SU1467600A1 - Быстродействующий автоматический выключатель - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к электротехнике и может быть использовано. в низковольтных электрических аппарв так защиты. Цель изобретени  - повышение токоограничивакщей способнос-г- ти выключател . Вьпслючатель содержит основной магнитопровод 1 с воздушным зазором и токовой обмоткой 2, котора  расположена на части маг- нитопровода 1 и включена последоваЛ /« тельно с контактами 3, дополнительный магнитопровод 9 с обмоткой 7. Первый,подвижный, контактодержатель выполнен из двух параллельно включенных токопроводов. Первый токопро- вод 4 расположен в зазоре, а второй токопровод 5 - вне зазора магнито- провода 1. Второй, параллельный, токопровод 5 выполнен из последовательно соединенного гибкого соединени  6 и дополнительной обмотки 7, расположенной на дополнительной магнитной системе 9 с воздушным зазором, имеюдей с основным магнитопроводом 1 общий участок, на котором расположена токова  обмотка 2. При возникновении в цепи тока короткого замыкани  в результате взаимодействи  тока, проте.кающего через первый токопровод 4 магнитного потока, созда- ющегос  в дополнительноммагнитопрово- де 9 обмоткой, возрастает скорость отброса первого токопровода 4 от неподвижного контактодержател  12. При этом повышаетс  скорость размыкани  контактов 3 и увеличиваетс  степень токоограничени . 1 з.п. ф-лы, 6 ил. S (Л 4

Description

Фиг. 1

Изобретение относитг.  к электротехнике и может быть использовано в низковольтных электрических аппаратах защиты, преимущественно тирис- торных преобразователей.

Целью изобретени   вл етс  повышение токоограничивающей способное- - ти выключател .

На фигИ и 2 показаны две проек- ции выключател  с одним подвижным контактодержателем} на фиг. 3 - схема соединений его обмоток и контактов; на фиг.4 и 5 - две проекции выключател  с двум  подвижными контактодер- жател ки на фиг.6 - схема соединений его обмоток и контактов.

Выключатель (фиг.1 и 2) содержит основной шихтованный магнитопровод 1 с воздушным зазором, на котором размещена токова  обмотка 2, контакты Зр размещенные на контактодержател х .

Подвийшый контактодержатель выполнен в виде первого токопровода 4 и включенного параллельно ему второг токопровода 5, выполненного в виде гибкого соединени  6 и дополнительной обмотки 7. Контактодержат ь. подпружинен контактной пружиной 8. Об- мотка 7 расположена на дополнительной магнитопроводе 9. Подвижный контактодержатель соединен.с токоподво- дом с помощью шарнирного соединени 

10.

Выключатель содержит также электг ромагнитный привод 11, неподвижный контш .тодержатель 12, дугогаситель- ные рога 13, дугогасительную камеру 14 j пластины 15 магнитного гаше- ни , неподвижные зажимы 16 и 17, ра цепитель 18 максимального тока.

На фиг.1 и 2 не показаны вспомогательные детали креплени  подвижны частей, изол ци  токопровод щих де- талей и не детализированы известные конструкции привода и расцепител .

Во включенном положении выключател , показанном на фиг.1 и 2, контакты 3 замкнуты под действием пруж ны 8, Электромагнитный привод 11 отключен от напр жени . Зажим 16 через шарнир 10 соединен с первым токопроводом 4. .К верхнему контакту 3 через неподвижный контактодержа- тель 12 подключена токова  обмотка второй вьшод которой присоединен к зажиму 17. Обмотка 2 :.расположена на части магнитопровода 1, в воздуш

0

5

5

О

35

дО

дЗ

Q

ном зазоре которой расположены первый токопровод 4 и неподвижный контактодержатель 12. С правой стороны от магнитопровода 1 расположен допол- нительньй магнитопрород 9, имеющий . также воздушный зазор. Оба магнитопровода имеют общий участок, на ко- ToipoM расположена токова  обмотка 2.

На магнитопроводе 9 расположена дополнительна  обмотка 7, котора  одним выводом присоединена к зажиму , 16, а другим - к гибкому соединению 6. К контактам 3 примыкают дугога- сительные рога 13. Контакты 3 и дуго- гасительные рога 13 расположены внутри дугогасительной камеры 14, по бокам которой укреплены пластины 15 магнитного гашени , св занные с магнитопроводом 1. На вьшодной вшне расположен расцепитель 18, реагирующий на аварийные режимы, св занньй механически с приводом 11.

Схема соединени  обмоток и контактов показана на фиг.З. Направлени  намотки обмоток 2 и 7 выбраны таким образом, что индуктируемый в обмотке 7 ток i, и общий входной ток i имеют одно направление в первом токопро+ 1

г

воде 4, т.е. ii

Принцип работы выключател  посто .  вного тока заключаетс  в следующем.

I

Во включенном положении выключател  при протекании номинального тока по обмотке 2 проходит весь ток, а далее он распредел етс  по первому токопроводу 4 и обмотке 7 в зависимости от соотношени  их активных сопротивлений (направлени  токов показаны пунктиром). Через воздушный за-с зор магнитной системы проходит магнитный поток , определ емый током в обмотке 2, числом ее витков и прово-j димостью воздушного зазора. На первый токопровод-4 действует электромагнитный момент, пропорциональный магнитному потоку и току 1ц и направленный на размыкание контактов 3.

Величина нажати  контактной пружины 8 выбираетс  из услови  обеспечени  необходимого нажати  между контактами 3 при максимально допустимом токе перегрузки.

В магнитопроводе -9 проходит магнитный поток, определ емый током i в обмотке 7, числом ее витков и про.т водимостью воздушного зазора.

Параметры обмоток и магнитной системы выбираютс  из услови  ненасыщенного состо ни  магнитопровода.

При возникновении в цепи нагрузки короткого замыкани  происходит рост тока ij и соответственно магнитных потоков в магнитопроводах 1 и 9. Под действием ЭДС, наводимой в обмотке 7, ток i измен ет свое направление и увеличиваетс , В первом токо проводе 4 будет проходить ток i , равный сумме токов i, и i. Путем выбора соотношени  витков обмоток

2и 7 и параметров магнитопроводов

1 и 9 достигаетс  превышение тока i по отношению к i, в несколько раз. Благодар  этому увеличиваетс  также электромагнитный момент, действующий на первый токопровод 4, что позвол ет в несколько раз уменьшить врем  размыкани  контактов 3 на рассто ние , при котором начинаетс  движение электрической дуги с контактов 3 на дугогасительные рога 13, Это, в свою очередь, обуславливает ускорение гашени  дуги и уменьшение пропускаемого тока и времени отключени  тока короткого замыкани , т.е. способствует повышению токоограничи- вающей способности выключател .

Гашение дуги выполн етс  в дуго- гасительной камере 14, котора  в частном случае, представленном на фиг.1 и 2, выполнена с узкой щелью. Дл  создани  магнитного пол  примен ютс  пластины 15, т.е. магнитопро- вод 1 и обмотка 2 одновременно используютс  дл  привода и дл  магнитного гашени .

В разомкнутом положении контакты

3удерживаютс  защелкой, наход щейс  внутри привода 11, или возвратной пружиной (не показана), котора  начинает воздействовать на подвижный кон тактодержатель после срабатьтани  расцепител  18. Возможны также дру- гие известные варианты фиксации кон тактов 3 в отключенном положении.

Оперативное отключение выключател  при номинальных режимах выполн етс  приводом 11.

Включение выключател  осуществл етс  путем освобождени  защелки в приводе 11 либо ручным способом, либо путем дистанционной подачи напр жени  на привод 11.

При использовании выключател  в качестве токоограшичивающего блока

к другим быстродействующим выключател м с целью улучшени  их токоогра- ничивающей способности необходимость , в приводе 11 и расцепителе 18 отпадает .

Основные существенные признаки предлагаемого выключател  могут быть также реализованы в варианте конст- 0 Рукции, показанной на фиг.4 и 3, где дл  ускорени  размыкани  контактов 3 примен ютс  два подвижных контакто- держател  и соответственно две дополнительные обмотки 7. Схема их вклю- 5 чени  показана на фиг.6.

Посто нный ток i входит в начало обмотки 2, токи iij вход т также в начала обмоток 7. Распределение токов между токопроводами 4 и 0 обмотками 7 обратно пропорционально их активным сопротивлени м.

В аварийном режиме при нарастании тока короткого замыкани  i происходит увеличение магнитных пото- 5 ков в магнитопроводах 1 и 9 и в обмотках 7 будут наводитьс  ЗДС, что вызовет изменение направлений токов i в обмотках 7 и их рост. При этом токи 1,2. будут выходить из начал об- 0 моток 7. Теперь через первые токо- проводы 4 будет уже проходить сумма токов i, и i, т.е, i, i, + 1,

При использовании предлагаемого 5 выключател  в цеп х переменного тока принцип его работы не мен етс . При протекании номинального тока в цепи дополнительной обмоткой 7 будет индуктироватьс  ток i,j, что требует 0 только повышени  силы контактной пружины 8.

В выключателе основна  часть второго токопровода 5, состо ща  из 5 дополнительной обмотки 7, неподвижна за счет введени  гибкой св зи, что обуславливает существенное снижение массы подвижных частей и соответственно времени размыкани  контактов 3,

Таким образом, по сравнению с прототипом данный выключатель за счет дополнительного увеличени  электромагнитной силы и снижени  массы подвижных частей имеет повытаенную токо- ограничивающую способность, что позвол ет эффективно использовать его дл  защиты тиристорных преобразователей .

Claims (2)

1. Быстродействукщий автоматичес- кий выключатель, содержащий два кон- тактодержател  с контактами, контакт;ныё пружины, дугогасительную камеру, основной магнитопровод с воздушным зазором, токовую обмотку, подключенную последовательно с контактами к неподвижным зажимам и расположенную на основном магнитопроводе, первый, подвижный, контактодержатель выполнен в виде двух параллельно включенных токопроводов, при этом первый токопровод расположен в зазоре основного магнитопровода, а второй токопровод - вне зазора, расцепители, реагирук дие на аварийные режимы, и механизм включени  с приводом, отличающийс  тем, что,

, с целью повышени  токоограничиваю- щей способности выключател , он снабжен дополнительным магнитопроводом с зазором, второй токопровод первого контактодержател  выполнен в виде гибкого соединени  и дополнительной обмотки, размещенной на дополнительном магнитопроводе , а токова  обмотка

1П охватывает одновременно расположенные: р дом участки основного и дополнительного магнитопроводов.

2. Выключатель по п.1, отличающийс  тем, что второй

15 контактодержатель выполнен аналогично первому контактодержателю, причем дополнительна  обмотка второ- го контактодержател  размещена со- осно с дополнительной обмоткой пер20 вого контактодержател  на упом ну- том дополнительном магнитопроводе.

е

Фие.З

1467600

ч 5 В

5 6 W г/с. 77F1 .IS

Ю Z

9 7