Автоматический выключатель Советский патент 1986 года по МПК H01H71/00 H01F27/34 

ными сердечниками, изоляционных колей с отверстиями, дополнительных ферромагнитных сердечников (ДФС) 7, расположенных в торцовых пазах ферромагнитных сердечников, с Возможностью перемещения, крышек 11 для

1

Изобретение относится к электротехнике, а именно к электроаппарато- строению, и может быть использовано для снижения внешних магнитных палат рассеивания токоподводов главных цепей автоматических выключателей.

Цель изобретения - повышение эффективности компенсации внешнего магнитного поля рассеивания,

На фиг.1 схематично изображена трехполюсная главная цепь, автоматического выключателя; на фиг.2 - автоматический выключатель с блоком компенсации; на фиг.З - изомецион- ное кольцо с ферромагнитным сердеч- НИКОМ, вид сверху; на фиг.4 - то же, что и на фиг.З, главный вид ; на фиг.З показана крышка для крепления дополнительного ферромагнитного сердечника, главный вид; на фиг.6 - то же, вид сбоку; на фиг.7 - блок компенсации, общий вид; на фиг.8 разрез А-А на фиг.7. 1.

Автоматический выключатель (фиг.1 содержит трехполюсный главный токо- провод 1 и выводные шпильки 2 для комбинированного присоединения внешних токопроводов. При протекании тока по цепи создается магнитное поле, магнитный момент которого М ,( (фиг.2) пропорционален площади токовых контуров S и S между главными токо- проводами 1, а магнитный момент М площади S.J и S между выводными . шпильками 2. К зажимам главного то- копровода 1, помещенного в изоляционный корпус 3, подсоединен блок 4 компенсации, который состоит из двух компенсационных катушек 5, подклю- ченных к крайним полюсам токопро- вода 1. Внутри катушек 5 размещены ферромагнитные сердечники .6, на тор- .цовой поверхности каждого из которых с возможностью перемещения закреп-

фиксации ДФС в пазах, дополнительных немагнитных шпилек. Перемещением ДФС 7 в пазах ферромагнитных сердечников достигается более полная компенсация внешнего магнитного поля рассеивания. 8 мл.

лен дополнительный ферромагнитный сердечник 7,

По длине ферромагнитного сердечника 6 закреплены изоляционные кольца 8 (фиг. 3 и 4), наружный диаметр которых равен внутреннему диаметру катушки 5. На торцовой поверхности ферромагнитного сердечника 6 имеется паз 9, в который помещен дополнительный ферромагнитный сердечник 7

В изоляционном кольце 8 выполнены отверстия 10 для крепления ферромагнитного сердечника 6 в основании блока 4 компенсации. Надежное крепление дополнительного ферромагнитного сердечника 7 обеспечивается крьш1- кой 11 (фиг. 5 и 6), которая имеет вырез 12 для упора ферромагнитного сердечника 6 и направляющую 13, в которой может при регулировке перемещаться дополнительный ферромагнитный сердечник 7. Крепление к основанию блока 4 компенсации осуществляется дополнительными шпильками 14 и 15 (фиг.7 и 8), проходящими через отверстия 10 в изоляционных кольцах 8 и 11 . Для регулировки величины магнитного момента М... между

Iv

основанием блока 4 компенсации и внутренней торцовой поверхностью ферромагнитного сердечника 6 помещены изоляционные прокладки 16. Блок 4 компенсации закрыт изоляционной крышкой 17.

I.

Автоматический выключатель работает следующим образом.

При прохождении тока по главной цепи автоматического выключателя и компенсационным катушкам 5 создаваемая компенсационными катушкаг-ш компонента магнитного момента М направлена встречно компоненте магнитного момента М. Встречное включение обеспечивается определенным направлением навивки компенсационных катушек 5. При изменении количества изоляционных прокладок 16 меняется положение ферромагнитного сердечника 6 относительно центра компенсационной катушки,что приводит к изменению величины момента М)(д. При настройке, перемещая ферромагнитный сердечник 6, добиваются, чтобы разность () не превышала допустимой величины дМ, где йМ - допустимый нескомпенсированный магнитный момент.

Так как компенсационные катушки 5 расположены под углом, то появляется вертикальная компонента магнитного момента М

2К

направленная

встречно компоненте магнитного момента М исходного магнитного поля. Создаваемый компенсационными катушками 5 магнитный поток проходит по ферромагнитному сердечнику 6, и част этого магнитного потока ответвляется в дополнительный ферромагнитный сердечник 7. При несимметричном положении дополнительного ферромагнитного сердечника 7 относительно продольной оси ферромагнитного сердечника 6 появляется компонента магнитного момента M-j, направленная также перпендикулярно плоскости выводных шпилек 2. В зависимости от положения дополнительного ферромагнитного сердечника 7 относительно оси ферромагнитного сердечника 6 эт компонента может складываться или вычитаться с компонентой магнитного момента М-. Перемещая в вертикальном положении дополнительный фер ромагнитный сердечник 7, можно добиться выполнения условия (М -М .,)7 i-K

дМ. После окончания настройки положение дополнительного ферромагнитного сердечника 7 фиксируют затяж- кой тсрышки с помощью гаек. Для обеспечения безопасности в эксплуатации блок 4 компенсации закрывают изоляционной крьщ1кой 17.

Таким образом, в предлагаемом автоматическом выключателе благодаря введению дополнительных ферромагнитных сердечников, установленных на торцовых поверхностях ферромагнитных сердечников с возможностью перемещения, повышается эффективность компенсации внешнего магнитного поля, так как при перемещении дополнительных ферромагнитных сердечни

0

5

0

0

ков можно не только регулировать величину компенсационного магнитного момента М но и изменять его на7 К

правление на противоположное. Изме- нение величины и направления магнитного момента М , необходимо для обеспечения компенсации магнитного поля автоматического выключателя для любого вида присоединения внешних то- 0 копроводов. Так при прямом комбинированном присоединении внешних токо- проводов (фиг.2), когда выводные шпильки 2 подключены к выводам неподвижных контактов главной цепи 1 ав- 5 томат йческого выключателя, чтобы обеспечить компенсацию магнитного поля токового контура, образованного выводными шпильками 2, необходимо дополнительный ферромагнитный сердечник 7 перемещать вверх в сторону выводных шпилек 2 (при этом большая часть ферромагнитного сердечника 7 должна находиться над ферромагнитным сердечником 6). При обратном комбинированном присоединении изменяется направление исходного магнитного момента М , выводные шпильки 2 присоединены к выводам подвижного контакта автоматического выключателя (присоединение не показано), поэтому для компенсации момента М.,.. доjCN

полнительный ферромагнитный сердечник 7 необходимо перемещать вдоль оси вниз в сторону выводных шпилек, 5 При переднем присоединении (внешние токопроводы подключают к выводам подвижного и неподвижного контактов) дополнительный ферромагнитный сердечник 7 необходимо располагать симметрично относительно продольной оси ферромагнитного, сердечника 6.

S

0

5

Выполнение паза 9 (фиг.З ) на торцовой поверхности ферромагнитного сердечника 6, внутри которого помещен дополнительный ферромагнитный сердечник 7, дает возможность при настройке блока перемещать в вертикальном направлении дополнительный ферромагнитный сердечник 7, в результате магнитный момент автоматического выключателя по оси Z может быть снижен практически до нуля.Причем за счет того, что глубина паза 9, в который помещен дополнительный ферромагнитный сердечник 7, выбрана меньше ширины дополнительного ферромагнитного сердечника 7, крышка 11 (фиг.7) обеспечивает надежную фик

512

сацию положения дополпительног о ферромагнитного сердечника 7. Такое

1 крепление снижает возможность сбоя настройки, который влияет на эффективность компенсации.

Эффективность компенсации повышается также за счет введения регулировочного узла для перемещения ферромагнитного сердечника 6 вдоль оси компенсационной катушки. Этот узел содержит две дополнительные шпильки 14 и 15 (фиг.7 и 8), которые одним концом закреплены в основании блока 4 компенсации, и изоляционные кольца 8, помещенные на дополнительных шпильках 14 и 15 с возможностью перемещения , а внутри изоляционных колец 8 жестко крепится ферромагнитный сердечник 6. Фиксация положения последнего кроме крышки 11 обеспечивается еще изоляционны; ми прокладками .16, помещенными между основанием блока 4 и торцом ферромагнитного сердечника 6.

Кроме того, изолирование ферромагнитного сердечника 6 от компенсационной катушки 5 изоляционными кольцами 8 улучшает теплоотдачу с ферромагнитного сердечника 6, снижает его температуру. Так как при повышении температуры ухудшаются магнитные свойства электротехнической стали, то применение указанных изоляционных колец 8 также способствует повышению эффективности ком- менсации.

O

65

5

0

5

0

5

36

Ф о р м у л а и -3 о б ) 6 т е и и я Л1ггоматичесл ин выключатель, содержащий изоляиио1пгый корпус, главную цепь, выводные шпильки, блок компенсации внешнего магнитного гкитя рассеивания, выполненный в виде основания, ферромагнитных сердечников, электрических катушек, установленных под углом относительно плоскости расположения выводных шпилек и подключенных к главной цепи,и изоляционных прокладок, установленных между основанием и торцовыми поверхностями ферромагнитных сердечников, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности компенсации внешнего магнитного поля рассеивания, он снабжен дополнительными ферромагнитными сердечниками, изоляционными кольцами с отверстиями, дополнительными шпильками и крышками, изоляционные кольца закреплены на ферромагнитных сердечниках, дополнительные шпильки выполнены из немагнитного материала,размещены в отверстиях изоляционных колец и закреплены на основании, на наружных торцовых поверхностях ферромагнитных сердечников выполнены пазы, в которых размещены дополнительные ферромагнитные сердечники с возможностью перемещения перпендикулярно плоскости расположения выводных шпилек, причем дополнительные ферромагнитные сердечники зафиксированы в указанных пазах крьшжами, установленными на дополнительных шпильках.

. /

Фиг. 2

8 J06

ФигЛ

12

Фцъ.З

Ф1лг.5

/J

Фиг, б

/i

сриг8

11 77

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для снижения внешних магнитных полей рассеивания токоподводов главных цепей автоматических выключателей. Целью изобретения является повьшение эффективности компенсации внешнего магнитного поля рассеивания автоматического выключателя (АВ). АВ содержит главный токопровод 1, выводные шпильки, изоляционный корпус 3, блок компенсации внешнего магнитного поля 4, состоящий из двух компенсационных катушек 5 с ферромагнитI (Л fut