RU89764U1

RU89764U1 - AUTOMATIC FAST SWITCH

Info

Publication number: RU89764U1
Application number: RU2009132870/22U
Authority: RU
Inventors: Эльхан Шахбаба оглы Мурадов; Сергей Игоревич Марценюк
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Технос"
Priority date: 2009-08-31
Filing date: 2009-08-31
Publication date: 2009-12-10

Abstract

Выключатель автоматический быстродействующий, содержащий контактную систему из подвижного, неподвижного и дугогасительного контакта, главный электромагнит с главным якорем, магнитопроводом и катушкой управления, электромагнит свободного расцепления с магнитопроводом, якорем и упором свободного расцепления, устройство магнитного дутья с первым и вторым П-образными магнитопроводами и катушкой магнитного дутья, дугогасительное устройство и приводную тягу с пружиной контактного нажатия и ограничителями, отличающийся тем, что дугогасительный контакт закреплен в отверстии подвижного контакта с возможностью прямоходового движения вдоль этого отверстия, а первый П-образный магнитопровод смещен относительно второго П-образного магнитопровода и расположен на меньшем расстоянии до подвижного контакта, кроме того, в конструкцию выключателя встроено реле дифференциально-шунтовое.A quick-action circuit breaker containing a contact system of movable, fixed and arcing contact, a main electromagnet with a main armature, a magnetic circuit and a control coil, a free-release electromagnet with a magnetic circuit, an anchor and a free-release stop, a magnetic blast device with first and second U-shaped magnetic circuits and a magnetic blast coil, an arcing device and a drive rod with a contact pressing spring and limiters, characterized in that the arc Tel'nykh contact is fixed in an opening of the movable contact with the possibility of a forward movement along this opening, and the first U-shaped magnetic core is offset relative to the second U-shaped core and is located at a smaller distance to the movable contact, in addition, in the switch structure integrated differential relay shunt.

Description

Полезная модель относится к электротехнике, а именно к защитной коммутационной аппаратуре, и может применяться для защиты от перегрузок и токов короткого замыкания электроустановок и линий постоянного тока.The utility model relates to electrical engineering, namely to protective switching equipment, and can be used to protect against overloads and short circuit currents of electrical installations and direct current lines.

Выключатели автоматические быстродействующие, удерживающиеся во включенном положении за счет магнитного потока, создаваемого током катушки управления, и отключающиеся при уменьшении указанного магнитного потока, известны из следующих источников:High-speed automatic switches that are held in the on position due to the magnetic flux created by the current of the control coil, and tripped when this magnetic flux decreases, are known from the following sources:

1. Голубев А.И. Быстродействующие автоматические выключатели, М. - Л., издательство «Энергия», 1964 г., стр.42-47;1. Golubev A.I. High-Speed Circuit Breakers, M. - L., Energia Publishing House, 1964, pp. 42-47;

2. Силовое оборудование тяговых подстанций железных дорог (сборник справочных материалов). ОАО «Российские железные дороги», филиал «Проектно-конструкторское бюро по электрификации железных дорог». - М., «ТРАНСИЗДАТ», 2004 г., стр.238-242;2. Power equipment of traction substations of railways (collection of reference materials). JSC Russian Railways, a branch of the Design Bureau for Electrification of Railways. - M., “TRANSIZDAT”, 2004, pp. 238-242;

3. Патент RU №33261 на изобретение, Н01Н 77/00, 2003;3. Patent RU No. 333261 for the invention, H01H 77/00, 2003;

4. Патент RU №2296386 на изобретение, Н01Н 77/00, 2005;4. Patent RU No. 2296386 for the invention, H01H 77/00, 2005;

5. Патент RU №2321095 на изобретение, Н01Н 77/06, 2006;5. Patent RU No. 2321095 for the invention, H01H 77/06, 2006;

6. Патент RU №2329559 на изобретение, Н01Н 77/00, 2006.6. Patent RU No. 23239559 for the invention, H01H 77/00, 2006.

Наиболее близким аналогом может служить выключатель по второму источнику.The closest analogue can be a switch for the second source.

Этот выключатель содержит раму, подвижный, неподвижный и дугогасительный контакты, электромагнитный привод с магнитопроводом, катушкой, главным якорем и якорем свободного расцепления. Главный якорь связан через пружину и изоляционную тягу с подвижным контактом. Неподвижный контакт соединен с блоком магнитного дутья, состоящего из П-образного магнитопровода и катушки магнитного дутья. На тяге закреплена пружина контактного нажатия. Выключатель снабжен дугогасительным устройством и реле дифференциальным-шунтовым.This switch contains a frame, movable, fixed and arcing contacts, an electromagnetic drive with a magnetic circuit, coil, main armature and free trip armature. The main anchor is connected through a spring and insulating rod with a movable contact. The fixed contact is connected to a magnetic blast unit, consisting of a U-shaped magnetic circuit and a magnetic blast coil. The contact spring is fixed to the link. The switch is equipped with an arcing device and a differential-shunt relay.

Для включения выключателя на катушку подается включающий ток, при этом оба якоря (главный якорь и якорь свободного расцепления) притягиваются к магнитопроводу, не давая сомкнуться контактам (предвключенное положение). При уменьшении включающего тока катушки до удерживающего якорь свободного расцепления не может удерживаться в притянутом к магнитопроводу положении и отпадает. Контакты выключателя замыкаются.To turn on the switch, a switching current is supplied to the coil, while both anchors (main armature and free trip armature) are attracted to the magnetic circuit, preventing the contacts from closing (upstream position). With a decrease in the switching current of the coil to the arm holding the free trip, it cannot be held in the position drawn to the magnetic circuit and disappears. The switch contacts close.

При аварийном отключении по сигналу с реле дифференциального-шунтового ток в катушке прекращается. Главный якорь отпадает от магнитопровода под действием усилий пружины контактного нажатия (она же отключающая пружина) и подвижный контакт размыкается с неподвижным контактом. Дуга образовавшаяся на контактах под действием магнитного дутья затягивается в дугогасительную камеру и гаснет.In the event of an emergency shutdown, the signal from the differential-shunt relay in the coil stops. The main armature falls away from the magnetic circuit under the action of the efforts of the contact pressing spring (it is also the breaking spring) and the movable contact opens with a fixed contact. The arc formed at the contacts under the influence of magnetic blast is drawn into the arcing chamber and goes out.

Недостатком этой конструкции является наличие реле дифференциального-шунтового, как отдельного устройства, для установки которого требуется дополнительное рабочее пространство. Другим недостатком конструкции является замедление скорости движения электрической дуги в завершающий момент отключения аварийного тока, так как дугогасительный контакт совершает движение по траектории дуги (непрямолинейное движение), что увеличивает длительность горения дуги на дугогасительных контактах и снижает надежность работы коммутационного аппарата. Кроме того, по мере затягивания дуги в камеру действие магнитного дутья ослабевает, что также тормозит процесс гашения дуги.The disadvantage of this design is the presence of a differential-shunt relay as a separate device, the installation of which requires additional workspace. Another design drawback is the slowing down of the speed of the electric arc at the final moment of switching off the emergency current, since the arcing contact moves along the arc path (indirect movement), which increases the duration of arc burning at the arcing contacts and reduces the reliability of the switching device. In addition, as the arc is pulled into the chamber, the effect of magnetic blast weakens, which also inhibits the process of extinguishing the arc.

Полезная модель решает задачу создания выключателя надежного при эксплуатации с малыми габаритами и высоким быстродействием.The utility model solves the problem of creating a circuit breaker reliable in operation with small dimensions and high speed.

Технический результат, который достигается полезной моделью, состоит в уменьшении времени отключения аварийных токов и уменьшении габаритов выключателя.The technical result, which is achieved by the utility model, is to reduce the trip time of emergency currents and reduce the size of the circuit breaker.

Это достигается тем, что дугогасительный контакт закреплен в отверстии подвижного контакта с возможностью прямоходового движения вдоль этого отверстия, а первый П-образный магнитопровод смещен относительно второго П-образного магнитопровода и расположен на меньшем расстоянии до подвижного контакта, кроме того в конструкцию выключателя встроено реле дифференциальное-шунтовое.This is achieved by the fact that the arcing contact is fixed in the hole of the movable contact with the possibility of linear motion along this hole, and the first U-shaped magnetic circuit is displaced relative to the second U-shaped magnetic circuit and is located at a shorter distance from the movable contact, in addition, a differential relay is built into the circuit breaker design -shunt.

Прямоходовое движение дугогасительного контакта сокращает время при отключении выключателя. Применение двух П-образных магнитопроводов, смещенных относительно друг друга обеспечивает увеличение действия магнитного дутья в области дугогасительной камеры. Применение реле дифференциального-шунтового в устройстве выключателя значительно сокращает занимаемое пространство выключателем.The forward motion of the arcing contact reduces the time when the circuit breaker is tripped. The use of two U-shaped magnetic cores displaced relative to each other provides an increase in the effect of magnetic blast in the region of the arcing chamber. The use of a differential-shunt relay in the circuit breaker device significantly reduces the space occupied by the circuit breaker.

На фиг.1 - изображен патентуемый выключатель в отключенном положении; на фиг.2 - выключатель в предвключенном положении; на фиг.3 выключатель во включенном положении.Figure 1 - shows the patented switch in the off position; figure 2 - switch in the upstream position; figure 3 switch in the on position.

Выключатель автоматический быстродействующий содержит контактную систему состоящую из подвижного контакта 1, неподвижного контакта 2 и дугогасительного контакта 3. Дугогасительный контакт 3 закреплен в отверстии подвижного контакта 1 с возможностью прямоходового движения вдоль этого отверстия. Главный электромагнит состоит из главного якоря 4, магнитопровода 5 и катушки управления 6. Электромагнит свободного расцепления содержит магнитопровод 7 якорь 8 и упор 9 свободного расцепления. Устройство магнитного дутья состоит из первого П-образного магнитопровода 10 и второго П-образного магнитопровода 11 и катушки магнитного дутья 12. Причем первый П-образный магнитопровод 10 смещен относительно второго П-образного магнитопровода 11 и расположен на меньшем расстоянии до подвижного контакта 1. В области контактов размещено дугогасительное устройство 13. Подвижный контакт 1 и главный электромагнит соединены приводной тягой 14 с пружиной контактного нажатия 15 и ограничителями 16, 17. На выводной шине 18 выключателя размещено реле дифференциальное-шунтовое 19.The automatic high-speed switch contains a contact system consisting of a movable contact 1, a fixed contact 2 and an arcing contact 3. An arcing contact 3 is fixed in the hole of the movable contact 1 with the possibility of forward motion along this hole. The main electromagnet consists of the main armature 4, the magnetic circuit 5 and the control coil 6. The free trip electromagnet comprises a magnetic circuit 7, an anchor 8 and a free trip emphasis 9. The magnetic blast device consists of a first U-shaped magnetic circuit 10 and a second U-shaped magnetic circuit 11 and a magnetic blast coil 12. Moreover, the first U-shaped magnetic circuit 10 is offset from the second U-shaped magnetic circuit 11 and is located at a shorter distance to the movable contact 1. In an arrester device 13 is located in the contact area. The movable contact 1 and the main electromagnet are connected by a drive rod 14 with a contact pressing spring 15 and limiters 16, 17. On the output bus 18 of the switch there is a differential relay differential shunt-19.

Работа выключателя осуществляется следующим образом.The operation of the switch is as follows.

Для включения выключателя на катушку управления 6 подается соответствующее напряжение. Ток в катушке управления 6 создает в магнитопроводе 5 главного электромагнита магнитный поток. Якорь 8 свободного расцепления в начале включения полностью притянут к магнитопроводу 7 электромагнита свободного расцепления, и появление тока в катушке управления 6 вызовет появление большой притягивающей силы якоря 8 свободного расцепления к магнитопроводу 7. Главный якорь 4 начнет притягиваться к магнитопроводу 5 главного электромагнита, что вызовет перемещение приводной тяги 14 и поворот подвижного контакта 1 вокруг оси 20. Но движение приводной тяги 14 после некоторого перемещения будет ограничено ограничителем 16, который в процессе включения упрется в упор 9, соединенного с якорем 8 свободного расцепления. Дальнейшее притяжение главного якоря 4 вызовет сжатие пружины контактного нажатия 15. Подвижный контакт 1 остановится в предвключенном положении (фиг.2). Через некоторый промежуток времени ток в катушке управления 6 должен снизится до некоторого значения, называемого током удержания. Главный якорь 4 останется в притянутом положении за счет магнитного потока от тока удержания, а якорь 8 свободного расцепления не сможет удерживаться в притянутом к магнитопроводу 7 положении и отпадает от него. При отпадании якоря свободного расцепления приводная тяга 14 более не удерживается ограничителем 16, и за счет усилия пружины контактного нажатия 15 приводит подвижный контакт 1 до соприкосновения с неподвижным контактом 2. Выключатель включен (фиг.3).To turn on the switch, a corresponding voltage is supplied to control coil 6. The current in the control coil 6 creates a magnetic flux in the magnetic circuit 5 of the main electromagnet. The free-release anchor 8 at the start of switching is fully drawn to the free-release electromagnet 7, and the appearance of current in the control coil 6 will cause the large attractive force of the free-release anchor 8 to the magnetic core 7. The main anchor 4 will begin to be attracted to the magnetic circuit 5 of the main electromagnet, which will cause movement the drive rod 14 and the rotation of the movable contact 1 around the axis 20. But the movement of the drive rod 14 after some movement will be limited by the limiter 16, which in the process The clutch rests against the stop 9 connected to the free trip anchor 8. Further attraction of the main armature 4 will cause compression of the contact pressing spring 15. The movable contact 1 will stop in the up position (figure 2). After a certain period of time, the current in the control coil 6 should decrease to a certain value, called the holding current. The main armature 4 will remain in the attracted position due to the magnetic flux from the holding current, and the free trip armature 8 will not be able to stay in the position drawn to the magnetic circuit 7 and will fall away from it. When the free trip armature disappears, the drive rod 14 is no longer held by the limiter 16, and due to the force of the contact pressing spring 15, it moves the movable contact 1 until it contacts the stationary contact 2. The switch is on (Fig. 3).

При протекании тока короткого замыкания в защищаемой цепи реле дифференциально-шунтовое 19 вызовет обрыв удерживающего тока в катушке управления 6. Под действием усилий пружины контактного нажатия 15 главный якорь 4 отпадает от магнитопровода 5. После этого движение главного якоря 4 передается через приводную тягу 14 непосредственно на подвижный контакт 1. Подвижный контакт 1 размыкается с неподвижным контактом 2.When a short circuit current flows in the protected circuit, the differential-shunt relay 19 will cause the holding current to break in the control coil 6. Under the action of the contact pressing spring 15, the main armature 4 drops out of the magnetic circuit 5. After that, the movement of the main armature 4 is transmitted directly to the drive rod 14 to moving contact 1. Moving contact 1 opens with fixed contact 2.

Таким образом, за счет применения предложенной конструкции выключателя автоматического быстродействующего достигнуто уменьшение времени отключения аварийных токов. Встроенное в устройство выключателя реле дифференциально-шунтовое также увеличивает быстродействие и способствует сокращению занимаемого рабочего пространства.Thus, due to the application of the proposed design of an automatic high-speed circuit breaker, a reduction in the time for switching off emergency currents has been achieved. The differential-shunt relay built into the switch device also increases speed and helps reduce the occupied work space.

Claims

A quick-action circuit breaker containing a contact system of movable, fixed and arcing contact, a main electromagnet with a main armature, a magnetic circuit and a control coil, a free-release electromagnet with a magnetic circuit, an anchor and a free-release stop, a magnetic blast device with first and second U-shaped magnetic circuits and a magnetic blast coil, an arcing device and a drive rod with a contact pressing spring and limiters, characterized in that the arc Tel'nykh contact is fixed in an opening of the movable contact with the possibility of a forward movement along this opening, and the first U-shaped magnetic core is offset relative to the second U-shaped core and is located at a smaller distance to the movable contact, in addition, in the switch structure integrated differential relay shunt.