RU94377U1

RU94377U1 - AUTOMATIC FAST SWITCH

Info

Publication number: RU94377U1
Application number: RU2009149752/22U
Authority: RU
Inventors: Эльхан Шахбаба оглы Мурадов; Михаил Викторович Носов
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Технос"
Priority date: 2009-12-31
Filing date: 2009-12-31
Publication date: 2010-05-20

Abstract

Выключатель автоматический быстродействующий, содержащий включающий электромагнит, состоящий из магнитопровода, катушки и якоря, отключающий электромагнит, состоящий из магнитопровода, катушки и якоря, контактную пружину, отключающую пружину, подвижный и неподвижный контакт, отличающийся тем, что якорь включающего электромагнита и якорь отключающего электромагнита установлены на оси с возможностью вращения вокруг нее, и на этой же оси закреплена скоба, на которой жестко установлен подвижный контакт и движение которой ограничено с одной стороны упором, упирающимся в якорь отключающего электромагнита, а с другой стороны контактной пружиной. An automatic high-speed switch, comprising a switching electromagnet, consisting of a magnetic circuit, a coil and an armature, breaking an electromagnet, consisting of a magnetic circuit, a coil and an armature, a contact spring, breaking a spring, a movable and fixed contact, characterized in that the armature of the switching electromagnet and the armature of the disconnecting electromagnet are installed on the axis with the possibility of rotation around it, and on the same axis is fixed a bracket on which the movable contact is rigidly mounted and the movement of which is limited to one Second hand stop abutting on the anchor tripping electromagnet, and on the other side of the contact spring.

Description

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

Выключатели автоматические быстродействующие, удерживающиеся во включенном положении за счет магнитного потока в рабочем зазоре якоря, создаваемого током удерживающей катушки, 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 in the working gap of the armature created by the current of the holding 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.42-43.1. Golubev A.I. High-Speed Circuit Breakers, M. - L., Energia Publishing House, 1964, pp. 42-43.

2. Патент RU №33261, 2003.2. Patent RU No. 333261, 2003.

3. Патент RU №2366028, 2008.3. Patent RU No. 2366028, 2008.

4. Патент RU №85261, 2009.4. Patent RU No. 85261, 2009.

5. Силовое оборудование тяговых подстанций железных дорог (сборник справочных материалов). ОАО «Российские железные дороги», филиал «проектно-конструкторское бюро по электрификации железных дорог», М. издательство «Трансиздат», 2004 г., стр.238-242.5. Power equipment of traction substations of railways (collection of reference materials). Russian Railways OJSC, branch of the Design Bureau for Electrification of Railways, M. Transizdat Publishing House, 2004, pp. 238-242.

В качестве ближайшего аналога, исходя из количества общих существенных признаков, можно считать выключатель по четвертому источнику (патент RU №85261).As the closest analogue, based on the number of common essential features, we can consider the switch according to the fourth source (patent RU No. 85261).

Этот выключатель содержит неподвижный контакт, подвижный контакт, электромагнитный привод с магнитопроводом, катушкой и якорем, систему управления выключателем, пружину контактного нажатия, отключающую пружину и две выводные шины по одной для каждого контакта. Электромагнитный привод содержит дополнительный магнитопровод с катушкой и якорем, причем оба якоря размещены на одной оси вращения.This switch contains a fixed contact, a moving contact, an electromagnetic drive with a magnetic circuit, a coil and an armature, a control system for the switch, a contact pressing spring, a breaking spring and two output buses, one for each contact. The electromagnetic drive contains an additional magnetic circuit with a coil and an anchor, both of which are placed on the same axis of rotation.

Для включения выключателя пропускается ток через обе катушки. При этом якорь притягивается к магнитопроводу, сжимая пружины. Выключатель становится в предвключенное положение, между контактами остается зазор. Затем катушка дополнительного электромагнита обесточивается, а катушка основного электромагнита переводится на меньший по величине держащий ток. Якорь основного электромагнита остается притянутым к магнитопроводу, а якорь дополнительного электромагнита отпадает от магнитопровода и под действием усилия пружины поворачивается вокруг оси, замыкая при этом подвижный контакт с неподвижным контактом.To turn on the switch, current is passed through both coils. In this case, the anchor is attracted to the magnetic circuit, compressing the springs. The switch becomes in the up position, there is a gap between the contacts. Then the coil of the additional electromagnet is de-energized, and the coil of the main electromagnet is transferred to a smaller holding current. The anchor of the main electromagnet remains attracted to the magnetic circuit, and the anchor of the additional electromagnet drops out of the magnetic circuit and, under the action of the spring force, rotates around the axis, closing the movable contact with the fixed contact.

При протекании тока короткого замыкания датчик тока на эффекте Холла подает сигнал на систему управления, которая незамедлительно обесточивает основную катушку. При этом якорь и подвижный контакт под действием отключающей пружины переходят в отключенное положение. Дуга, возникающая на контактах, гаснет в области дугогасительной камеры.When a short circuit current flows, the Hall effect current sensor sends a signal to the control system, which immediately de-energizes the main coil. In this case, the armature and the movable contact under the action of a breaking spring go into the off position. The arc arising at the contacts goes out in the area of the arcing chamber.

Недостатком представленной конструкции является большая подвижная масса дополнительного магнитопровода, что приводит к быстрому износу деталей и значительно сокращает ресурс выключателя.The disadvantage of this design is the large moving mass of the additional magnetic circuit, which leads to rapid wear of parts and significantly reduces the life of the circuit breaker.

Задача полезной модели - разработка выключателя компактного и простого по конструкции.The objective of the utility model is to design a circuit breaker that is compact and simple in design.

Технический результат, который достигается полезной моделью, состоит в снижении энергопотребления при работе выключателя, повышении быстродействия и увеличении ресурса.The technical result, which is achieved by a useful model, is to reduce power consumption during circuit breaker operation, increase speed and increase resource.

Указанный технический результат достигается тем, что выключатель автоматический быстродействующий, состоящий из включающего электромагнита с магнитопроводом, катушкой и якорем, отключающего электромагнита с магнитопроводом, катушкой и якорем, контактной пружины, отключающей пружины, подвижного и неподвижного контактов, выполнен так, что якорь включающего электромагнита и якорь отключающего электромагнита установлены на оси с возможностью вращения вокруг нее, и на этой же оси закреплена скоба, на которой жестко установлен подвижный контакт и движение которой ограничено с одной стороны упором, упирающимся в якорь отключающего электромагнита, а с другой стороны контактной пружиной.The specified technical result is achieved in that the circuit breaker is quick-acting, consisting of a switching electromagnet with a magnetic circuit, a coil and an armature, disconnecting an electromagnet with a magnetic circuit, a coil and an armature, a contact spring disconnecting springs, movable and fixed contacts, is designed so that the armature of the switching electromagnet and the anchor of the disconnecting electromagnet is mounted on an axis with the possibility of rotation around it, and on the same axis is fixed a bracket on which the movable is fixed ontact and the movement of which is restricted on one side abutment abutting on the tripping armature of the electromagnet, and on the other side of the contact spring.

При таком выполнении выключателя автоматического быстродействующего размыкание контактов происходит без передачи движения от якоря к контакту через промежуточные кинематические связи, что сокращает время отключения выключателя. Кроме того, оба магнитопровода выключателя неподвижно закреплены, что способствует меньшему износу элементов конструкции, а следовательно ресурс выключателя повышается. Выключатель во включенном положении удерживается одной катушкой, а катушка отключающего электромагнита полностью обесточена, что свидетельствует об уменьшении потребляемой мощности выключателем. Кроме того при включении ток протекает только в катушке включающего электромагнита.With this embodiment of the automatic high-speed circuit breaker, the opening of the contacts occurs without transmitting movement from the armature to the contact through intermediate kinematic connections, which reduces the time it takes to open the circuit breaker. In addition, both magnetic circuit breakers are fixedly mounted, which contributes to less wear of structural elements, and therefore, the resource of the switch increases. The switch in the on position is held by one coil, and the coil of the trip solenoid is completely de-energized, which indicates a decrease in power consumption by the switch. In addition, when turned on, current flows only in the coil of the turning on electromagnet.

Полезная модель поясняется примером выполнения.The utility model is illustrated by an example implementation.

На фиг.1 схематично изображен патентуемый выключатель во включенном положении; на фиг.2 - то же самое в промежуточном положении в момент аварийного отключения; на фиг.3 - то же самое в отключенном положении.Figure 1 schematically shows a patented switch in the on position; figure 2 is the same in an intermediate position at the time of emergency shutdown; figure 3 is the same in the off position.

Выключатель автоматический быстродействующий содержит включающий электромагнит с магнитопроводом 1, катушкой 2 и якорем 3, отключающий электромагнит с магнитопроводом 4, катушкой 5 и якорем 6, контактную пружину 7, отключающую пружину 8, подвижный контакт 9 и неподвижный контакт 10. Якорь 3 включающего электромагнита и якорь 6 отключающего электромагнита установлены на оси 11 с возможностью вращения вокруг нее. На этой же оси 11 закреплена скоба 12, движение которой ограничено с одной стороны упором 13, а с другой стороны контактной пружиной 7, размещенной на тяге 14 и упирающейся в якорь 3 включающего электромагнита. Подвижный контакт 9 и скоба 12 жестко закреплены между собой. На подвижный контакт 9 воздействуют усилия отключающей пружины 8.The automatic high-speed switch contains a switching electromagnet with a magnetic circuit 1, coil 2 and an armature 3, breaking an electromagnet with a magnetic circuit 4, coil 5 and an armature 6, a contact spring 7, breaking a spring 8, a movable contact 9 and a fixed contact 10. Anchor 3 including an electromagnet and an anchor 6 disconnecting electromagnets mounted on the axis 11 with the possibility of rotation around it. A bracket 12 is fixed on the same axis 11, the movement of which is limited on one side by an abutment 13, and on the other hand by a contact spring 7 placed on a link 14 and abutting an armature 3 of an electromagnet. The movable contact 9 and the bracket 12 are rigidly fixed to each other. The movable contact 9 is affected by the efforts of the breaking spring 8.

Выключатель автоматический быстродействующий работает следующим образом.The automatic high-speed switch operates as follows.

При включении выключателя на катушку 2 подается соответствующий включающий ток (фиг.1). Якорь 3 притягивается к магнитопроводу 1. При этом скоба 12 закрепленная через упор 13 с якорем 6 и подпружиненная контактной пружиной 7 поворачивается вокруг оси 11 одновременно с движением якоря 6. Контакты замыкаются. Отключающая пружина 8 при вращении якоря обеспечивает достаточное усилие для отключения выключателя. Величина тока в катушке 2 снижается до значения, необходимого для удержания выключателя во включенном положении.When the switch is turned on, a corresponding switching current is supplied to the coil 2 (Fig. 1). The armature 3 is attracted to the magnetic circuit 1. In this case, the bracket 12 is fixed through the stop 13 with the armature 6 and spring-loaded with the contact spring 7 rotates around the axis 11 simultaneously with the movement of the armature 6. The contacts close. The breaking spring 8 during rotation of the armature provides sufficient force to open the switch. The magnitude of the current in the coil 2 is reduced to the value necessary to hold the switch in the on position.

При протекании тока короткого замыкания на катушку 5 подается отключающий ток, а в катушке 2 ток обрывается. Якорь 6, а вместе с ним скоба 12 и подвижный контакт 9 двигаются в направлении к магнитопроводу 4. Контакты 9 и 10 незамедлительно размыкаются (фиг.2). После спадания тока удержания в катушке 2, под воздействием отключающей пружины происходит полное отключение выключателя (фиг.3).When a short circuit current flows to the coil 5, a breaking current is supplied, and in the coil 2, the current is cut off. The armature 6, and with it the bracket 12 and the movable contact 9 move towards the magnetic circuit 4. Contacts 9 and 10 immediately open (figure 2). After the holding current in coil 2 drops, under the influence of a breaking spring, the circuit breaker is completely turned off (Fig. 3).

Благодаря указанным конструктивным отличиям создан выключатель с достаточно малым временем отключения, обеспечивающий надежную и безопасную работу в эксплуатации.Due to the indicated design differences, a circuit breaker with a sufficiently short tripping time has been created, which ensures reliable and safe operation in operation.

Claims

An automatic high-speed switch, comprising a switching electromagnet, consisting of a magnetic circuit, a coil and an armature, breaking an electromagnet, consisting of a magnetic circuit, a coil and an armature, a contact spring, breaking a spring, a movable and fixed contact, characterized in that the armature of the switching electromagnet and the armature of the disconnecting electromagnet are installed on the axis with the possibility of rotation around it, and on the same axis is fixed a bracket on which the movable contact is rigidly mounted and the movement of which is limited to one Second hand stop abutting on the anchor tripping electromagnet, and on the other side of the contact spring.