "Omega", 2009).

В каждом из перечисленных устройств имеется переключатель положений (включено/выключено) собственный или сторонний (кнопка). Причем для каждого из них характерно то, что переключатель положений устанавливается первым по направлению к более высокому потенциалу (фазе источника питания).In each of the listed devices there is a position switch (on / off) own or third-party (button). Moreover, it is characteristic for each of them that the position switch is installed first in the direction of a higher potential (phase of the power source).

Недостатком таких устройств является то, что на одной из контактных пластин переключателя оказывается потенциал фазы источника питания и образуется заряд.The disadvantage of such devices is that on one of the contact plates of the switch there is a potential phase of the power source and a charge is formed.

При перемещении второй контактной пластины (сближении при включении или удалении при включении) на ней образуется заряд другого знака. При определенном расстоянии и скорости перемещения контактной пластины возможно образование искры, подпитываемой током от источника питания.When the second contact plate is moved (approaching when turned on or removed when turned on), another sign of charge forms on it. At a certain distance and speed of movement of the contact plate, a spark may form, fueled by current from the power source.

В качестве прототипа выберем диммер.As a prototype, select a dimmer.

Сущность предлагаемого изобретения заключается в создании устройства для коммутации участка электрической цепи преимущественно для взрывоопасных зон, препятствующего образованию искры в процессе коммутации.The essence of the invention lies in the creation of a device for switching a section of an electric circuit mainly for hazardous areas, preventing the formation of sparks during the switching process.

Технический результат достигается тем, что предлагается устройство для коммутации участка электрической цепи преимущественно для взрывоопасных зон, состоящее из двух коммутационных элементов, способных перемещаться навстречу друг другу, оборудованных контактными пластинами на встречных концах по направлению их перемещения и выводными проводниками, при этом в один проводник последовательно в направлении физического протекания тока включены переменное сопротивление, прибор для измерения тока и одна контактная пластина, второй проводник подсоединен ко второй контактной пластине, а переменное сопротивление снабжено регулятором и индикатором с указанием граничных значений. Причем перед осуществлением коммутации переменное сопротивление имеет максимальное значение.The technical result is achieved by the fact that a device is proposed for switching a section of an electric circuit mainly for hazardous areas, consisting of two switching elements capable of moving towards each other, equipped with contact plates at the opposite ends in the direction of their movement and lead conductors, while in one conductor in series in the direction of the physical flow of current, variable resistance is included, a current measuring device and one contact plate, a second wire arrestor is connected to the second contact plate, and is provided with a variable resistance controller, and an indicator indicating the boundary values. Moreover, before the implementation of switching, the variable resistance has a maximum value.

Расчет электрической цепи производится при условии включения в нее последовательно с контактом переменного сопротивления в состоянии с минимальным значением. Таким образом, наличие сопротивления в цепи не повлияет на выполнение ее основной функции.The calculation of the electrical circuit is subject to inclusion in it in series with the contact of variable resistance in a state with a minimum value. Thus, the presence of resistance in the circuit will not affect the performance of its main function.

Перед размыканием цепи переменное сопротивление постепенно переводится в состояние с максимальным значением. При этом ток достигает такого значения (например, 10 мкА), что размыкание контактов не приведет к образованию искры вследствии малости энергии, выделяющейся при разрыве такой цепи. Резкое увеличение значения тока при разведении контактных пластин произойти не может, так как в проводнике, в направлении физического протекания тока, стоит очень большое сопротивление и появление искры между контактными пластинами невозможно. После размыкания цепи переменное сопротивление остается в том же состоянии, поэтому перед замыканием цепи оно имеет тоже максимальное значение сопротивления, а значит, при замыкании мы получим тот же минимальный ток (10 мкА) с поправкой на воздействие переходного процесса. Как и при размыкании цепи, резкое увеличение тока невозможно из-за наличия в проводнике в направлении физического протекания тока большого сопротивления. И, следовательно, при замыкании цепи искрообразование также не произойдет. А значит, будет наблюдаться достижение технического результата. Источником питания может служить как источник напряжения, так и источник тока. Данное решение преимущественно служит для цепей постоянного тока.Before opening the circuit, the variable resistance is gradually transferred to the state with the maximum value. In this case, the current reaches such a value (for example, 10 μA) that the opening of the contacts does not lead to the formation of a spark due to the small amount of energy released when such a circuit breaks. A sharp increase in the current value during the separation of the contact plates cannot occur, since in the conductor, in the direction of the physical flow of current, there is a very large resistance and the appearance of a spark between the contact plates is impossible. After the circuit is opened, the variable resistance remains in the same state, therefore, before the circuit is closed, it also has the maximum resistance value, which means that when we close it we get the same minimum current (10 μA) adjusted for the transient effect. As with opening the circuit, a sharp increase in current is impossible due to the presence of high resistance in the conductor in the direction of the physical flow of current. And, therefore, when the circuit is closed, sparking also does not occur. So, the achievement of the technical result will be observed. The power source can be either a voltage source or a current source. This solution is mainly used for DC circuits.

В коммутационных аппаратах, требующих участия человека (например, кнопка), измерительный прибор позволяет визуально оценить результат выведения регулятора в одно из предельных значений, а индикатор (например, лампочка) - достижение граничного значения. Регулятор может быть встроенным в конструкцию кнопки. Например, перед нажатием кнопки нужно повернуть верхнюю цилиндрическую часть кнопки на некоторый угол по часовой стрелке (иначе она не нажмется), при этом произойдет перевод переменного сопротивления в требуемое граничное значение.In switching devices requiring the participation of a person (for example, a button), the measuring device allows you to visually evaluate the result of bringing the regulator to one of the limit values, and an indicator (for example, a light bulb) allows reaching the limit value. The controller may be integrated in the design of the button. For example, before pressing the button, you need to turn the upper cylindrical part of the button clockwise (otherwise it will not press), and the variable resistance will be converted to the required boundary value.

В коммутационных аппаратах, не требующих участия человека, роль регулятора выполняет автоматическая схема, но наличие измерительного прибора и индикаторов граничных значений позволяет обслуживающему персоналу контролировать ход процессов.In switching devices that do not require human involvement, the controller plays the role of an automatic circuit, but the presence of a measuring device and boundary value indicators allows maintenance personnel to monitor the process.

Известно, что в цепях постоянного тока с относительно небольшими рабочими напряжениями и токами дугогашение может быть достигнуто включением параллельно разрывным контактам искрогасительных цепочек (контуров), обычно состоящих из соединенных последовательно емкости, индуктивности и активного сопротивления. (Н.К. Мышкин, В.В. Кончиц, М. Браунович. «Электрические контакты». Долгопрудный, Издательский дом «Интеллект», 2008 г. ). Такая схема искрогашения требует дополнительных контактов для разрыва самих цепочек и приводит к сложностям коммутации: при разрыве контактов цепочка должна включаться перед разрывом контактов и отключаться после этого, а при соединении - включаться перед соединением контактов, а затем отключаться.It is known that in DC circuits with relatively small operating voltages and currents, arcing can be achieved by including spark-extinguishing chains (circuits) parallel to the breaking contacts, usually consisting of capacitance, inductance, and active resistance connected in series. (N.K. Myshkin, V.V. Konchits, M. Braunovich. “Electrical Contacts.” Dolgoprudny, Intellect Publishing House, 2008). Such a spark suppression circuit requires additional contacts to break the chains themselves and leads to switching difficulties: when the contacts break, the chain must turn on before breaking the contacts and disconnect after that, and when connecting, turn on before connecting the contacts, and then disconnect.

Так как размыкаемые и замыкаемые электрические цепи могут находиться под напряжением в десятки киловольт, то для предупреждения искрообразования целесообразно, чтобы переменное сопротивление достигало значения 1015 Ом.Since the openable and closable electrical circuits can be energized in tens of kilovolts, it is advisable that the variable resistance reaches 10 15 Ohms to prevent sparking.

В случае необходимости отсутствия в замыкаемой цепи и/или размыкаемой цепи реактивного сопротивления целесообразно переменное сопротивление выполнить в виде реостата.If it is necessary that there is no reactance in the circuit being closed and / or the circuit being opened, it is advisable to carry out the resistance in the form of a rheostat.

Для упрощения построения автоматических схем для замыкания и/или размыкания цепей целесообразно переменное сопротивление выполнить в виде запираемого тиристора.To simplify the construction of automatic circuits for closing and / or opening circuits, it is advisable to perform variable resistance in the form of a lockable thyristor.

Для обеспечения симметричности цепей переменного тока целесообразно переменное сопротивление выполнить в виде двух конструктивно независимых элементов, включенных в проводники с разных сторон контакта.To ensure the symmetry of the alternating current circuits, it is advisable to carry out the alternating resistance in the form of two structurally independent elements included in the conductors from different sides of the contact.

Предлагаемое изобретение поясняется примером выполнения в виде электрической схемы, представленной на чертеже. Коммутируемая предлагаемым устройством цепь с включенным в нее источником питания изображена в виде двухполюсника.The invention is illustrated by an example in the form of an electrical circuit shown in the drawing. The circuit switched by the proposed device with the power source included in it is depicted as a two-terminal device.

Представленный на чертеже двухполюсник 1 имеет два вывода (потенциал φ1 и потенциал φ2 с направлением протекания тока от φ1 к φ2), к которым подключена в требуемом порядке последовательная цепь из переменного сопротивления 2, измерительного прибора 3 и контакта 4 (контакт замкнут, рабочий режим).The two-terminal 1 shown in the drawing has two terminals (potential φ 1 and potential φ 2 with the direction of current flow from φ 1 to φ 2 ) to which a serial circuit of variable resistance 2, measuring device 3 and contact 4 is connected in the required order (contact closed , Work mode).

Технология изготовления устройства для коммутации участка электрической цепи преимущественно для взрывоопасных зон по данному изобретению составляет следующее.The manufacturing technology of a device for switching a portion of an electrical circuit primarily for hazardous areas according to this invention is as follows.

Как правило, переменные сопротивления устанавливают на одной плате с коммутационными приборами (кнопки, реле). Для этого применяют стандартные методы печатного монтажа. Реостаты, запираемые тиристоры, кнопки, реле, индикаторные лампочки, потенциометры, амперметры подбирают из серийно выпускаемой продукции.As a rule, resistance variables are installed on the same board with switching devices (buttons, relays). For this, standard printed circuit methods are used. Rheostats, lockable thyristors, buttons, relays, indicator lights, potentiometers, ammeters are selected from commercially available products.

После монтажа печатная плата устанавливается в серийно выпускаемой коробке, при необходимости заливается компаундом. Впоследствии коробка устанавливается на монтажной панели оборудования.After installation, the printed circuit board is installed in a commercially available box, if necessary, filled with a compound. Subsequently, the box is installed on the equipment mounting plate.

Для подтверждения технического результата была собрана схема цепи постоянного тока, изображенная на чертеже, в которой переменное сопротивление 2 выполнено в виде реостата с максимальным сопротивлением 1010 Ом, с кнопкой включения/выключения с контактом 4. Последовательно с переменным сопротивлением 2 в ветвь включен амперметр 3. На выходе двухполюсника 1 между точками φ1 и φ2 разность потенциалов составляет 100 В. Ток, текущий в ветви при замкнутом контакте, составляет примерно 10 A. Минимальное сопротивление реостата примерно составляет 10 Ом.To confirm the technical result, a direct current circuit diagram was assembled, shown in the drawing, in which the variable resistance 2 is made in the form of a rheostat with a maximum resistance of 10 10 Ohms, with an on / off button with pin 4. In series with the variable resistance 2, an ammeter 3 is included in the branch . At the output of a two-terminal 1 between points φ 1 and φ 2, the potential difference is 100 V. The current flowing in the branch with the contact closed is approximately 10 A. The minimum resistance of the rheostat is approximately 10 Ω .

Эксперимент проводили следующим образом. Контролировали значение тока при текущем состоянии при замкнутом контакте. Убедившись, что оно составляет примерно 10 A, выводили в течение одной минуты реостат в максимальное положение и фиксировали максимальное значение тока.The experiment was carried out as follows. The current value was monitored in the current state with the contact closed. After making sure that it is approximately 10 A, the rheostat was brought to the maximum position for one minute and the maximum current value was fixed.

После чего нажатием кнопки размыкали контакт. Спустя одну минуту нажатием кнопки замыкали контакт и опять фиксировали максимальное значение тока. При замыкании и размыкании контакта визуально наблюдали возможность образования искры. Данный цикл повторяли пятьдесят раз.Then, by pressing the button, the contact was opened. After one minute, by pressing the button, the contact was closed and the maximum current value was again fixed. When the contact was closed and opened, the possibility of spark formation was visually observed. This cycle was repeated fifty times.

За время испытаний образование искры не наблюдалось ни одного раза. Максимальное значение тока при размыкании и замыкании контакта лежало в диапазоне от 5×10-7 А до 3×10-8 А. Разброс значений тока в текущем состоянии заключался в пределах ±1,7% от номинального значения.During the test, sparking was not observed a single time. The maximum current value when opening and closing the contact ranged from 5 × 10 -7 A to 3 × 10 -8 A. The spread of current values in the current state was within ± 1.7% of the nominal value.

Результаты испытаний подтверждают достижение технического результата.Test results confirm the achievement of the technical result.

Claims (5)

1. Устройство для коммутации участка электрической цепи преимущественно для взрывоопасных зон, состоящее из двух коммутационных элементов, способных перемещаться навстречу друг другу, оборудованных контактными пластинами на встречных концах элементов по направлению перемещения и выводными проводниками, отличающееся тем, что в один проводник последовательно в направлении физического протекания тока включены переменное сопротивление, прибор для измерения тока и одна контактная пластина, второй проводник подсоединен ко второй контактной пластине, а переменное сопротивление снабжено регулятором и индикатором с указанием граничных значений, причем перед осуществлением коммутации переменное сопротивление имеет максимальное значение.1. Device for switching a section of an electric circuit mainly for hazardous areas, consisting of two switching elements capable of moving towards each other, equipped with contact plates at the opposite ends of the elements in the direction of movement and output conductors, characterized in that in one conductor in series in the direction of the physical current flow includes variable resistance, a current measuring device and one contact plate, the second conductor is connected to the second contact hydrochloric plate and provided with a variable resistance controller, and an indicator indicating the boundary values, wherein prior to performing the switching variable resistance has a maximum value. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что максимальное значение переменного сопротивления достигает 1015 Ом.2. The device according to p. 1, characterized in that the maximum value of the variable resistance reaches 10 15 Ohms. 3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что переменное сопротивление выполнено в виде реостата.3. The device according to p. 1, characterized in that the variable resistance is made in the form of a rheostat. 4. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что переменное сопротивление выполнено в виде запираемого тиристора.4. The device according to p. 1, characterized in that the variable resistance is made in the form of a lockable thyristor. 5. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что переменное сопротивление выполнено в виде двух конструктивно независимых элементов, включенных в проводники с разных сторон контакта. 5. The device according to claim 1, characterized in that the variable resistance is made in the form of two structurally independent elements included in the conductors from different sides of the contact.
RU2013123458/07A 2013-05-22 2013-05-22 Switching apparatus for electric circuit section mainly for explosion hazardous zones RU2557008C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013123458/07A RU2557008C2 (en) 2013-05-22 2013-05-22 Switching apparatus for electric circuit section mainly for explosion hazardous zones

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013123458/07A RU2557008C2 (en) 2013-05-22 2013-05-22 Switching apparatus for electric circuit section mainly for explosion hazardous zones

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2013123458A RU2013123458A (en) 2014-11-27
RU2557008C2 true RU2557008C2 (en) 2015-07-20

Family

ID=53381224

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2013123458/07A RU2557008C2 (en) 2013-05-22 2013-05-22 Switching apparatus for electric circuit section mainly for explosion hazardous zones

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2557008C2 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2635096C1 (en) * 2013-10-18 2017-11-09 Технолоджи Пауэр Интернешенал Лимитед Fast-acting bi-directional switching device with three states
RU2640796C2 (en) * 2013-10-02 2018-01-12 Кнорр-Бремзе Гезелльшафт Мит Бешренктер Хафтунг Method and device to control at least one electronic switching contact of vehicle

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3436497A (en) * 1967-08-31 1969-04-01 Cutler Hammer Inc Electrical switch having a lost motion operator assembly
SU729673A1 (en) * 1977-12-29 1980-04-25 Чувашский государственный университет им.И.Н.Ульянова Switching apparatus
SU1721653A1 (en) * 1989-06-22 1992-03-23 Всесоюзный Научно-Исследовательский, Проектно-Конструкторский И Технологический Институт Релестроения Device for arcless commutation of electric circuit
RU2087973C1 (en) * 1992-02-11 1997-08-20 Шнайдер Электрик Disconnecting unit of switch
RU61464U1 (en) * 2006-06-21 2007-02-27 ОАО "Аккумуляторная компания "Ригель" AUTONOMOUS AUTOMATIC DEVICE FOR POWER-BIT DISCHARGE OF SILVER-ZINC BATTERIES AND BATTERIES OF OTHER ELECTROCHEMICAL SYSTEMS

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3436497A (en) * 1967-08-31 1969-04-01 Cutler Hammer Inc Electrical switch having a lost motion operator assembly
SU729673A1 (en) * 1977-12-29 1980-04-25 Чувашский государственный университет им.И.Н.Ульянова Switching apparatus
SU1721653A1 (en) * 1989-06-22 1992-03-23 Всесоюзный Научно-Исследовательский, Проектно-Конструкторский И Технологический Институт Релестроения Device for arcless commutation of electric circuit
RU2087973C1 (en) * 1992-02-11 1997-08-20 Шнайдер Электрик Disconnecting unit of switch
RU61464U1 (en) * 2006-06-21 2007-02-27 ОАО "Аккумуляторная компания "Ригель" AUTONOMOUS AUTOMATIC DEVICE FOR POWER-BIT DISCHARGE OF SILVER-ZINC BATTERIES AND BATTERIES OF OTHER ELECTROCHEMICAL SYSTEMS

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2640796C2 (en) * 2013-10-02 2018-01-12 Кнорр-Бремзе Гезелльшафт Мит Бешренктер Хафтунг Method and device to control at least one electronic switching contact of vehicle
US10126365B2 (en) 2013-10-02 2018-11-13 Knorr-Bremse Gesellschaft Mit Beschränkter Haftung Method and apparatus for monitoring at least one electronic switching contact for a vehicle
RU2635096C1 (en) * 2013-10-18 2017-11-09 Технолоджи Пауэр Интернешенал Лимитед Fast-acting bi-directional switching device with three states

Also Published As

Publication number Publication date
RU2013123458A (en) 2014-11-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9691560B2 (en) Single- or multi-pole switching device, in particular for DC applications
JP6165278B2 (en) Switching and protection device for high voltage power supply
RU2497250C1 (en) Overvoltage protection device
CN103198984B (en) High-security surge protection device
JPS59169029A (en) High temperature technique current breaker
CN104237783A (en) Burning loss simulation test circuit device for high-voltage circuit-breaker contacts
JPH07111855B2 (en) Tank type circuit breaker
RU2557008C2 (en) Switching apparatus for electric circuit section mainly for explosion hazardous zones
JP2014155340A (en) Surge protection apparatus
CN103198985B (en) Surge protection device
US4527215A (en) Valve type voltage arrester device
Smirnov et al. Computer simulation of transient processes in hybrid generator circuit breaker during interruption of short circuit current
CA3096553C (en) Grid influencing system
US4266258A (en) Current limiting device for high voltage switching mechanisms
Mützel et al. Contact material solutions for LED lamp application
US3425017A (en) Current sensor and short circuiting means therefor
Fnineche et al. Investigations on some parameters influencing the current commutation in the circuit breakers
US2525527A (en) Ring main distribution protection system
Sona et al. ANALYSIS OF THE DESIGN AND OPERATIONAL ADVANTAGES OF VACUUM CIRCUIT BREAKERS
McClung et al. Ground Fault Tests on High-Resistance Grounded 13.8-kV Electrical Distribution System of Modern Large Chemical Plant---II
Rieder Circuit breakers Physical and engineering problems II-Design considerations
SU595800A1 (en) Heavy-current high-voltage electric circuit contactor
SU604051A1 (en) Cut-out
Park et al. Analysis and experimental study for current break systems in a load break switch of RMU
Grant High-power fusible cut-outs

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20200523