SU277915A1 - Автоматический выключатель - Google Patents

Description

Известны селективные автоматические выключатели с электродинамическим устройством с U-образной шиной.

Предложенное устройство отличаетс  от известных тем, что, с целью универсальности, ось вращени  малоподвил ных контактов равноудалена от параллельных сторои U-образной шины, а вывод под зажим главной цепи расположен параллельно этим сторонам и симметрично относительно них.

U-образна  шина прикреплена к основанию частью, конец которой соединен с малоподвижным контактом. Часть этой шины, прикрепленна  к основанию выключател , заканчиваетс  выводом под зажим.

Малоподвижные контакты выполнены U-образными; одна часть их помешена внутри U-образной шины, а друга , .служаша  одновременно дугогасительным рогом, находитс  с внешней стороны шины и расположена параллельно ей. Малоподвижные контакты разделены на несколько самосто тельных контактов и механически св заны между собой. На боковых сторонах рогов малоподвижных контактов выполнены выступы, наход щиес  ниже рабочей поверхности рогов.

На фиг. 1 схематически показан общий вид предлагаемого выключател ; на фиг. 2 изображена во включенном положении контактна  система в селективном исполнепии; на

фиг. 3 - то же, в токоограничивающем, быстродействующем исполнении; на фиг. 4 показан путь тока в контактной системе при селективнО М исполнении; ,на фиг. 5 и 6 - то же,

при быстродействующем токоограничивающем исполнении.

Изол ционна  оболочка выключател  (фиг. 1) состоит из пластмассового, основани  / и пластмассовой крышки 2. На основании

1 смонтированы:

а)механизм выключател  3, имеющий дл  ручного управлени  ручку 4, с которым св за;ны подвижно контакты 5, расположенные в каждом полюсе выключател , перемещающиес  при срабатывании механизма вокруг оси 6;

б)узлы неподвижных контактов 7, каждый из которых выполнен в виде двойной электродинамической петли с двум  малоподвижными контактами и расположен также в каждом полюсе выключател . Узел неподвижного коптакта с одной стороны оканчиваетс  выводом под зажим дл  присоединени  внешних проводов главиой цепи. Подробно этот узел ноказан и описал при рассмотрении контактного устройства (фиг. 2 и 3);

в)дугогасительное устройство 8, располагаемое в каждом полюсе выключател ;

щищаемой выключателем цепи. Расцепитель, как и узел неподвижных контактов, имеет выводы под зажимы дл  присоединени  внешних проводов главной цепи.

На одном конце неподвилшой U-образной шины 10 выключател  в селективном исполнении находитс  вывод под зажим дл  внешних цроводов, на другом укреплена стойка 11, сквозь которую проходит токоведуща  ось 12. На этой оси шарнирно укреплены два малоподвижных U-образных контакта 13 и 14, электрически св занных со стойкой //, а следовательно , и с шиной 10. Одна параллельна  часть контактов помеш,ена внутри изогнутой части шины 10; друга  их часть, служаща  одновременно дугогасительным рогом , расположена с внешней стороны шины 10, параллельно ей. Электрический контакт между ст.ойкой // и малоподвижными контактами 13 и 14 осуществл етс  одновременно двум  способами:

через боковые поверхности контактов 13 и 14 и стойки 11 (контактное нажатие при этом осуществл етс  пружиной 15 на токоведущей оси 12)

через поверхность токоведушей оси 12 и поверхности внутри отверстий контактов 13 и 14 и стойки 11 (в этом случае контактное нажатие осуществл етс  пружинами 16). Нажатие на коммутирующих контактах осуществл етс  пружинами 17. Нодвижный контакт 5 приводитс  во вращение вокруг оси 6 при срабатывании механизма выключател  как при ручном оперировании, так и при воздействии на механизм элементов защиты (например , расцепител  максимального тока). Во включенном положении подвижный контакт 5 удерживаетс  звень ми механизма 3, которые на фиг. 1, 2 и 3 не показаны.

Размер б (фиг. 2) ноказывает величину контактного провала.

Размеры А II В, а также айв соответственно раВ(НЫ между собой.

Детали контактной системы (фиг. 3) в выключателе быстродействующего токоограничивающего исполнени , обозначенные позици ми 5, 6, 10-17, те же, что и на фиг. 2. Их функции также полностью сохран ютс . Шина 10 перевернута на 180°. Однако расположение токоведущей оси 12 и вывода шины 10 не изменилось вследствие равенства размеров А и В, а также айв. Размер б ноказывает величину контактного провала.

Контур тока в контактной системе, показанной на фиг. 4, образует двойную электродинамическую петлю. Электродинамические силы , обусловленные взаимодействием токов в малоподвижных контактах 13 vi 14 с. токами в параллельных участках шины 10, прижимают -малоподвижные контакты к подвижному , .что и необходимо дл  селективного выключател , в период выдержки времени при коротком замыкании. По истечении выдержки времени механизм вьислючател  поворачивает

подвижный контакт 5 вокруг оси 6, и электрическа  цепь разрываетс .

Контур тока в контактной системе на фиг. 5 такж:е образует двойную электродинамическую петлю. Электродинамические силы, обусловленные взаимодействием токов в малоподвижных контактах 13 ъ 14 с токами в параллельных участках шины 10, действуют в направлении отброса малоподвижных контактов: нри достижении TOKOVI определенной величины , когда электродинамические силы, действующие на малонодвилсные контакты 13 и 14, превзойдут противодействующие усили  коитактных пружин 17, малоподвижные контакты будут отброшены от подвижного. Возникша  в результате отброса электрическа  дуга ограничивает нарастание тока короткого замыкани . Нока дуга не исчезнет, малоподвижные контакты удерживаютс  электродинамическими силами в отведенном от неподвижного контакта ноложении. Этого времени оказываетс  достаточно, чтобы механизм выключател , который также срабатывает при этом, уснел отвести подвижный контакт 5, повернув его вокруг оси 6. Электрическа  цепь надежно размыкаетс , а малоподвижные контакты занимают положение, соответствующее отключенному выключателю.

Как указывалось, в контактной системе предлагаемого выклю-лател  применены U-образные малоподвижные контакты, одна параллельна  часть которых помещена внутри изогнутой части шины W, а друга , служаща  одновременно дугогасительным рогом, находитс  с внешней стороны щины 10 и расположена параллельно этой стороне. Така  конструкци  нриводит к тому, что при возникновении электрической дуги контур тока в контактной системе выключател  образует тройную электродинамическую петлю. Путь тока в быстродействующем токоограничивающем выключателе показан на фиг. 6. Такое исполнение ускор ет отброс малоподвижных контактов 13 и 14 при токоограничивающем исполнении. При селективном исполнении усиливаетс  компенсирующее действие, если по какой-либо причине (например, при ударе подвижного контакта 5 о малоподвижные 13 и 14 в момент замыкани ) произойдет кратковременное размыкание контактов.

В контактной системе предлагаемого выключател  (фиг. 2 и 3) малоподвижный контакт разделен на два контакта 13 и 14. Такое разделение уменьшает электродинамический отброс контактов при селективнол исполнении выключател  за счет увеличени  числа контактных точек. При быстродействующем токоограничивающем исполнении выключател  раздвоение малоподвижного , контакта стабилизирует величину тока срабатывани  контактной системы. При токоограничивающем иснолнении контактной системы на малоподвижные контакты действует сумма двух сил- стабильной силы электродинамического контура и нестабильной силы отброса в контактйых точках. Раздвоение малоподвижных контактов уменьшает нестабильную составл ющую сумму сил и, как следствие, разброс величины тока срабатывани  всего контура. Кроме того, раздвоение контактов приводит к лучшему центрирован11ю электрической дуги, опорна  точка которой стремитс  двигатьс  по ш.ели, раздел ющей рога малоподвижных контактов, а также улучшает услови  теплоотдачи при длительном протекании тока.

Дл  сокращени  неодновременности отбрасывани  двух малоподвижных контактов и недопуще|Ни  «звонкого режима работы в предлагаемой контактной систе.ме предусмотрен валик 18, проход щий сквозь отверсти  в обоих малоподвижных контактах, диаметр которого меньше диаметра этих отверстий. Така  конструкци  допускает незначительное перемещение одного малоподвижного контакта относительно другого, достаточное дл  их самоустаиовки при соприкосновении с подвил ным контактом 5.

Когда хот  бы один малоподвижный контакт начинает двигатьс  в сторону размыкани , если контактна  система срабатывает в качестве токоограничител , он, немного сдвинувшись с места, с помощью валика 18 увлекает за собой второй контакт, после чего оба они движутс  синхронно. Синхронное движение сохран етс  как при размыкании, так и при возвращении в исходное положение.

По мере движени  дуги по рогам малоподвижных контактов 13 14 них (рогах) начинают протекать электрические токи одного направлени . Возникающие при этом электродинамические силы стрем тс  сблизить рога. Соприкосновение рогов в области их окончани  может привести к их взаимному свариванию из-за оплавлени  дугой. Это соприкосновение предотвращаетс  выступами 19 на малоподвижных контактах. Выступы расположены уровн  поверхности рогов, по которой движегс  опорна  точка дуги.

Лри селективном исполнении выключател  возникающие при коротком замыкании электродинамические силы достигают значительных величин. Они бывают настолько велики, что могут сдвигать подвижный контакт в сторону своего давлени  за счет выбора люфтов и упругих деформаций деталей механизма. Если при этом малоподвижные контакты выберут всю величину контактного провала и дойдут до упорной изол ционной пластинки 20, расположенной внутри U-образной шины, контактное нажатие не достигнет расчетной величвны , и может произойти отброс контактов . Увеличение же контактного провала ограничено тем, что при больших провалах пружины механизма не смогут включить выключатель . В описываемой конструкции предлагаетс  искусственное увеличение контактного провала до таких размеров, что и при максимальном сдвиге подвижного контакта малойодвижные контакты не U-образной шины.

На одном конце детали 21 (фиг. 2) находитс  головка, на другом навинчена гайка 2.2, котора  вместе с этой деталью может совершать постунательное движение в шестигранном углублении втулки 23, ввинченной в специальную колодку 24 в основании выключател . Завинчива  втулку 23 в колодку 24, можно измен ть контактный нровал б, который выбирают меньшим размера б. При коротком замыкании малоподвижные контакты могут выбрать весь провал б, но и после этого они могут двигатьс  вверх до полного выбирани  зазора б, отход  при этом от головки детали 21. При включении же выключател  механизму приходитс  преодолевать усили  пружин 17 лишь иа пути б. Деталь 21, гайка 22, пружина 17 и втулка 23 представл ют собой са аосто тельный узел, который можно вывинтить из выключател ; усилие контактного нажати  молсно регулировать вне выключател  поворотом детали 21 и гайки 22.

Пружины 16 при селективном исполнении выключател  не только облегчают работу токоведущего шарнира, но и удерживают контакты 13 и 14 прижатыми к детали 21 в отключенном полол ении выключател . Момент пружин 16 относительно токоведущей оси 12 доллсен быть значительно меньшим момента прулчин 17.

Предмет изобретени 

Claims (7)

1.Автоматический выключатель, состо щий из основани , крышки, механизма, дугогасительного устройства, расцепител  максимального тока и контактного устройства, включающего в себ  нодвижный коитакт, прулсины контактного налсати , неподвижную U-образную шину с токоведушими шарниром и малонодвил ным контактом, образующих двойную электродинамическую петлю, отличающийс  тем, что, с целью универсальности устройства , ось вращени  малоподвижных контактов равноудалена от параллельных сторон

LJ-образной щины, а вывод под зажим главной цепи расположен параллельно этим сторонам и симметрично относительно них.

2.Выключатель по п. 1, отличающийс  тем, что, с целью обеспечени  компенсации отброса контактов при токах короткого замыкани , U-образна  шина прикреплена к основанию частью, конец которой соединен с малоподвижным контактом.

3.Выключатель по п. 1, отличающийс  тем, что,, с целью обеспечени  мгновенного размыкани  контактов при токах короткого замыкани  и ограничени  их, U-образна  шина прикреплена к основанию выключател  частью , заканчиваюшейс  выводом под зажим.

4. Выключатель -по пп. 1-3, отличающийс  тем, что, с целью увеличени  электродинамических усилий, воздействующих на малоподвил :ные контакты, указанные контакты вынолнены U-образными, причем одна часть

7:

кы, а друга , - служаща  одновременно дугогасительным рогом, находитс  с внешней стороны шины и расноложена нараллельно ей.

5.Выключатель но нп. 1-4, отличающийс  тем, что, с целью стабнлизацнн величины тока срабатывани  и уменьшени  электродинамического отброса, малоподвижный контакт разделен на два или несколько самосто тельных контактов.

6.Выключатель но нн. 1-5, отличающийс 

тем, что, с целью синхронизации движений малоподвижных контактов, они механически св заны со степенью свободы, обеспечивающей их самоустановку.

7. Выключатель но пп. 1-6, отличающийс  тем, что, с целью устранени  возможности приваривани  рогов малоподвижных контактов друг к другу при их сближении, па боковых сторонах указанных рогов выноллены выступы, наход щиес  ниже рабочей поверхности рогов.

Фиг.

21 22 23

/ и 16 Ю 20 Вив А

риг 2

Фиг.6