Электромагнитный быстродействующий неполяризованный автоматический выключатель

Электромагнитный быстродействующий неполяризованный автоматический выключатель

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Класс 21 с, 68„

- 0 ) ) Д е р

I опиолиив иаовяФтиия

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ, ВЫДАННОМУ НАРОДНЫМ КОМИССАРИАТОМ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЙ

И ЭЛЕКТРОПРОМЫШЛЕННОСТИ

3арегистрировано в Бюро оследДЯей регистрации1 изобретений Госплана при СЦК CCCP ., ) ! р. I! и \((А. И. Голубев

Электромагнитный быстродействующий неполяризованный автоматический выключатель.

Заявлено 9 августа 1938 гола за М 18355.

Оиубликовано 30 июня 1939 года.

B современных иощных электре- ческих установках постоянного тока с крутизной нарастания тока корот- кого замыкания, исчисляемой десятками миллионов ампер в секунду, защита цепей помощью быстродействующих автоматических выключателей является самой надежной.

Быстродействующие автоматические выключатели защищают установки ртутных выпрямителей на случай „обратных" и „коротких" замыканий, в установках же с коллекторными машинами они служат за щитой от кругового огня.

Во всех перечисленных случаях ставятся, так называемые, поляризованные автоматы, т. е. срабатывающие не только при определенном значении тока, но также при вполне определенном его направлении.

В тех случаях, когда нужно агрегат защитить и от перегрузки и от толчка обратного тока, необходимо установить или два автомата разнополяризованных или один автомат, но такой, который реагировал бы только на величину тока, независимо от его направления.

Известные быстродействующие автоматы, работающие при любом направлении тока и называемые неполяризованными, характерны тем, что скорость их работы в весьма малой степени зависит от крутизны нарастания тока, в то время, как совершенно очевидно (в особенности при тех крутизнах, о которых упоминалось выше), желательно было бы иметь защитный аппарат, скорость срабатывания которого сильно ловышалась бы с увеличением крутизны нарастания.

Предметом настоящего авторского свидетельства является электромагнитный быстродействующий неполяризованный автоматический выключатель, обладающий всеми признаками, присущими быстродействующим: механизмам (отсутствие защелок, собачек и т. п.), также тем и реимуществом по сравнению с известными,. что скорость его работы обусловливается не мощными пружинами, а„ главным образом, самим током за- щищаемой линии. (Помимо упрощения конструкции, предлагаемый автомат дает большие скорости работы в зависимости от крутизны нарастания тока.

Сущность изобретения, заключающаяся в особом конструктивном выполнении магнитопровода и расположении катушек на стержнях магнитопровода, поясняется схематическим чертежом, на котором изображена принципиальная конструкция предлагаемого выключателя (в продольном разрезе по катушкам).

Маг нитопро вод 1 набирается из трансформаторного железа и по форме представляет собой связанные общим основанием четыре стержня.

В стержне Ш имеется прямоугольное окно, которое делит сечение стержня на две равные части 1Па и ПИ, В верхней части стержня 111 имеется отверстие со втулкой и осью 8, вокруг которой может поворачиваться коромысло б, несущее на разных плечах якори 4, и 4., из наборного железа.

Если на секционированную удерживающую катушку 2 подать напряжение от источника постоянного тока с неизменным напряжением, а коромысло б повернуть так, чтобы железо якоря 4> плотно прилегало к торцам стержней 111 и IV магнитопровода, то коромысло б можно после этого нагрузить силой растянутой пружины 7, которая будет стремиться оторвать якорь 4.. и повернуть коромысло б против часовой стрелки. Якорь останется в покое, если момент силы притяжения за счет удерживающей катушки 2 больше момента силы растянутой пружины 7 относительно одной и той же оси вращения 8.

Полярность удерживающей катушки такова, что создаваемый ею поток на чертеже направлен в стержне I V снизу вверх.

От якоря 4, поток в стержне !И разветвляется поровну по ветвям Illa и Illb, а затем через общее основание магнитопровода опять попадает в стержень IV. По указанному пути замыкается большая часть потока.

Катушка или виток б главного тока, по которому протекает ток защищаемой линии, с одной стороны пропущена сквозь окно сердечника 1П, с другой стороны лежит между стержнями I и П.

Если по этому витку б протекает ток любого направления, например, указанного í"чертеже,,то по мере его увеличения удерживающая якорь 4 сила будет ослабевать, так как лежащая в окне сердечника lll шина вытеснит постепенно часть потока удерживающей катушки в одну из параллельных ветвей П1а и ПИ (в зависимости от направления тока защищаемой цепи; на чертеже поток вытесняется из ветви 11И в ветвь 111а), результатом чего явится насыщение участка или, иными словами, увеличение магнитного сопротивления для потока, притягивающего якорь 4,.

Попутно часть витка 5, лежащая между стержнями 1 и 11, при увеличении проходящего по витку тока будет создавать возрастающее усилие, действующее на левый якорь 41, в результате чего будет возрастать вращающий момент коромысла о вокруг оси 8 против часовой стрелки.

При некотором значении тока в защищаемой линии якорь 4 оторвется и перейдет в положение „выключено", а вместе с якорем разомкнутся и контакты, связанные с ним обычным способом, которые и отключат защищаемую цепь.

Достигнуть того или иного значения тока отключения при любом направлении его можно многими способами, например, посредством завинчивания или вывинчивания винтов 9, что вызывает изменение магнитного сопротивления для потока удерживающей катушки, или путем изменения силы тока в удерживающей катушке.

Для перевода якоря из положения

„выключено" в положение „включено" на стержне IV имеется секционированная катушка 8, на которую напряжение от источника постоянного тока подается только на моментвключения.

Во время работы автомата включающая катушка 3 выключена. (Само собой разумеется, катушки

2 и 3 должны действовать согласно., Воздушная щель между стержнями

Il u Illa необходима для того, чтобы токи срабатывания любого направле- ния были одинаковы, так как при . этом стержень П, будучи отделен от i стержня III воздушным зазором, в ! проводимости потока удерживающей катушки не участвует, а»о нему за- i мыкается лишь поток, создаваемый шиной, лежащей между ним и стержнем 1.

Предмет изобретения. !

Электромагнитный быстродейству- ющий неполяризованный автоматиче.ский выключатель, предназначенный для защиты цепей постоянного и переменного тока и снабженный магнитопроводом, состоящим из нескольких соединенных общим основанием стержней, на среднем из которых установлено поворотное коромысло, несущее якори и подвижный контакт цепи главного тока, отличающийся тем, что, с целью обеспечения равенства токов срабатывания как при работе выключателя в качестве максимального автомата, так и при работе его в качестве авто ата обратного тока, средний стержень (П магнитопровода, через который замыкается поток . удерживающей катушки 2, снабжен окном, а выключающая катушка 5 расположена в этом окне и охватывает кроме того стержень П, отделенный от стержня 1П воздушным зазором, с тем, чтобы некоторая постоянная часть потока, создаваемого выключающей катушкой, обеспечивала вытеснение магнитного потока удерживающей катушки в стержне УП и ослабляла тем самым усилия, удерживающие якорь 4, расположенный на одном плече коромысла б, а другая часть, замыкающаяся через стержень1, увеличивала усилия, притягивающие якорь 4„расположенный на другом плече коромысла.