Токоограничивающий автоматический выключатель

Токоограничивающий автоматический выключатель

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в низковольтных автоматических выклюf чателях. Цель изобретения - повышение надежности работы токоограничивающего автоматического выключателя при отключении токов короткого закыкания. Токоограничивающий автоматический выключатель содержит механизм свободного расцепления 1, контактодержатели 13, расположенные в каждом полюсе вьпслючателя и жестко соединенные с изоляционной траверсой 14

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

Н 01 Н 77/10

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫГИЯМ

ПРИ ГННТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4272584/24-07 (22) 01.07. 87 (46) 23.01.89. Бюл. У 3 (71) Всесоюзный научно-исследовательский, проектно-конструкторский и технологический институт низковольтного аппаратостроения (72) В.Я. Гущин, Н.M. Кузнецов и А.С. Назаренко (53) 62.1. 316. 57 (088. 8) (56) Горобец А.С., Евзеров И.Х. Автоматические выключатели серии А3?00..

М.: Энергоиздат, 1984, с. 34-36.

Заявка Великобритании В 1564412, кл. H 01. Н 77/10, Н 01 Н 73/50, 1980.

„„SU„. 3 453473 А 1 (54) ТОКООГРАНИЧИВАЮЩИЙ АВТОИАТИЧЕСКИИ ВЫКЛЮЧАТЕЛЬ (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в низковольтных автоматических выключателях. Цель изобретения — повьппение надежности работы токоаграничивающего автоматического выключателя при отключении токов короткого замыкания. Токоограничивающий автоматический выключатель содержит механизм свободного расцепления 1, контактодержатели 13, расположенные в каждом полюсе выключателя и жестко соединенные с изоляционной траверсой 14

1453473 в общий узел, который установлен на оси 15 с возможностью вращения и кинематически связан с механизмом свободного расцепления 1,, подвижные контакты 22 (ПК), пружины контактного нажатия, выполненные в виде пружин

28 растяжения, неподвижные контакты

30, деталь, выполненную в виде двуплечего рычага 27, одно плечо которого соединено с вторым концом пружины контактного нажатия 28, а другое плечо взаимодействует с ПК 22. Каждый из ПК 22 выполнен в виде двуплечего рычага, шарнирно соединенного с помощью оси 21 на контактодержателе

13. Каждая из пружин растяжения 28

Изобретение относится к .электро,:технике, в частности к низковольтным, автоматическим выключателям.

Цель изобретения — повышение надежности при отключении токов короткого замыкания.

На фиг. 1 показан токоограничивающий автоматический выключатель во включенном полажении,(контакты замк нуты); на фиг. 2 — положение при разомкнутых контактньи электродинами ческими силами; на фиг. 3 — конечное положение частей токоограничивающеrо asòoìàòè÷åñêîãî выключателя после отключения тока короткого замыкания, на фиг. 4 — положение частей токоограничивающего автоматического выключателя после отключения вручную.

Токоограничивающий автоматический выключатель содержит механизм 1 свободного расцепления, имеющий рычаг 2, шарнирно установленный на оси 3 .с возможностью входить в зацепление с защелкой 4, шарнирно установленной на оси 5 с возможностью входить в зацепление с отключающей рейкой 6, имеющей выступ 7. С рычагом 2 с помощью шарнира 8 соединено звено 9, которое в свою очередь, с помощью шарнира

10 соединено со звеном 11, соединенным с помощью шарнира 12 с одним из контактодержателей 13, каждый из которых расположен в каждом полюсе выключателя. Контактодержатели 13 жест- 35 одним концом соединена с одним из плеч ПК 22 с возможностью изменять в зависимости от положения ПК 22 относительно контактодержателя 13 величину и направление создаваемого ею и прилагаемого к ПК 22 относительно оси его вращения контактного нажатия. Ток короткого замыкания, протекающий по токовой цепи 34 максимального расцепителя тока 35, вызывает срабатывание его, и под воздействием подвижного элемента 37 отключающая рейка 6 поворачивается, вызывая срабатывание механизма свободного расцепления 1. 4 ил. ко соединены с изоляционной траверсой 14, образуя с ней единый узел, установленный на оси 15 с воэможностью вращения. Каждая из двух пружин

16.механизма свободного расцепления (на чертеже показана одна пружина) соединена одним своим концом с шарниром 1О, а другим — с ручкой 17 уп" равления, установленной в механизме с возможностью вращения вокруг шар-, нира 18. Под действием пружины 16 ручка 17 в положении механизма

"Включено" прижата к упору 19 (фиг.1 и 2), а в положениях механизма "Отключено автоматически" и "Отключено вручную" своим выступом 20 взаимодействует с рычагом 2, упираясь в него и занимая при этом соответствующие фиксированные положения (фиг ° 3 и 4).

В каждом контактодержателе 13 ус -. тановлен на оси 21 подвижный контакт

22, выполненный в виде двуплечего рычага. В плече подвижного контакта

22, содержащем коммутирующий. элемент 23, укреплен штифт 24, который входит с зазором в отверстие 25> выполненное в контактодержателе 13 и вьггянутое по радиусу, равному расстоянию от центра вращения подвижного контакта 22 на оси 21 до центра штифта 24. Кроме того, в контактодержателе 13 на оси 26 шарнирно ук.— реплен двуплечий,рычаг 27, который плечом, обращенным к подвижному конt

14534 такту 22, взаимодействует с ним, входя в зацепление с плечом последнего обращенным в сторону рычага 27.

Взаимодействие обеспечивается за счет усилия пружины контактного нажатия, выполненк|й в виде пружины растяжения 28, один конец которой соединен со штифтом 24, а другой— с плечом рычага 27, не входящим в 10 зацепление с подвижным контактом..

Разомкнутое положение подвижного контакта 22 ограничивается упором 29.

Неподвижный контакт 30, содержащий коммутирующий элемент 31, оканчива- 15 ется выводом 32 для присоединения внешних проводников. Подвижный контакт 22 соединен гибким проводником

33 с токовой цепью 34 максимального расцепителя 35 тока. Токовая цепь 34 20 оканчивается выводом 36 для присоединения внешних проводников. Для воздействия на отключающую рейку 6 максимальный расцепитель тока 35 имеет подвижный элемент 37. 25

Устройство работает следующим образом.

В положении выключателя "Включено" (фиг. 1) ручка 17 находится в 30 . крайнем левом положении и упирается в упор 19. При этом положении пружина 16 находится слева от шарнира 8, благодаря чему обеспечивается фиксированное, выпрямленное в шарнире 10, положение звеньев 9 и 11, а также фиксированное положение контактодер-, жателя 13, контакты 22 и 30 замкнуты,. их контактирование осуществляется коммутирующими элементами 23 и 31. 4О

Контактное нажатие создается не только благодаря взаимодействию пружины 28 растяжения с подвижным контактом 22, но и благодаря ее взаимодействию с двуплечим рычагом 27, ко- 45 торый, воздействуя на подвижный кон :такт 22, создает дополнительное контактное нажатие. Это позволило максимально приблизить линию действия силы пружины растяжения 28 к оси 21 50 вращения подвижного контакта 22.

При возникновении тока короткого замыкания между подвижным контактом, 22 и неподвижным контактом 30 действуют электродинамические силы отброСИ.

Под действием этих сил подвижный контакт 22 поворачивается вокруг оси

21, перемещая соединенный со штифтом

73

24 конец пружины растяжения 28 и приближая ее тем самым к оси 21, а также поворачивая вокруг оси 26 входяt щий в зацепление с ним двуплечий рычаг

27, который, в свою очередь, перемещает соединенный с ним другой конец пружины 28 растяжения, обеспечивая этим приближение пружины 28 растяжения к осям 21 и 26 при незначитель": ном угле поворота подвижного контакта 22.

Благодаря этому повьппается надежность при отключении токов кОроткого замыкания, так как даже незначительI ные токи короткого замыкания оказываются достаточными для того, чтобы создаваемые ими электродинамические силы смогли повернуть подвижный контакт 22 до положения, при котором r продольная ось пружины 28 растяжения перейдет по другую сторону относительно осей 21 и 26.

После перехода продольной осИ пружины 28 по другую сторону относительно осей 21 и 26 подвижный контакт

22 продолжает свое движение не только под действием электродинамических сил отброса, но и под действием силы пружины 28 растяжения. Движение контакта 22 продолжается до тех пор, пока он не упрется своим штифтом

24 в верхний край отверстия 25 (фиг. 2) .

В течение описанного процесса размыкания контактов образовавшаяся между ними электрическая дуга ограничивает рост тока короткого замыкания, а после вхождения дуги в дугогасительную камеру (не показана) она гаснет, ток в цепи прекращается.

Наряду с этим во время протекания через выключатель тока короткого замыкания срабатывает максимальный расцепитель 35 тока, воздействуя своим подвижным элементов 37 на выступ .

7 отключающей рейки 6. Рейка 6, по- ворачиваясь по часовой стрелке, освобождает от зацепления с ней защелку

4, которая, поворачиваясь по часовой стрелке вокруг оси 5, освобождает зацепленный с нею рычаг 2. Под.действием силы пружины 16 рычаг 2 повора-, чивается вокруг оси 3 против часовой стрелки, а вместе с ним движутся, звенья 9 и 11, изламываясь в шарнире 10 и увлекая за собой с помощью шарнира 12 коитактодержатель 13 и траверсу 14, которые совместно пово

5 l 4534 рачиваются. вокруг оси 15 по часовой стрелке. При движении контактодержателя 13 подвижный контакт 22 взаимодействует с упором 29, благодаря чему он меняет свое положение относительно контактодержателя 13, пружина 28 растяжения переходит на противоположную сторону относительно осей

21 и 26, подвижный контакт 22 и дву1 плечий рычаг 27 скачком поворачивают ся и останавливаются, когда штифт 24 упрется в нижний край отверстия 25. В это же время останавливаются контак-: тодержатель 13 и остальные двигавшие- )6 ся детали. Ручка 17, повернувшись под действием пружины 16 вокруг шарнира 18 занимает фиксированное положе9 ние, прижимаясь выступом 20 к рычагу 2, . которое соответствует положению "Отк- 20 лючено автоматически" (фиг.3) .

Для того, чтобы включить выклю, чатель после отключения им тока ко: роткого замыкания, необходимо сначала взвести механизм, т.е. ввести в . зацепление рычаг 2 с защелкой 4, а. последнюю — с отключающей рейкой 6. ! Это осуществляется путем поворота ручки 17 вправо,. которая., воздействуя выступом 20 на рычаг 2, поворачивает 30 его, а он поворачивает защелку 4. В ! итоге детали механизма занимают поло жение, указанное на фиг,. 4. Из э.то.,го положения, перемещая:ручку 17 влеso так, чтобы пружина 16 оказалась

5 слева относительно шарнира 8, прозводят включение выключателя. При этом звенья 9 и 1 t скачкообразно выпрямляются в шарнире 10, поворачивая контактодержатель 13 вокруг оси

15 в крайнее его положение. Подвижный контакт 22 коммутирующим элементом 23- замыкается с коммутирующим элементом 31 неподвижного контакта

30. Штифт 24 отходит от нижнего края отверстия 25, образуя зазор, соответствующий провалу подвижного контакта 22 (фиг. 1). Отключение вручную производится путем перемещения ручки 17 в крайнее правое положение.

Процесс отключения при этом проис73 6 ходит в обратной последовательности по сравнению с процессом включения.

Конечное положение частей при отключении вручную изображено на фиг. 4.

Таким образом, предлагаемое устройство обладает повышенной надежностью, обеспеченной установкой на контактодержателе детали, выполненной в виде двуплечего рычага, находящегося во взаимодействии с пружиной контактного нажатия и подвижным контактом, так как уменьшен угол поворота подвижного контакта до.момента его переброса за счет силы пружины в разомкнутое фиксированное положение, благодаря чему снизилась вероятность сваривания H выплавления контактов при отключении токов короткого замыкания.

Формула и з о б р е т е н и я

Токоограничивающий автоматический выключатель, содержащий в каждом полюсе контактодержатель, жестко соедийенный с изоляционной траверсой в общий узел, установленный на оси с возможностью вращения и кинематически связанный с механизмом вободного расцепления, подвижные контакты, каждый из которых выполнен в виде двуплечего рычага, шарнирно укреплен" ного с помощью оси на контактодержателе, пружины контактного нажатия, каждая из которых .одним своим концом соединена с одним из плеч подвижного контакта, неподвижные контакты, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности при отключении токов короткого замыкания, каждый полюс выключателя снабжен двуплечим рычагом, ось вращения которого закреплена на контактодержателе, причем одно плечо двуплечего рычага соединено с другим концом пружины контактного нажатия, а другое плечо указанного двуплечего рычага взаимодействует с подвижным контактом;

1453473 и и а

ФАЗ! 453473

Составитель С. Гордон

Техред,П.Сердюкова

Редактор С ° Патрушева

Корректор И. МУска

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 7291/49 Тираж 694 Подписн ое

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 .