RU2684175C1 - Three-phase vacuum circuit breaker - Google Patents
Three-phase vacuum circuit breaker Download PDFInfo
- Publication number
- RU2684175C1 RU2684175C1 RU2018118305A RU2018118305A RU2684175C1 RU 2684175 C1 RU2684175 C1 RU 2684175C1 RU 2018118305 A RU2018118305 A RU 2018118305A RU 2018118305 A RU2018118305 A RU 2018118305A RU 2684175 C1 RU2684175 C1 RU 2684175C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- cylindrical
- housing
- corresponding sections
- vacuum
- fixed
- Prior art date
Links
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims abstract description 26
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims description 23
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 3
- 238000004870 electrical engineering Methods 0.000 abstract description 3
- 238000010791 quenching Methods 0.000 abstract 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 8
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 8
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 7
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 5
- 238000010292 electrical insulation Methods 0.000 description 4
- 230000000284 resting effect Effects 0.000 description 4
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 3
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 3
- 239000000615 nonconductor Substances 0.000 description 3
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 3
- 241000132092 Aster Species 0.000 description 2
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 2
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 2
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 2
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 2
- 238000012512 characterization method Methods 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 239000000696 magnetic material Substances 0.000 description 1
- 230000036316 preload Effects 0.000 description 1
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 1
- 230000003313 weakening effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H33/00—High-tension or heavy-current switches with arc-extinguishing or arc-preventing means
- H01H33/60—Switches wherein the means for extinguishing or preventing the arc do not include separate means for obtaining or increasing flow of arc-extinguishing fluid
- H01H33/66—Vacuum switches
Landscapes
- High-Tension Arc-Extinguishing Switches Without Spraying Means (AREA)
Abstract
Description
Предлагаемое техническое решение относится к области электротехники и может быть использовано для создания трехфазных вакуумный вакуумных выключателей, обладающих возможностью ручного отключения сети переменного тока с приложением минимальных усилий на их отключение.The proposed solution relates to the field of electrical engineering and can be used to create three-phase vacuum vacuum circuit breakers with the ability to manually disconnect the AC network with minimal effort to turn them off.
Аналогичные технические решения известны, см., например, патент Республики Беларусь на полезную модель №6870, которое содержит следующую совокупность существенных признаков:Similar technical solutions are known, see, for example, the patent of the Republic of Belarus for utility model No. 6870, which contains the following set of essential features:
- корпус (1);- building 1);
- три полюса (2), закрепленные своими нижними основаниями на верхней поверхности корпуса (1);- three poles (2), fixed with their lower bases on the upper surface of the housing (1);
- верхние электрические контакты (3), закрепленные одними своими выводами на соответствующих участках внешних поверхностей трех полюсов (2);- upper electrical contacts (3), fixed by their own leads on the corresponding sections of the outer surfaces of the three poles (2);
- нижние электрические контакты (4), закрепленные одними своими выводами на соответствующих участках внешних поверхностей трех полюсов (2);- lower electrical contacts (4), fixed by their own conclusions on the corresponding sections of the outer surfaces of the three poles (2);
- три вакуумные дугогасительные камеры (5), каждая из которых расположена внутри одного из трех полюсов;- three vacuum interrupter chambers (5), each of which is located inside one of the three poles;
- верхние неподвижные электрические контакты (6), расположенные внутри каждой из трех вакуумных дугогасительных камер (5) и соединенные с верхними электрическими контактами (3), посредством жестких электрических связей, закрепленных одними своими соответствующими концами на соответствующих участках внутренних поверхностей каждой из трех вакуумных дугогасительных камер (5);- upper fixed electrical contacts (6) located inside each of the three vacuum interrupter chambers (5) and connected to the upper electrical contacts (3) by means of hard electrical connections fixed by their respective ends to the corresponding sections of the inner surfaces of each of the three vacuum interrupter cameras (5);
- нижние подвижные электрические контакты (7), расположенные внутри каждой из трех вакуумных дугогасительных камер (5) и соединенные с нижними электрическими контактами (4), посредством гибких электрических связей (9);- lower movable electrical contacts (7) located inside each of the three vacuum interrupter chambers (5) and connected to the lower electrical contacts (4) by means of flexible electrical connections (9);
- три тяговых электрических изолятора (10), каждый из которых соединен одним своим верхним концом с соответствующим нижним подвижным электрическим контактом (7);- three traction electrical insulators (10), each of which is connected with one of its upper end to the corresponding lower movable electrical contact (7);
- три электромагнитных привода (12) расположенных в верхней части корпуса (1), закрепленных на нижней поверхности плиты (13) и взаимодействующих соответствующими концами своих штоков (22) с соответствующими концами тяговых электрических изоляторов (10), через соответствующие отверстия, выполненные в плите (13);- three electromagnetic drives (12) located in the upper part of the housing (1), mounted on the lower surface of the plate (13) and interacting with the corresponding ends of their rods (22) with the corresponding ends of the traction electrical insulators (10), through the corresponding holes made in the plate (13);
- три якоря (25) дискообразной формы, каждый из которых закреплен на соответствующем участке внешней поверхности соответствующих нижних концов штоков (22);- three disk-shaped anchors (25), each of which is fixed on the corresponding section of the outer surface of the corresponding lower ends of the rods (22);
- три пружины (11) поджатая подвижных контактов к неподвижным контактам, внутри каждой из трех вакуумных дугогасительных камер (5), каждая из которых расположена своей внутренней поверхностью над соответствующим участком внешней поверхности нижнего конца штока (22) каждого из трех электромагнитных приводов и упирающаяся своим верхним концом в соответствующий выступ выполненный на соответствующем участке нижнего конца одного из трех тяговых электрических изоляторов (10) и (упирающаяся) своим нижним концом в один из соответствующих выступов, выполненных на соответствующем участке корпуса штока (22) одного из трех электромагнитных приводов;- three springs (11) pressed the movable contacts to the stationary contacts, inside each of the three vacuum interrupter chambers (5), each of which is located on its inner surface above the corresponding section of the outer surface of the lower end of the rod (22) of each of the three electromagnetic actuators and rests on its own the upper end into the corresponding protrusion made on the corresponding section of the lower end of one of the three traction electrical insulators (10) and (resting) with its lower end into one of the corresponding protrusions, made in the corresponding section of the stem housing (22) of one of the three electromagnetic drives;
- три пружины (26) отключения подвижных контактов от неподвижных контактов внутри каждой из трех вакуумных дугогасительных камер (5), каждая из которых расположена между электромагнитными приводами (12), смонтированы на штоках (27) внутри «П» - образных скоб (28), закрепленных на плите (13) и установлены своими нижними концами на опорных шайбах (29), также распложенных на штоках (27);- three springs (26) disconnecting the movable contacts from the fixed contacts inside each of the three vacuum interrupter chambers (5), each of which is located between the electromagnetic actuators (12), mounted on rods (27) inside the "P" -shaped brackets (28) mounted on the plate (13) and installed with their lower ends on the supporting washers (29), also located on the rods (27);
- три механизма фиксации якорей (25) каждого из трех электромагнитных приводов (12) выполненных в виде постоянных магнитов (21), установленных между верхними торцевыми поверхностями каждой одной из электрических катушек, каждого из трех электромагнитных приводов (12) и нижней поверхностью плиты (13), расположенной в верхней части корпуса (1);- three mechanisms for fixing the anchors (25) of each of the three electromagnetic drives (12) made in the form of permanent magnets (21) installed between the upper end surfaces of each one of the electric coils, each of the three electromagnetic drives (12) and the lower surface of the plate (13 ) located in the upper part of the housing (1);
- синхронизирующий вал (31), выполненный в форме шестигранника и закрепленный своими концами на противоположных стенках корпуса (1), в подшипниках качения (32);- a synchronizing shaft (31), made in the form of a hexagon and fixed with its ends on opposite walls of the housing (1), in rolling bearings (32);
- рычаг (34) подсоединенный одним своим концом к соответствующему участку внешней поверхности синхронизирующего вала (31);- a lever (34) connected at one end to a corresponding portion of the outer surface of the synchronizing shaft (31);
- три одноплечих рычага (33), шарнирно закрепленных соответствующими участками своих корпусов, посредством тяг (35), на нижних концах штока (22) и жестко закрепленных одними своими концами на соответствующих участках внешней поверхности синхронизирующего вала (31);- three single-arm levers (33), pivotally mounted by the corresponding sections of their housings, by means of rods (35), at the lower ends of the rod (22) and rigidly fixed by their ends at the corresponding sections of the outer surface of the synchronizing shaft (31);
- рычаги (36), закрепленные на вспомогательном валу (37) и шарнирно подсоединенные к другим своим концам трех одноплечих рычагов (33);- levers (36), mounted on the auxiliary shaft (37) and pivotally connected to their other ends of the three single-arm levers (33);
- съемную рукоятку (41), зафиксированную на упоре (42) выполненном на соответствующем участке внутренней поверхности корпуса (1);- a removable handle (41), fixed on a stop (42) made in the corresponding section of the inner surface of the housing (1);
Все вышеперечисленные признаки являются общими с предлагаемым техническим решением для патентования за исключением рычага (34), подсоединенного одним своим концом к соответствующему участку внешней поверхности синхронизирующего вала (31), рычагов (36), закрепленных на вспомогательном валу (37) и шарнирно подсоединенные к другим своим концам трех одноплечих рычагов (33) и съемной рукоятки (41), зафиксированной на упоре (42) выполненном на соответствующем участке внутренней поверхности корпуса (1);All of the above features are common with the proposed technical solution for patenting with the exception of the lever (34) connected at one end to the corresponding portion of the outer surface of the synchronizing shaft (31), levers (36) mounted on the auxiliary shaft (37) and pivotally connected to the other their ends of three single-arm levers (33) and a removable handle (41), fixed on a stop (42) made on the corresponding section of the inner surface of the housing (1);
Известно также аналогичное техническое решение см., руководство по эксплуатации «Выключатели вакуумные высоковольтные серии BB/AST-10 с магнитной защелкой» предприятия ООО «Астер Электро» в котором представлена конструкция трехфазного вакуумного выключателя (см. сайт ООО «Астер Электро»: https://www.asterelectro.ru.), который выбран в качестве ближайшего аналога, прототипа и который содержит следующую совокупность существенных признаков:A similar technical solution is also known, see the operating manual “High-voltage Vacuum Circuit Breakers BB / AST-10 with Magnetic Latch” of Aster Electro LLC, which presents the design of a three-phase vacuum circuit breaker (see the website of Aster Electro LLC: https: //www.asterelectro.ru.), which is selected as the closest analogue, prototype and which contains the following set of essential features:
- корпус трехфазного вакуумного выключателя;- housing of a three-phase vacuum circuit breaker;
- синхронизирующий вал, подвижно закрепленный своими концами на противоположных стенках корпуса;- a synchronizing shaft, movably fixed with its ends on opposite walls of the housing;
- три корпуса полюса, закрепленные своими нижними основаниями на верхней поверхности корпуса трехфазного вакуумного выключателя;- three pole housings, fixed with their lower bases on the upper surface of the housing of a three-phase vacuum circuit breaker;
- три верхних электрических вывода, установленных одним своим концом в верхней части корпуса полюса и выходящего другим своим концом наружу;- three upper electrical terminals installed at one of its ends in the upper part of the pole housing and facing the other outward;
- три нижних электрических вывода, установленных одним своим концом в средней части корпуса полюса и выходящего другим своим концом наружу;- three lower electrical terminals installed at one of its ends in the middle of the pole housing and facing the other outward;
- три вакуумных дугогасительных камеры, установленных во внутренней полости верхней части каждого корпуса полюса и подсоединенных своими неподвижными контактами к соответствующему участку поверхности верхнего электрического вывода;- three vacuum interrupter chambers installed in the inner cavity of the upper part of each pole housing and connected by their fixed contacts to the corresponding surface section of the upper electrical outlet;
- три гибких электрических связи, закрепленных своими верхними участками на корпусе подвижного контакта каждой вакуумной дугогасительной камеры и другими своими нижними участками на соответствующем участке поверхности каждого нижнего электрического вывода;- three flexible electrical connections, fixed with their upper sections on the housing of the movable contact of each vacuum interrupter chamber and their other lower sections on the corresponding surface section of each lower electrical terminal;
- три электроизоляционных тяги, расположенные соответствующими участками своих внешних боковых поверхностей в отверстии, выполненном в каждом корпусе нижнего электрического вывода, закрепленных своими верхними концами к подвижным контактам вакуумных дугогасительных камер;- three electrical insulating rods, located in the corresponding sections of their outer side surfaces in the hole made in each case of the lower electrical terminal, fixed with their upper ends to the movable contacts of the vacuum interrupter chambers;
- три привода для перемещения подвижных контактов каждой вакуумной дугогасительной камеры выполненных, например, в виде:- three drives for moving the movable contacts of each vacuum arcing chamber made, for example, in the form of:
- первого цилиндрического стакана из магнитомягкой стали с отверстием в дне стакана соединенными своими соответствующими участками верхнего основания с вставками, из магнитомягкой стали и с постоянными магнитами, установленным на внутренней поверхности верхнего основания корпуса привода для перемещения подвижных контактов каждой вакуумной дугогасительной камеры;- the first cylindrical glass of soft magnetic steel with an opening in the bottom of the glass connected by their respective sections of the upper base with inserts of soft magnetic steel and with permanent magnets mounted on the inner surface of the upper base of the drive casing to move the movable contacts of each vacuum interrupter chamber;
- электрических катушек цилиндрической формы, установленных своей внешней боковой поверхностью у внутренней поверхности первых цилиндрических стаканов и расположенных своими верхними торцевыми концами у соответствующих участков, установленных на соответствующих участках верхнего основания корпуса привода для перемещения подвижных контактов каждой вакуумной дугогасительной камеры и подсоединяемых своими выводами к соответствующим выводам импульсного источника питания;- electric coils of cylindrical shape, installed with their outer side surface at the inner surface of the first cylindrical cups and located with their upper end ends at the corresponding sections installed on the corresponding sections of the upper base of the drive housing to move the movable contacts of each vacuum arcing chamber and connected with their findings to the corresponding conclusions switching power supply;
- трех якорей, выполненных в виде второго цилиндрического стакана со ступенчатой выемкой и отверстием, выполненном во внутренней центральной части их дна, с кольцеобразным выступом выполненном на нижнем участке внешней поверхности каждого второго цилиндрического стакана (якоря), расположенного в области торцевой поверхности нижнего конца, каждого первого цилиндрического стакана, с двумя откидными болтами вкрученными в торцевую поверхность каждого якоря и шарнирно соединенными с синхронизирующим валом;- three anchors made in the form of a second cylindrical glass with a stepped recess and a hole made in the inner central part of their bottom, with an annular protrusion made on the lower portion of the outer surface of each second cylindrical glass (anchor) located in the region of the end surface of the lower end, each the first cylindrical glass, with two hinged bolts screwed into the end surface of each anchor and pivotally connected to the synchronizing shaft;
- трех верхних и нижних оснований, соединенных между собой и с соответствующими участками корпуса трехфазного вакуумного выключателя, и нижними основаниями каждого корпуса полюса, посредством болтовых соединений;- three upper and lower bases connected to each other and to the corresponding sections of the housing of the three-phase vacuum circuit breaker, and the lower bases of each pole housing, by means of bolted connections;
- трех механизмов поджатая подвижных контактов к неподвижным контактам в вакуумных дугогасительных камерах, выполненных в виде первых цилиндрических пружин, расположенных своей внутренней поверхностью над соответствующими участками внешней поверхности нижних концов электроизоляционных тяг и упирающихся своими верхними концами в выступы, выполненные на соответствующих участках внешних поверхностей электроизоляционных тяг и своими нижними концами установленными на соответствующих участках внутренних поверхностей ступенчатых выемок, выполненных в каждом дне вторых цилиндрических стаканов(якорей);- three mechanisms pressed movable contacts to fixed contacts in vacuum interrupter chambers, made in the form of first cylindrical springs located on their inner surface above the corresponding sections of the outer surface of the lower ends of the electrical insulation rods and abutting their upper ends on the protrusions made on the corresponding sections of the outer surfaces of the electrical insulation rods and its lower ends mounted on the corresponding sections of the inner surfaces of the stepped Mok made in each day of the second cylindrical glasses (anchors);
- трех механизмов отключения подвижных контактов от неподвижных каждой дугогасительной камеры, выполненных в виде вторых цилиндрических пружин, расположенных своей внешней боковой поверхностью у внутренней поверхности каждого второго цилиндрического стакана (якоря) и упирающихся своими верхними концами в соответствующие участки каждой нижней поверхности верхних оснований привода через вставку и своими нижними концами установленными на соответствующем участке внутренней поверхности ступенчатой выемки, выполненной в дне каждого второго цилиндрического стакана (якоря) для размещения в нем электроизоляционных тяг с выступом на соответствующем участке внешней поверхности электроизоляционной тяги и кольцеобразным упором, расположенным на нижнем конце каждой электроизоляционной тяги;- three mechanisms for disconnecting the movable contacts from the stationary ones of each arcing chamber, made in the form of second cylindrical springs located on their outer side surface at the inner surface of each second cylindrical cup (anchor) and resting with their upper ends on the corresponding sections of each lower surface of the upper drive bases through the insert and their lower ends mounted on the corresponding section of the inner surface of the stepped recess made in the bottom of each w a fresh cylindrical cup (anchor) for placement of electric insulating rods in it with a protrusion on the corresponding section of the outer surface of the electric insulating rod and an annular stop located at the lower end of each electric insulating rod;
- трех механизмов защелки якоря, выполненных в виде постоянных магнитов прямоугольной формы, установленных одними своими боковыми поверхностями в области верхней торцевой поверхности электрической катушки цилиндрической формы и другими соответствующими боковыми сторонами на нижней внутренней поверхности верхнего основания и зафиксированных друг относительно друга посредством вставок; -механизма ручного отключения трехфазного вакуумного выключателя при отсутствии оперативного питания, выполненный в виде рычагов управления с возвратной пружиной, взаимодействующих своими соответствующими концами с соответствующими участками синхронизирующего вала.- three anchor latch mechanisms, made in the form of permanent magnets of rectangular shape, installed by one of their side surfaces in the region of the upper end surface of a cylindrical electric coil and other corresponding side sides on the lower inner surface of the upper base and fixed relative to each other by means of inserts; -mechanism for manually disconnecting a three-phase vacuum circuit breaker in the absence of operational power, made in the form of control levers with a return spring, interacting with their respective ends with the corresponding sections of the synchronizing shaft.
Все вышеперечисленные признаки прототипа являются общими с техническими решениями, предлагаемыми к патентованиюAll of the above features of the prototype are common with technical solutions offered for patenting.
Технический результат, который невозможно достичь не одним из выше охарактеризованных аналогичных технических решений, заключается в отсоединении подвижного контакта от неподвижного контакта в каждой из вакуумных дугогасительных камера, с минимально возможными усилиями.The technical result, which cannot be achieved by one of the similar technical solutions described above, is to disconnect the movable contact from the stationary contact in each of the vacuum interrupter chambers, with the least possible effort.
Причиной, невозможного достижения вышеуказанного технического результата является то, что вопросам отсоединения подвижного контакта от неподвижного контакта в каждой из вакуумных дугогасительных камер, с приложением минимально возможных усилий, должного внимания не уделялосьThe reason for the impossible achievement of the above technical result is that the issues of disconnecting the movable contact from the fixed contact in each of the vacuum interrupter chambers, with the application of the minimum possible efforts, were not given due attention
Учитывая характеристику и анализ известных технических решений, можно сделать вывод, что задача создания трехфазных вакуумных выключателей с большими усилиями поджатая и удержания подвижных и неподвижных контактов в замкнутом состоянии во включенном положении и обладающих возможностью отключения подвижных контактов от неподвижных в каждой из вакуумных дугогасительных камер, с приложением минимально возможных усилий является актуальной на сегодняшний день, особенно в условиях повышенной вибрации.Given the characterization and analysis of the known technical solutions, we can conclude that the task of creating three-phase vacuum circuit breakers with great efforts is pressed and holding the movable and stationary contacts in the closed state in the on position and having the ability to disconnect the movable contacts from the stationary ones in each of the vacuum interrupter chambers, the application of the minimum possible effort is relevant today, especially in conditions of increased vibration.
Технический результат, указанный выше достигается тем, что трехфазный вакуумный выключатель, содержащий - корпус трехфазного вакуумного выключателя;The technical result indicated above is achieved by the fact that a three-phase vacuum circuit breaker comprising: a housing of a three-phase vacuum circuit breaker;
- синхронизирующий вал, подвижно закрепленный своими концами на противоположных стенках корпуса;- a synchronizing shaft, movably fixed with its ends on opposite walls of the housing;
- три корпуса полюса, закрепленные своими нижними основаниями на верхней поверхности корпуса трехфазного вакуумного выключателя;- three pole housings, fixed with their lower bases on the upper surface of the housing of a three-phase vacuum circuit breaker;
- три верхних электрических вывода, установленных одним своим концом в верхней части корпуса полюса и выходящего другим своим концом наружу;- three upper electrical terminals installed at one of its ends in the upper part of the pole housing and facing the other outward;
- три нижних электрических вывода, установленных одним своим концом в средней части корпуса полюса и выходящего другим своим концом наружу;- three lower electrical terminals installed at one of its ends in the middle of the pole housing and facing the other outward;
- три вакуумных дугогасительных камеры, установленных во внутренней полости верхней части каждого корпуса полюса и подсоединенных своими неподвижными контактами к соответствующему участку поверхности верхнего электрического вывода;- three vacuum interrupter chambers installed in the inner cavity of the upper part of each pole housing and connected by their fixed contacts to the corresponding surface section of the upper electrical outlet;
- три гибких электрических связи, закрепленных своими верхними участками на корпусе подвижного контакта каждой вакуумной дугогасительной камеры и другими своими нижними участками на соответствующем участке поверхности каждого нижнего электрического вывода;- three flexible electrical connections, fixed with their upper sections on the housing of the movable contact of each vacuum interrupter chamber and their other lower sections on the corresponding surface section of each lower electrical terminal;
- три электроизоляционных тяги, расположенные соответствующими участками своих внешних боковых поверхностей в отверстии, выполненном в каждом корпусе нижнего электрического вывода, закрепленных своими верхними концами к подвижным контактам вакуумных дугогасительных камер;- three electrical insulating rods, located in the corresponding sections of their outer side surfaces in the hole made in each case of the lower electrical terminal, fixed with their upper ends to the movable contacts of the vacuum interrupter chambers;
- три привода для перемещения подвижных контактов каждой вакуумной дугогасительной камеры выполненных, например, в виде:- three drives for moving the movable contacts of each vacuum arcing chamber made, for example, in the form of:
- первого цилиндрического стакана из магнитомягкой стали с отверстием в дне стакана соединенными своими соответствующими участками верхнего основания с вставками, из магнитомягкой стали и с постоянными магнитами,- the first cylindrical glass of soft magnetic steel with a hole in the bottom of the glass connected by their respective sections of the upper base with inserts, of soft magnetic steel and with permanent magnets,
установленным на внутренней поверхности верхнего основания корпуса привода для перемещения подвижных контактов каждой вакуумной дугогасительной камеры;mounted on the inner surface of the upper base of the drive housing to move the movable contacts of each vacuum interrupter chamber;
- электрических катушек цилиндрической формы, установленных своей внешней боковой поверхностью у внутренней поверхности первых цилиндрических стаканов и расположенных своими верхними торцевыми концами у соответствующих участков постоянных магнитов, установленных на соответствующих участках верхнего основания корпуса привода для перемещения подвижных контактов каждой вакуумной дугогасительной камеры и подсоединяемых своими выводами к соответствующим выводам импульсного источника питания;- electric coils of cylindrical shape, installed with their outer side surface at the inner surface of the first cylindrical cups and located with their upper end ends at the corresponding sections of the permanent magnets installed on the corresponding sections of the upper base of the drive housing to move the movable contacts of each vacuum arcing chamber and connected with their findings to corresponding findings of a switching power supply;
- трех якорей, выполненных в виде второго цилиндрического стакана со ступенчатой выемкой и отверстием, выполненном во внутренней центральной части их дна, с кольцеобразным выступом, выполненном на нижнем участке внешней поверхности каждого второго цилиндрического стакана (якоря), расположенного в области торцевой поверхности нижнего конца, каждого первого цилиндрического стакана, с двумя откидными болтами вкрученными в торцевую поверхность каждого якоря и шарнирно соединенными с синхронизирующим валом;- three anchors made in the form of a second cylindrical glass with a stepped recess and a hole made in the inner central part of their bottom, with an annular protrusion made on the lower portion of the outer surface of each second cylindrical glass (anchor) located in the region of the end surface of the lower end, each first cylindrical glass, with two hinged bolts screwed into the end surface of each anchor and pivotally connected to the synchronizing shaft;
- трех верхних и нижних оснований, соединенных между собой и с соответствующими участками корпуса трехфазного вакуумного выключателя, и нижними основаниями каждого корпуса полюса, посредством болтовых соединений;- three upper and lower bases connected to each other and to the corresponding sections of the housing of the three-phase vacuum circuit breaker, and the lower bases of each pole housing, by means of bolted connections;
- трех механизмов поджатая подвижных контактов к неподвижным контактам в вакуумных дугогасительных камерах, выполненных в виде первых цилиндрических пружин, расположенных своей внутренней поверхностью над соответствующими участками внешней поверхности нижних концов электроизоляционных тяг и упирающихся своими верхними концами в выступы, выполненные на соответствующих участках внешних поверхностей электроизоляционных тяг и своими нижними концами установленными на соответствующих участках внутренних поверхностей ступенчатых выемок, выполненных в каждом дне вторых цилиндрических стаканов(якорей);- three mechanisms pressed movable contacts to fixed contacts in vacuum interrupter chambers, made in the form of first cylindrical springs located on their inner surface above the corresponding sections of the outer surface of the lower ends of the electrical insulation rods and abutting their upper ends on the protrusions made on the corresponding sections of the outer surfaces of the electrical insulation rods and its lower ends mounted on the corresponding sections of the inner surfaces of the stepped Mok made in each day of the second cylindrical glasses (anchors);
- трех механизмов отключения подвижных контактов от неподвижных каждой дугогасительной камеры, выполненных в виде вторых цилиндрических пружин, расположенных своей внешней боковой поверхностью у внутренней поверхности каждого второго цилиндрического стакана (якоря) и упирающихся своими верхними концами в соответствующие участки каждой нижней поверхности верхних оснований привода через вставку и своими нижними концами установленными на соответствующем участке внутренней поверхности ступенчатой выемки, выполненной в дне каждого второго цилиндрического стакана (якоря) для размещения в нем электроизоляционных тяг с выступом на соответствующем участке внешней поверхности электроизоляционной тяги и кольцеобразным упором, расположенным на нижнем конце каждой электроизоляционной тяги;- three mechanisms for disconnecting the movable contacts from the stationary ones of each arcing chamber, made in the form of second cylindrical springs located on their outer side surface at the inner surface of each second cylindrical cup (anchor) and resting with their upper ends on the corresponding sections of each lower surface of the upper drive bases through the insert and their lower ends mounted on the corresponding section of the inner surface of the stepped recess made in the bottom of each w a fresh cylindrical cup (anchor) for placement of electric insulating rods in it with a protrusion on the corresponding section of the outer surface of the electric insulating rod and an annular stop located at the lower end of each electric insulating rod;
- трех механизмов защелки якоря, выполненных в виде постоянных магнитов прямоугольной формы, установленных одними своими боковыми поверхностями в области верхней торцевой поверхности электрической катушки цилиндрической формы и другими соответствующими боковыми сторонами на нижней внутренней поверхности верхнего основания и зафиксированных друг относительно друга посредством вставок;- three anchor latch mechanisms, made in the form of permanent magnets of rectangular shape, installed by one of their side surfaces in the region of the upper end surface of a cylindrical electric coil and other corresponding side sides on the lower inner surface of the upper base and fixed relative to each other by means of inserts;
- механизма ручного отключения трехфазного вакуумного выключателя при отсутствии оперативного питания, выполненный в виде рычагов управления с возвратной пружиной, взаимодействующих своими соответствующими концами с соответствующими участками синхронизирующего вала, при этом трехфазный вакуумный выключатель снабжен первым и вторым расцепителями магнитной цепи, выполненными в виде полуцилиндрического продольного стержня с продольным скосом, выполненным на одном из продольных ребер полуцилиндрического продольного стержня, и установленный своей внешней продольной полуцилиндрической поверхностью в полуцилиндрические продольные пазы, выполненные симметрично на соответствующих участках нижней поверхности первого цилиндрического стакана, и прилегающие своей противоположной плоской поверхностью к соответствующим участкам внутренней верхней поверхности первого кольцеобразного выступа второго цилиндрического стакана и ручек расцепителей, жестко закрепленных на одной из торцевых поверхностей полуцилиндрического продольного стержня.- a mechanism for manually opening a three-phase vacuum circuit breaker in the absence of operational power, made in the form of control levers with a return spring, interacting with their respective ends with the corresponding sections of the synchronizing shaft, while the three-phase vacuum circuit breaker is equipped with the first and second magnetic circuit releases made in the form of a semicylindrical longitudinal rod with a longitudinal bevel made on one of the longitudinal ribs of a semi-cylindrical longitudinal rod, and installed sealed with its outer longitudinal semicylindrical surface into semicylindrical longitudinal grooves, symmetrically made in the corresponding sections of the lower surface of the first cylindrical glass, and adjacent with their opposite flat surface to the corresponding sections of the inner upper surface of the first annular protrusion of the second cylindrical glass and the release handles, rigidly fixed to one of the end surfaces of a semi-cylindrical longitudinal rod.
Введение первого и второго расцепителей, в каждый из трех приводов для перемещения подвижных контактов каждой дугогасительной камеры и их выполнения как это указано выше, при подаче импульса от источника импульсного напряжения на вводы электрических катушек и по воздействием возникшего магнитного поля якоря втягиваются в катушки, обеспечивая электрические соединения между подвижными и неподвижными контактами вакуумных дугогасительных камер, фиксацию положения якоря с помощью механизмов защелки якоря за счет действия постоянных магнитов, обеспечивая нормированное поджатие контактов вакуумных дугогасительных камерах за счет пружин поджатая подвижных контактов к неподвижным и удержание во взведенном состоянии вторых цилиндрических пружин механизмов отключения и обеспечивая таким образом нормальную работу трехфазного вакуумного выключателя.The introduction of the first and second releases, into each of the three drives to move the movable contacts of each arcing chamber and their implementation as described above, when applying a pulse from a source of pulse voltage to the inputs of the electric coils and when exposed to a magnetic field, the armature is pulled into the coils, providing electrical the connection between the movable and fixed contacts of the vacuum interrupter chambers, fixing the position of the armature using the mechanisms of the armature latch due to the action of permanent mag nit, providing normalized contact compression of the vacuum interrupter chambers due to the springs, compressing the movable contacts to the stationary ones and holding the second cylindrical springs in the cocked state of the tripping mechanisms and thus ensuring the normal operation of the three-phase vacuum circuit breaker.
При возникновении аварийной ситуации (отсутствие оперативного питания систем управления) и необходимости произвести экстренное отключение подвижного контакта от неподвижного контакта в вакуумных дугогасительных камерах осуществляется поворот полуцилиндрических продольных стержней расцепителей магнитной цепи в полуцилиндрических продольных пазах, используя для этого рычаги ручного управления объединенных например валом отключения, в результате такого поворота полуцилиндрического продольного стержня второй цилиндрический стакан смещается вниз, разрывая магнитную цепь и обеспечивая практически мгновенный возврат в положение отключено всех механизмов защелки якорей, всех механизмов поджатая подвижных контактов к неподвижным и механизмов возврата якорей и обеспечивая таким образом отключение подвижных контактов от неподвижных в дугогасительных камерах трехфазного вакуумного выключателя с приложением незначительных усилий. В чем и проявляется достижение вышеуказанного технического результатIn the event of an emergency (lack of operational power supply to the control systems) and the need to make an emergency disconnection of the movable contact from the fixed contact in the vacuum arcing chambers, the semi-cylindrical longitudinal rods of the magnetic circuit releases are rotated in the semi-cylindrical longitudinal grooves using manual levers combined for example by a shutdown shaft the result of this rotation of the semi-cylindrical longitudinal rod of the second cylindrical stack it shifts downward, breaking the magnetic circuit and providing an almost instantaneous return to the disconnected position of all the mechanisms of the latch of the anchors, all mechanisms of moving the movable contacts to the fixed and the mechanisms of the return of the anchors and thus disconnecting the movable contacts from the stationary in the arcing chambers of the three-phase vacuum circuit breaker with little effort . What is the achievement of the above technical result
Проведенный анализ существенных признаков предлагаемого для патентования технического решения показал, что не в одном из известных технических решений не содержится, как всей совокупности существенных признаков, так и отличительных признаков, что позволило сделать вывод о наличии «новизны» и «изобретательского уровня» предлагаемого для патентования трехфазного вакуумного выключателя,The analysis of the essential features of the proposed technical solution for patenting showed that not one of the known technical solutions contains both the totality of essential features and distinctive features, which allowed us to conclude that there is a "novelty" and "inventive step" proposed for patenting three phase vacuum circuit breaker
Предлагаемый для патентования трехфазный вакуумный выключатель. Поясняется нижеследующим описанием и чертежами, где на фиг. 1 представлена конструкция трехфазного вакуумного выключателя на фиг. 2 представлена конструкция одного из полюсов выключателей трехфазного вакуумного выключателя, и на фиг. 3 представлена конструкция расцепите ля магнитной цепи.Patented three-phase vacuum circuit breaker. Explained by the following description and drawings, where in FIG. 1 shows the design of a three-phase vacuum circuit breaker in FIG. 2 shows the design of one of the poles of the switches of a three-phase vacuum circuit breaker, and FIG. Figure 3 shows the design of the magnetic circuit release.
Трехфазный вакуумный выключатель, содержит:Three-phase vacuum circuit breaker, contains:
- корпус трехфазного вакуумного выключателя (1);- housing of a three-phase vacuum circuit breaker (1);
- синхронизирующий вал (2), закрепленный своими концами на противоположных стенках корпуса в подшипниках скольжения (3);- a synchronizing shaft (2), fixed with its ends on opposite walls of the housing in sliding bearings (3);
- три корпуса полюса (4), закрепленные своими нижними основаниями на верхней поверхности корпуса трехфазного вакуумного выключателя (1);- three pole housings (4), fixed with their lower bases on the upper surface of the housing of a three-phase vacuum circuit breaker (1);
- три верхних электрических вывода (5), установленных одним своим концом в верхней части корпуса полюса (4) и выходящего другим своим концом наружу;- three upper electrical terminals (5), installed at one of its ends in the upper part of the pole housing (4) and facing the other outward;
- три нижних электрических вывода (6), установленных одним своим концом в средней части корпуса полюса (4) и выходящего другим своим концом наружу;- three lower electrical leads (6), installed at one of its ends in the middle part of the pole housing (4) and facing the other outward;
-три вакуумных дугогасительных камеры (7), установленных во внутренней полости верхней части каждого корпуса полюса (4) и подсоединенных своими неподвижными контактами (8) к соответствующему участку поверхности верхнего электрического вывода (5);- three vacuum interrupter chambers (7) installed in the inner cavity of the upper part of each pole housing (4) and connected with their fixed contacts (8) to the corresponding surface area of the upper electrical outlet (5);
- три гибких электрических связи (9), закрепленных своими верхними участками на корпусе подвижного контакта (10) каждой вакуумной дугогасительной камеры (7) и другими своими нижними участками на соответствующем участке поверхности каждого нижнего электрического вывода (6);- three flexible electrical connections (9), fixed with their upper sections on the housing of the movable contact (10) of each vacuum arcing chamber (7) and their other lower sections on the corresponding surface section of each lower electrical terminal (6);
- три электроизоляционных тяги (11), расположенные соответствующими участками своих внешних боковых поверхностей в отверстии, выполненном в каждом корпусе нижнего электрического вывода (6), закрепленных своими верхними концами к подвижным контактам (10) вакуумных дугогасительных камер (7);- three electrical insulating rods (11) located in the corresponding sections of their external side surfaces in the hole made in each case of the lower electrical terminal (6), fixed with their upper ends to the movable contacts (10) of the vacuum interrupter chambers (7);
- три привода для перемещения подвижных контактов (10) каждой вакуумной дугогасительной камеры (7) выполненных, например, в виде:- three drives for moving the movable contacts (10) of each vacuum arcing chamber (7) made, for example, in the form of:
- первого цилиндрического стакана (12) из магнитомягкой стали с отверстием в дне стакана соединенными своими соответствующими участками верхнего основания с вставками (13), (14) из магнитомягкой стали и с постоянными магнитами (15), установленным на внутренней поверхности верхнего основания корпуса привода для перемещения подвижных контактов каждой вакуумной дугогасительной камеры (7);- the first cylindrical glass (12) of soft magnetic steel with an opening in the bottom of the glass connected by their respective sections of the upper base with inserts (13), (14) of soft magnetic steel and with permanent magnets (15) mounted on the inner surface of the upper base of the drive housing for moving movable contacts of each vacuum interrupter chamber (7);
- электрических катушек (16) цилиндрической формы, установленных своей внешней боковой поверхностью у внутренней поверхности первых цилиндрических стаканов (12) и расположенных своими верхними торцевыми концами у соответствующих участков, установленных на соответствующих участках верхнего основания корпуса привода для перемещения подвижных контактов каждой вакуумной дугогасительной камеры (7) и подсоединяемых своими выводами к соответствующим выводам импульсного источника питания (на чертежах не представлен);- electric coils (16) of cylindrical shape, installed with their outer side surface at the inner surface of the first cylindrical cups (12) and located with their upper end ends at the corresponding sections installed on the corresponding sections of the upper base of the drive housing to move the movable contacts of each vacuum interrupter chamber ( 7) and connected with their findings to the corresponding terminals of the switching power supply (not shown in the drawings);
- трех якорей (17), выполненных в виде второго цилиндрического стакана из магнитомягкой стали со ступенчатой выемкой и отверстием, выполненном во внутренней центральной части их дна, с кольцеобразным выступом - (18) выполненном на нижнем участке внешней поверхности каждого второго цилиндрического стакана (якоря) расположенного в области торцевой поверхности нижнего конца, каждого первого цилиндрического стакана (12), с двумя откидными болтами (19) вкрученными в торцевую поверхность каждого якоря (17) и шарнирно соединенными с тремя одноплечими рычагами (20) синхронизирующего вала, (2)- three anchors (17), made in the form of a second cylindrical cup of soft magnetic steel with a stepped recess and a hole made in the inner central part of their bottom, with an annular protrusion - (18) made on the lower portion of the outer surface of each second cylindrical cup (anchor) located in the region of the end surface of the lower end of each first cylindrical glass (12), with two hinged bolts (19) screwed into the end surface of each armature (17) and pivotally connected to three single-arm levers (20) of the synchronizing shaft, (2)
- трех верхних - (21) и нижних - (22) оснований, выполненных из немагнитного материала и соединенных между собой и с соответствующими участками корпуса трехфазного вакуумного выключателя (1), и нижними основаниями каждого корпуса полюса (4), посредством болтовых соединений - (23),- three upper - (21) and lower - (22) bases made of non-magnetic material and connected to each other and to the corresponding sections of the housing of the three-phase vacuum circuit breaker (1), and the lower bases of each pole housing (4), through bolted connections - ( 23)
- трех механизмов поджатия подвижных контактов (10) к неподвижным контактам (8) в вакуумных дугогасительных камерах (7), выполненных в виде первых цилиндрических пружин (24), расположенных своей внутренней поверхностью над соответствующими участками внешней поверхности нижних концов электроизоляционных тяг (11) и упирающихся своими верхними концами в выступы (25), выполненные на соответствующих участках внешних поверхностей электроизоляционных тяг (11) и своими нижними концами, установленными на соответствующих участках внутренних поверхностей ступенчатых выемок, выполненных в каждом дне вторых цилиндрических стаканов(якорей) (17);- three mechanisms for compressing the movable contacts (10) to the stationary contacts (8) in the vacuum arcing chambers (7), made in the form of the first cylindrical springs (24), located on its inner surface above the corresponding sections of the outer surface of the lower ends of the electrical insulating rods (11) and resting on their upper ends in protrusions (25) made on the corresponding sections of the outer surfaces of the insulating rods (11) and their lower ends mounted on the corresponding sections of the inner surfaces her stepped recesses made in each day of the second cylindrical glasses (anchors) (17);
- трех механизмов отключения подвижных контактов от неподвижных каждой дугогасительной камеры, выполненных в виде вторых цилиндрических пружин (26), расположенных своей внешней боковой поверхностью у внутренней поверхности каждого второго цилиндрического стакана (якоря) (17) и упирающихся своими верхними концами в соответствующие участки каждой нижней поверхности верхних оснований привода (21) напрямую или через вставку (13) и своими нижними концами, установленными на соответствующем участке внутренней поверхности ступенчатой выемки, выполненной в дне каждого второго цилиндрического стакана (якоря)-(17); для размещения в нем электроизоляционных тяг (11) с выступом на соответствующем участке внешней поверхности электроизоляционной тяги (25) и кольцеобразным упором (27), расположенным на нижнем конце каждой электроизоляционной тяги- three mechanisms for disconnecting the movable contacts from the stationary ones of each arcing chamber, made in the form of second cylindrical springs (26), located with their outer side surface at the inner surface of each second cylindrical cup (anchor) (17) and abutting their upper ends in the corresponding sections of each lower surface of the upper bases of the drive (21) directly or through the insert (13) and its lower ends mounted on the corresponding section of the inner surface of the stepped recess ying in the bottom of each second cylindrical sleeve (anchor) - (17); for placement of electrical insulating rods (11) with a protrusion on the corresponding section of the outer surface of the electrical insulating rods (25) and an annular stop (27) located on the lower end of each electrical insulating rods
- трех механизмов защелки якоря, выполненных в виде постоянных магнитов (15) прямоугольной (или кольцеобразной) формы, установленных одними своими боковыми поверхностями в области верхней торцевой поверхности электрической катушки (16) цилиндрической формы и другими соответствующими боковыми сторонами на нижней внутренней поверхности верхнего основания (21) и зафиксированных друг относительно друга посредством вставок (13), (14) из магнитомягкой стали. Первый и второй расцепители магнитной цепи для каждого из трех приводов, выполненные в виде полуцилиндрического продольного стержня (28) (см. фиг. 3) с продольным скосом (29), выполненным на одном из продольных ребер полуцилиндрического продольного стержня (28), и установленные своей внешней продольной полуцилиндрической поверхностью в полуцилиндрические продольные пазы - (30) (см. фиг. 2), выполненные симметрично на соответствующих участках нижней поверхности первого цилиндрического стакана - (12), и прилегающие своей противоположной плоской поверхностью к соответствующим участкам внутренней верхней поверхности первого кольцеобразного выступа - (18)второго цилиндрического стакана -- (17) и ручек - 31, закрепленных на одной из торцевых поверхностей полуцилиндрического продольного стержня (28);- three anchor latch mechanisms, made in the form of permanent magnets (15) of a rectangular (or ring-shaped) shape, installed by one of their side surfaces in the region of the upper end surface of the electric coil (16) of a cylindrical shape and other corresponding side sides on the lower inner surface of the upper base ( 21) and fixed relative to each other by inserts (13), (14) made of soft magnetic steel. The first and second magnetic circuit releases for each of the three drives, made in the form of a semi-cylindrical longitudinal rod (28) (see Fig. 3) with a longitudinal bevel (29), made on one of the longitudinal ribs of the semi-cylindrical longitudinal rod (28), and installed their outer longitudinal semicylindrical surface into semicylindrical longitudinal grooves - (30) (see Fig. 2), made symmetrically in the corresponding sections of the lower surface of the first cylindrical glass - (12), and adjacent to its opposite flat surface rhnostyu to respective portions of the inner upper surface of the first annular projection - (18) of the second cylindrical sleeve - (17) and handles - 31, mounted on one of the end surfaces of the semi-cylindrical longitudinal rod (28);
Механизм ручного отключения предназначен для отключения выключателя при отсутствии оперативного питания и содержит рычаги ручного управления (32) с возвратной пружиной (33) вал отключения (34) соединенный с расцепителями трех полюсов выключателя.The manual shutdown mechanism is designed to trip the circuit breaker in the absence of operational power and contains manual control levers (32) with a return spring (33), the shutdown shaft (34) connected to the releases of the three poles of the switch.
Предлагаемый вакуумный выключатель работает следующим образом. Включение выключателя осуществляется только электрическим способом по соответствующей команде из внешней схемы управления (не представленной на чертежах) путем подачи импульса тока на соответствующие выводы электрических катушек (16) приводов для перемещения подвижных контактов (10) вакуумных дугогасительных камер (7). При этом полярность импульса выбирается таким образом, чтобы магнитные потоки, создаваемые электрическими катушками (16) совпадали по направлению с магнитными потоками постоянных магнитов (15) создаваемыми в магнитной цепи.The proposed vacuum circuit breaker operates as follows. The circuit breaker is turned on only electrically by the appropriate command from an external control circuit (not shown in the drawings) by applying a current pulse to the corresponding terminals of the electric coils (16) of the drives to move the movable contacts (10) of the vacuum interrupter chambers (7). In this case, the pulse polarity is selected so that the magnetic flux generated by the electric coils (16) coincides in direction with the magnetic flux of permanent magnets (15) created in the magnetic circuit.
В результате суммарного воздействия этих магнитных потоков силы притяжения якорей (17) к вставкам (13) становятся значительно больше усилий начального натяжения, создаваемых пружинами отключения - (26) и якоря (17) перемещаются вверх. Вместе с якорями (17) перемещаются электроизоляционные тяги (11) и подвижные контакты (10) до соприкосновения с неподвижными контактами (8).As a result of the total effect of these magnetic fluxes, the attractive forces of the anchors (17) to the inserts (13) become much greater than the initial tension forces created by the trip springs - (26) and the anchors (17) move up. Together with the anchors (17), the electrical insulating rods (11) and movable contacts (10) move until they come into contact with the fixed contacts (8).
Дальнейшее движение якорей (17) под воздействием магнитных полей постоянных магнитов (15) и электрических катушек (16) сжимает пружины (24) и (26), создавая пружинами поджатия (24) нормированные усилия поджатия подвижных контактов (10) к неподвижным -8 и запас энергии в пружинах отключения (26), необходимый для возврата якорей в исходное положение.Further movement of the anchors (17) under the influence of magnetic fields of permanent magnets (15) and electric coils (16) compresses the springs (24) and (26), creating normalized compression forces of the moving contacts (10) to the stationary -8 and -8 the energy reserve in the trip springs (26), necessary to return the anchors to their original position.
По мере движения якорей (17) воздушные зазоры между вставками (13) и якорями (17) уменьшаются, при этом, следовательно, уменьшается магнитное сопротивление, создаваемое воздушными зазорами, а сила притяжения якорей (17) к вставкам (13) возрастает. В момент соприкосновения якорей (17) и вставок (13) воздушные зазоры становятся практически равными нулю, а сила притяжения якорей возрастает до своего максимального значения. В этот момент импульс тока прекращается и якоря удерживаются магнитными полями постоянных магнитов (15). Синхронизирующий вал (2) обеспечивает одновременность замыкания (размыкания) контактов вакуумных дугогасительных камер, который неизбежно возникает из-за разброса параметров катушек, магнитов, магнитопроводов.As the anchors (17) move, the air gaps between the inserts (13) and the anchors (17) decrease, and, therefore, the magnetic resistance created by the air gaps decreases, and the force of attraction of the anchors (17) to the inserts (13) increases. At the moment of contact of the anchors (17) and inserts (13), the air gaps become practically equal to zero, and the force of attraction of the anchors increases to its maximum value. At this moment, the current pulse stops and the anchors are held by the magnetic fields of permanent magnets (15). The synchronizing shaft (2) provides the simultaneous closure (opening) of the contacts of the vacuum interrupter chambers, which inevitably arises due to the scatter of the parameters of the coils, magnets, magnetic circuits.
Отключение выключателя может осуществляться либо электрическим способом, либо в ручном режиме посредством механизма ручного отключения. Для отключении электрическим способом из блока управления по соответствующей команде от внешней схемы на обмотки катушек (16) подается импульс тока обратной полярности. Обмотки катушек (16) создают в магнитопроводах магнитные потоки, противоположные по направлению относительно магнитных потоков, создаваемых постоянными магнитами (15). В результате этого суммарные магнитные потоки, проходящие через якоря (17) и вставки (13) уменьшаются, соответственно уменьшаются усилия удержания якорей (17), и они под действием энергии пружин отключения (26) и пружин поджатия (24) с большим ускорением перемещается в низ до соударения с упорами (27)The circuit breaker can be tripped either electrically or in manual mode by means of a manual tripping mechanism. To disconnect electrically from the control unit by an appropriate command from an external circuit, a reverse current pulse is applied to the coil windings (16). The windings of the coils (16) create magnetic fluxes in the magnetic circuits that are opposite in direction relative to the magnetic flux created by the permanent magnets (15). As a result of this, the total magnetic flux passing through the anchors (17) and inserts (13) decreases, respectively, the holding forces of the anchors (17) decrease, and under the action of the energy of the trip springs (26) and preload springs (24), they move to bottom to impact with stops (27)
В этот момент вся кинетическая энергия, которой обладают якоря (17) к моменту удара передается через кольцеобразные упоры (27) и электроизоляционные тяги (11) на подвижные контакты (10) вакуумных дугогасительных камер (7), развивает силу удара необходимую для отрыва подвижных контактов (10) и отрывает подвижный контакт (10) от неподвижных контактов (8).At this moment, all the kinetic energy that the anchors (17) possess at the moment of impact is transmitted through the ring-shaped stops (27) and electrical insulating rods (11) to the movable contacts (10) of the vacuum interrupter chambers (7), develops the impact force necessary to detach the movable contacts (10) and detaches the movable contact (10) from the fixed contacts (8).
Для отключения вакуумного выключателя в режиме ручного отключения, выполняется нажатие на рычаги ручного управления (32), при этом осуществляется поворот полуцилиндрических продольных стержней (28) расцепителей магнитной цепи в полуцилиндрических продольных пазах (30). При их повороте, расцепители магнитных цепей, работают как классические рычаги с той особенностью, что начальный отрыв якоря (при большом усилии удержания якоря) от магнитопровода обеспечивается ребром А. После того как произошел начальный отрыв якоря (17) от вставки (13) усилие удержания существенно падает, из-за возникающего воздушного зазора в магнитной цепи, работа рычага переходит с ребра А на ребро В, тем самым придавая ускорение отрыва якоря при малых усилиях ручного управления. Воздушный зазор в магнитной цепи стремительно возрастает окончательно ослабляя действие магнитного потока соответственно и усилия удержания якоря и якорь под действием энергии пружин отключения (26) и пружин поджатия (24) с большим ускорением перемещается в низ до соударения с упорами (27) В этот момент вся кинетическая энергия, которой обладает якорь (17) (к моменту удара) передается через кольцеобразный выступ якоря (17), через кольцеобразный упор (27) и электроизоляционную тягу (11) на подвижный контакт (10) вакуумной дугогастельной камеры (7) и развивает силу удара необходимую для отрыва подвижного контакта (10) от неподвижного контакта (8) и отсоединяет подвижный контакт (10) от неподвижного контакта (8).To turn off the vacuum circuit breaker in the manual shutdown mode, the manual control levers (32) are pressed, and the semi-cylindrical longitudinal rods (28) of the magnetic circuit releases in the semi-cylindrical longitudinal grooves (30) are rotated. When they are rotated, the magnetic circuit releases act as classic levers with the feature that the initial separation of the armature (with a large arm holding force) from the magnetic circuit is provided by rib A. After the initial separation of the armature (17) from the insert (13), the holding force significantly decreases, due to the air gap in the magnetic circuit, the operation of the lever goes from rib A to rib B, thereby giving an acceleration of the separation of the armature with small manual control efforts. The air gap in the magnetic circuit rapidly increases, finally weakening the action of the magnetic flux, respectively, and the holding forces of the armature and the armature under the action of the energy of the tripping springs (26) and the compression springs (24) with great acceleration move to the bottom until they hit the stops (27) At this moment, the kinetic energy possessed by the anchor (17) (at the time of impact) is transmitted through the annular protrusion of the armature (17), through the annular stop (27) and the electrical insulating rod (11) to the movable contact (10) of the vacuum arc chamber (7) and VIVA impact force necessary to detach the movable contact (10) from the fixed contact (8) and disconnects a movable contact (10) from the fixed contact (8).
Таким образом предлагаемый вакуумный выключатель, за счет введения расцепителей магнитной цепи и приведение их в действие, в случае необходимости, обеспечивает практически мгновенное отрывание якоря привода от постоянных магнитов, без использования электрической энергии и, в конечном счете, обеспечивает отключение подвижного контакта от неподвижного контакта в вакуумной дугогасительной камере при незначительных усилиях на отключение, что в свою очередь позволяет увеличить усилие удержания контактов во включенном состоянии.Thus, the proposed vacuum circuit breaker, due to the introduction of magnetic circuit trip units and their actuation, if necessary, provides almost instantaneous tearing of the drive arm from the permanent magnets without the use of electrical energy and, ultimately, disconnects the movable contact from the fixed contact in vacuum interrupter chamber with little effort to turn off, which in turn allows you to increase the force holding the contacts in the on state.
Проведенные исследования заявляемой конструкции выключателя подтвердили его работоспособность и достижение поставленной задачи. Величина усилия удержания подвижных контактов в вакуумной камере при включенном состоянии вакуумного выключателя увеличена с 1,18 кН до 2,94 кН, что практически в 2,5 раза больше, чем у выключателя-прототипа, при одинаковых габаритных размерах и массе электромагнитных приводов. При этом усилие ручного отключения уменьшилось с 32 кгс до 6 кгс, т.е. в 5 раз.Studies of the inventive design of the switch confirmed its performance and the achievement of the task. The magnitude of the retention force of movable contacts in the vacuum chamber when the vacuum circuit breaker is on is increased from 1.18 kN to 2.94 kN, which is almost 2.5 times more than that of the prototype circuit breaker, with the same overall dimensions and mass of electromagnetic drives. In this case, the manual shut-off force decreased from 32 kgf to 6 kgf, i.e. 5 times.
В целом конструктивное исполнение вакуумного выключателя обеспечивает существенное повышение величины усилия удержания подвижных контактов в вакуумной камере при включенном состоянии вакуумного выключателя, и обеспечивает его безусловное отключение при облегченном воздействии на механизм ручного отключения тем самым обеспечивается повышенная надежность предлагаемого вакуумного выключателя в эксплуатации даже в условиях повышенной вибрации и сейсмичности.In general, the design of the vacuum circuit breaker provides a significant increase in the retention force of the movable contacts in the vacuum chamber when the vacuum circuit breaker is on, and provides its unconditional shutdown with a lightweight effect on the manual shutdown mechanism, thereby providing increased reliability of the proposed vacuum circuit breaker in operation even in conditions of increased vibration and seismicity.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018118305A RU2684175C1 (en) | 2018-05-17 | 2018-05-17 | Three-phase vacuum circuit breaker |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018118305A RU2684175C1 (en) | 2018-05-17 | 2018-05-17 | Three-phase vacuum circuit breaker |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2684175C1 true RU2684175C1 (en) | 2019-04-04 |
Family
ID=66089619
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2018118305A RU2684175C1 (en) | 2018-05-17 | 2018-05-17 | Three-phase vacuum circuit breaker |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2684175C1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU193399U1 (en) * | 2019-06-19 | 2019-10-28 | Акционерное общество "Производственное объединение Элтехника" | Manual shut-off mechanism for high-voltage vacuum circuit breaker |
| CN110556266A (en) * | 2019-08-26 | 2019-12-10 | 浙江巨高电力设备有限公司 | Vacuum circuit breaker on post |
Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3567887A (en) * | 1968-12-13 | 1971-03-02 | Allis Chalmers Mfg Co | Multiphase electric circuit breaker with phases arranged radially about a common housing and operated by a common reciprocal cam |
| DE2211413A1 (en) * | 1972-03-06 | 1973-09-20 | Siemens Ag | MULTIPOLE VACUUM SWITCHING DEVICE |
| SU1246168A1 (en) * | 1984-07-31 | 1986-07-23 | Севастопольский Приборостроительный Институт | Generating-station circuit breaker built in shielded current conductor |
| SU1429190A1 (en) * | 1986-12-18 | 1988-10-07 | Минусинское Отделение Всесоюзного Электротехнического Института Им.В.И.Ленина | Vacuum switch |
| SU1735932A1 (en) * | 1989-10-11 | 1992-05-23 | Matejchenko Vladimir | High-voltage vacuum switch |
| RU2020631C1 (en) * | 1992-04-02 | 1994-09-30 | Малое внедренческое предприятие "Таврида Электрик" | Tel modular series vacuum circuit breaker |
| RU2249874C2 (en) * | 2003-03-26 | 2005-04-10 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Промышленная Группа Тэл Таврида Электрик" | Vacuum switch |
| RU91466U1 (en) * | 2009-09-08 | 2010-02-10 | Виктор Михайлович Бугайчук | HIGH VOLTAGE VACUUM CIRCUIT BREAKER |
| RU2521609C2 (en) * | 2012-11-01 | 2014-07-10 | Открытое акционерное общество "Всероссийский научно-исследовательский проектно-конструкторский и технологический институт электромашиностроения" | Vacuum switch |
-
2018
- 2018-05-17 RU RU2018118305A patent/RU2684175C1/en active
Patent Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3567887A (en) * | 1968-12-13 | 1971-03-02 | Allis Chalmers Mfg Co | Multiphase electric circuit breaker with phases arranged radially about a common housing and operated by a common reciprocal cam |
| DE2211413A1 (en) * | 1972-03-06 | 1973-09-20 | Siemens Ag | MULTIPOLE VACUUM SWITCHING DEVICE |
| US3895199A (en) * | 1972-03-06 | 1975-07-15 | Siemens Ag | Multi-pole vacuum switching apparatus |
| SU1246168A1 (en) * | 1984-07-31 | 1986-07-23 | Севастопольский Приборостроительный Институт | Generating-station circuit breaker built in shielded current conductor |
| SU1429190A1 (en) * | 1986-12-18 | 1988-10-07 | Минусинское Отделение Всесоюзного Электротехнического Института Им.В.И.Ленина | Vacuum switch |
| SU1735932A1 (en) * | 1989-10-11 | 1992-05-23 | Matejchenko Vladimir | High-voltage vacuum switch |
| RU2020631C1 (en) * | 1992-04-02 | 1994-09-30 | Малое внедренческое предприятие "Таврида Электрик" | Tel modular series vacuum circuit breaker |
| RU2249874C2 (en) * | 2003-03-26 | 2005-04-10 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Промышленная Группа Тэл Таврида Электрик" | Vacuum switch |
| RU91466U1 (en) * | 2009-09-08 | 2010-02-10 | Виктор Михайлович Бугайчук | HIGH VOLTAGE VACUUM CIRCUIT BREAKER |
| RU2521609C2 (en) * | 2012-11-01 | 2014-07-10 | Открытое акционерное общество "Всероссийский научно-исследовательский проектно-конструкторский и технологический институт электромашиностроения" | Vacuum switch |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU193399U1 (en) * | 2019-06-19 | 2019-10-28 | Акционерное общество "Производственное объединение Элтехника" | Manual shut-off mechanism for high-voltage vacuum circuit breaker |
| CN110556266A (en) * | 2019-08-26 | 2019-12-10 | 浙江巨高电力设备有限公司 | Vacuum circuit breaker on post |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP1805774B1 (en) | Circuit interrupting device with a turnbuckle and weld break assembly | |
| WO2020087797A1 (en) | Non-polarized low-voltage circuit breaker | |
| JP7169373B2 (en) | Disconnecting devices and circuit breakers for interrupting direct current in current paths | |
| US9818562B2 (en) | Switch | |
| US20150014277A1 (en) | Interchangeable switching module and electrical switching apparatus including the same | |
| RU2684175C1 (en) | Three-phase vacuum circuit breaker | |
| US20010017288A1 (en) | Electromagnet and operating mechanism of switch therewith | |
| CN102543602B (en) | Tripping unit of molded shell and tube circuit breaker and circuit breaker with the same | |
| US10269512B2 (en) | Method and device for cutting off an electric current with dynamic magnetic blow-out | |
| KR19990047296A (en) | Multi-circuit automatic breaker for underground line using magnetic actuator | |
| JP4357505B2 (en) | Breaker | |
| RU91466U1 (en) | HIGH VOLTAGE VACUUM CIRCUIT BREAKER | |
| US5877464A (en) | Electric current switching apparatus with dual magnet arc spinning extinguisher | |
| RU100670U1 (en) | HIGH VOLTAGE VACUUM CIRCUIT BREAKER | |
| RU2362230C1 (en) | High-voltage vacuum circuit breaker | |
| KR101565454B1 (en) | Direct current switch and direct current circuit breaker | |
| CN2548249Y (en) | Indoor high-voltage vacuum circuit breaker | |
| CN111430179B (en) | Circuit breaker with separated repulsion mechanism | |
| KR200406796Y1 (en) | Disconnector for gas insulated switchgear | |
| RU197252U1 (en) | Manual shut-off mechanism for high-voltage vacuum circuit breaker drive | |
| KR200413970Y1 (en) | Pole insulation guide of disconnector and earthing switch of gas insulated switchgear | |
| EP2682974A1 (en) | Pushrod assembly for a medium voltage vacuum circuit breaker | |
| RU2521609C2 (en) | Vacuum switch | |
| Chaly et al. | New generation of vacuum circuit breakers with monostable magnetic actuator | |
| GB2218262A (en) | Electric arc interrupter |