RU2752001C1 - Automatic switch - Google Patents

Automatic switch Download PDF

Info

Publication number
RU2752001C1
RU2752001C1 RU2020138021A RU2020138021A RU2752001C1 RU 2752001 C1 RU2752001 C1 RU 2752001C1 RU 2020138021 A RU2020138021 A RU 2020138021A RU 2020138021 A RU2020138021 A RU 2020138021A RU 2752001 C1 RU2752001 C1 RU 2752001C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
release
circuit breaker
electromagnet
switch
circuit
Prior art date
Application number
RU2020138021A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Зайцев Николай Юрьевич
Юрий Михайлович Зайцев
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Чувашский государственный университет имени Ильи Николаевича Ульянова"
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 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Чувашский государственный университет имени Ильи Николаевича Ульянова" filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Чувашский государственный университет имени Ильи Николаевича Ульянова"
Priority to RU2020138021A priority Critical patent/RU2752001C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2752001C1 publication Critical patent/RU2752001C1/en

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H73/00Protective overload circuit-breaking switches in which excess current opens the contacts by automatic release of mechanical energy stored by previous operation of a hand reset mechanism

Abstract

FIELD: electrical engineering.
SUBSTANCE: invention relates to electrical engineering, in particular to circuit breakers. The circuit breaker contains an insulating housing, at least one pole consisting of the main contacts of the switch, movable contacts on the contact holder, rigidly connected to each other, a handle, main springs, arc extinguishing chambers installed in each pole of the switch, an electronic protection system containing: current transformers installed in each pole for AC switches, or magnetic amplifiers for DC, at least one maximum current release, without time delay, electromagnetic drive of the main contacts in the form of a polarized electromagnet with on and off control windings with a common point connecting the beginning of the on and the end of the off windings, which includes a device for manually returning the armature, a lever pivotally mounted on a plastic switch housing, with the possibility of the lever acting on the armature of the electromagnet, an electromagnet control circuit with terminals for connecting to an operational power source, between which a varistor is included, the common point of the control windings of the electromagnet is connected to one of the outputs of the bridge, the beginning of the switching-off winding is connected via an electronic key to another output of the bridge, to which the end of the switching-off winding is also connected via an electronic key, the control input of the electronic key of the switching-off winding is connected via a short pulse generator to the output of the logic element “OR”, each of the inputs of which is connected to the outputs of a minimum voltage decoupler, an independent voltage decoupler, a maximum current decoupler without time delay, the inputs of the time-delayed release device and the time-delayed release device are connected to the output of the current transformer included in the circuit of the main contacts of the switch, the input of the minimum voltage release device is connected to the output of the voltage sensor included between the two circuits of the main contacts of the switch, the input of the independent release device is connected to the operator’s control button.
EFFECT: reduction in the operating effort when performing the operation of manually switching on and off the contacts and simplifying the device.
1 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к электротехнике, в частности к электромеханическим коммутационным аппаратам, и может быть использовано при конструировании автоматических выключателей.The invention relates to electrical engineering, in particular to electromechanical switching devices, and can be used in the design of circuit breakers.

Известны автоматические выключатели, содержащие термобиметаллический расцепитель, электромагнитный расцепитель максимального тока, расцепитель минимального напряжения, независимый расцепитель напряжения, главный рычаг, несущий подвижный контакт, отключающую пружину, рукоятку привода, ломающиеся рычаги, пружину механизма свободного расцепления, контактную пружину главного подвижного контакта, дугогасительные контакты, дугогасительную камеру, компенсатор электродинамических сил дугогасительных контактов, пружину дугогасительного контакта, главные контакты, гибкую токопроводящую связь (Электрические и электронные аппараты: учебник и практикум для академического бакалавриата / под ред. П.А. Курбатова. – М.: Издательство Юрайт, 2017. – 440 с. – Серия: Бакалавр. Академический курс, с. 30).Known circuit breakers containing a thermobimetallic release, an electromagnetic overcurrent release, an undervoltage release, an independent voltage release, a main lever carrying a movable contact, an opening spring, a drive handle, breaking levers, a spring of a free-release mechanism, a contact spring of the main movable contact, arcing contacts , arcing chamber, compensator of electrodynamic forces of arcing contacts, spring of arcing contact, main contacts, flexible conductive connection (Electrical and electronic devices: textbook and workshop for academic bachelor's degree / edited by P.A.Kurbatov. - Moscow: Yurayt Publishing House, 2017 . - 440 p. - Series: Bachelor. Academic course, p. 30).

Этому устройству присущи такие недостатки, как сложная конструкция; высокая трудоемкость изготовления; низкая надежность, сложная кинематика механизма включения/выключения и механизма свободного расцепления, которая снижает надежность устройства и характеризуется значительными усилиями ручного оперирования при включении и выключении автоматического выключателя.This device has such disadvantages as a complex design; high labor intensity of manufacture; low reliability, complex kinematics of the on / off mechanism and the free release mechanism, which reduces the reliability of the device and is characterized by significant manual operating efforts when the circuit breaker is turned on and off.

Наиболее близким аналогом заявленного технического решения является автоматический выключатель (патент на полезную модель RU №182065, H01H 73/00), содержащий изоляционный корпус, состоящий из основания и крышки, в каждом полюсе неподвижные контакты, закрепленные на основании, подвижные контакты на контактодержателях, жестко соединенных между собой на изоляционном валу, установленном с возможностью вращения, кроме того, как минимум, один тип максимального расцепителя тока, механизм свободного расцепления, содержащий рукоятку, главные пружины и систему ломающихся рычагов, соединенную с контактодержателем, связанных с максимальными расцепителями, дугогасительные камеры, установленные в каждом полюсе выключателя и содержащие пластины из электроизоляционного материала и деионную решетку в виде стальных пластин, неподвижный контакт выполнен в виде петли, а каждая дугогасительная камера имеет искрогасительные пластины закрепленные в крышке выключателя перед отверстиями для выхода коммутационных газов в каждом полюсе выключателя, систему электронной защиты: содержащую трансформаторы тока, установленные в каждом полюсе для выключателей переменного тока и магнитные усилители для постоянного тока; блок управления; переключатели уставок; элементы индикации, выведенные на лицевую панель, на которой отображены значения уставок по току, задержек срабатывания и режимы работы защит, при этом лицевая панель закрывается крышкой, выполненной с возможностью визуального обзора элементов, расположенных под крышкой и электронный блок, причем задняя стенка корпуса дополнительно снабжена разъемом для соединения с выключателем, а боковая стенка корпуса снабжена разъемом для внешних цепей исполнительного органа, установленного на выключателе и воздействующего на него, при этом электронный блок, выполнен с обеспечением возможности регулировки уставок и режимов в процессе эксплуатации, обеспечивающий выполнение функций защиты от перегрузки без выдержки времени, с независимой от тока выдержкой времени, с обратноквадратичной зависимой от тока выдержкой времени, с выдержкой времени, обратной 4 степени тока, однофазного короткого замыкания на землю с выдержкой времени и без выдержки времени, междуфазного короткого замыкания с выдержкой времени и без выдержки времени с переключателем на ускоренную защиту от междуфазного короткого замыкания, электронный блок дополнительно содержит световую систему с целью предотвращения аварий, которая состоит из: индикатора кратности тока наиболее нагруженной фазы; сигнализации наличия перегрузки; индикатор причины отключения; передатчик во внешние цепи сигналов причины отключения, логической селективности; дистанционный переключатель характеристик защиты от токов перегрузки.The closest analogue of the claimed technical solution is a circuit breaker (patent for a useful model RU No. 182065, H01H 73/00), containing an insulating body, consisting of a base and a cover, in each pole fixed contacts fixed on the base, movable contacts on contact holders, rigidly connected to each other on an insulating shaft, installed with the possibility of rotation, in addition, at least one type of overcurrent release, a free-release mechanism containing a handle, main springs and a system of breaking levers connected to a contact holder associated with overcurrent releases, arcing chambers, installed in each pole of the switch and containing plates made of electrical insulating material and a deionic grid in the form of steel plates, the fixed contact is made in the form of a loop, and each arc extinguishing chamber has spark extinguishing plates fixed in the cover of the switch in front of the openings for the output of the switching gases in each pole of the circuit breaker, an electronic protection system: containing current transformers installed in each pole for alternating current circuit breakers and magnetic amplifiers for direct current; Control block; setpoint switches; indication elements displayed on the front panel, on which the values of current settings, response delays and protection modes are displayed, while the front panel is closed with a lid made with the ability to visually view the elements located under the lid and the electronic unit, and the rear wall of the case is additionally equipped a connector for connection with the switch, and the side wall of the case is equipped with a connector for external circuits of the actuator installed on the switch and acting on it, while the electronic unit is made with the possibility of adjusting the settings and modes during operation, ensuring the performance of overload protection functions without time delays, with a current-independent time delay, with an inverse-square current-dependent time delay, with a time delay, inverse 4 degrees of current, a single-phase earth fault with a time delay and without a time delay, a phase-to-phase short circuit with a time delay without time delay with a switch for accelerated protection against phase-to-phase short circuit, the electronic unit additionally contains a light system to prevent accidents, which consists of: indicator of the current ratio of the most loaded phase; overload signaling; indicator of the reason for the shutdown; transmitter to external signal circuits of the disconnection reason, logical selectivity; remote switch for overcurrent protection characteristics.

Основными недостатками наиболее близкого аналога являются значительные усилия ручного оперирования при включении и выключении, иногда превосходящие возможности среднестатистического оператора, обусловленные необходимостью преодоления усилия главных пружин, которое определяется величиной тока, коммутируемого главными контактами автоматического выключателя, а также сложная конструкция электронных расцепителей, обусловленная наличием электромагнитных исполнительных элементов на каждый расцепитель, снижающим показатели надежности автоматического выключателя.The main disadvantages of the closest analogue are significant efforts of manual operation when switching on and off, sometimes exceeding the capabilities of the average operator, due to the need to overcome the force of the main springs, which is determined by the magnitude of the current switched by the main contacts of the circuit breaker, as well as the complex design of electronic releases due to the presence of electromagnetic actuators. elements for each release, reducing the reliability indicators of the circuit breaker.

Задачей изобретения является создание более простой в изготовлении и эксплуатации конструкции автоматического выключателя с оптимальными условиями оперирования при выполнении операции ручного включения и отключения контактов и упрощение устройства.The objective of the invention is to create a simpler in manufacture and operation of the design of the circuit breaker with optimal operating conditions when performing the operation of manual opening and closing of contacts and simplification of the device.

Техническим результатом заявляемого изобретения является снижение усилия оперирования при выполнении операции ручного включения и отключения контактов и упрощение устройства за счет исключения сложных механических устройств из конструкции автоматического выключателя. The technical result of the claimed invention is to reduce the operating effort when performing the operation of manually turning on and off the contacts and simplifying the device by eliminating complex mechanical devices from the design of the circuit breaker.

Этот технический результат достигается тем, что в автоматическом выключателе содержащем, изоляционный корпус, , по меньшей мере, один полюс, состоящий из главных контактов выключателя, подвижные контакты на контактодержателе, жестко соединенные между собой, содержащий рукоятку, главные пружины, дугогасительные камеры, установленные в каждом полюсе выключателя, систему электронной защиты: содержащую трансформаторы тока, установленные в каждом полюсе для выключателей переменного тока или магнитные усилители для постоянного тока, как минимум, один максимальный расцепитель тока, без выдержки времени В СООТВЕТСТВИИ С ИЗОБРЕТЕНИЕМ выключатель содержит электромагнитный привод главных контактов в виде поляризованного электромагнита с включающей и отключающей управляющими обмотками с общей точкой, объединяющей начало включающей и конец выключающей обмоток, в состав которого входит устройство ручного возврата якоря, а также рычаг, шарнирно установленный на пластмассовом корпусе выключателя, с возможностью воздействия рычага на якорь электромагнита для его перемещения из начального положения в конечное, при выполнении операции ручного включения автоматического выключателя, а также схему управления электромагнитом с клеммами для подключения к источнику оперативного питания, между которыми включены варистор, входы выпрямительного моста, к выходам которого подключены варистор и блок преобразования напряжения оперативного питания в напряжение питания электронных блоков системы защиты, причем, общая точка обмоток управления элетромагнита подключена к одному из выходов моста, при этом начало выключающей обмотки через электронный ключ подключено к другому выходу моста, к которому также через элетронный ключ подключен конец выключающей обмотки, управляющий вход электронного ключа выключающей обмотки через формирователь коротких импульсов подключен к выходу логического элемента "ИЛИ", каждый из входов которого соединены с выходами расцепителя минимального напряжения, независимого расцепителя напряжения, максимально токового расцепителя без выдержки времени, макимального токового расцепителя с зависимой выдержкой времени, причем, вход расцепителя с выдержкой времени и расцепителя без выдержки времени сединены с выходом трансформатора тока, включенного в цепь главных контактов выключателя, при этом вход расцепителя минимального напряжения подключен к выходу датчика напряжения, включенного между двумя цепями главных контактов выключателя, вход независимого расцепителя соединен с кнопкой управления оператора.This technical result is achieved by the fact that in a circuit breaker containing an insulating body, at least one pole, consisting of the main contacts of the circuit breaker, movable contacts on a contact holder, rigidly connected to each other, containing a handle, main springs, arcing chambers installed in each pole of the circuit breaker, an electronic protection system: containing current transformers installed in each pole for alternating current circuit breakers or magnetic amplifiers for direct current, at least one overcurrent release, instantaneous ACCORDING TO THE INVENTION, the circuit breaker contains an electromagnetic drive of the main contacts in the form a polarized electromagnet with making and breaking control windings with a common point, uniting the beginning of the making and the end of the breaking windings, which includes a manual armature return device, as well as a lever pivotally mounted on the plastic case of the switch, with the ability of the lever to act on the armature of the electromagnet to move it from the initial position to the final one, when performing the operation of manually closing the circuit breaker, as well as the electromagnet control circuit with terminals for connecting to the auxiliary power source, between which the varistor is connected, the inputs of the rectifier bridge, to the outputs of which are connected a varistor and a unit for converting the operating supply voltage into the supply voltage of the electronic units of the protection system, moreover, the common point of the control windings of the electromagnet is connected to one of the outputs of the bridge, while the beginning of the shutdown winding is connected through an electronic key to another output of the bridge, to which it is also connected via an electronic key the end of the opening winding, the control input of the electronic key of the opening winding through the short pulse generator is connected to the output of the logical element "OR", each of the inputs of which is connected to the outputs of the undervoltage release, independent release voltage supply, instantaneous overcurrent release, IDMT overcurrent release, whereby the input of the timed release and the instantaneous release are connected to the output of the current transformer connected to the circuit of the main contacts of the circuit breaker, while the input of the undervoltage release is connected to the output of the voltage sensor connected between the two circuits of the main contacts of the circuit breaker, the input of the shunt release is connected to the operator control button.

Отличительной особенностью данного технического решения является то, что выключатель содержит электромагнитный привод главных контактов в виде поляризованного электромагнита с включающей и отключающей управляющими обмотками с общей точкой, объединяющей начало включающей и конец выключающей обмоток, в состав которого входит устройство ручного возврата якоря, а также рычаг, шарнирно установленный на пластмассовом корпусе выключателя, с возможностью воздействия рычага на якорь электромагнита для его перемещения из начального положения в конечное, при выполнении операции ручного включения автоматического выключателя, а также схему управления электромагнитом с клеммами для подключения к источнику оперативного питания, между которыми включены варистор, входы выпрямительного моста, к выходам которого подключены варистор и блок преобразования напряжения оперативного питания в напряжение питания электронных блоков системы защиты, причем, общая точка обмоток управления элетромагнита подключена к одному из выходов моста, при этом начало выключающей обмотки через электронный ключ подключено к другому выходу моста, к которому также через элетронный ключ подключен конец выключающей обмотки, управляющий вход электронного ключа выключающей обмотки через формирователь которотких импульсов подключен к выходу логического элемента "ИЛИ", каждый из входов которого соединены с выходами расцепителя минимального напряжения, независимого расцепителя напряжения, максимально токового расцепителя без выдержки времени, макимального токового расцепителя с зависимой выдержкой времени, причем, вход расцепителя с выдержкой времени и расцепителя без выдержки времени сединены с выходом трансформатора тока, включенного в цепь главных контактов выключателя, при этом вход расцепителя минимального напряжения подключен к выходу датчика напряжения, включенного между двумя цепями главных контактов выключателя, вход независимого расцепителя соединен с кнопкой управления оператора.A distinctive feature of this technical solution is that the switch contains an electromagnetic drive of the main contacts in the form of a polarized electromagnet with turning on and off control windings with a common point that unites the beginning of the turning on and the end of the turning off windings, which includes a manual armature return device, as well as a lever, hingedly mounted on the plastic case of the switch, with the possibility of the lever acting on the armature of the electromagnet to move it from the initial position to the final position, when performing the operation of manually closing the circuit breaker, as well as the electromagnet control circuit with terminals for connecting to the auxiliary power source, between which the varistor is connected, the inputs of the rectifier bridge, to the outputs of which the varistor and the unit for converting the auxiliary supply voltage into the supply voltage of the electronic units of the protection system are connected, moreover, the common point of the control windings of the electromagnet is connected to one of the outputs of the bridge, while the beginning of the switching-off winding is connected through an electronic switch to another output of the bridge, to which the end of the switching-off winding is also connected through an electronic switch, the control input of the electronic switch of the switching-off winding is connected to the output of the logical element "OR" through a generator of short pulses, each of the inputs of which are connected to the outputs of the undervoltage release, the shunt release, the overcurrent release without time delay, the overcurrent release with IDMT, and the input of the release with time delay and the release without time delay are connected to the output of the current transformer included in the circuit of the main contacts of the circuit breaker, while the input of the undervoltage release is connected to the output of the voltage sensor connected between the two circuits of the main contacts of the circuit breaker, the input of the shunt release is connected to the operator control button.

Из уровня техники неизвестно устройство автоматического выключателя, обладающего совокупностью признаков заявляемого технического решения. Поэтому можно сделать вывод, что техническое решение обладает новизной.From the prior art, the device of a circuit breaker is unknown, which has a set of features of the proposed technical solution. Therefore, we can conclude that the technical solution has novelty.

Из уровня техники также неизвестна совокупность заявленных отличительных признаков, использование которых в каких-либо технических решениях имело бы такое же влияние на технический результат, как и указанный в описании заявленного технического решения. Поэтому можно сделать вывод, что техническое решение соответствует критерию изобретательский уровень.The state of the art also does not know the totality of the claimed distinctive features, the use of which in any technical solutions would have the same effect on the technical result as indicated in the description of the claimed technical solution. Therefore, we can conclude that the technical solution meets the inventive step criterion.

Сущность изобретения поясняется чертежами.The essence of the invention is illustrated by drawings.

На фиг. 1 изображен автоматический выключатель в пластмассовом корпусе.FIG. 1 shows a circuit breaker in a plastic case.

На фиг 2 изображен поляризованный электромагнит с устройством ручного возврата выключателя.Figure 2 shows a polarized electromagnet with a manual reset device for the switch.

На фиг. 3 изображена блок-схема системы управления и защиты выключателя. FIG. 3 shows a block diagram of the circuit breaker control and protection system.

Заявляемый автоматический выключатель содержит магнитопроводы 16, 17 поляризованного электромагнита 1 с размещенными на нем обмотками управления включающей 14 и выключающей 15, якорь 2, прикрепленный к траверсе 8 с возвратными пружинами (на чертеже не показаны), панель управления 3 в виде блока печатного монтажа системы защиты и управления, представленной на рис.3, пластмассовый корпус 4 с крышкой 5, пластину 6, соединенную с якорем, через которую передается усилие на траверсу 8 для замыкания главных контактов (контакты вакуумных камер), устройство ручного возврата 7. Корпус 4, закреплен винтами к основанию 9, в котором размещены главные контакты 34, 35 с траверсой 8, рычаг 10, с помощью шарнира 11 установленный на корпусе 4.The inventive circuit breaker contains magnetic circuits 16, 17 of a polarized electromagnet 1 with control windings placed on it, turning on 14 and turning off 15, an armature 2 attached to a traverse 8 with return springs (not shown in the drawing), a control panel 3 in the form of a printed wiring block of the protection system and control, shown in Fig. 3, plastic case 4 with a cover 5, plate 6, connected to the armature, through which force is transmitted to the traverse 8 to close the main contacts (contacts of the vacuum chambers), a manual reset device 7. Case 4, fixed with screws to the base 9, in which the main contacts 34, 35 with the traverse 8 are located, the lever 10, with the help of the hinge 11 mounted on the housing 4.

Все элементы электрической схемы системы управления и защиты приведены на рис.3. На схеме изображены главные контакты 34 и 35, трансформатор тока (или магнитный усилитель для выключателя постоянного тока) 19, датчик напряжения 20, формирователь коротких импульсов 29 и 30, электронные ключи 26 и 27, логический элемент "ИЛИ" 25, электронный расцепитель минимального напряжения 21, независимый электронный расцепитель напряжения 22, электронный расцепитель максимального тока без выдержки времени 23, электронный расцепитель максимального тока с зависимой выдержкой времени 24, блок преобразования напряжения оперативного питания в напряжение питания электронных блоков системы защиты 28 с выходами х1, х2 для подключения к одноименным входам электронных элементов схемы -на схеме соединения не показаны, варисторы для защиты схемы от перенапряжений 31 и 33, выпрямительный мост 32, клеммы 36, 37 для подключения к источнику оперативного питания.All elements of the electrical circuit of the control and protection system are shown in Fig. 3. The diagram shows the main contacts 34 and 35, a current transformer (or a magnetic amplifier for a DC switch) 19, a voltage sensor 20, a short pulse generator 29 and 30, electronic keys 26 and 27, an OR logic element 25, an electronic undervoltage release 21, an independent electronic voltage release 22, an electronic overcurrent release without a time delay 23, an electronic overcurrent release with an ID time delay 24, a unit for converting the auxiliary supply voltage into the supply voltage of the electronic units of the protection system 28 with outputs x 1, x 2 for connection to to the same inputs of electronic elements of the circuit - not shown in the connection diagram, varistors 31 and 33 to protect the circuit against overvoltage, a rectifier bridge 32, terminals 36, 37 for connecting to an auxiliary power supply.

Автоматические выключатели предназначены для нечастых включений и выключений нагрузки вручную и защиты нагрузки от ненормальных режимов, таких как, превышение тока нагрузки над номинальным значением и понижение напряжения на нагрузке ниже допустимого предела.The circuit breakers are designed for infrequent manual switching on and off of the load and for protecting the load from abnormal modes, such as exceeding the load current over the rated value and lowering the voltage on the load below the permissible limit.

Ниже рассматривается работа автоматического выключателя в рабочих режимах в соответствии с его функциональным значением. Below is considered the operation of the circuit breaker in operating modes in accordance with its functional value.

Включение автоматического выключателя осуществляется переводом рычага 10 вручную из нижнего положения в верхнее положение. При этом рычаг 10 воздействует на якорь 2 поляризованного электромагнита, переводя его из начального нижнего положения в конечное верхнее положение. Якорь 2 электромагнита воздействует через пластину 6 на траверсу 8 и его перевод из начального нижнего положения в конечное верхнее положение, приводит к замыканию главных контактов 34, 35. Переводу якоря 2 из начального положения в конечное положение способствует постоянный магнит 18, входящий в состав поляризованного электромагнита 1. Постоянный магнит возбуждает магнитный поток в системе, который создает усилие притяжения якоря, способствующее снижению усилия ручного оперирования. В результате при включении происходит снижение необходимого усилия оперирования. После перехода якоря 2, под действием усилия оперирования, в конечное положение главные контакты замыкаются. В дальнейшем удержание контактов в замкнутом состоянии обеспечивается магнитным потоком постоянного магнита.. При этом отсутствует потребление мощности электромагнитом от сети. Включение автоматического выключателя также быть произведено кнопкой оператора посредством воздействия через формирователь коротких импульсов 29 и электронный ключ 26 на включающую обмотку 14.The circuit breaker is turned on by moving the lever 10 manually from the lower position to the upper position. In this case, the lever 10 acts on the armature 2 of the polarized electromagnet, moving it from the initial lower position to the final upper position. The armature 2 of the electromagnet acts through the plate 6 on the traverse 8 and its transfer from the initial lower position to the final upper position, leads to the closure of the main contacts 34, 35. The transfer of the armature 2 from the initial position to the final position is facilitated by the permanent magnet 18, which is part of the polarized electromagnet 1. The permanent magnet induces a magnetic flux in the system, which creates an armature pulling force, which helps to reduce the manual operating effort. As a result, when switched on, the required operating effort is reduced. After the transition of the armature 2, under the action of the operating force, the main contacts close to the end position. In the future, the retention of the contacts in the closed state is provided by the magnetic flux of a permanent magnet. There is no power consumption by the electromagnet from the network. The circuit breaker can also be turned on by the operator's button by acting through the short pulse generator 29 and the electronic key 26 on the switching winding 14.

Ручной возврат автоматического выключателя обеспечивается устройством ручного возврата поляризованного электромагнита 7, например, как это представлено в описании к патенту RU №2310941 (абз.15 описания, поз. 7, 12, 13, 15 на фиг. 1 чертежа ) или в описании к патенту RU №2704021 - поворотом ручки управления с последующим ее возвратом в исходное состояние после перехода якоря электромагнита из конечного положения в начальное.Manual return of the circuit breaker is provided by a device for manual return of the polarized electromagnet 7, for example, as presented in the description of the patent RU No. 2310941 (paragraph 15 of the description, pos. 7, 12, 13, 15 in Fig. 1 of the drawing) or in the description of the patent RU No. 2704021 - by turning the control knob with its subsequent return to its original state after the transition of the armature of the electromagnet from the end position to the initial position.

Работа автоматического выключателя при ненормальных режимах происходит следующим образом.The operation of the circuit breaker in abnormal conditions is as follows.

До появления какого-либо ненормального режима автоматический выключатель был переведен во включенное состояние описанными выше приемами. Заявляемый автоматический выключатель позволяет осуществлять комплексную защиту нагрузки от понижения напряжения ниже определенного уровня, коротких замыканий и перегрузок. Комплексная защита осуществляется электронными или микропроцессорными расцепителями, соответственно обозначенными на схеме 21, 22, 23, 24 (фиг. 3). На появление любого первого во времени ненормального режима реагирует трансформатор или датчик, в результате чего появляется логический сигнал на выходе соответствующего расцепителя, связанного с трансформатором или датчиком. Этот сигнал поступает на соответствующий вход логического элемента "ИЛИ", после чего появляется сигнал на его выходе х4. Этот сигнал через формирователь коротких импульсов 30 подается на вход х 6 электронного ключа 27 выключающей обмотки 15, подключая на короткое время (время длительности короткого импульса, равного времени возврата якоря 2 поляризованного электромагнита) выключающую обмотку 15 к источнику питания, при этом происходит возврат якоря 2 электромагнита в исходное положение и отключение главных контактов.Before any abnormal condition occurred, the circuit breaker was turned on by the methods described above. The claimed circuit breaker allows for comprehensive protection of the load against voltage drop below a certain level, short circuits and overloads. Complex protection is carried out by electronic or microprocessor-based releases, respectively designated in the diagram 21, 22, 23, 24 (Fig. 3). The transformer or sensor reacts to the appearance of any first in time abnormal mode, as a result of which a logic signal appears at the output of the corresponding release associated with the transformer or sensor. This signal is fed to the corresponding input of the logical element "OR", after which a signal appears at its output x 4 . This signal is fed through the short pulse generator 30 to the input x 6 of the electronic switch 27 of the switching off winding 15, connecting for a short time (the time of the short pulse duration equal to the return time of the armature 2 of the polarized electromagnet) the switching off winding 15 to the power source, while the armature 2 returns the electromagnet to its original position and disconnection of the main contacts.

Включение автоматического выключателя может также осуществляться посредством подачи на управляющий вход х3 электронного ключа 26 в цепи включающей обмотки 14 управляющего сигнала от формирвателя коротких импульсов 29, связанного с элементом включения 38 оператора в цепи включающей обмотки 14 поляризованного электромагнита через формирователь коротких импульсов 29, связанный с элементом включения 38 оператора. Отключение также может производиться оператором через независимый электронный расцепитель напряжения 22 путем подачи сигнала на вход х5 независимого расцепителя напряжения от элемента включения 39 оператора.The circuit breaker can also be turned on by supplying the control input x 3 of the electronic key 26 in the circuit of the switching winding 14 with a control signal from the short pulse generator 29 connected with the operator switching element 38 in the circuit of the switching winding 14 of the polarized electromagnet through the short pulse generator 29 connected with element of inclusion 38 of the operator. Disconnection can also be performed by the operator through the shunt electronic voltage release 22 by applying a signal to the input x 5 of the shunt release from the operator's closing element 39.

В результате такой совокупности конструктивных элементов устройство автоматического выключателя более удобно в работе, имеет простую и надежную конструкцию.As a result of such a combination of structural elements, the circuit breaker device is more convenient in operation, has a simple and reliable design.

Claims (1)

Автоматический выключатель содержащий, изоляционный корпус, состоящий из основания и крышки, по меньшей мере, один полюс, состоящий из главных контактов выключателя, подвижные контакты на контактодержателях, жестко соединенные между собой, содержащий рукоятку, главные пружины, дугогасительные камеры, установленные в каждом полюсе выключателя, систему электронной защиты, содержащую: трансформаторы тока, установленные в каждом полюсе для выключателей переменного тока, или магнитные усилители для постоянного тока, как минимум один максимальный расцепитель тока, без выдержки времени, отличающийся тем, что выключатель содержит электромагнитный привод главных контактов в виде поляризованного электромагнита с включающими и отключающими управляющими обмотками с общей точкой, объединяющей начало включающей и конец выключающей обмоток, в состав которого входит устройство ручного возврата якоря, рычаг, шарнирно установленный на пластмассовом корпусе выключателя, с возможностью воздействия рычага на якорь электромагнита для его перемещения из начального положения в конечное, при выполнении операции ручного включения автоматического выключателя, а также схема управления электромагнитом с клеммами для подключения к источнику оперативного питания, между которыми включены варистор, входы выпрямительного моста, к выходам которого подключены варистор и блок преобразования напряжения оперативного питания в напряжение питания электронных блоков системы защиты, причем общая точка обмоток управления элетромагнита подключена к одному из выходов моста, при этом начало выключающей обмотки через электронный ключ подключено к другому выходу моста, к которому также через электронный ключ подключен конец выключающей обмотки, управляющий вход электронного ключа выключающей обмотки через формирователь коротких импульсов подключен к выходу логического элемента "ИЛИ", каждый из входов которого соединен с выходами расцепителя минимального напряжения, независимого расцепителя напряжения, максимального токового расцепителя без выдержки времени, макимального токового расцепителя с зависимой выдержкой времени, причем входы расцепителя с выдержкой времени и расцепителя без выдержки времени сединены с выходом трансформатора тока, включенного в цепь главных контактов выключателя, при этом вход расцепителя минимального напряжения подключен к выходу датчика напряжения, включенного между двумя цепями главных контактов выключателя, вход независимого расцепителя соединен с кнопкой управления оператора.A circuit breaker containing an insulating body, consisting of a base and a cover, at least one pole, consisting of the main contacts of the circuit breaker, movable contacts on contact holders, rigidly connected to each other, containing a handle, main springs, arcing chambers installed in each pole of the circuit breaker , an electronic protection system containing: current transformers installed in each pole for AC circuit breakers, or magnetic amplifiers for direct current, at least one overcurrent release, instantaneous, characterized in that the circuit breaker contains an electromagnetic drive of the main contacts in the form of a polarized an electromagnet with turn-on and turn-off control windings with a common point that unites the beginning of the turn-on and the end of the turn-off windings, which includes a manual armature return device, a lever pivotally mounted on the plastic case of the switch, with the possibility of lever action on the armature of the electromagnet to move it from the initial position to the final one, when performing the operation of manually closing the circuit breaker, as well as the control circuit of the electromagnet with terminals for connecting to the auxiliary power supply, between which the varistor is connected, the inputs of the rectifier bridge, to the outputs of which the varistor and the unit are connected converting the operating supply voltage into the supply voltage of the electronic units of the protection system, moreover, the common point of the control windings of the electromagnet is connected to one of the outputs of the bridge, while the beginning of the switching off winding is connected through the electronic switch to the other output of the bridge, to which the end of the switching off winding is also connected through the electronic switch, the control input of the electronic key of the breaking winding through the short pulse generator is connected to the output of the "OR" logic element, each of the inputs of which is connected to the outputs of the undervoltage release, the undervoltage shunt release, the maximum about an instantaneous overcurrent release, an IDMT undercurrent release, where the inputs of the time-delayed release and the instantaneous release are connected to the output of the current transformer connected to the circuit of the main contacts of the circuit breaker, while the input of the undervoltage release is connected to the output of the voltage sensor connected between the two circuits of the main contacts of the circuit breaker, the input of the shunt release is connected to the operator's control button.
RU2020138021A 2020-11-20 2020-11-20 Automatic switch RU2752001C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020138021A RU2752001C1 (en) 2020-11-20 2020-11-20 Automatic switch

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020138021A RU2752001C1 (en) 2020-11-20 2020-11-20 Automatic switch

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2752001C1 true RU2752001C1 (en) 2021-07-21

Family

ID=76989539

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2020138021A RU2752001C1 (en) 2020-11-20 2020-11-20 Automatic switch

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2752001C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU216035U1 (en) * 2022-11-25 2023-01-13 Общество с ограниченной ответственностью "МФК ТЕХЭНЕРГО" DEVICE FOR REMOTE ON/OFF OF POWER ELECTRIC CIRCUITS

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0441722A1 (en) * 1990-02-08 1991-08-14 Merlin Gerin Disconnectable surge arrestor for low voltage power distribution network
RU2020631C1 (en) * 1992-04-02 1994-09-30 Малое внедренческое предприятие "Таврида Электрик" Tel modular series vacuum circuit breaker
DE19619835A1 (en) * 1996-05-17 1997-11-20 E I B S A Electrical switch with a magnetic drive
RU2136074C1 (en) * 1996-09-30 1999-08-27 Акционерное общество закрытого типа "Контактор" Automatic switch
US6020567A (en) * 1997-03-25 2000-02-01 Kabushiki Kaisha Toshiba Operation apparatus of circuit breaker
RU2214640C2 (en) * 2000-07-11 2003-10-20 Роман Иванович Мельник Electromagnetic operating mechanism of vacuum switch
RU2310941C1 (en) * 2006-05-24 2007-11-20 Федеральное государственное унитарное предприятие "НПП "Контакт" Electromagnetic operating mechanism for high-voltage vacuum circuit breaker
RU182065U1 (en) * 2018-04-25 2018-08-02 Акционерное общество "Контактор" AUTOMATIC SWITCH
RU2704021C1 (en) * 2019-03-14 2019-10-23 Акционерное общество "Чебоксарский электроаппаратный завод" Polarized electromagnet

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0441722A1 (en) * 1990-02-08 1991-08-14 Merlin Gerin Disconnectable surge arrestor for low voltage power distribution network
RU2020631C1 (en) * 1992-04-02 1994-09-30 Малое внедренческое предприятие "Таврида Электрик" Tel modular series vacuum circuit breaker
DE19619835A1 (en) * 1996-05-17 1997-11-20 E I B S A Electrical switch with a magnetic drive
RU2136074C1 (en) * 1996-09-30 1999-08-27 Акционерное общество закрытого типа "Контактор" Automatic switch
US6020567A (en) * 1997-03-25 2000-02-01 Kabushiki Kaisha Toshiba Operation apparatus of circuit breaker
RU2214640C2 (en) * 2000-07-11 2003-10-20 Роман Иванович Мельник Electromagnetic operating mechanism of vacuum switch
RU2310941C1 (en) * 2006-05-24 2007-11-20 Федеральное государственное унитарное предприятие "НПП "Контакт" Electromagnetic operating mechanism for high-voltage vacuum circuit breaker
RU182065U1 (en) * 2018-04-25 2018-08-02 Акционерное общество "Контактор" AUTOMATIC SWITCH
RU2704021C1 (en) * 2019-03-14 2019-10-23 Акционерное общество "Чебоксарский электроаппаратный завод" Polarized electromagnet

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU216035U1 (en) * 2022-11-25 2023-01-13 Общество с ограниченной ответственностью "МФК ТЕХЭНЕРГО" DEVICE FOR REMOTE ON/OFF OF POWER ELECTRIC CIRCUITS

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4025883A (en) Modular integral motor controller
RU2251755C2 (en) Circuit contact maker-breaker
US4531172A (en) Electric circuit breaker with a remote controlled static switch
CA2024645A1 (en) Ultra high-speed circuit breaker with galvanic isolation
IE56993B1 (en) Circuit breaker operable as a switch
CA2823281C (en) Trip unit providing remote electrical signal to remotely indicate that an arc reduction maintenance mode is remotely enabled, and electrical switching apparatus including the same
US6061217A (en) Electrical switching apparatus employing twice-energized trip actuator
AU2004201318B2 (en) Circuit breaker mechanism including mechanism for breaking tack weld
CA2437111C (en) Circuit breaker
KR950013425B1 (en) Circuit breaker with trip delary magnetic circuit
US6469600B1 (en) Remote control circuit breaker with a by-pass lead
US4025821A (en) Circuit breaker with improved trip means having a high rating shunt trip
CN201298515Y (en) Overload protection electronic miniature current leakage breaker
RU2752001C1 (en) Automatic switch
US6441709B2 (en) Device for short-circuit protection
JPS61237326A (en) Breaker
US6728087B1 (en) Method and apparatus for remotely actuating a circuit protection device
US2289182A (en) High-speed direct-current circuit breaker
JP2603140B2 (en) Selective shutoff method
US3454831A (en) Quick-opening,low cost,current limiting circuit breaker
SU760230A1 (en) Automatic switch
WO2023227251A1 (en) Switching arrangement with a current sensitive latched switching contact and a second non-latched switching contact
SU1304127A1 (en) Device for remote disconnection of circuit breaker
JPS6276117A (en) Tripping device for circuit breaker
SU1334249A1 (en) Device for maximum current protection on sectionalized switches of substantions and mains

Legal Events

Date Code Title Description
PC41 Official registration of the transfer of exclusive right

Effective date: 20220329