КОНТАКТНЫЙ УЗЕЛ АВТОМАТИЧЕСКОГО ВЫКЛЮЧАТЕЛЯ Российский патент 2010 года по МПК H01H73/04 H01H1/48 

Изобретение относится к электротехнике, а именно к быстродействующим автоматическим выключателям постоянного тока.

Контактные узлы автоматических выключателей известны из следующих источников:

1. Патент RU №87289, 2009 г.

2. Патент RU №86788, 2009 г.

3. Патент RU №86789, 2009 г.

4. Голубев А.И. Быстродействующие автоматические выключатели. М.-Л.: издательство «Энергия», 1964 г., стр.118-125.

Наиболее близким аналогом может служить контактная система коммутационного аппарата по первому источнику (Патент RU №87289). Контактная система этого аппарата содержит подвижный контакт, закрепленный на оси, неподвижный контакт, пружину контактного нажатия и тяги. Система дополнительно снабжена поворотным механизмом, причем тяга подвижного контакта и поворотный механизм связаны между собой рычагом, а неподвижный контакт выполнен в форме токопроводящего диска и закреплен на дополнительной оси с возможностью вращения вокруг нее.

При подаче сигнала на включение привод выключателя обеспечивает движение тяги. Движение от тяги передается на подвижный контакт через пружину контактного нажатия. Подвижный контакт поворачивается вокруг оси в сторону неподвижного контакта. Одновременно с движением тяги рычаг поворачивается вокруг своей оси и выводит из зацепления ось механизма, что сопровождается срабатыванием поворотного механизма. В момент замыкания контактов под действием поворотного механизма неподвижный контакт поворачивается на заданный угол.

При подаче сигнала на отключение под действием усилий пружины и привода коммутационного аппарата обеспечивается движение тяги в обратном направлении. При этом подвижный контакт незамедлительно без выбора провала отходит от неподвижного контакта. А рычаг под действием пружины приводит поворотный механизм в исходное положение.

Один из недостатков такой конструкции - необходимость в дополнительном устройстве (поворотный механизм), что снижает надежность аппарата. Другим недостатком является наличие горения дуги на контактах выключателя при отключении аварийных токов, что приводит к эрозии поверхности и быстрому износу контактов. Кроме того, обгорание контактной поверхности приводит к увеличению переходного сопротивления самих контактов, а следовательно, к их недопустимому перегреву, плавлению и свариванию.

Изобретение направлено на создание контактной системы, простой по конструкции и надежной в работе.

Технический результат - уменьшение износа контактной поверхности главных контактов и собственного времени отключения выключателя.

Это достигается тем, что контактный узел автоматического выключателя дополнительно содержит пару изоляционных корпусов, выполненных в форме круглых дисков с центральной осью вращения каждый, корпуса закреплены с возможностью вращения вокруг своих осей и касания торцевых поверхностей корпусов под действием усилий пружины контактного нажатия, кроме того, главный и дугогасительный контакт закреплены на торцевой поверхности корпуса со стороны касания с другим корпусом.

Сущность изобретения заключается в следующем. В момент размыкания выключателя замкнутые главные контакты сначала поворачиваются вокруг центральных осей изоляционных корпусов, обеспечивая при этом притирание контактной поверхности главных контактов и осуществляя самоочищение их (защита от эрозии). Дальнейшее вращение корпусов приводит к размыканию главных контактов и замыканию дугогасительных контактов, что обеспечивает защиту контактной поверхности главных токопроводящих контактов от обгорания и износа. И только после этого корпуса под действием пружин размыкаются. Таким образом достигается уменьшение износа контактной поверхности контактов. За счет одновременного движения корпусов в противоположные стороны относительно друг друга уменьшается собственное время отключения всего выключателя.

Изобретение поясняется схематичным изображением контактного узла автоматического выключателя. На фиг.1 изображен контактный узел во включенном положении (контакты замкнуты); на фиг.2 - то же, в промежуточном положении (замкнуты дугогасительные контакты); на фиг.3 - то же, в отключенном положении выключателя.

Контактный узел автоматического выключателя содержит главные контакты 1 и 2, дугогасительные контакты 3 и 4, пружину контактного нажатия 5 и 6 и тяги (показаны стрелками). Узел дополнительно содержит пару изоляционных корпусов 7 и 8, которые выполнены в форме круглых дисков с центральной осью вращения каждый. Корпуса 7 и 8 установлены с возможностью вращения вокруг своих осей и касания торцевых поверхностей под действием усилий пружин 5 и 6 контактного нажатия. Главный контакт 1 и дугогасительный контакт 3 закреплены на торцевой поверхности корпуса 7, а главный контакт 2 и дугогасительный контакт 4 закреплены на торцевой поверхности корпуса 8. Корпуса 7 и 8 установлены так, что их главные контакты во включенном положении выключателя замкнуты.

Контактный узел автоматического выключателя работает следующим образом.

При протекании в электрической цепи, защищаемой автоматическим выключателем, тока короткого замыкания тяги (показаны стрелками) под действием привода выключателя (не показан) поворачивают корпус 7 по часовой стрелке, а корпус 8 - против часовой стрелки. При этом главные контакты, замкнутые под действием усилий пружин 5 и 6 для обеспечения необходимого контактного нажатия, перекатываются по своим контактным поверхностям и притираются (самоочищение). Дальнейшее вращение корпусов 7 и 8 приводит к размыканию главных контактов 1, 2 и замыканию дугогасительных контактов 3 и 4. Дальнейшее горизонтальное движение тяг (в представленном случае) приводит к размыканию корпусов 7 и 8 и соответственно дугогасительных контактов 3 и 4 выключателя. Выключатель перешел в отключенное положение.

Таким образом, применяя в конструкции автоматического выключателя предложенную конструкцию контактного узла, уменьшается износ контактов и собственное время отключения.

Изобретение относится к быстродействующим автоматическим выключателям постоянного тока. Контактный узел автоматического выключателя содержит главные контакты, дугогасительные контакты, пружину контактного нажатия и тяги. Узел дополнительно содержит пару изоляционных корпусов, выполненных в форме круглых дисков с центральной осью вращения каждый, установленных с возможностью вращения вокруг своих осей и касания, и закреплен с возможностью вращения вокруг своих осей и касания торцевых поверхностей корпусов под действием усилий пружины контактного нажатия. Кроме того, главный и дугогасительный контакт закреплены на торцевой поверхности корпуса со стороны касания с другим корпусом. Технический результат - уменьшение износа контактной поверхности главных контактов и собственного времени отключения выключателя. 3 ил.

Контактный узел автоматического выключателя, содержащий главные контакты, дугогасительные контакты, пружину контактного нажатия и тяги, отличающийся тем, что дополнительно содержит пару изоляционных корпусов, выполненных в форме круглых дисков с центральной осью вращения каждый, установленных с возможностью вращения вокруг своих осей и касания торцевых поверхностей корпусов под действием усилий пружины контактного нажатия, кроме того, главный и дугогасительный контакты закреплены на торцевой поверхности корпуса со стороны касания с другим корпусом.