SI9111607A - Contact-arc system of an installation contactor - Google Patents

Description

Izum spada v področje električnih zaščitnih odklopnikov.

Predmet izuma je po mednarodni klasifikaciji patentov uvrščen v razreda H 01H 71/26 inHOlH 71/28.

Tehnični problem

Glede na pomanjkljivosti dosedaj znanih kontaktno-obločnih sistemov v instalacijskem odklopniku, je tehnični problem izuma v tem, kako skonstruirati pomične in nepomične prevodne dele sistema, da bo zaradi elektromagnetnih sil med temi deli hkrati z razmikanjem električnih kontaktov prišlo tudi do gibanja ločilne stene mednju.

Stanje tehnike

Kontaktno-obločni sistem z ločilno steno v instalacijskem odklopniku, ki je opisan v objavljeni patentni prijavi DE 35 42 747 Al, uporablja elektromagneten nadtokoven sprožnik z udarno kotvo za razklepanje električnih kontaktov, valjasto oblikovana ločilna stena, skozi katere odprtino poteka električen oblok, pa se začne premikati pod vplivom zaradi tega obloka naraščajočega zračnega tlaka znotraj valjastega prostora. Na hitrost odklapljanja vpliva že sama uporaba elektromagnetnega sprožnika, saj je zaradi pojava nasičenja magnetnega kroga hitrost kotve omejena. Pri velikih tokovih torej ni sorazmernosti med električnim tokom in silo na ločilno steno. Razen tega se začne ločilna stena premikati šele, ko električen oblok dovolj segreje zrak ob njej.

Podoben kontaktno-obločni sistem z ločilno steno v instalacijskem odklopniku je opisan v patentni prijavi EP 0 350 828 A2. Udarna kotva sprožnika deluje na vrtljivo ločilno steno, ki s svojim poševno prisekanim robom na krožnem loku odmakne premičen kontakt in ga preko mrtve točke prestavi v drugi stabilen položaj. Ločilna stena podaljšuje električen oblok in ga potiska v obločno komoro. Kot pri zgoraj opisanem kontaktnoobločnem sistemu gre tudi tukaj za zamudno zaporednost razklepanja električnih kontaktov in premikanja ločilne stene.

Opis rešitve tehničnega problema s primerom izvedbe

Navedeni tehnični problem je rešen s kontaktno-obločnim sistemom po izumu instalacijskega odklopnika, katerega prvi nepomični prevodni del je s svojim prvim koncem električno priključen na priključno sponko, konec drugega nepomičnega prevodnega dela pa na termoelektrični sprožnik, katerega udarna igla se v nevzbujenem stanju odklopnika naslanja na pomični ravni prevodni del, pri čemer je z izumom predloženi kontaktno-obločni sistem značilen po tem, da je prvi konec pomičnega ravnega prevodnega dela električno prevodno in zasučno povezan z ležiščem na prvem nepomičnem prevodnem delu in da je pomičen ločni prevodni del s središčem v osi, ki poteka skozi omenjeno ležišče in je pravokotna na ravni pomičen prevodni del in na nepomičen ravni prevodni del prvega nepomičnega prevodnega dela, električno prevodno in zasučno povezan z ležiščem, ki se nahaja na drugem koncu pomičnega ravnega dela, in da je na pomičen ravni prevodni del ob ležišču na njem pritrjena objemna spojka, na katero je pritrjena pomična ločna ločilna stena s središčem v omenjeni osi in potekajoča ob pomičnem ločnem delu, in da je odpiralni kontakt na pomičnem ločnem delu električno sklenjen z odpiralnim kontaktom na nepomičnem ločnem prevodnem delu, katerega središče je v omenjeni osi in ki poteka ob omenjeni ločilni steni, ki je objeta med ločnima prevodnima deloma in sklenjenima kontaktoma, ter je nepomični ločni del povezan z ravnim ob ter vzporedno s pomičnim ravnim delom potekajočim prevodnim delom drugega prevodnega dela in da se v podaljšku pomičnega ločnega dela nepomična ločna ločilna stena, katere središče je v omenjeni osi, s svojim k tej osi obrnjenim poševno prirezanim robom naslanja na proč od omenjene osi obrnjen poševno prirezan rob pomičnega ločnega dela in da je v prvem prevodnem delu na njegovem ravnem delu, ki je pritrjen ob liniji skozi ležišče na prvem prevodnem delu in skozi omenjeni rob nepomične stene, proti omenjenemu ležišču obrnjeno koleno povezano z omenjeno priključno sponko in je proti pravkar omenjenemu robu obrnjeno koleno povezano s pravkar omenjenim ležiščem.

Kontaktno-obločni sistem po izumu je nadalje značilen po tem, da je nepomična ločna omejilna stena s središčem v omenjeni osi nameščena neposredno v podaljšku nepomičnega ločnega dela in obdajajoče nepomično ločno steno.

Kontaktno-obločni sistem po izumu je nadalje značilen po tem, je med pomični ravni del in nepomični ravni del vpeta stisnjena prva vijačna vzmet in je med pomični ločni del in objemno spojko vpeta stisnjena druga vijačna vzmet.

Prednost kontaktno-obločnega sistema po izumu je v tem, da kratkostičen tok hkrati povzroči dve elektrodinamski sili, in sicer silo,ki razmakne električna kontakta, in silo, požene pomično ločno ločilno steno. Ti sili pa sta razen tega sorazmerni električnemu toku tudi pri velikih tokovih.

Izum bomo v nadaljnjem podrobno opisali na osnovi izvedbenega primera ter pripadajočega načrta, ki prikazuje na sl.l kontaktno-obločni sistem po izumu instalacijskega odklopnika v nevzbujenem stanju, sl.2 in 3 kontaktno-obločni sistem po izumu v postopku odklapljanja.

V kontaktno-obločnem sistemu po izumu instalacijskega odklopnika je prvi nepomični prevodni del 1 s svojim prvim koncem električno priključen na priključno sponko 11, konec 34 drugega nepomičnega prevodnega dela 3 pa je priključen na priključno sponko termoelektričnega sprožnika 4 (sl. 1). Udarna igla 41 sprožnika 4 se v nevzbujenem stanju odklopnika naslanja na ravni del 21 pomičnega prevodnega dela 2.

Prvi konec 211 pomičnega ravnega prevodnega dela 21 je električno prevodno in zasučno povezan z ležiščem 12 na prvem nepomičnem prevodnem delu 1. Ločni prevodni del 22, katerega lok ima središče v osi A, ki poteka skozi ležišče 12 in je pravokotna na del 21 in na ravni prevodni del 13 dela 1, je električno prevodno in zasučno povezan z ležiščem 212, izvedenem na drugem koncu dela 21. Na del 21 je ob ležišču 212 pritrjena objemna spojka 51, na katero je pritrjena pomična ločna ločilna izolirna stena 5, katere lok ima središče v osi A. Stena 5 poteka ob delu 22. Odpiralni električni kontakt 23 na delu 22 je električno sklenjen z odpiralnim kontaktom 33 na ločnem prevodnem delu 32, katerega lok ima pravtako središče na osi A. Del 32 poteka ob steni 5, kije tako objeta med ločnima deloma 22, 32 in sklenjenima kontaktoma 23, 33. Del 32 je povezan z ravnim prevodnim delom 31 dela 3. Del 31 poteka ob delu 21 ter vzporedno z njim.

V podaljšku loka, na katerem leži del 22 je pritrjena nepomična ločna ločilna stena 6 iz izolacijskega materiala. Njeno središče je torej v osi A. Stena 6 se s svojim k osi A obrnjenim poševno prirezanim robom 61 naslanja na proč od osi A obrnjen poševno prirezan rob 26 dela 22.

Ravni del 13 je pritrjen tako, da leži ob liniji B, ki poteka skozi ležišče 12 in skozi rob 61. Koleno 131 dela 13, kije obrnjeno proti ležišču 12, je povezano s sponko 11, koleno 132 dela 13, ki pa je obrnjeno proti robu 61, je povezano z ležiščem 12. Neposredno v podaljšku dela 32 in obdajajoče steno 6 je nameščena nepomična ločna omejilna stena 7 s središčem v osi A.

Med dela 21,13 je vpeta stisnjena vijačna vzmet 14. Pravtako je med del 22 in spojko 51 vpeta stisnjena vijačna vzmet 24.

Električno prevodni deli 21, 31 in 22, 32 so paroma nameščeni tako, da električen tok I teče v nasprotnih smereh po prevodnih delih vsakega para. Elektrodinamska sila torej deluje na oba dela v vsakem od obeh omenjenih parov tako, da ju skuša razmakniti. To razmikanje pri normalnih vrednostih električnega toka I preprečujeta stisnjeni vzmeti 14 in 24.

Ob kratkem stiku elektrodinamska sila odmakne pomični ločni prevodni del 22 od nepomičnega ločnega prevodnega dela 32, s čimer se razkleneta električna kontakta 23 in 33. Hkrati pa elektrodinamska sila tudi odmakne pomični ravni prevodni del 21 od nepomičnega prevodnega dela 31 in požene pomično ločno ločilno steno 5. Kontakt 23 zdrsne ob oziroma po površini 62 nepomične ločne ločilne stene 6, medtem ko se stena 5 vrine med steni 6 in 7. Električnemu obloku EA, ki se pojavi med kontaktom 33 in delom 22, se tako zoži presek, obenem pa se električen oblok EA močno podaljša, saj poteka po odsekih sl in s2 (sl. 2 in 3). Le-to pripomore k hitrejšem ugašanju električnega obloka EA. Ob kocu odklapljanja se pomični ravni del 21 približa nepomičnemu ravnemu delu 13 in naraste privlačna elektrodinamska sila med njima. Vse nastopajoče elektrodinamske sile naraščajo sorazmerno s tokom tudi pri veliki vrednosti toka, saj v tokovni poti v kontaktno-obločnem sistemu po izumu ni železnega jedra.

Ob tokovni preobremenitvi začne udarna igla 41 sprožnika 4 odrivati pomični prevodni del 2 in rob pomičnega ločnega prevodnega dela 22 zdrsne po robu 61 stene 6, pri čemer se razkleneta kontakta 23 in 33.

Claims (3)

1. Patentni zahtevki

   1. Kontaktno-obločni sistem instalacijskega odklopnika, katerega prvi nepomični prevodni del 1 je s svojim prvim koncem električno priključen na priključno sponko 11, konec 34 drugega nepomičnega prevodnega dela 3 pa na priključno sponko termoelektričnega sprožnika 4, katerega udarna igla 41 se v nevzbujenem stanju odklopnika naslanja na ravni del 21 pomičnega prevodnega dela 2, označen s tem, daje prvi konec (211) ravnega prevodnega dela (21) električno prevodno in zasučno povezan z ležiščem (12) na delu (1), da je ločni prevodni del (22) s središčem v osi (A), ki poteka skozi ležišče (12) in je pravokotna na del (21) in na ravni prevodni del (13) dela (1), električno prevodno in zasučno povezan z ležiščem (212) na drugem koncu dela (21), daje na del (21) ob ležišču (212) pritrjena objemna spojka (51), na katero je pritrjena pomična ločna ločilna stena (5) s središčem v osi (A) in potekajoča ob delu (22), da je odpiralni kontakt (23) na delu (22) električno sklenjen z odpiralnim kontaktom (33) na ločnem prevodnem delu (32), katerega središče je v osi (A) in ki poteka ob steni (5), ki je objeta med deloma (22,32) in sklenjenima kontaktoma (23, 33), ter je del (32) povezan z ravnim ob ter vzporedno z delom (21) potekajočim prevodnim delom (31) dela (3), da se v podaljšku dela (22) nepomična ločna ločilna stena (6), katere središče je v osi (A), s svojim k osi (A) obrnjenim poševno prirezanim robom (61) naslanja na proč od osi (A) obrnjen poševno prirezan rob (26) dela (22), in da je na delu (13), kije pritrjen ob liniji (B) skozi ležišče (12) in skozi rob (61), proti ležišču (12) obrnjeno koleno (131) povezano s sponko (11) in je proti robu (61) obrnjeno koleno (132) povezano z ležiščem (12).
2. 2. Kontaktno-obločni sistem po zahtevku 1, označen s tem, da je nepomična ločna omejilna stena (7) s središčem v osi (A) nameščena neposredno v podaljšku dela (32) in obdajajoče steno (6).
3. 3. Kontaktno-obločni sistem po zahtevku 1 ali 2, označen s tem, da je med dela (21, 13) vpeta stisnjena vijačna vzmet (14) in je med del (22) in spojko (51) vpeta stisnjena vijačna vzmet (24).