ВЫКЛЮЧАТЕЛЬ-РАЗЪЕДИНИТЕЛЬ Российский патент 2008 года по МПК H01H21/54 

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к области электротехники, а именно к низковольтным коммутационным аппаратам, в частности к выключателям-разъединителям, и может быть использована во многих отраслях промышленности и сельского хозяйства для включения и отключения электрических цепей под токовой нагрузкой и без нее.

Уровень техники

Известен выключатель-разъединитель, содержащий изоляционный корпус, в верхней части которого выполнена прозрачная крышка, в нижней части указанного корпуса установлены нулевой проводник, совокупность неподвижных ножевых контактов с соответствующими дугогасительными камерами, совокупность подвижных контактов, установленных в соответствующих гнездах несущего ползуна, а также орган управления, механически связанный с несущим ползуном посредством механизма мгновенного действия, выполненного с возможностью обеспечения перемещения ползуна, при этом каждый из указанной совокупности подвижных контактов выполнен в виде четырех медных роликов, подпружиненных пластинчатыми пружинами и сформированных в блок с возможностью вращения указанных роликов независимо друг от друга и обеспечением предварительно заданного контактного нажатия при коммутации.

В выключателе-разъединителе четыре медных ролика, подпружиненные пластинчатыми пружинами, сформированы в блок посредством Т-образной металлической пластины, проходящей через соответствующие соосные отверстия двух металлических скоб, металлической пластины, а также стопорной металлической пластины, которая фиксируется в соответствующей пазе Т-образной металлической пластины.

В выключателе-разъединителе механизм мгновенного действия выполнен в виде двух пружин сжатия, двух скоб и штифта и обеспечивает соединение органа управления с указанными подвижными контактами.

В выключателе-разъединителе орган управления выполнен в виде рукоятки с телескопическим валом.

В выключателе-разъединителе совокупность ножевых неподвижных контактов содержит шесть ножевых неподвижных контактов, совокупность подвижных контактов содержит три подвижных контакта, при этом каждому неподвижному ножевому контакту соответствует одна дугогасительная камера.

В выключателе-разъединителе прозрачная крышка в верхней части корпуса выполнена с возможностью обеспечения видимости двойного разрыва контактов при коммутации (см. пат. РФ №2257634, кл. Н01H 21/02, опубл. 27.07.2005 г.).

Недостатками данного выключателя являются невысокая надежность и коммутационная способность.

Известен выключатель нагрузки, содержащий корпус, в котором размещены неподвижные контакты с внешними зажимами, подвижные поворотные контакты, дугогасительные камеры, механизм включения и механизм фиксации (см. "ELEKTROSCHALT GERATE GRIMMA", ГДР, 1971 г.).

Недостатком данного выключателя нагрузки является сложная подвижная контактная система, которая состоит из отдельно шарнирно установленных в углублениях корпуса контактных пластин с пружинами (подвижные контакты), при этом крутящий момент от рукоятки к подвижным контактам передается двумя параллельными приводными планками, которые соединены с траверсами отдельных полюсов (контактов).

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому положительному эффекту и принятый авторами за прототип является выключатель-разъединитель, содержащий корпус с крышкой и установленными в углублениях корпуса неподвижными контактами, а в окна поперечных перегородок корпуса, образующих коммутационные камеры, установлен ползун с подвижными контактами, дугогасительные камеры, механизм включения-отключения (см. Аппаратура распределения и управления низковольтная. Часть 3. Выключатели, разъединители, выключатели-разъединители и комбинации их с предохранителями. ГОСТ Р 50030.3-99 (МЭК 60947-3-99)).

Недостатком данного выключателя является сложность конструкции, невысокая надежность.

Раскрытие изобретения

Задачей предлагаемого изобретения является разработка выключателя-разъединителя, обладающего уменьшенным количеством деталей и расходом материалов, возможностью мгновенного отключения и одновременным коммутированием цепи в полюсах.

Технический результат, который может быть получен с помощью предлагаемого изобретения, сводится к уменьшению количества деталей и расходу материалов, возможности мгновенного отключения и одновременному коммутированию цепи в полюсах.

Технический результат достигается с помощью выключателя-разъединителя содержащего корпус с крышкой и установленными в углублениях корпуса неподвижными контактами, а в окна поперечных перегородок корпуса, образующих коммутационные камеры, установлен ползун с подвижными контактами, дугогасительные камеры, механизм включения-отключения, при этом последний выполнен из рукоятки, вала, ступицы, жестко соединенной с валом и установленной в скобе, которая закреплена сбоку к корпусу, причем вал со ступицей одним концом соединен с рукояткой, а другим концом с рычагом, который расположен с задней стороны корпуса, в его углублении и соединен через тягу с концом штифта ползуна, при этом в углублении установлена пружина растяжения, которая одним концом закреплена на конце штифта ползуна, а другим - закреплена за скобу.

Краткое описание чертежей

На фиг.1 дан выключатель-разъединитель без крышки, общий вид.

На фиг.2 - то же, разрез по продольной оси выключателя.

На фиг.3 - то же, вид сзади.

Осуществление изобретения

Выключатель-разъединитель (в дальнейшем «Выключатель») состоит из:

- корпуса 1 с установленными неподвижными контактами 2 в специальных углублениях корпуса 1 и закрепленными в нем с помощью винтов 3;

- ползуна 4 с подвижными контактами 5;

- крышки 6, закрепленной к корпусу 1 с помощью винтов 7;

- дугогасительных камер 8;

- механизма включения-отключения (не обозначен), при этом ползун 4 установлен в окнах 9 поперечных перегородок 10 корпуса 1 с возможностью перемещения в корпусе 1 вместе с подвижными контактами 5, при этом подвижные контакты 5 установлены в прямоугольных окнах 11 ползуна 4 и закреплены в них вместе с контактными пружинами 12 с помощью штифтов 13, контактные пружины 12 обеспечивают контактное нажатие при соединении подвижных контактов 5 с неподвижными контактами 2 при включенном положении выключателя.

Ползун 4 имеет направляющий штифт 14, который одним концом жестко закреплен в нем, а другим концом устанавливается в паз 15 корпуса 1 и может перемещаться вместе с ползуном 4 из одного крайнего положения «отключено» в другое крайнее положение «включено».

Механизм включения-отключения выключателя состоит из рукоятки 16, вала 17, ступицы 18, жестко соединенной с валом и установленной в скобе 19, которая крепится сбоку к корпусу 1 выключателя. Вал 17 со ступицей 18 одним концом соединен с рукояткой 16, а другим концом - с рычагом 20, который расположен с задней стороны корпуса 1 в его углублении 21 и соединен через тягу 22 с концом штифта 14 ползуна 4. В углублении 21 установлена пружина 23 растяжения, которая одним концом закреплена на конце штифта 14 ползуна 4, а другим закреплена за скобу 19.

Углубление 21 имеет размеры, обеспечивающие поворот рычага 20 на угол, соответствующий положению «включено» или «отключено».

Поворотом рукоятки 16 оператор, включая или отключая выключатель, управляет движением ползуна 4, перемещая его в положение «включено» или положение «отключено». При этом контакты 2 замыкаются или размыкаются. Пружина 23 обеспечивает мгновенность отключения контактов 5 при работе выключателя, а крышка 6, закрепленная к корпусу 1, снабжена выступами 24.

Работа (коммутация) выключателя-разъединителя осуществляется следующим образом:

- При повороте рукоятки 16 из положения «отключено» в положение «включено» (предположительно по часовой стрелке) вращение вала 17 со ступицей 18 передается рычагу 20 и тяге 22, которая перемещает через штифт 14 ползун 4 влево до упора на величину, соответствующую повороту рукоятки 16 в положение «включено». При этом подвижные контакты 5 замыкают неподвижные контакты 2, соединяя электрические цепи всех контактов одновременно. Пружина 23 растяжения растягивается, и происходит накопление энергии механизмом включения-отключения выключателя.

- При повороте рукоятки 16 из положения «включено» в положение «отключено» (предположительно против часовой стрелки) ползун 4 перемещается в обратном направлении вправо до упора на величину, соответствующую повороту рукоятки 16 в положение «отключено». При этом подвижные контакты 5 размыкают неподвижные контакты 2 и останавливаются на определенном расстоянии, обеспечивая дугогашение совместно с дугогасительными камерами 8 и разъединяя электрические цепи всех контактов одновременно.

При этом пружина 23 меняет направление усилия, и происходит освобождение энергии механизмом включения-отключения выключателя.

Фиксация подвижных контактов 5 в крайних положениях «отключено» или «включено» осуществляется при переходе «мертвого» положения рычага 20 и тяги 22 (при переходе через ось, соединяющую центры вращения рычага 20 и тяги 22).

При переходе через эту ось в положение «отключено» меняется направление усилия пружины 23 и освобождение энергии механизмом включения-отключения, чем обеспечивается мгновенность отключения подвижных контактов 5 и дугогашение совместно с дугогасительными камерами 8, которые установлены в гнездах корпуса 1 и удерживаются от выпадания выступами 24 крышки 6.

Предлагаемое изобретение по сравнению с прототипом и другими известными техническими решениями имеет следующие преимущества:

- уменьшенное количество деталей и расход материалов;

- возможность мгновенного отключения подвижных контактов (независимо от действия оператора) выключателя;

- улучшение условий дугогашения;

- одновременное коммутирование цепи в полюсах.

Изобретение относится к низковольтным коммутационным аппаратам и может быть использовано для включения и отключения электрических цепей под токовой нагрузкой и без нее. Выключатель-разъединитель состоит из корпуса с установленными в его углублении неподвижными контактами, ползуна с подвижными контактами, крышки, закрепленной к корпусу, дугогасительных камер и механизма включения-отключения, который состоит из рукоятки, вала, ступицы, жестко соединенной с валом и установленной в скобе, которая крепится сбоку к корпусу выключателя. Вал со ступицей одним концом соединен с рукояткой, а другим концом - с рычагом, расположенным с задней стороны корпуса, в его углублении, и соединенным через тягу с концом штифта ползуна. В углублении установлена пружина растяжения, которая одним концом закреплена на конце штифта ползуна, а другим закреплена за скобу. Технический результат - уменьшение количества деталей и расхода материалов, обеспечение возможности мгновенного отключения и одновременного коммутирования цепи в полюсах. 3 ил.

Выключатель-разъединитель, содержащий корпус с крышкой и установленными в углублениях корпуса неподвижными контактами, а в окна поперечных перегородок корпуса, образующих коммутационные камеры, установлен ползун с подвижными контактами, дугогасительные камеры, механизм включения-отключения, отличающийся тем, что механизм включения-отключения выполнен из рукоятки, вала, ступицы, жестко соединенной с валом и установленной в скобе, которая закреплена сбоку к корпусу, при этом вал со ступицей одним концом соединен с рукояткой, а другим концом - с рычагом, который расположен с задней стороны корпуса в его углублении и соединен через тягу с концом штифта ползуна, причем в углублении установлена пружина растяжения, которая одним концом закреплена на конце штифта ползуна, а другим закреплена за скобу.