Селективный токоограничивающий автоматический выключатель

Селективный токоограничивающий автоматический выключатель

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

(i i! 752548

ОПИСАН ИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свпд-ву (22) Заявлено 10.04.78 (21) 2600532/24-07 (51) М Кл з

Н 01Н 77/10 с присоединением заявки Л (53) УДК 621.316.573 (088.8) (43) Опубликовано 30.07,80. Бюллетень № 28 по делам изобретений и открытий (45) Дата опубликования описания 30.07.80 (72) „Автор изобретения

К, К. Терзян (71) Заявитель (54) СЕЛЕКТИВНЫЙ ТОКООГРАНИЧИВАЮЩИЙ

АВТОМАТИЧЕСКИЙ ВЫКЛЮЧАТЕЛЬ

Государственный комитет (23) Приоритет

Изобретение относится к низковольтным электрическим коммутационным аппаратам, в частности к автоматическим выключателям.

Известен автоматический выключатель, содержащий привод, систему подвижных контактов, один из которых связан с механизмом свободного расцепления, а второй— с электродинамическим компенсатором электродинамических усилий отброса кон- 10 тактов, расцепитель аварийного отключения, срабатывающий при токах короткого замыкания с преднамеренной выдержкой времени, независимой от величины тока.

Механизм свободного расцепления имеет 15 защелку, зацепленную за отключающую рейку и удерживающую его во включенном положении, которая освобождается при срабатывании расцепителя аварийного отключения, вызывая отключение выключателя 20 при помощи механизма (l j.

Такой автоматический выключатель имеет предельную коммутационную способность в цепях переменного тока 380 В, вдвое меньшую, чем выключатели тех же размеров, но 25 не имеет преднамеренной задержки при отключении токов короткого замыкания. Этот недостаток является следствием повышенных нагрузок на токопровод и механизм свободного расцепления 30

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является селективный токоограничивающий автоматический выключатель, содержащий привод, электродинамический компенсатор сил отброса контактов, систему подвижных контактов, расцепитель аварийного отключения, механизм свободного расцепления, имеющий расцепляющий рычаг, защелку и отключающую рейку. Выключатель также содержит поворотный рычаг, на котором расположена ось вращения защелки, входящей в зацепление с отключающей рейкой (2).

Этот выключатель имеет следующие недостатки: отключение без выдержки времени начинается в момент срабатывания защелки при достижении током короткого замыкания значения уставки, на что затрачивается определенное время; от момента срабатывания расцепптеля до появления дуги на контактах проходит время, обусловленное выбором провала контактов; отрицательно сказывается большая инерционность деталей механизма и подвижного контактодержателя.

Целью изобретения является повышение предельной коммутационной способности выключателя, Поставленная цель достигается тем, что электродинамическпй компенсатор выпол752548 нен в виде неподвижной шины, подвижной шины, состоящей из трех шарнирно соединенных друг с другом звеньев, и подвижного контактодержателя, причем одно из крайних звеньев подвижной шины шарнирно закреплено на неподвижной шине, а другое крайнее звено подвижной шины и подвижный контактодержатель подпружинены и шарнирно закреплены на неподвижной опоре с возможностью перемещения друг относительно друга в одной плоскости.

На чертеже показан автоматический выключатель во включенном положении.

В автоматическом выключателе электродинамический компенсатор выполнен в виде неподвижной токоподводящей шины 1, шарнирно или гибко связанной с подвижной токопроводящей шиной 2, состоящей из трех шарнирно соединенных звеньев. Одно крайнее звено подвижной шины шарнирно закреплено на неподвижной шине 1, а другое крайнее звено подвижной шины свободно вращается на неподвижно закрепленном шарнире 3. Эта шина в нерабочем состоянии лежит на упоре 4, прижимаемая к нему натянутой в соответствии с заданной уставкой пружиной 5. При токе предельной коммутационной способности шина 2 под действием электродинамических сил занимает положение, показанное пунктиром. На шарнире 3 свободно вращается подпружиненный пружиной 6 контактодержатель 7 с контактом 8. Контактодержатель 7 может свободно проходить внутри рамки шины 2.

Второй подвижный контактодержатель 9 с контактом 10 шарнирно связан с механизмом свободного расцепления, выполненным в виде ломающихся звеньев для обеспе- ния моментного замыкания и размыкания контактов. Контактодержатель 9 может поворачиваться относительно оси вращения, укрепленной на неподвижной опоре 11, замыкая и размыкая контакты 8 и 10. Контактодержатель 9 связан гибким соединением 12 с выводной шиной 13, предназначенной для присоединения к выключателю внешних цепей. Контактное нажатие во включенном положении создается пружиной

6, а отключение происходит под действием пружины 14. Оперирование выключателем вручную производится с помощью рукоятки

15. Расцепляющий рычаг 16 механизма свободного расцепления зацеплен за защелку

17, которая зацеплена за отключающую рейку 18, имеющую возможность поворачиваться относительно оси вращения, закрепленной на неподвижной опоре 19. Защелка 17 имеет возможность поворачиваться относительно оси 20, расположенной на неподвижной опоре 21.

Расцепитель 22 аварийного отключения предназначен для расцепления механизма свободного расцепления при токах, превышающих уставку тока его срабатывания.

Для этого он имеет шток 23. При отключе10

65 нии выключателя перемещение контактодержателя 7 ограничивается упором 24.

В зависимости от величины тока короткого замыкания автоматический выключатель при его отключении работает по-разному.

Так, при отключении токов короткого замыкания, не превышающих величину, при которой нецелесообразно наличие какой-либо задержки на отключение, выключатель срабатывает следующим образом. Как только величина тока в цепи выключателя превысит уставку тока срабатывания расцепителя 22, он своим штоком 23 поворачивает рейку 18. При этом освобождается и начинает поворачиваться вокруг оси 20 по часовой стрелке защелка 17. Поворот защелки приводит к освобождению расцепляющего рычага 16 и повороту его вокруг своей оси вращения против часовой стрелки. Защелка

17 и рычаг 16 поворачиваются под действием усилия оперирующих пружин механизма свободного расцепления, передаваемога на рычаг 16 через одно из ломающихся звеньев механизма свободного расцепления. До размыкания контактов 8 и 10 на рычаг 16 и защелку 17 действуют также усилия контактной пружины 6 и усилие, развиваемое электродинамическим компенсатором. Эти два усилия передаются через контактодержатель 9 и ломающиеся звенья механизма и исчезают в тот момент, когда контактодержатель 7 доходит в своем движении до упора 24.

Поворот рычага 16 через ломающиеся звенья механизма вызывает поворот контактодержателя 9 по часовой стрелке. При этом контактодержатели 7 и 9 запятнают положение, соответствую .. с размыканию контактов 8 и 10, При токах короткого замыкания, превышающих величину, при которой нецелесообразно сохранение какой-либо задержки на отключение, оно осуществляется вне зависимости от работы расцепителя 22.

Как только при росте тока короткого замыкания суммарное электродинамическое усилие на шине 2 от взаимодействия с контактодержателем 7 и шиной 1 превысит усилие пружины 5, шина 2 отойдет от упора 4 и, поворачиваясь против часовой стрелки вокруг оси 3, мгновенно займет положение, показанное пунктиром, пропустив через свою рамку контактодержатель 7.

Контактодержатель 7, оказавшись между ши ами 2 и 1, под действием сил электродинамического взаимодействия с этими шинами преодолевая усилие пружины 6, мгновенно занимает положение возле шины 1, поворачиваясь вокруг оси 3. Контакт 8 отрывается от контакта 10, который остается в том же положении. При этом на контактах возникает электрическая дуга, которая сходит с контактов на рога и входит в денопную решетку дугогасительной камеры, 752548 дрооится в ней на части и сильно ограничивает величину тока короткого замыкания.

Начинается гашение дуги. Одновременно с началом короткого замыкания срабатывает без задержки расцепитель аварийного отключения, и механизм привода отводит контактодержатель 9 с контактом 10 в отключенное положение. Дуга полностью гаснет, ток короткого замыкания прекращается, и контактодержатель 7 и шина 2 возвращаются в исходное положение.

Такое ускоренное отключение тока в цепи является характерным для быстродействующих токоограничивающих выключателей.

Оно обусловлено действием сил, пропорциональных квадрату величины тока в цепи выключателя.

Возможность отключения токов короткого замыкания без задержки, имеющейся у расцепителей аварийного отключения селективных выключателей, обеспечивает увеличение предельной коммутационной способности описываемого селективного токоограничивающего выключателя не менее, чем в три — четыре раза по сравнению с известными селективными выключателями.

Обеспечиваемое за счет использования для отключения компенсационно-токоограничивающего электродинамического устройства сильное токоограничение при отключении предельных токов позволяет существенно уменьшить вредное действие токов короткого замыкания в защищаемых выключателями цепях.

Формула изобретения

5 Селективный токоограничивающий автоматический выключатель, содержащий привод, электродинамический компенсатор сил отброса контактов, систему подвижных контактов, расцепитель аварийного отключе10 ния, механизм свободного расцепления, имеющий расцепляющий рычаг, защелку и отключающую рейку, отличающийся тем, что, с целью повышения предельной коммутационной способности, электродина15 мический компенсатор выполнен в виде неподвижной шины, подвижной шины, состоящей из трех шарнирно соединенных друг с другом звеньев, и подвижного контактодержателя, причем одно из крайних звеньев

20 подвижной шины шарнирно закреплено на неподвижной шине, а другое крайнее звено подвижной шины и подвижный контактодержатель подпружинены и шарнирно закреплены на неподвижной опоре с возможно25 стью перемещения друг относительно друга в одной плоскости.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР зп № 277915, кл. Н 01Н 77/10, 1970.

2. Авторское свидетельство СССР № 531214, кл. Н 01Н 77/10, 1974.