Изобретение относитс к электрическим аппаратам низкого напр жени в частности к быстродействующим аппа ратам защиты. Цель изобретени - повышение надежности при отключении малых токов короткого замыкани . На чертеже изображен быстродействующий выключатель во включенном положении . Быстродействующий выключатель со держит главный контакт,состо щий из неподвижной контакт-детали 1 и подвижной контакт-детали 2, имеющей возможность вращени относительно оси 3. На подвижную контакт-деталь 2 действует возвратна пружина 4, I направление действи которой показано на чертеже стрелкой. Подвижна контакт-деталь 2 удерживаетс во включенном положении защелкивающим механизмом, содержащим защелку 5, св занную с подвижной контакт-деталь 2, и освобождающий рычаг 6, имеющий возможность вращени относительно оси 7. Рычаг 6 удерживаетс в сцепленном с защелкой 5 положении фиксирующей пружиной 8 (направление де стви пружины 8 также показано стрел- 30 на кой на чертеже). Устройство дугогашени состоит из дугогасительных рогов 9 и 10 и деионной решетки, состо щей из пластины 11. Отключающий электромагнит содержит обмотку 12 и корь,13, который имеет стержень 14 с выступом 15, причем стержень 14 пропущен через отверстие в подвижной контакт-детали 2. С рычагом 6 находитс в соприкосновении шток 16, вход щий в отключающий электромагнит Выключатель снабжен силовыми зажимами 17 и 18, причем зажим 17 соединен с неподвижной контакт-деталью 1, а зажим 18 соединен посредством гибкого токоподвода 19 через датчик 20 тока с подвижной контакт-деталью 2. Датчик 20 тока состоит из трансформатора 21 тока, к вторичной обмотке ко .торого подключен вход выпр мител 22 К выходу последнего подключен вход порогового элемента 23, выход которого вл етс выходом датчика тока в целом. Обмотка 12 отключающего электромагнита снабжена зажимами 24 и 25 к которым присоединен емкостный накопитель 26 энергии (снабженный блоком 27 зар да) через выходные зажимы 28 и 29 полупроводникового ключа 30, изображенного на чертеже в виде тиристора . К входу полупроводникового ключа 30 (т.е. на управл ющий переход тиристора) подключен выход управл ющего усилител 31, вход которого соединен с выходом датчика 20 тока. Блок 32 питани обеспечивает требуемыми напр жени ми (необходимыми дл функционировани ) пороговый элемент 23, усилитель 31 и блок 27 зар да. Во включенном состо нии выключател и при протекании по его главной цепи тока, не достигающего значени тока уставки датчика 20 тока, Bcei элементы устройства наход тс в описанном состо нии, емкостный накопитель 26 энергии зар жен от блока 27 зар да (пол рность напр жени зар да накопител 26 показана на чертеже ) . Выключатель работает следующим образом. При возникновении в защищаемой выключателем цепи аварийного режима, нанапример короткого замыкани , ток в главной цепи начинает возрастать, соответственно возрастает напр жение вторичной обмотке трансформатора 21 тока и напр жение на выходе выпр мител 22. Когда последнее достигает порога срабатывани порогового элемента 23, последний срабатывает и на его выходе, а следовательно, и на,выходе датчика 20 тока по вл етс сигнал, поступающий на вход усилител 31, вследствие чего на выходе усилител 31 возникает управл ющее напр жение , которое поступает на вход полупроводникового ключа 30 и обеспечивает его включен 1е. При включении полупроводникового ключа 30 создаетс контур разр да емкостного накопител энергии 26: положительна обкладка накопител 26 - зажим 29 полупроводниковый ключ 30 - зажим 28 - зажим 24 - обмотка 12 - зажим 25 - отрицательна -обкладка накопите 6. По обмотке 12 отключающего электромагнита протекает ток разр да емкостного накопител 26, создающий намагничивающую силу и соответствуюЩ магнитное поле, вследствие чего на корь 13 начинает действовать сила , вт гивающа его внутрь обмотки 12. Якорь 13 приходит в движение и нажимает на шток 16, который, преодолева действие пружины 8, поворачивает освобождающий рычаг 6 относительно оси 7 и выводит рычаг 6 из зацеплени с защелкой 5. Подвижна контакт-деталь 2 получает возможкость двигатьс под действием возвратной пружины 4,-но одновременно корь 13 удар ет выступом 15, расположенном на стержне 14, в плече подвижной контакт-детали 2, обеспечива поворот последней относительно оси 3. Происходит разъединение подвижной 2 и неподвижной 1 контактдеталей , главный контакт выключател размыкаетс , при этом возникает электрическа дуга. Так как при воздействии кор 13 на подвижную контакт-деталь 2 последн приобретает большую начальную скорость, а также при наличии в зоне расход щихс контакт-деталей магнитного пол обмотки 12 электрическа дуга отключени интенсивно удлин етс , и напр жение на ней возрастает с большой скоростью . Электрическа дуга перемещаетс по дугогасительным рогам 9 и 10 и входит в деионную решетку, состо щую из пластин 11, где процесс дугогашени заканчиваетс , и ток в цепи прерываетс . Выключатель находитс в отключенном положении.The invention relates to low-voltage electrical apparatus, in particular, to high-speed protection devices. The purpose of the invention is to increase reliability when disconnecting small short-circuit currents. The drawing shows a high-speed switch in the on position. The fast action switch contains a main contact consisting of a fixed contact part 1 and a moving contact part 2 that can rotate relative to axis 3. A moving spring 4 acts on the moving contact part 2, the I direction of which is shown in the drawing by the arrow. The movable contact part 2 is held in the on position by a latching mechanism comprising a latch 5 connected to the movable contact part 2 and a release lever 6, which can be rotated about an axis 7. The lever 6 is held in a locking spring 8 engaged with the latch 5 the direction of movement of the spring 8 is also indicated by the arrow (30 in the drawing). The arc suppression device consists of arcing horns 9 and 10 and a deion lattice consisting of plate 11. The disconnecting electromagnet contains winding 12 and measles, 13, which has a rod 14 with a protrusion 15, and the rod 14 is passed through a hole in the movable contact part 2. The lever 6 is in contact with the rod 16, which enters the tripping electromagnet. The switch is provided with power clamps 17 and 18, the clamp 17 is connected to the fixed contact piece 1, and the clamp 18 is connected by means of a flexible current lead 19 pin 2. The current sensor 20 consists of a current transformer 21, to the secondary winding of the second, the input of the rectifier 22 is connected. The output of the threshold element 23 is connected to the output of the latter, the output of which is the current sensor output. The winding 12 of the shut-off electromagnet is equipped with clips 24 and 25 to which a capacitive energy storage 26 (equipped with a charge unit 27) is connected via output terminals 28 and 29 of a semiconductor switch 30 shown in the drawing as a thyristor. The output of the control amplifier 31 is connected to the input of the semiconductor switch 30 (i.e., the thyristor control junction), the input of which is connected to the output of the current sensor 20. Power supply 32 provides the required voltages (necessary for operation) to threshold element 23, amplifier 31 and charge unit 27. In the on state of the switch and when a current flows through its main circuit not reaching the current value of the current sensor setpoint 20, the Bcei device elements are in the described state, the capacitive energy storage 26 is charged from the charge unit 27 (polarity of the charging voltage Yes drive 26 is shown in the drawing). The switch works as follows. When an emergency mode in a switch-protected circuit occurs, such as a short circuit, the current in the main circuit begins to increase, the voltage of the secondary winding of the current transformer 21 increases, and the voltage at the output of the rectifier 22. When the latter reaches the threshold threshold 23, the latter triggers and at its output, and consequently, at the output of current sensor 20, a signal arrives at the input of amplifier 31, as a result of which a control voltage arises at the output of amplifier 31 This enters the input of the semiconductor switch 30 and ensures that it is turned on 1e. When the semiconductor key 30 is turned on, a discharge circuit of the capacitive energy storage device 26 is created: the positive cover of the accumulator 26 - clamp 29 semiconductor key 30 - clamp 28 - clamp 24 - winding 12 - clamp 25 - negative - accumulate 6. 6 discharge capacitive accumulator 26, creating a magnetizing force and the corresponding magnetic field, as a result of which measles 13 begins to act force, pulling it into the winding 12. Anchor 13 starts to move and presses the rod 16, which Having overcome the action of the spring 8, it turns the release lever 6 about the axis 7 and removes the lever 6 from the engagement with the latch 5. The moving contact-part 2 has the opportunity to move under the action of the return spring 4, but at the same time the measles 13 hit the protrusion 15 located on the rod 14, in the shoulder of the movable contact part 2, ensuring the latter rotates about the axis 3. The movable 2 and the fixed 1 contact parts are disconnected, the main contact of the switch is opened, and an electric arc occurs. Since the last contact of the moving contact part 2 acquires a higher initial speed, and also if there is a magnetic field in the winding 12 in the zone of diverging contact parts, the electric arc of the shutdown is intensely lengthened and the voltage on it increases with great speed. The electric arc moves along arcing horns 9 and 10 and enters a deionic lattice consisting of plates 11, where the arc extinguishing process ends and the current in the circuit is interrupted. The switch is in the off position.
Дл возврата выключател во включенное положение включающий механизм (не показан) обеспечивает перемещение контакт-детали 2 до замыкани ее с контакт-деталью 1 при одновременном сцеплении защелки 5 с освобождающим рычагом 6. Выключатель переходит во включенное положение.To return the switch to the on position, a switching mechanism (not shown) moves the contact piece 2 before closing it with the contact piece 1 while simultaneously engaging the latch 5 with the release lever 6. The switch switches to the on position.
Таким образом, по сравнению с прототипом предлагаемый быстродействующий вьжлючатель обеспечивает уменьшение собственного времени отключени вьжлючател при одновременном увеличении скорости нарастани напр жени на электрической дуге отключени в режиме коммутации аварийного тока благодар тому, что в предлагаемом выключателе введенные дополнительные элементы обеспечивают минимальноThus, in comparison with the prototype, the proposed high-speed switch provides a reduction in the switch-off time of the switch with a simultaneous increase in the voltage rise rate on the shutdown electric arc in the emergency current switching mode, due to the fact that the introduced additional elements provide the minimum
возможное собственное врем срабатывани вне зависимости от величины отключаемого тока, а также обеспечивают интенсивное удлинение электрической дуги отключени в процессе коммутации.the possible intrinsic response time, regardless of the magnitude of the current to be switched off, as well as provide an intense lengthening of the shutdown electric arc during the switching process.