СХЕМА ИСКРОГАШЕНИЯ ДЛЯ МОСТОВОГО КОНТАКТА Российский патент 1997 года по МПК H01H9/30 

Изобретение относится к области электроавтооматики и предназначено для искрогашения на контактах с безобрывным (мостовым) переключением цепей, в частности на жидкометаллических герметизированных контактах.

Известны схемы искрогашения, содержащие искрогасящую цепочку из последовательно соединенных резистора и конденсатора, или других элементов, подключенную параллельно к нормально-разомкнутому или к нормально-замкнутому контакту [1, 2] Общим недостатком таких схем является невозможность использования одного комплекта искрогасящей цепочки для защиты как нормально-разомкнутого, так и нормально-замкнутого контактов переключающего контакта. Установка двух искрогасящих цепочек параллельно нормально-разомкнутому и нормально-замкнутому контактам увеличивает стоимость и снижает общую надежность схемы.

Другим общим недостатком таких схем является то, что в случае пробоев искрогасящей цепочки, защищающей один из контактов (нормально-разомкнутый или нормально-замкнутый) контактного тройника возможно образование отказов вида: постоянное соединение двух выводов контактного тройника и периодическое подключение к ним третьего вывода при срабатывании реле. Этот недостаток не позволяет применять такие искрогасящие схемы в ряде устройств, например, для защиты нормально-замкнутого контакта импульсного путевого реле в схеме дешифратора числовой кодовой автоблокировки, ввиду возможности повышения значности сигнальных показаний светофора.

Известно устройство искрогашения с периодическим подсоединением искрогасящей RC цепи параллельно защищаемому контакту непосредственно перед его размыканием, и отсоединением перед замыканием [3] Недостатками устройства является многоэлементность, что повышает стоимость и снижает общую надежность, и наличие переключающего органа в виде транзистора, что накладывает дополнительные ограничения по помехозащищенности и диапазону коммутируемых токов.

Из описанных в литературе наиболее близкой к заявляемой является схема искрогашения, содержащая искрогасящую цепочку из последовательно соединенных резистора и конденсатора, причем первый вывод искрогасящей цепочки соединен с нормально-разомкнутым выводом контакта, второй вывод искрогасящей цепочки соединен с общим выводом контакта [1, с. 87]
Эта схема искрогашения не защищает нормально-замкнутый контакт при его размыкании, поскольку искрогасящая цепочка соединена с общим и нормально-разомкнутым выводом и оказывается постоянно подключенной параллельно зазору между подвижной и нормально-разомкнутой контактдеталями как при включении, так и при отключении реле.

Цель изобретения повышение надежности и исключение отказов вида: постоянное соединение двух выводов контакта с подключением и отключением третьего вывода.

Указанная цель достигается тем, что в известной схеме, содержащей переключающий контакт и искрогасящую цепочку, первый вывод которой подключен к нормально-разомкнутому выводу, второй вывод искрогасящей цепочки подключен не к общему, а к нормально-замкнутому выводу контакта. Благодаря такому подключению и наличию мостового контакта, искрогасящая цепочка, после перелета подвижного контакта, оказывается включенной параллельно разрываемому контакту: между подвижным и нормально-замкнутым контактом при включении реле, и между подвижным и нормально-разомкнутым контактом при выключении реле. Поэтому одна искрогасящая цепочка защищает как нормально-разомкнутый контакт (при отключении реле), так и нормально-замкнутый контакт (при включении реле).

Надежность контактного узла, содержащего собственно контакт и схему искрогашения, повышается, потому что схема искрогашения защищает как нормально-разомкнутый, так и нормально-замкнутый контакты.

Благодаря подключению второго вывода искрогасящей цепочки к нормально-замкнутому выводу контакта, в случае ее повреждения (пробоя), нормально-разомкнутый и нормально-замкнутый выводы оказываются постоянно соединены между собой и, ввиду наличия мостового контакта, постоянно соединены с общим выводом вне зависимости от состояния реле. Таким образом, при пробоях искрогасящей цепочки, все три вывода соединены вместе, и поэтому не наблюдается отказов вида: постоянное соединение двух выводов с подключением и отключением третьего вывода (что позволяет применять схему для защиты и нормально-замкнутого контакта импульсного путевого реле).

Новым в заявляемой схеме, содержащей известный комплект из стандартных элементов, является наличие новой связи между нормально-разомкнутым и нормально-замкнутым выводами непосредственно через искрогасящую цепь, что достигается подключением второго вывода искрогасящей цепи к нормально-замкнутому выводу контакта. Эта связь обеспечивает новые свойства схемы: более высокую надежность (за счет защиты как нормально-разомкнутого, так и нормально-замкнутого контакта) им исключение, при пробоях искрогасящей цепочки, отказов вида: постоянное соединение двух выводов контактного тройника при периодическом подключении третьего вывода.

Следовательно, заявляемая схема соответствует критерию изобретения "новизна".

При рассмотрении известных технических решений данной и смежных областей техники установлено: 1. Не обнаружено использование отличительного признака заявляемой схемы (подключение второго вывода искрогасящей цепи к нормально-замкнутому выводу) для целей защиты как нормально-разомкнутого, так и нормально-замкнутого контакта и исключения отказов вида: постоянное соединение двух выводов контактного тройника при периодическом подключении третьего вывода; 2. По сравнению с вариантом подключения двух отдельных искрогасящих цепочек для защиты нормально-разомкнутого контакта (между общим и нормально-разомкнутым выводами) и нормально-замкнутого контакта (между общим и нормально-замкнутым выводами) в заявляемой схеме сокращается число элементов, что снижает стоимость и повышает общую надежность, и исключаются недопустимые, с точки зрения алгоритма функционирования нагрузки, отказы вида: постоянное соединение двух выводов при периодическом подключении третьего вывода.

Технические свойства совокупности признаков (повышение надежности вследствие защиты как нормально-разомкнутого, так и нормально-замкнутого контактов одним комплектом подключенной к контактному тройнику искрогасящей цепи, а также исключение отказов вида: постоянное соединение двух выводов контактного тройника при периодическом подключении третьего вывода) являются новыми по отношению к сумме свойств отличительных признаков, проявляемых в известных технических решениях, что позволяет автору сделать вывод о соответствии заявляемой схемы критерию "существенные отличия".

На чертеже представлена схема искрогашения для мостового контакта.

Схема содержит контакт с мостовым переключением, например жидкометаллический, имеющий общий 1, нормально-разомкнутый 2 и нормально-замкнутый 3 выводы. К нормально-разомкнутому 2 и нормально-замкнутому 3 выводу подключена искрогасящая цепочка 4. Цепочка 4 может состоять из последовательно соединенных резистора 5 и конденсатора 6 или других элементов. К выводу 2 также подключена нагрузка 7 нормально-разомкнутого контакта, а к выводу 3 нагрузка 8 нормально-замкнутого контакта.

Когда реле выключено, конденсатор 6 заряжен током, протекающим по цепи: общий вывод 1, нормально-замкнутый вывод 3, конденсатор 6, резистор 5, нагрузка 7 нормально-разомкнутого контакта. При срабатывании реле, после перелета подвижного контакта и разрыва цепи между общим 1 и нормально-замкнутым 3 выводом происходит перезаряд конденсатора (с изменением полярности на обкладках) током, протекающим по цепи: общий 1, нормально-разомкнутый 2 контакт, резистор 5, конденсатор 6, нагрузка 8 нормально-замкнутого контакта. При этом энергия вместо пробоя воздушного промежутка между выводами 1 и 3 расходуется на перезаряд конденсатора 6, чем достигается защита нормально-замкнутого контакта 3 при включении реле.

При отключении реле происходит защита нормально-разомкнутого контакта 2 ввиду перезаряда конденсатора 6 током, протекающим по цепи: общий 1, нормально-замкнутый контакт 3, конденсатор 6, резистор 5, нагрузка 7 нормально-разомкнутого контакта.

Если значения токов, размыкаемых нормально-разомкнутым 2 и нормально-замкнутым 3 контактами, сильно отличаются из-за различных параметров нагрузки, целесообразно применение искрогасящей цепочки из конденсатора, соединенного последовательно с параллельно включенными резистором и диодом [2] обладающей разной проводимостью в разных направлениях.

Схема искрогашения для мостового контакта может содержать им другие искрогасящие цепочки. Параметры элементов искрогасящей цепи выбираются в зависимости от параметров нагрузки с учетом известных рекомендаций (например [1, 2]).

Предлагаемая схема искрогашения для мостового контакта обладает преимуществами по сравнению с известными, так как: 1) позволяет защитить как нормально-разомкнутый, так и нормально-замкнутый контакты одним комплектом искрогасящей цепочки, что повышает надежность и снижает стоимость схемы ввиду сокращения количества элементов по сравнению с использованием разных комплектов для нормально-разомкнутого и нормально-замкнутого контактов; 2) позволяет осуществить искрогашение контактов в тех цепях, где недопустимы отказы вида: постоянное соединение двух выводов, при периодическом подключении третьего вывода (способные вызвать нежелательное изменение алгоритма функционирования).

Источники информации:
1. Дмитриев В.С. Серганов И.Г. Основы железнодорожной автоматики и телемеханики: Учебник для техникумов ж.д. транспорта. М. Транспорт, 1988, с. 45, 81, 87.

2. Денисов А.Г. Зинаков В.К. Искрозащита контактов герконов. Обзоры по электронной технике, Серия 7. вып. 28 (177). М. ЦНИИ "Электроника", 1973.

3. Авт.св. СССР N 541211, H 01 H 9/30, 1976.

Использование: изобретение относится к электротехнике и предназначено для искрогашения на контактах с мостовым (безобрывным) переключением цепей, в частности на герметизированных жидкометаллических контактах. Сущность изобретения: в схеме, состоящей из переключающего мостового контакта, искрогасящей цепочки и нагрузки, искрогасящую цепочку подключают параллельно замыкающим и размыкающим контактам, что позволяет использовать один комплект искрогасящей цепи для защиты как замыкающего (при отключении реле), так и размыкающего контакта (при включении реле). Такое подключение позволяет исключить, при пробоях искрогасящей схемы, отказы вида: постоянное соединение двух выводов при периодическом подключении третьего вывода контактного тройника, недопустимы нарушающее алгоритм функционирования нагрузки. 1 ил.

Схема искрогашения для мостового контакта, содержащая контакт с безобрывным переключением цепей, общий вывод которого подключен к одному полюсу источника питания, нагрузку нормально-разомкнутого контакта, один вывод которой подключен к другому полюсу источника питания, другой вывод которой подключен к нормально-разомкнутому выводу контакта, нагрузку нормально-замкнутого контакта, один вывод которой подключен к другому полюсу источника питания, другой вывод которой подключен к нормально-замкнутому выводу контакта, и искрогасящую цепочку с двумя выводами, первый вывод которой соединен с нормально-разомкнутым выводом контакта, отличающаяся тем, что второй вывод искрогасящей цепочки соединен с нормально-замкнутым выводом контакта.