Токоограничивающее коммутационное устройство Советский патент 1987 года по МПК H01H77/10 H01H73/02 H01H75/02 

ройство содержит внешнюю изоляционну оболочку и расположенные в каждом пол осе подпрулшяеляый подвижный контактный мост 4, расположенный на подвижном.штоке 18, защелку, валик 41 которой входит в паз 20 штока 18 и удерживает его во включенном положении, ферромагнитную деталь 38 и ферромагнитные Н-образные детали 31 и 34, общие для всех попю(ов изоляционную рейку 48 и нажимную деталь 55. При возникновении тока короткого замыкания под действием электродинамических сил отбрасывается : коптактньй мост 4, ферромагнитная деталь 38 под действием электромагнитных сил

1

Изобретение относится к электротехнике, я именно к коммутационным устройством низковольтного электро- аппаратостроения, обеспечивающим защиту цепей от токов короткого з а- мьнсания.

Цель изобретения - повышение надеж- ности работы в многополюсйых цепях, а также повышение быстродействия при отключении токов короткого замыкания и обеспечение возможности ручного отключения .

На фиг. 1 изображено токоограничи- вающее коммутационное устройство в включенном положении,общий вид;на фиг.2 -контактная система с ферромагнитными деталями (разрез А-Л на фиг,1),на фиг.З -защелка,внешний вид| на фиг. 4 -подпружиненная изоляцион

ная рейка,внешний вид; на фиг.5 -нажимная деталь для трехполюсного исполнения, общий вид; на фиг. б - то- коограничивающее коммутационное устройство в отключенном положении, общий вид.

Токоограничивающее коммутационное устройство содерзкит составную изоляционную оболочку, состоящую из корпуса 1, передней 2 и задней 3 крышек. Внутри изоляционной оболочки каждый полюс содержит подвижный контактный мост 4 с подвижными контактами 5 и 6, П-образные шины 7 и 8 с неподвижными контактами 9 и 10, продолжения котопритягивается к Н-образной детали 31 и воздействует на защелку, при этом шток 18 освобож,цается из зацепления с валиком 41 и под действием пружины 17 в сторону отключения, поворачивая общую рейку 48. При отсутствии тока короткого замыкания в каком-либо полюсе общая рейка 48 воздействует на защелку этого полюса шток 18 этого полюса освобождается из зацепления и движется в сторону отключения. При включении нажимная деталь 55 воздействует на штоки 18 и перемещает его в сторону включения до зацепления с валиком 41. 2 з.п. ф-лы, 6 ил.

5

0

5

0

рых с одной стороны образуют дугога- сительные poгa. 11 и 12, а с другой стороны образуют зажимы 13 и 14 для присоединения внешних подводящих проводников, причем подвижные контакты 5 и 6 образуют электрическую связь с неподвижными контактами 9 и 10 соответственно, дугогасительные системы 15 и 16, в которые заведены дугогасительные рога 11 и 12 соответственно, подпружиненный пружиной 17 подвижный ток 18, установленный с возможностью перемещения в пазе 19 корпуса 1 и содержащий паз 20, выступ 21, упор 22, заплечики 23 и 24 и зафиксированную на подвижном штоке 18 шайбу 25. Контактный мост 4 расположен с возможностью перемещения на штоке 18 и в пазах 26 и 27 передней крьш1ки 2 и подпружинен пружиной 28, расположенной мезкду шайбой 25 и втулкой 29 с конусным пазом 30, закрепленной на контактном мосте 4.

Внутри П-образной шины 7 расположена ферромагнитная Н-образная деталь 31 (фиг. 2), которая изолирована от П-образной шины 7 прокладками 32 и 33. Внутри П-образной шины 8 расположена ферромагнитная Н-образная деталь 34, подобная показанной на фиг. 2, которая изолирована от П-образной шины 8 прокладками 35 и 36. В непосредственной близости от одной из Н-образных деталей, например 31, со стороны, протнпоположной установке неподвижного контакта 9, установлена в корпусе 1 с возможностью поворота, например, вокруг оси 37 ферромагнитная деталь 38, подпружиненная пружиной 39 в сторону выступа 0, являющимся, например, частью корпуса 1.

В корпусе 1 расположена защелка (фиг. 3), выполненная в виде валика 41 с вырезом 42, установленного в корпусе 1, с возможностью поворота вокруг своей оси 43, и входящего в месте выреза 42 в паз 20 штока 18 и, например, на плоскости выреза 42 кре пится пластинка 44 с выступами 45 и

46,а валик 41 подпружинен пружиной

47,расположенной между корпусом 1 и выступом 46.

В корпусе 1 также расположена изоляционная рейка 48 (фиг. 4), обща для всех полюсов, с возможностью поворота вокруг своей оси 49 с выступом 50 для каждого полюса и выступом 51, подпружиненная пружиной 52, расположенной между задней крьшкой 3 и выступом 51, в сторону упора 53, являющимся, например, частью корпуса Г, с возможностью взаимодействия с выступом 21 подвижного штока 18 и выступом 45 валика 41 каждого полюса в сторону освобожде.ния щтока 18 из зацепления с валиком 41.

В передней крышке 2 с внешней сто

ментов, происходит отброс подвижного контактного моста 4 соответствующего полюса или полюсов и между размыкающимися контактами 5 и 6,« 9 и 10 со40

роны расположен механизм принудитель- 35 ленных наличием ферромагнитных эле- ного возврата контактов, выполненный в виде подпружиненной пружиной 54 нажимной детали 55, общей для всех полюсов, с цилиндрическими выступами 56 и с возможностью движения в отверстиях 57 передней крьпики 2 в сторону включения устройства, причем пружина 54 может быть расположена на одном или более цилиндрических выступах 56 между нажимной да- . 45 талью 55 и передней крьшкой 2.

В непосредственной близости от ферромагнитной Н-образной детали 34 со стороны, противоположной установке неподвижного контакта 10, установле- 50 на в корпусе 1 и возможностью поворота, например, вокруг оси 58 ферромагнитная деталь 59, подпружиненная пружиной 60 в сторону выступа 61, являющегося, например, частью корпуса 1 . В корпусе 1 имеется отверстие 62, в котором расположен с возможностью движения подпружиненной прудуги. В свою очередь под воздействие электромагнитных сид ферромагнитная деталь 38 притягивается к Н-образной детали 31 и воздействует на выступ 4 защелки в сторону расцепления валика 41 с подвижным штоком 18. Под воздействием пружины 17 подвижный шток 18 движется в пазе 19 корпуса 1 в сторону отключения устройства до касания упора 22 с корпусом 1, при этом своим выступом 21 подвижный шток 18 воздействует на выступ 50 изоляционной рейки 48 в сторону отключения устройства. В свою очередь 55 выступы 50 других полюсов взаимодействуют с соответствующими выступами 45 валиков 41 тех полюсов, в цепи которых отсутствует ток ко5

О -5

0

0

5

жиной 63 штифт, имеющий возможность взаимодействия с контактным мостом 4 и второй ферромагнитной деталью 59. В изоляционной оболочке установлен отключаюп(ий штифт 65 с возможностью поворота изоляционной рейки 48 в сторону отключения устройства и выведенный на наружную сторону передней крышки 2.

Внутри корпуса 1 могут быть расположены вспомогательные контакты 66. В этом случае на штоке 18 выполняется выступ 67 с возможностью воздействия на вспомогательные контакты 66-.

I Нажимная деталь 55 для трехполюс- ного исполнения может быть выполнена следующим образом (фиг. 5). Нажимная деталь 55, общая для трех полюсов, содержит цилиндрические выступы 56 для каждого полюса и отверстия 68. При установке нажимной детали 55 в передней крьщ1ке 2 в отверстиях 68 располагаются штифты 69, которые крепятся в передней крышке 2. Нажимная деталь 55 имеет возможность свободного движения по штифтам 69, которые предотвращают выпадение из передней крышки 2.

Устройство работает следующим образом.

При возникновении в цепи тока короткого замыкания под действием электродинамических сил, уси-

ментов, происходит отброс подвижного контактного моста 4 соответствующего полюса или полюсов и между размыкающимися контактами 5 и 6,« 9 и 10 соленных наличием ферромагнитных эле-

40

35 45

ленных наличием ферромагнитных эле-

дуги. В свою очередь под воздействием электромагнитных сид ферромагнитная деталь 38 притягивается к Н-образной детали 31 и воздействует на выступ 46 защелки в сторону расцепления валика 41 с подвижным штоком 18. Под воздействием пружины 17 подвижный шток 18 движется в пазе 19 корпуса 1 в сторону отключения устройства до касания упора 22 с корпусом 1, при этом своим выступом 21 подвижный шток 18 воздействует на выступ 50 изоляционной рейки 48 в сторону отключения устройства. В свою очередь выступы 50 других полюсов взаимодействуют с соответствующими выступами 45 валиков 41 тех полюсов, в цепи которых отсутствует ток короткого замыкания, в сторону расцепления валиков А1 со штоками 18, В последующем происходит отключение этих полюсов„

После отключения цепи подвижной контактный мост 4 под воздействием пружины 28 движется в сторону замы.кания контактов до соприкосновения с заплечиками 23 и 24 штока 18, которые предотвращают замыкание контактов.

Для предотвращения повторного замыкания контактов уставка срабатывания ферромагнитной детали 38 выбрана несколько ниже, например, подбором соответствующей пружины 39, чем уставка срабатывания контактного моста 4, что обеспечивает подхват контактного .моста 4 заплечиками 23 и 24 штока 18 и в зоне таких токов короткого замыкания, когда контактный мост 4 под воздействием электродинамических сил отбрасывается на небольшие расстояния и в дальнейшем иод действием пружины 28 движется в сторону замыкания контактов.

Для самоустановки контактного реле 4 в включенном положении в -втулке 29 паз 30 выполнен конусно. Направляющими при движении контактного моста 4 служат паз 20 втулки 29 и пазы 26 и 27 передней крышки 2.

При протекании токи короткого замыкания ферромагнитная деталь 59 под воздействием электромагнитных сил притягивается к Н-образной детали 34 и воздействует на подпружиненный пруж11ной 63 штифт 64, который в

. свою очередь отводит контактный мост 4 от неподвижных контактов. Наиболее эффективно указанный механизм действует в зоне таких токов короткого замыкания, когда контакты под действием электродинамических сил отбрасываются на небольшие расстояния и дуга горит под контактами, что приводит к понидсению быстродействия работы устройства и сильному электрическому износу контактов. Уставка

.Для отключения устройства в номинальном режиме и без тока предусмотрен отключающий штифт 65, при воздействии на который осуществляется

поворот изоляционной рейки 48 в сторону отключения устройства. В дальнейшем происходит отключение устройства, как описано выше.

В отключенном положении (фиг. 6)

10 контактный мост 4 удерживается пружиной 28 на заплечиках 23 и 24, а шток 18 удерживается пружиной 17 на упоре 22, опирающемся на корпус 1. Выступ 21 удерживает изоляционную рейку 48

f5 в повернутом состоянии, которая в свою очередь удерживает в повернутом состоянии валик 41.

Для осуществления включения устройства необходимо нажимную деталь

20 55 переместить в сторону взаимодействия со штоками 18 до зацепления их с валиками 41. В случае неосуществления зацепления валика 41 со штоком 18 хотя бы одного полюса, шток 18 этого полюса после снятия усилия с нажимной детали 55 движется в отключенное положение и осуществляет отключение остальных полюсов, как описано выше.

30 Для предотвращения включения устройства на ток короткого замыкания должна быть предусмотрена блокировка, предотвращающая возможность включения устройства при включенном положении

5 аппарата, с которым оно применяется.

25

40

45

Таким образом, предлагаемое то- коограничивающее коммутационное устройство (по сравнению с известными) обеспечивает надежную работу при многополюсном исполнении, повышает быстродействие при отключении токов короткого замыкания и обеспечивает возможность оперирования.

Формула изобретения

1. Токоограничивающее коммутационное устройство, содержащее внешнюю срабатывания ферромагнитной детали 59 ЗО изоляционную оболочку и расположенные выбирается, например, подбором пружи- в каждом полюсе контактную систему ны 60, не выше уставки срабатывания в виде установленного на подвижном ферромагнитной детали 38 для предот- подпружиненном штоке подпругкиненного вращения дребезга контактов.контактного моста с расположенными

Н-образные детали 31 и 32 и ферро- 55 подвижными контактами, непод- магнитные детали 38 и 59 могут быть вижные контакты, расположенные на выполнены цельными или набранными из П-образных шинах, одни концы которых ферромагнитных пластин для уменьше- образуют дугогасительные рога, а ния влияния вихревых токов.другие являются зансимами для присое2838676

.Для отключения устройства в номинальном режиме и без тока предусмотрен отключающий штифт 65, при воздействии на который осуществляется

поворот изоляционной рейки 48 в сторону отключения устройства. В дальнейшем происходит отключение устройства, как описано выше.

В отключенном положении (фиг. 6)

10 контактный мост 4 удерживается пружиной 28 на заплечиках 23 и 24, а шток 18 удерживается пружиной 17 на упоре 22, опирающемся на корпус 1. Выступ 21 удерживает изоляционную рейку 48

f5 в повернутом состоянии, которая в свою очередь удерживает в повернутом состоянии валик 41.

Для осуществления включения устройства необходимо нажимную деталь

20 55 переместить в сторону взаимодействия со штоками 18 до зацепления их с валиками 41. В случае неосуществления зацепления валика 41 со штоком 18 хотя бы одного полюса, шток 18 этого полюса после снятия усилия с нажимной детали 55 движется в отключенное положение и осуществляет отключение остальных полюсов, как описано выше.

30 Для предотвращения включения устройства на ток короткого замыкания должна быть предусмотрена блокировка, предотвращающая возможность включения устройства при включенном положении

5 аппарата, с которым оно применяется.

25

40

45

Таким образом, предлагаемое то- коограничивающее коммутационное устройство (по сравнению с известными) обеспечивает надежную работу при многополюсном исполнении, повышает быстродействие при отключении токов короткого замыкания и обеспечивает возможность оперирования.

Формула изобретения

fO

/1283867

динения BHeiuFiHx провод1 иков, ду1 огасительные камеры, ферромагнитные элементы, расположе1:ные внутри П-об- разных шин, защелку для удержания контактной системы в исходном положении и механизм принудительного возврата контактной системы в исходное положение, отличающее- с я тем, что, с целью повышения надежности работы в многополюсных цепях, оно снабжено общей для всех полюсов подпружиненной изоляционной рейкой и расположенной в каждом полюсе поворотной подпружиненной ферромагнитной деталью, подпружиненная f5 изоляционная рейка установлена внутри внешней изоляционной оболочки с возможностью поворота вокруг своей оси и снабжена выступом, каждая поворотная подпружиненная ферромагнитная еталь расположена между подпружиненной изоляционной рейкой и ферроагнитными элементами и установлена с возможностью взаимодействия с заелкой и одним из ферромагнитных лементов i подвижный подпружиненный ток снабжен выступами для взаимоействия с выступом подпружиненной

ЗОЛЯЦИОННОЙ рейки, с внутренней астью внешней изоляционной оболочи и с подпружиненным контактным остом, и пазом для взаимодействия защелкой, защелка выполнена в виде одпружиненного валика, снабженного

си не по по но

ч по че

он но де шт ме но ст по ни ро де но фе ро шт

25 шт он мо нь но

30 де

л це от

20

выступом для взаимодействия с высту- 5 штифтом, отключающий щтифт установлен

пом подпружиненной изоляционной рейки и установленного с возможностью поворота вокруг своей оси, ферромагнитный элемент, взаимодействующий с поворотной подпружиненной ферромагнитной деталью, выполнен в виде Н-образной детали, а механизм принудительного возврата контактной

O

5

системы в исходное полохсение выполнен в -.иде общей для всех полюсов подпру)киненной нажимной детали, расположенной снаружи внешней изоляционной оболочки.

2.Устройство по п. 1, о т л и- чающееся тем, что, с целью повышения быстродействия при отключении токов короткого замыкания,

оно снабжено дополнительной поворотной подпружиненной ферромагнитной деталью и подвижным подпружиненным штифтом,- другой ферромагнитный элемент также выполнен в виде Н-образ- ной детали и установлен с возможностью взаимодействия с дополнительной поворотной подпружиненной ферромагнитной деталью, дополнительная поворотная подпружиненная ферромагнитная деталь расположена относительно основной поворотной подпружиненной ферромагнитной детали по другую сторону от подвижного подпружиненного штока, а подвижный подпружиненный

5 штифт установлен во внешней изоляционной оболочке с возможностью взаимодействия с подпружиненным контакт- мостом и дополнительней поворотной подпружиненной ферромагнитной

0 деталью.

3.Устройство по пп. 1 и 2, о т- личающееся тем, что, с целью обеспечения возможности ручного отключения, оно снабжено отключающим

0

во внешней изоляционной оболочке с возможностью взаимодействия с подпружиненной изоляционной рейкой для ее поворота в сторону отдслючения контактной системы и выведен на наружную сторону внешней изоляционной оболочки в месте расположения подпружиненной нажимной детали.

7 / / / / /

38

фи.г

Изобретение относится к электротехнике, а именно к коммутационным устройствам низковольтного аппарато- строения, обеспечивающим защиту цепей от токов короткого замыкания. Цель изобретения - повьгаение надежности работы в многополюсных цепях, а также повышение быстродействия и обеспечение возможности оперирования. Токо-, ограничивающее коммутационное устИ 6S 3 38 13 7 Л 31 32 9fue.f « 16 2 1 /////// Т-У Я V .4 А V А я. Ч Д Н Mv-r f-r-f С S О) 65

21

70

J

6

.3

50

51

68

5S

68

56

69

S6 69 cpuff.S

56

22

17

Редактор А. Ревин

Составитель В. Коносов Техред В,Кадар

Заказ 7452/53 Тираж 698Подписное

ВНШПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

дуиг. б

Корректор А. Обручар