ВЫКЛЮЧАТЕЛЬ С ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫМ ПРИВОДОМ Российский патент 2000 года по МПК H01H33/66 H01H33/38 

Изобретение относится к электротехнике, в частности к силовому выключателестроению, и может быть использовано при выполнении высоковольтных выключателей, в том числе вакуумных, с электромагнитным приводом, питающимся выпрямленным током от источника, зависимого от напряжения коммутируемой выключателем цепи.

Известен выключатель высоковольтный вакуумный трехполюсный типа ВВТЭ-10-20/630 УХЛ2 с электромагнитным приводом, питающимся выпрямленным током, содержащий электромагнит включения, состоящий из ярма, катушки, якоря и стопа, механизм свободного расцепления, вал с рычагами для передачи движения к подвижному контакту дугогасительной камеры, электромагнит отключения, пружину отключения и поджатия, защелки (ТУ 16-91 ИНЛЯ 674132007 ТУ)
Недостатком известного выключателя является его низкая надежность, обусловленная тем, что электромагнит включения не обеспечивает полное включение с посадкой на защелку при коротком замыкании и питании электромагнита включения от источника, зависимого от напряжения коммутируемой выключателем цепи, и обязательно наличие механизма свободного расцепления, для обеспечения отключения из недовключенного положения выключателя при коротком замыкании.

Наиболее близким к заявленному решению является выключатель с электромагнитным приводом, содержащий подвижные и неподвижные контакты, вал, промежуточный вал, отключающую пружину, механизм свободного расцепления, защелки, рычаги, электромагнитный привод, питающийся выпрямленным током и пару подпружиненных звеньев. (Авторское свидетельство СССР N 1552250, H 01 H 33/66, публикация от 23.03.90 г. Бюллетень N 11).

Недостатком известного устройства, принятого за прототип, является его низкая надежность, обусловленная сложностью конструкции, а именно наличием механизма свободного расцепления, механизма передачи движения от штока электромагнита включения к подвижному контакту камеры дугогасительной, состоящего из системы рычагов и пары подпружиненных звеньев.

Заявленное решение направлено на повышение надежности выключателя.

В ходе решения задачи получен следующий технический результат: упрощена конструкция выключателя за счет исключения механизма свободного расцепления, многозвенной системы рычагов механизма передачи движения от штока электромагнита включения к подвижному контакту дугогасительной камеры и пары подпружиненных звеньев, при этом сохранена функциональная возможность полного включения выключателя с посадкой на защелку при коротком замыкании и питании электромагнита включения от источника, зависимого от напряжения коммутируемой выключателем цепи.

Указанные результаты достигаются тем, что в выключателе с электромагнитным приводом, содержащим питающийся выпрямленным током электромагнит включения, состоящий из катушки, якоря, стопа и ярма, двуплечий рычаг, вал, тягу, подвижный и неподвижный контакты, защелки, электромагнит отключения, пружину отключения, пружину поджатия, согласно изобретению зазор между рабочей плоскостью якоря и рабочей плоскостью стопа и зазор между рабочей плоскостью стопа и внутренней плоскостью ярма выбраны такими, что отношение первого зазора ко второму находится в пределах от 1,0 до 1,1, а якорь электромагнита включения через шток шарнирно связан с одним концом двуплечего рычага, другой конец которого шарнирно связан с тягой подвижного контакта дугогасительной камеры.

Выполнение указанного отношения зазоров обеспечивает полное включение выключателя при коротком замыкании с посадкой на защелку, за счет накопления энергии электромагнитом, при этом величина тока трогания близка к величине тока установившегося режима.

При этом отпадает необходимость в наличии механизма свободного расцепления, системы рычагов механизма передачи движения от штока электромагнита включения к подвижному контакту камеры дугогасительной и пары подпружиненных звеньев, а это приводит к упрощению конструкции и, следовательно, к повышению надежности.

При величине отношения зазоров меньше 1,0, не обеспечивается функциональная возможность полного включения выключателя при коротком замыкании с посадкой на защелку, а при величине отношения больше 1,1 не обеспечивается трогание якоря электромагнита включения. Отношение величины зазоров установлено экспериментально.

Сущность изобретения поясняется чертежом.

На чертеже приведена кинематическая схема выключателя.

Выключатель содержит электромагнит включения 1, состоящий из катушки 2, якоря 3, стопа 4 и ярма 5, шток 6, закрепленный на якоре 3, двуплечий рычаг 7, с роликом 8 на одном конце и шарниром на другом, вал 9, жестко связанный с рычагом 7, тягу 10, связанную через пружину поджатия 11 с подвижным контактом 12, дугогасительной камеры с неподвижным контактом 13.

Защелки 14 и 15, связанные с пружинами 16 и 17 установлены с возможностью фиксации ролика 8 рычага 7 во включенном положении, защелка 15 выполнена в виде двуплечего рычага, одно плечо которого связано с электромагнитом 18, а другое с защелкой 14. Пружина отключения 19 связана с двуплечим рычагом 7, а пружина 20 связана с якорем 3 электромагнита 1.

Устройство работает следующим образом.

При подаче питания на катушку 2, в магнитной цепи электромагнита включения 1 создается магнитный поток, обеспечивающий тяговое усилие якоря 3. Отношение величины зазора между рабочей плоскостью якоря 3 и рабочей плоскостью стопа 4 к величине зазора между стопом 4 и внутренней плоскостью ярма 5 численно равно 1,05. При этом отношении величина тока трогания электромагнита близка к величине тока установившегося режима, т.е. в катушке запасается энергия, близкая к энергии установившегося режима, и в процессе всего движения якоря 3 увеличения энергии не требуется.

Шток 6 через ролик 8 воздействует на один конец двуплечего рычага 7, который другим концом через шарнир воздействует на тягу 10 и через пружину поджатия 11 передает движение подвижному контакту 12 камеры дугогасительной. Происходит замыкание контактов 12 и 13, посадка ролика 8 на защелку 14 и фиксация включенного положения выключателя запирающей защелкой 15. Выключатель включен.

Отключение выключателя происходит при подаче команды на электромагнит отключения 18, который воздействует своим штоком на защелку 15, происходит отскок защелки 14 под действием пружины отключения 19 и пружины поджатия 11. Привод снова готов к включению.

Пружины 16 и 17 служат для возврата защелок 14 и 15 в рабочее положение, а пружина 20 служит для возврата якоря 3 после прекращения питания на катушку 2.

Подача питания на катушку 2 прекращается после касания контактов 12 и 13, за счет регулировки блок контактов выключателя.

Изобретение относится к силовому выключателестроению и может быть использовано в вакуумных выключателях с электромагнитным приводом. Выключатель содержит питающийся выпрямленным током электромагнит включения, состоящий из катушки, якоря, стопа и ярма, двуплечий рычаг, вал, тягу, подвижный и неподвижный контакты, защелки, электромагнит отключения и пружину поджатия. Якорь электромагнита включения через шток шарнирно связан с одним концом рычага, другой конец которого связан шарнирно с тягой подвижного контакта дугогасительной камеры, причем отношение зазора между рабочей плоскостью якоря и рабочей плоскостью стопа к зазору между рабочей плоскостью стопа и внутренней плоскостью ярма находится в пределах 1,0 - 1,1. Использование изобретения позволит упростить конструкцию выключателя, при этом сохраняется функциональная возможность полного включения выключателя при коротком замыкании с посадкой на защелку при питании электромагнита включения от источника, зависимого от напряжения коммутируемой выключателем цепи. 1 ил.

Выключатель с электромагнитным приводом, содержащий питающийся выпрямленным током электромагнит включения, состоящий из катушки, якоря, стопа и ярма, двуплечий рычаг, вал, тягу, подвижный и неподвижный контакты, защелки, электромагнит отключения, пружину отключения, пружину поджатия, отличающийся тем, что зазор между рабочей плоскостью якоря и рабочей плоскостью стопа и зазор между рабочей поверхностью стопа и внутренней плоскостью ярма выбраны такими, что отношение первого зазора ко второму находится в пределах 1,0 - 1,1, а якорь электромагнита включения через шток шарнирно связан с одним концом двуплечего рычага, другой конец которого связан шарнирно с тягой подвижного контакта дугогасительной камеры.