Электродинамический автоматический выключатель Советский патент 1961 года по МПК H01H71/43 

Предлагаемый электродинамический автоматический выключатель относится к известному типу таких выключателей, снабженных главными и дугогасительными контактами, установленными на трех параллельных взаимодействующих частях, из которых одна является неподвижной шиной, а вторая и третья - поворотными.

Основной особенностью выключателя, составляющего предмет настоящего изобретения, является его конструктивное выполнение, обеспечивающее получение повыщенного давления в дугогасительных контактах при токах перегрузки.

Для этого средняя из указанных взаимодействующих частей выполняется в виде двух новоротных стержней, на одном из которых укреплен неподвижный главный контакт, а на втором, имеющем ограниченный угол поворота, - неподвижный контакт дугогасительной системы. Подвижный контакт последней устанавливается на переключающем рычаге и соединяется гибкой связью с подвижным главным контактом, укрепленным на второй крайней из взаимодействующих частей выключателя, выполненной в виде поворотного рычага.

Для обеспечения отключения при определенной наперед заданной величине тока короткого замыкания запирающий механизм предлагаемого выключателя снабжается поворотной собачкой с винтом, расположенным на пути перемещения поворотного рычага, несущего подвижный главный контакт выключателя.

На фиг. 1 показан предлагаемый выключатель с дугогаснтельными и главными контактами во включенном положении сзаблокированным переключающим рычагом; на фиг. 2 и 3 - два варианта выполнения одного из стержней средней подвижной части выключателя; на фиг. 4- вариант конструктивного выполнения предлагаемого выключателя.

№ 141190

Одной из трех упомянутых выше взаимодействующих частей выключателя (фиг. 1) является неподвижная токоподводящая шина /. На оси 2 установлены два поворотных стержня 3 к 4 средней подвижной части выключателя. На стержне 3, отделенном от шины 7 изолирующей втулкой 5, в которой расположен охваченный нажимной пружиной 6 упорнЫй болт 7, укреплен неподвижный главный контакт 8 выключателя. Неподвил ный контакт 9 дугогасительной системы закреплен на стержне 4, на который воздействует пал имная пружина 10, опирающаяся на изолирующую деталь 11 и охватывающая упорный болт 12. Этот болт ограничивает поворот дугогасительного контакта 9. Таким образом во включенном положении между головкой упорного болта 12 и изолирующей деталью 11 сохраняется расстояние а, соответствуюu,ee смещению ненодвижного дугогасительного контакта 9.

На оси 13 шарнирно укреплены переключающий рычаг 14 с подвижным контактом 15 дугогасительной системы, поворотный рычаг 16 с подвижным главным контактом 17 и рычаг 18 с собачкой и выступом 79. Подвижный дугогасительный контакт 15 соединен с подвижным главным контактом 17 гибкой лентой 20.

Таким образом образуются две петли, из которых одна состоит из щины 7 и стержней 3 тл 4, а вторая - из тех же стержней tS и 4 и рычага J6. Обе петли имеют в качестве общего среднего стержня стержень 3 и через подвижные и неподвижные дугогасящие и главные контакты соединены последовательно. Привод перекл очающего рычага 14 осуществляется посредством вала (не показан) с изолирующей щтангой 21. Эта штанга воздействует на переключающий рычаг 14 не непосредственно, а через блокирующее устройство, которое может состоять из рычага 18 с собачкой и выступом 19 и соединенного с переключающим рычагом полувыфрезерованнрго вала 22 храпового механизма. Посредством пружины 23 упорный рычаг 24, укрепленный на конце вала 22, противоположном точке крепления пружины, и снабженный установочным винтом 25, прижимается к упору 26. Вместо описанного блокирующего устройства может быть применено любое другое с малым временем запаздывания. Таким образом, переключающий рычаг 14 может быть перемещен из положения «выключено в положение «включено только тогда, когда выступ 75 на рычаге 18 может упереться в вал 22 храпового механизма. И наоборот, переключающий рычаг 14 посредством натяжной пружины 27 может быть притянут к рычагу 18, т. е. перемещен в полол ение «выключено только тогда, когда собачка храпового механизма приподнимется в результате поворота вала 22 по часовой стрелке.

Давление на главном контакте создается посредством нажимной пружины 28, прикрепленной к верхней части поворотного рычага 16 и опирающейся на тыльную поверхность 29 переключающего рычага 14. Пружина 28 охватывает упорный болт 30, соединенный с поворотным рычагом 16. Во включенном полол ении между головкой упорного болта 30 и тыльной поверхностью 29 переключающего рачага 14 сохраняется расстояние Ь.

Так как дугогасительные контакты по сравнению с главными контактами замыкаются с опережением, то это расстояние меньше хода а. неподвижного дугогасительного контакта 9.

При включении выключателя электрический ток от входного зажима проходит по щине / первой петли до того места, где присоединена гибкая лента 57, и здесь разделяется на два частичных тока. Первый частичный ток проходит далее через стержень 3 первой петли, не,подвижный главный контакт 8, подвижный главный контакт 17, поворотный рычаг 16, гибкую ленту 32 к выходному зажиму 55. Второй частичный ток проходит далее через гибкую ленту 3/, стержень 4, неподвижный дугогасительный контакт 9, подвижный дугогасительный контакт 15, гибкую ленту 20 к поворотному .рычагу 16 и далее к выходному зажиму 33.

При включении укрепленный на верхней части переключающего рычага 14 дугогасительный контакт 15 не только отжимает назад свой неподвижный контакт 9, преодолевая действие нажимной пружины 10, но и неподвижный главный контакт 8 со своим стержнем 3 против действия пружины 6 на величину хода с. Таким образом, левый стержень 3 в любом случае вначале соприкасается с изолирующей втулкой 5, только после этого нажимная пружина 28 сжимается на заранее определенную величину.

При возникновении тока короткого замыкания нажатие другогаснтельных контактов 9 и 75 возрастает пропорционально величине тока, так как стержень 4, вследствие воздействующего на него электродинамического отталкивающего усилия, пытается сместиться в направлении стрелки А. Во второй петле действие возрастающей величины тоха преодолевает противодействующую силу нажимной пружины 28. Поворотный рычаг 16 отводит подвижный главный контакт 17 от неподвижного главного контакта, в результате чего открывается путь первому частичному току. Весь ток теперь проходит через дугогасительвые контакты, увеличивая их нажатие до тех пор, пока переключающий рычаг 14 не разблокируется.

В это время поворотный рычаг 16 упирается в установочный винт 25, затем поворачивает вал 22 храпового механизма по часовой стрелке и освобождает, как было описано выще, удерживающую переключающий рычаг 14 собачку. При том рычаг 14, в результате усилия, переданного стержню 4, получает большое, действующее в направлении стрелки А (т. е. в сторону выключения) ускорение, так что по окончании хода а переключающий рычаг 14 с большой отключающей скоростью перемещается в положение «выключено. Этому движению способствует натяжная пружина 27, которая окончательно рывком перемещает переключающий рычаг вплотную к рычагу /8, переводя его тем самым в положение «выключено.

В этом положении рычаг 8 с собачкой остается до тех пор, пока в результате выключающего движения переключающего рычага 14 не будет деблокировано соединенное с ним устройство (не показанное), расцепляющее выключатель, и пока переключающий вал с изолированной штангой 21 не отойдет назад. В конце этой фазы движения выступ 19 рычага 18 опирается на вал 22. При этом вся система вновь оказывается готовой к включению.

Преимущество расположения главного неподвижного контакта 8 на поворотном стержне 3 заключается в том, что в течение того времени, пока стержень 3 с неподвижным главным контактом 8 и поворотный рычаг с подвижным главным контактом 17 вместе перемещаются в направлении к блокирующему приспособлению, давление на главных контактах остается совершенно без изменения. Размыкание главных контактов происходит лищь тогда, когда ход с упорного бол га станет равным нулю.

На этой фазе движения происходит деблокирование переключающего рычага 14 и дугогасительный контакт ускоряет ход размыкания переключающего рычага описанным выше образом.

Стержень 4, как это показано на фиг. 2, может иметь форму охватывающей левый стержень 3 первой петли двухзубчатой вилки, задняя часть которой выполнена в виде неподвижного дугогасительного контакта 9, и острия которой касаются оси 2.

- 3 -№ 141190

№ 141190

Однако, как это представлено на фиг. 3, левый стержень первой петли может быть выполнен в виде охватывающей стержень 4 двухзубчатой вилки, задняя часть которой образует крайнюю (нижнюю) точку этой петли, и острия которой являются неподвижными главными контактами. Оба варианта имеют различное электродинамическое действие. Так, например в соответствии с фиг. 2, усиление сжатия дугогасительных контактов уменьк/ается путем разделения идущего через стержень 4 тока на частичные токи. Однако, при этом происходит уменьщение возникщего усилия.

На фиг. 4 показан вариант выключателя, особенность которого состоит в том, что поворотный рычаг М второй петли на высоте подвижного главного контакта 77 дополнительно установлен на оси 34 переключающего рычага М, а его второй точкой опоры на оси / служит упор 35 или горизонтальный прорез. Кроме того, здесь отсутствует упорный болт 30 к тыльная поверхность 29 переключающего рычага 44 снабжена нажимной пружиной 28. Нажимная пружина 28 опирается на тыльную поверхность 29 переключающего рычага М и прижимает поворотный рычаг 16 к оси 13. От устройства этой нажимной пружины, которая . известным образом регулироваться, зависит расцепление выключателя при желае.мой величине тока перегрузки. Таким образом, подвижный контакт 17 в с.мысле включения и выключения следует рассматривать, как неподвижный контакт, который, однако, при качании своего поворотного рычага /б на оси 34 может немного перемещаться и таким образом самоочищаться.

Предмет изобретения

J. Электродинамический автоматический выключатель, снабженный главными и дугогасительными контактами, установленными на трех параллельных взаимодействующих частях, из которых одна является неподвижной шиной, а вторая и третья - поворотны.ми, отличающийся тем, что, с целью обеспечения повышения давления в дугогасительных контактах при токах перегрузки, средняя из взаимодействующих частей выполнена в виде двух поворотных стержней, на одном из которых укреплен неподвижный главный контакт, а на втором, имеющем ограниченный угол поворота, - неподвижный контакт дугогасительной системы, подвижный контакт которой установлен на переключающем рычаге к соединен гибкой связью с подвижным главным контактом, укрепленным на второй крайней из взаимодействующих частей выключателя, выполненной в виде поворотного рычага.

2. Электродинамический выключатель по п. 1, отличаю щи йс я тем, что, с целью обеспечения отключения при определенной, наперед заданной величине тока короткого замыкания, запирающий механизм снабжен поворотной собачкой с винтом, расположенным на пути перемещения поворотного рычага, несущего подвижный главный контакт выключателя.

№ 141190