SU1196969A1 - "ceлektиbhый abtomatичeckий bыkлючateль" - Google Patents

Description

Изобретение относится к электротехнике, в частности к автоматическим выключателям, предназначенным для селективной защиты цепей от токов короткого замыкания. $

Цель изобретения - повышение предельной коммутационной способности.

На фиг.1 приведена схема селективного автоматического выключателя во включенном положении; на фиг.2 - то· же, в процессе отключения, при расхождении контактов; на фиг.З - селективный автоматический выключатель во .включенном положении _;разрез; на фиг .'4предлагаемое размещение по- ,₅ движного контактодержателя полюса в пространстве П-образной токоведущей скобы.

Схема (фиг.1) иллюстрирует направление действия дополнительной электродинамической сил на подвижный контактодержатель, обусловленное взаимодействием токоведущих частей при расположении большей части подвижного контактодержателя при замыкании контактов автоматического выключателя в пространстве П—образной скобы, между ее плечами. Указанная дополнительная к силам механизма аэродинамическая сила возникает с момента касания контактов и компенсирует в определенной мере, пропорциональной величине электродинамического коэффициента П-обраэного конту- ра, противодействующую включению суммарную силу от действия компенсаторов на всем пути выбора провалов контактов , Тем самым обеспечивается повышение предельной включающей способности выключателя, а также электродинамической стойкости его контактной системы к более значительным сквозным токам короткого замыкания.

Схема (фиг.2) показывает изменение направления силы при выходе большей части подвижного контактодержателя за пределы пространства П-образной скобы в процессе отключения автоматического выключателя после размыкания его контактов и постановки подвижного контактодержателя на упор в отключенном положении.

В процессе отключения, когда подвижный контактодержатель выходит большей частью (4/5 своей длины ) за пределы П-образной петли (соответствующего ее плеча ), пока горит на контактах электрическая дуга, на контактодержатель воздействует элек?69 2 тродинамическое усилие , направленное в сторону отключения (снова согласно с усилием механизма, отклю-. чающим аппарат)и способствующее . более быстрому разведению контактов и отключению цепи. По сравнению с известными селективными автоматическими выключателями описанный эффект обеспечивает прирост скорости движения системы подвижных контактов при отключении, что в конечном свете повышает предельную отключающую и в целом предельную коммутационную способность автоматического выключателя, а следовательно, надежность коммутирования селективным автоматическим выключателем цепей с предельными токами короткого замыкания.

Селективный автоматический выключатель содержит в каждом полюсе электродинамический компенсатор, выполненный в виде неподвижной токоведущей скобы 1, охватывающей малоподвижный контактодержатель 2. Подвижный 25 контактодержатель 3 подвижной контактной системы шарнирно связан с включающе—отключающим механизмом (механизмом свободного расцепления ), выполненным по принципу ломающихся звеньев, для обеспечения моментного замыкания и размыкания контактов . Контакты 4 и 5 укреплены на малоподвижном и подвижном контактодержа- ’ телях 2 и 3 соответственно. Подвижный контактодержатель 3. посредством 35 токоведущего шарнира, укрепленного на неподвижной стойке 6 шарнира, соединен с П-образной токоведущей скобой 7, охватывающей большую часть (4/5 длины )подвижного контактодер⁴⁰ жателя 3. Последний имеет возможность перемещения в пределах раствора и провала контактов относительно неподвижной скобы 7 благодаря выполненным для этого прорезям в 45 скобе 7 (фиг.4). Другой конец скобы 7 является токоподводом. Подвижные контактодержатели 3 полюсов связаны между собой с помощью изолированной металлической траверсы 8 и вращаются на осях, находящихся на од* ной прямой с осью, закрепленной на стойке 6 шарнира.

Подвижный контактодержатель 3 может поворачиваться относительно оси ·. 55 вращения, укрепленной на опоре 6, замыкая и размыкая контакты 4- и 5, которые совместно со своими дугогасительными рогами расположены в прост3 119( ранстве дугогасительной камеры 9 с деионной решеткой. Контактное нажатие во включенном положении автоматического выключателя создается пружиной 10. Оперирование выключателем произ- 5 водится с помощью рукоятки 1.1.

Расцепляющий рычаг 12 механизма свободного расцепления зацеплен за защелку 13, которая, в свою очередь, зацеплена за отключающую рейку 14, -имеющую возможность поворачиваться относительно оси вращения, закрепленной на неподвижной опоре 15. Защелка 13 может поворачиваться относительно оси 16, расположенной на , неподвижной опоре 17. Расцепитель 18 токов короткого замыкания и перегрузки предназначен для расцепления механизма свободного расцепления при токах, превышающих устав- 20 ку его тока срабатывания. Для этого он снабжен штоком 19. Через пружины 20 механизма рукоятка 11 связана с центральным шарниром 21 механизма, соединяющим ломающиеся звенья 25 22 и 23 (тяги механизма ).

Включение выключателем цепи на ток короткого замыкания происходит следующим образом. При повороте рукоятки 11 против часовой стрелки под дей-30 ствием пружины 20 ломающиеся звенья 22 и 23 механизма свободного расцепления мгновенно, скачком, поворачивают контактодержатель 3 против часовой стрелки на замыкание контактов 35 4 и 5. С момента замыкания контактов 4 и 5 начинается протекание по ним и электродинамическим компенсаторам тока короткого замыкания. Суммарной силе компенсаторов, препят- <о ствующей полному выбору провалов контактов и включению автоматического . выключателя, противодействуют направленные на включение сила пружин 20 механизма и электродинамическая си- 45 ла Р^, развиваемая в контуре П-образной скобы 7 полюса, в котором установлен механизм, и приложенная к подвижному контактодержателю 3 (фиг.1 ), Таким образом, в процессе 50 включения автоматического выключателя на ток короткого замыкания движению подвижной контактной системы противодействует разность сил, возникающих ,с одной стороны, в компенса- 55 торах отброса контактов, А с другой - в П-обраэном электродинамическом, контуре системы подвижных контактов.

>69 4

В итоге .результирующая сила, противодействующая включению, оказывается заметно меньшей противонаправленной включению силе, которая имеет место в известных автоматических выключателях. Благодаря этому повышается работоспособность выключателя при включении цепей на ток короткого за-.^; мыкания, а именно увеличивается как предельная включающая способность, так и надежность работы автоматического выключателя при коммутировании им цепей с предельными токами короткого замыкания. Так,установлен о, что для селективного автоматического выключателя на номинальный ток 250 А при примерном равенстве величины электродинамических коэффициентов контура П-образной петли ^г подвижной системы и компенсатора отброса контактов системы малоподвижных контактов максимальная амплитуда надежно включаемого и пропускаемого с заданной выдержкой времени автоматическим выключателем трехфазного 50 Гц тока короткого замыкания по сравнению с величиной включаемого и удерживаемого известными серийными автоматическими выключателями увеличивается не менее чем в 1,35 раза. Этого достаточно, чтобы ликвидировать имеющийся разрыв между предельной.отключающей способностью и предельной включающей способностью селективных автоматических выключателей в пластмассовых корпусах. Тем самым обеспечивается повышение электродинамической стойкости и предельной коммутационной способности автоматических выключателей, что позволяет существенно расширить область их применения с меньшими номинальными токами для защиты более мощных сетей. Отключение автоматическим выключателем цепи с током короткого замыкания происходит обычным порядком при автоматическом срабатывании расцепителя токов короткого замыкания и перегрузке посредством механизма свободного расцепления с заданной выдержкой времени. При этом автоматический выключатель обеспечивает более эффективное дугогашение при отключении токов короткого замыкания за счет ускорения подвижной контактной системы действием за время дуги дополнительной к силам механизма электродинамической силы конту5 ра П-образной скобы 7 (фиг,2), а также ва счет уменьшения задержки электрической дуги на контактах, начиная с момента ее возникновения в полюсе, где установлена П-образная электродинамическая петля тока» .

Предложенное устройство характеризуется наличием фиксированного по отношению к корпусу токоведущего_шар- 10 нира, являющегося одновременно иосью подвижного вращения контактодержателя. В этом случае приложенные к подвижному кон^актодержателю активно действующие электродинамические уси- 15 лия, действуя согласно с усилием включающе-отключакицего механизма, позволяют в полной мере проявиться р приросте как включающей, так и отключающей способностей селективных ₅ автоматических выключателей.

Использование изобретения позволяет обеспечить для защитных автоматических выключателей с преднамеренной выдержкой времени при отключении повышение предельных включающей и отключающей способностей и электродинамической стойкости и,- тем самым, в конечном счете, повышение их предельной коммутационной способности и надежности коммутирования короткозамкнутых цепей.

Claims (1)

1. ( 54)( 57) СЕЛЕКТИВНЫЙ АВТОМАТИЧЕСКИЙ ВЫКЛЮЧАТЕЛЬ с выдержкой времени при отключении, содержащий корпус, контактную систему с токоподводами, один из контактов которой расположен на подвижном контактодержателе, а другой - со стороны корпуса, включающе-отключающий механизм, шарнирно соединенный с подвижным контактодержателем в его средней точке, дугогасительную камеру, расцепители токов короткого замыкания и перегрузки, механизм расцепления и двухпет— левой электродинамический компенсатор отброса контактов, образованный неподвижным токоподводом и шар'нирно соединенным с ним подвижным , контактодержателем, при этом неподвижный токоподвод двухпетлевого элек•тродинамического компенсатора отброса контактов выполнен в виде П-образной скобы, один конец которой закреплен в корпусе, а другой шарнирно соединен с подвижным контактодержателем, средняя часть скобы обращена в сторону контактной системы, причем в одном пз плеч П-образной скобы ив ее средней части выполнены прорези для размещения подвижного контакто- $ держателя, отличающийся тем, что, с целью повышения коммутационной способности, он снабжен дополнительным электродинамическим компенсатором отброса контактов, выполненным в виде скобы, контакт, расположенный со стороны корпуса, выполнен подвижным и установлен на дополнительном электродинамическом компенсаторе отброса контактов, подвижный контактодержатель выполнен жестким, шарнирно соединен с корпусом и установлен в П-образной скобе так, что в момент касания контактов и в замкнутом их положении он большей своей частью расположен внутри П-образной скобы между ее плечами, а после размыкания контактов при их расхождении большей своей частью расположен вне П-образной скобы.