Устройство для отключения цепей переменного и постоянного тока Советский патент 1984 года по МПК H01H9/30 

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для использования в электротехнических установках различного назначения, в том числе в импульсной технике. По основному авт. св. № 1035659 известно устройство для бездуговаго отключения цепей переменного и пост янного тока, содержащее дроссель, н магнитопроводе которого намотаны две встречно-параллельные обмотки с разным числом витков. В цепь малови ковой обмотки включены силовые контакты, а в цепь многовитковой обмот ки - дополнительные контакты. Силовые и дополнительные контакты зашунтированы высокоомными резисторам Обе параллельно включенные цепи включены последовательно с вьшодами для подключения нагрузки. По обмоткам дросселя протекают поля, обратно пропорциональные числам витков Бездуговая коммутация силовых контактов осуществляется благодаря тому, что в момент, предшествующий их размыканию, размыкаются дополнительные контакты и индуктивность .резко возрастает. Это вызывает уменьшение коммутируемого тока нагрузки до уровня, обеспечивающего размыкание силовых контактов без электрической дуги. i . Однако коммутация дополнительных контактов неизбежно сопровождается образованием искры или дуги, так ка цепь многовитковой обмотки является индуктивной нагрузкой для них. Это , приводит к износу дополнительных контактов и снижению надежности работы устройства. Кроме того, это устройство создает узкий интервал бестоковой паузы, недостаточный для . полного размыкания контактов коммутирующего аппарата и восстановления электрической прочности межконтактного промежутка, и загоранию электрической дуги на контактах. Цель изобретения - повышение на.:дежности устройства путем обеспечения гарантированного бестокового отключения нагрузки. Поставленная цель достигается те что в устройстве для отключения цепей переменного и постоянного тока , дроссель снабжен дополнительной маловитковой обмоткой, причем указанная обмотка включена последовательно с встречно-параллельными об90мотками, согласно с многовитковЬй обмоткой и имеет вдвое меньшее число витков чем основная маловитковая обмотка. На чертеже схематически представлено предлагаемое устройство. Устройство содержит маловитковую 1 и многовитковую 2 обмотки, намотанные на магнитопроводе дросселя и включенные встречно-параллельно, а также коммутирующий аппарат с двумя парами размыкающих контактов 3 и 4. Последовательно с маловитковой обмоткой включены силовые контакты 3, а последовательно с многовитковой обмоткой включены контакты управления 4. Обе последовательно-параллельные цепи присоединены к нагрузке 5 и к зажимам источника постоянного или переменного тока. Контактные парб1 3 и 4 коммутирующего аппарата зашунтированы высокоомными резисторами 6. Параллельно многовитковой обмотке 2 подключен конденсатор 7, . который служит для гашения электрической дуги, возникающей на контактах управления 4 в процессе их размыкания. Для создания отрицательного магнитного потока,в магнитопроводе последовательно со встречно-параллельными обмотками 1 и 2 дросселя и согласно с обмоткой 2 включена до- полнительная маловитковая обмотка 8. Конденсатор 7 в цепи многовитковой . обмотки зашунтирован разрядником 9. Устройство работает следзпощим образом. При замкнутом состоянии, контактов 3 и 4 по обмоткам 1 и 2 протекают токи, обратно пропорциональные их числам витков согласно равенства намагничивающих сил обмоток ,32W2, чя; где J и Л токи в оомотках 1 и 2 соответственно; W и х/2 - числа витков этих обмоток. За счет встречного включения обмоток 1 и 2 или за счет их встречной намотки магнитные потоки Ф и Ф в магнитопроводв, обусловленные токами Д, и J , взаимно компенсируют друг друга, а магнитный поток дополнительной маловитковой обмотки 8, имекщей число витков , по которой протекает ток нагрузки, создает отрицательный магнитный поток по отношению к потоку маловитковой обмотки. Результирующий магнитный поток равен

Фр,-() 2 Здесь Ф, - магнитный поток обмотки 8. Конденсатор 7 будет заряжен до величины активного падения напряжений на многовитковой обмотке. После размыкания контактов 4 протекающий по ним ток перехватывается конденсатором 7, который перезаряжается под действием ЭДС самоиндукции многовитковой, обмотки 2. В результате этого магнитная энергия, накопленная в индуктивности дросселя, не выделяется на межконтактном промежутке и не создает условий для возникновения электрической дуги, что обеспечивает более благоприятные , , условия работы контактов 4 в цепи управления по сравнению с прототипом В силовой цепи в момент размыкания контактов управления 4 индуктивность обмоток 1 и 8 скачкообразно увеличивается, а ток спадает до нуля Магнитопровод дросселя под действием приложенного напряжения источника перемагничивается от значения потока М-Ф, до нуля и затем до значения Ф-1 Ф, I что сопровождается формиро ванием ступени малого тока в силовой цепи. Длительность этой ступени в дацном случае больше, чем у прототи-па и определяется выражением

, (31 где В - индукция в магнитопроводе; г- площадь сечения магнитопрои - напряжение перемагничивания дросселя. В этот период производится размы1са ие силовых контактов 3 и происходит восстановление электрической прйчности межконтактного промежутка. Расширение интервала ступени малого тока в данном устройстве достигается тем, что перемагничивание магнитопровода дросселя происходит из ббласти отрицательного магнитного потока в область положительного потока. В связи с наличием отрицательного магнитного потока в магнитопроводе дросселя в процессе работыэтого устройства на конденсаторе 7 могут возникнуть большие перенапряжения. Во избежание пробоя конденсатора он зашунтирован разрядником 9, который срабатывает при напряжении выше допустимого для конденсатора. Таким образом, предлагаемое yctройство позволяет путем коммутации малых токов в цепи управления обеспечить надежнзпо коммутацию в любой момент времени значительных токов в нагрузке,

УСТРОЙСТВО ОТКЛЮЧЕНИЯ ЦЕПЕЙ ПЕРЕМЕННОГО И ПОСТОЯННОГО ТОКА по авт. св. № 1035659, о т л и ч а 7 ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности устройства путем обеспечения гарантированного бестокового отключения нагрузки,. дроссель снабжен дополнительной маловитковой обмоткой, причем указанная обмотка I включена последовательно с встречнопараллельными обмотками, согласно с многовитковрй обмоткой и имеет вдвое меньшее число витков, чем основная маловитковая обмотка. i f