Автоматический выключатель Советский патент 1985 года по МПК H01H73/38 H01H77/10 

Изобретение относится к низковольтным электрическим коммутационным аппаратам, в частности к автоматическим выключателям. Цель изобретения - повышение коммутационной способности. Поставленная цель достигается тем, что в автоматическом выключателе, содержащем в каждом полюсе токоподвод главной цепи, подводящие и отва;П.щие зажимы, две цепи,, одна из которых является катушкой электромагнитного максимального расцепителя тока, а другая бодер)йит контактную систему и механизм для электродинамического разведения контактов, причем индуктивное сопротивление первой цепи больше, чем второй, привод и механизм свободного рагцопленмя, каждый полюс снабжен допол ;:ггелы1ой контактной системой и дополнительным механизмом для электродинамического разведения контактов, включенными в цепь, являющуюся катушкой электромагнитного максимального расцепителя тока, указанная цепь на участке между подводящим и отводящим зажимами подключена параллельно другой цепи, а подвижные контакты основной и дополнительной контактных систем жестко связаны между собой. Автоматический выключатель может быть снабжен дополнительным замкнутым магнитопроводом, охватывающим катушку электромагнитного максимального расцепителя тока. На фиг. 1 показан полюс автоматического выключателя, во включенном положении; на фиг. 2 - часть выключателя с дополнительным замкнутым магнитопроводо.м. В автоматическом выключателе каждый полюс состоит из двух параллельных цепей. Одна из них содержит электродинамический механизм разведения контактов, выполненных в виде неподвижной токоведущей петли 1, охватывающей контактодержатель 2 контактной системы. Ко нт а кто держатель 2 имеет возможность поворачиваться на некоторый угол внутри петли 1 относительно оси вращения, укрепленной на этой петле. На подвижном контактодержателе 3 и контактодержателе 2 закреплены контакты 4 и 5 соответственно. Подвижный контактодержатель 3 контактной системы может поворачиваться относительно оси вращения, укрепленной на неподвижной опоре 6, замыкая и размыкая контакты 4 и 5. Контактодержатель 3 связан гибким соединением 7 с щиной 8, которая соединяется с отводящим зажимом 9 выключателя. Вторая параллельная цепь содержит неподвижную щину 10, на которой установлен контактодержатель 11 дополнительной контактной системы, который может поворачиваться на некоторый угол относительно оси вращения, укрепленной на шине 10. На подвижном контактодержателе 12 и контактодержателе 11 закреплены контакты 13 и 14 соответственно. Подвижный контактодержатель 12 дополнительной контактной системы может поворачиваться относительно оси вращения на неподвижной опоре 15, замыкая и размыкая контакты 13 и 14. Контактодержатель 12 связан гибким соединением 16 с щиной 17, пропущенной через окно сердечника 18 электромагнитного максимального расцепителя тока. Пружиной 19 создается определенное усилие на якорь 20. Другой конец шины 17 соединен с шиной 8 и отводящим зажимом 9 выключателя. Петля 1 и цшна 10 соединены между собой и с подвижным зажимом 21 выключателя. Подвижные контактодержатели 3 и 12 соединены между собой и с механизмом свободного расцепления изолирующей траверсой 22. Механизм свободного расцепления отводит контактодержатели 3 и 12 от контактодержателей 2 и 11 соответственно при повороте кулачка 23 отклоняющей рейки. Пружины 24 и 25 служат для создания контактного нажатия. Автоматический выключатель работает следующим образом. В зависимости от скорости нарастания тока, протекающего через выключатель, изменяется доля тока, проходящего через цепь, содержащую электромагнитный максимальный расцепитель тока, а значит изменяется значение тока в полюсе, при котором происходит срабатывание электромагнитного максимального расцепителя тока. Чем больше скорость нарастания, тем в большей степени возрастает сопротивление цепи с электромагнитным максимальным расцепителем тока и тем меньше будет доля общего тока, протекающего через нее. При прочих равных условиях скорость нарастания тока будет выше в цепи с большими значениями ожидаемого тока, Если короткое замыкание происходит на отводящих зажимах, выключатели и величина тока равна значению тока уставки электромагнитного максимального расцепителя тока, якорь 20 притягивается к сердечнику 18 и воздействует на кулачок 23 отключающей рейки механизма свободного расцепления. В результате этого механизм свободного расцепления траверсой 22 отводит подвижные контактодержатели 3 и 12 от контактодержателей 2 и 11 соответствепно и происходит отключение выключателя, Если короткое замыкание происходит на отводящих зажимах выключателя и величина ожидаемоготока короткого замыкания значительно превышает уставку электромагнитного максимального расцепителя тока, основная доля тока в начальный момент происходит по цепи с электродинамическим механизмом разведения контактов и при превышении его тока срабатывания контактодержатель 2 отводится под действием электродинамических сил от контактодержателя 3 и одна из параллельных цепей полюса оказывается разомкнутой. В результате этого, ток в цепи с электромагнитным максимальным расцепителем тока резко возрастает, быстро достигая значения тока срабатывания расцепителя. После чего происходит процесс отключения, описанный выше. Таким образом, отключение выключателя в этом случае происходит без задержки, обусловленной медленным нарастанием тока в цепи повышенной индуктивности. Если же короткое замыканиепроисходит на зажимах токоограничивающего выключателя с более высокими токоограничивающими характеристиками, расположенного ближе к потребителю, то электромагнитный максимальный расцепитель тока выключателя при значении ограниченного пропускаемого тока, равного току его уставки, не срабатывает. Срабатывание расцепителя произойдет при несколько большем значеНИИ пропускаемого тока и значительно больщем значении ожидаемого тока цепи, когда величина тока через шину 8 будет превышать величину тока срабатывания электродинамического механизма разведения контактов. Таким образом, расцепление механизма выключателя при наличии между ним и местом короткого замыкания по крайней мере еще одного токоограничивающего выключателя с лучшими токоограничивающими свойствами произойдет при большем значении пропускаемого тока, чем уставка его электромагнитного максимального расцепителя тока и, следовательно, предлагаемый выключатель может быть использован для селективной работы. Для обеспечения еще большей степени вытеснения тока из цепи, содержащей электромагнитный максимальный расцепитель тока, в ней может быть установлен дополнительный замкнутый магнитопровод 26. Вследствие того, что расцепление механизма свободного расцепления предлагаемого выключателя при отсутствии токоограничения другим выключателем и при ожидаемых токах, значительно превышающих уставку электромагнитного максимального расцепителя тока, происходит без задержки, предельная коммутационная способность такого выключателя значительно повышается. Применение таких выключателей позволит осуществлять селективную работу токоограничивающих выключателей в сетях с большими токами короткого замыкания, в которых устранение ложных отключений влечет значительный экономический эффект.

1. АВТОМАТИЧЕСКИЙ ВЫКЛЮЧАТЕЛЬ, содержащий в каждом полюсе токоподвод главной цепи, подводящие и отводящие зажимы, две цепи, одна из которых является катушкой электромагнитного максимального расцепителя тока, а другая содержит контактную систему и механизм для электродинамического разведения контактов, причем индуктивное сопротивление первой цепи больще, чем второй, привод и механизм свободного расцепления, отличающийся тем, что, с целью повыщения коммутационной способности, каждый полюс снабжен дополнительной контактной системой и дополнительным механизмом для электродинамического разведения контактов, включенными в цепь, являющуюся катушкой электромагнитного максимального расцепителя тока, указанная цепь на участке между подводящим и отводящим зажимами подключена параллельно другой цепи, а подвижные контакты основной и дополнительной контактных систем жестко связаны между собой. 2. Выключатель по п. 1, отличающийся тем, что, с целью повышения индуктивного сопротивления цепи, в которой расположена kn катушка электромагнитного максимального расцепителя тока, каждый полюс снабжен, дополнительным замкнутым магнитопроводом,. охватывающим катушку электромагнитного максимального расцепителя тока. ю о QO 1C