Быстродействующий электродинамический автоматический выключатель Советский патент 1958 года по МПК H01H77/10 H01H71/43 

Известные электродинамические автоматические выключатели с размыканием контактов под действием сил отталкивания, возникающих при протекании тока короткого замыкания по двум параллельным токоведущим пластинам, несущим контакты и снабженным защелкой для фиксации отключенного положения, не отвечают современным требованиям в отношении быстродействия защиты.

В описываемом выключателе контактная система снабжена дугогасительными контактами, применение которых улучшает дугогасящие свойства и увеличивает быстродействие выключателя. Один из дугогасительных контактов укреплен на главном неподвижном контакте, а второй-на дополнительной подвижной шине, установленной между подвижным и неподвижным главными контактами и включенной параллельно подвижному контакту.

На чертеже изображена кинематическая схема описываемого выключателя.

Выключатель состоит из двух параллельно расположенных токоведущих контактных траверс 1 к 2. Шина-траверса 2 закреплена неподвижно. Траверса / может вращаться в горизонтальной плоскости на токопроводящей оси шарнира 3, который кренится к изолянионной плите 4. Подвижная траверса / состоит из двух параллельных шин 5 и 6.

Между шинами 5 6 существует воздушный зазор. Электрически эти шины соединены только в шарнире 3. На концах шин 2 и 6, со стороны противоположной шарниру 5, находятся главные контакты 7.

Выключатель имеет дугогасительные контакты 8 и 9, причем подвижный контакт 8 изолирован от шины 6 и крепится к ней через изоляционную прокладку. Подвод тока к подвижному дугогасительному контакту 5 осуществляется от шины 5 через перемычку 10. Пружина // прижимает подвижную траверсу 1 к неподвижной 2, создавая нажатне на контактах 7 и на шарнирном контакте 3. Нажатие на контактах 8 и 9 создается пружиной 12.

NO 117597- 2 -

Шины 2, 5 и 6 образуют два петлевых контура: 13-3-6-7-2-М и 13-3-5-10-8-9-2-14.

Сечение шин 2 и 6 рассчитывается на номинальный ток выключателя. Сечение шины 5 выбирается намного меньшим, чем шины 6 (примерно 1 -.10).

В нормальных режимах основной ток проходит по петлевому контуj y 13-3-6-7-2-14, часть тока протекает по петлевому контуру 13- 3-5-10-8-9-2-14. Подвод тока к выключателю осуш.ествляется в точках 13 и 14.

Расстояние «i между осями шин 2 и 5 выбирается намного большим, чем расстояние аг между осями шин 2 и 5.

Как известно, электродинамические силы нарастают пропорциональР1но квадрату тока: F 2,04 10 кг, где /-ток, протекаюш,ий по

шинам, / - длина шин, а-расстояние между осями шин.

Поэтому можно подобрать такое соотношение между параметрами /, QI и нажатием пружины 11, когда при номинальном токе электродинамические силы петлевого контура 13-3-6-7-2-14 будут незначительными, а при определенном токе короткого замыкания эти силы настолько возрастут, что они преодолеют сопротивление пружины // и произведут размыкание главных контактов. В результате весь ток перейдет в шину 5 и будет протекать по петлевому контуру 13-3-5-10-8-9- -2-14. Так как расстояние а2 между осями шин 2 и 5 намного меньше расстояния fli между осями шин 2 и 6, o после размыкания главных контактов 7 произойдет увеличепие электродинамических сил (например, до десятикратного увеличения). В результате значительного увеличения электродинамических сил при нарастаюш.ем токе короткого замыкания произойдет резкий отброс контактной траверсы /, которая, поворачиваясь на оси шарнира 3 по часовой стрелке и преодолевая сопротивление пружины 11, разомкнет дугогасительные контакты 8 к 9. Возникшая при этом электрическая дуга растягивается под действием электродинамических сил на рогах контактов S и 9, попадает в камеру, где деионизируется и гаснет. При погасании дуги электродинамические силы исчезнут. Величина раствора контактов при отключении будет зависеть также от инерционных свойств подвижной траверсы /.

Для удержания подвижной контактной траверсы в отключенном положении конструкция имеет фиксатор 15, насаженный на ось 16. На подвижной траверсе расположен упор 17 фиксатора, который оттягивается пружиной 18.

Приведение выключателя во включенное положение осуш.ествляется оператором, который за рукоятку поворачивает фиксатор 15, освобождая подвижную траверсу /. Под действием пружины // происходит замыкание контактов S и 5, а затем контактов 7.

Предмет изобретения

Быстродействуюш.ий электродинамический автоматический выключатель, размыкание контактов которого производится под действием сил отталкивания, возникающих при протекании тока короткого замыкания по двум параллельным токоведущим пластинам, несуш им контакты и снабженным заш;елкой для фиксации отключенного положения, отличающийся тем, что, с целью улучшения дугогасящих свойств и увеличения быстродействия выключателя, его контактная система снабжена дугогасительными контактами, один из которых укреплен на неподвижной пластине, а второй-на дополнительной подвижной шине, установленной между указанными пластинами и включенной параллельно подвижной пластине.