Токоограничивающий автоматический выключатель Советский патент 1989 года по МПК H01H77/10 

Изобретение относится к электротехнике, в частности к низковольтным автоматическим выключателям, j Цель изобретения - повышение на- ;дежности при отключении токов корот- iKoro замыкания.

На фиг, 1 показан токоограничива- ;ющий автоматический выключатель во включенном положении , (контакты |нуты); на фиг, 2 - положение при ; разомкнутых контактных электродинами- |ческими силами; на фиг, 3 - конечное : положение частей токоограничивающе- Го автоматического выключателя после отключения тока короткого заьыкания; на фиг, 4 - положение частей токоог- раничивающего автоматического выкл:ю- чателя после отключения вручную,

Токоограничивающий автоматический выключатель содержит механизм 1 свободного расцепления, имеющий рычаг 2, шарнирно установленный на оси 3 с возможностью входить в зацепление с защелкой 4, шарнирно установленной на оси 5 с возможностью входить в зацепление с отключающей рейкой б, имеющей выступ 7, С рычагом 2 с помощью шарнира 8 соединено звено 9, которое в свою очередь, с помо1цью шарнира 10 соединено со звеном 11, соединенным с помощью шарнира 12 с одним из контактодержателей-13, каждый из которых расположен в каждом полюсе выключателя. Контактодержатели 13 жест-

5 5

0

ко соединены с изоляционной траверсой 14, образуя с ней единый узел, . установленный на оси 15 с возможностью вращения. Каждая из двух пружин 16.механизма свободного расцеплени.я (на чертеже показана одна пружина) соединена одним своим концом с шарниром 10, а другим - с ручкой 17 управления, установленной в механизме с возможностью вращения вокруг шар-, нира 18, Под действием пружины 16 ручка 17 в положении механизма Включено прижата к упору 19 (фиг,1 и 2), а в положениях механизма Отключено автоматически и Отключено вручную своим выступом 20 взаимодействует с рычагом 2, упираясь в него и занимая при этом соответствующие фиксированные положения (фиг,3 и 4).

В каждом контактодерж теле 13 уст. тановлен на оси 21 подвижный контакт 22, вьшолненный в виде двуплечего рычага. В плече подвижного контакта 22, содержащем коммутирующий- элемент 23, укреплен штифт 24, который входит с зазором в отверстие 25, выполненное в контактодержателе 13 и вытянутое по радиусу, равному расстоянию от центра вращения подвижного контакта 22 на оси 21 до центра штифта 24, Кроме того, в контактодержателе 13 на оси 26 шарнирно ук.- реплен двуплечий ,рычаг 27, который плечом, обращенным к подвижному контакту 22, взаимодействует с ним, входя в зацепление с плечом последнего обращенным в сторону рычага 27. Взаимодействие обеспечивается за счет усилия пружины контактного нажатия, вьтолненгый в виде пружины растяжения 28, один конец которой соединен со штифтом 24, а другой - с плечом рычага 27, не входящим в зацепление с подвижным контактом, . Разомкнутое положение подвижного контакта 22 ограничивается упором 29.

Неподвижный контакт 30, содержащи коммутирующий элемент 31, оканчивается выводом 32 для присоединения внещних проводников. Подвижный контакт 22 соединен гибким проводником 33 с токовой цепью 34 максимального расцепителя 35 тока. Токовая цепь 34 оканчивается выводом 36 для присоединения внешних проводников. Для воздействия на отключающую рейку 6 максимальный расцепитель тока 35 имеет подвижный элемент 37.

Устройство работае т следующим образом.

В положении выключателя Включено (фиг. 1) ручка 17 находится в крайнем левом положении и упирается в упор 19. При этом положении пружина 16 находится слева от шарнира 8, благодаря чему обеспечивается фиксированное, выпрямленное в шарнире 10, положение звеньев 9 и 11, а также фиксированное положение контактодержателя 13, контакты 22 и 30 замкнуты, их контактирование осуществляетс коммутирующими элементами 23 и 31. Контактное нажатие создается не только благодаря взаимодействию пружины 28 растяжения с подвижным контактом 22, но и благодаря ее взаимодействию с двуплечим рычагом 27, который, воздействуя на подвижный KOffr тгист 22, создает дополнительное контактное нажатие. Это позволило максимально приблизить линию действия силы пружины растяжения 28 к оси 21 вращения подвижного контакта 22,

При возникновении тока короткого замыкания между подвижным контактом 22 и неподвижным контактом 30 действуют элект зодинамические силы отброса, . Под действием этих сил подвижный контакт 22 поворачивается вокруг оси 2.1, перемещая соединенный со штифтом

й

453473/

24 конец пружины растяжения 28 и приближая ее тем самым к оси 21, а также поворачивая вокруг оси 26 входящий в зацепление с ним двуплечий рычаг 27, которьй, в свою очередь, перемещает соединенный с ним другой конец пружины 28 растяжения, обеспечивая этим приближение пружины 28 растяжения к осям 21 и 26 при незначитель-г ном угле поворота подвижного контакта 22..

Благодаря этому повьш1ается надежность при отключении токов короткого

.5

10

20

25

30

35

15

ные Г оки короткого замыкания оказываются достаточными для того, чтобы создаваемые ими электродинамические силы смогли повернуть подвижный контакт 22 до положения, при котором г продольная ось пружины 28 растяжения перейдет по другую сторону относительно осей 21 и 26.

После перехода продольной ocif пружины 28 по другую сторону относительно осей 21 и 26 подвижный контакт 22 продолжает свое движение не только под действием электродинамических сил отброса, но и под действием силы пружины 28 растяжения. Движение контакта 22 продолжается до тех пор, пока он не упрется своим штифтом 24 в верхний край отверстия 25 (фиг. 2).

В течение описанного процесса размыкания контактов образовавшаяся между ними электрическая дуга ограничивает рост тока короткого замыкания, а после вхождения дуги в дугогаси- тельную камеру (не показана) она гаснет, ток в цепи прекращается.

Наряду с этим во время протекания через выключатель тока короткого замыкания срабатьшает максимальный

45 расцепитель 35 тока, воздействуя сво- им подвижным элементов 37 на выступ 7 отключающей рейки 6. Рейка 6, по- ворачиваясь по часовой стрелке, освобождает от зацепления с ней защелку 4, которая, поворачиваясь по часовой стрелке вокруг оси 5, освобождает зацепленный с нею рычаг 2, Под.действием силы пружины 16 рычаг 2 повораг чивается вокруг оси 3 против часовой стрелки, а вместе с ним движутся . звенья 9 и 11, изламываясь в шарнире 10 и увлекая за собой с помощью шарнира 12 контактодержатель 13 и траверсу 14, которые совместно пово40

50

55

рачиваются. вокруг оси 15 по часовой стрелке. При движении контактодерлса- теля 13 подвижный контакт 22 взаимодействует с упором 29, благодаря чему он меняет свое положение относительно контактодержателя 13, пружина 28 растяжения переходит на противоположную сторону относительно осей 21 и 26, подвижный контакт 22 и дву- ю плечий рычаг 27 скачком поворачиваются и останавливаются, когда штифт 24 упрется в нижний край отверстия 25, В это же время останавливаются конт ак-.

ходит в обратной последовательности по сравнению с процессом включения. Конечное положение частей при отключении вручную изображено на фиг. 4. I

Таким образом, предлагаемое устройство обладает повьшенной надеж- ностью9 обеспеченной установкой на контактодержателе детали, вьшолнен- ной в виде двуплечего рычага, находящегося во взаимодействии с пружиной контактного нажатия и подвижным контактом, так как уменьшен угол потодержатель 13 и остальные двигавшие- 15 ворота подвижного контакта до. момен- ся детали. Ручка 17, повернувшись под действием пружины 16 вокруг шарнира }8э занимает фиксированное положе- ние, прижимаясь выступом 20 к рычагу 2, которое соответствует положению ОткI лючено автоматически (фиг.З),

I Для того, чтобы включить выклюI чатель после отключения им тока короткого замыкания, необходимо сначала взвести механизм, т,е„ ввести в зацепление рычаг 2 с защелкой 4, а. последнюю - с отключакщей рейкой 6. Это осуществляется путем поворота ручки 17 вправо, которая., воздействуя выступом 20 на рычаг 2,, поворачивает его, а он поворачивает з щелк-у 4. В итоге детали механизма занимают положение , указанное на фиг,. 4. Из э.то- го положения, перемещая-ручку 17 вле-I во так, чтобы пружина 16 оказалась

слева относительно шарнира 8, про зводят включение выключателя. При этом звенья 9 и 11 -скачкообразно выпрямляются в шарнире 10, поворачивая контактодержатель 13 вокруг оси 15 в крайнее его положение. Подвижный контакт 22 коммутирующим элементом 23-замыкается с коммутирующим элементом 31 неподвижного контакта 30. Штифт 24 отходит от нижнего края отверстия 25, образуя зазор, соответствующий провалу подвижного контакта 22 (фиг. 1). Отключение вручную производится путем перемещения ручки 17 в крайнее правое положение, Процесс отключения при этом происта его переброса за счет силы пружины в разомкнутое фиксированное положение, благодаря чему снизилась вероятность сваривания и выплавления 2Q контактов при отключении токов короткого з амыкания.

Формула изоб ре. те ния

25 Токоограничивающий автоматический выключатель, содержащий в каждом по- люсе контактодержатель, жестко соединенный с изоляционной траверсой в общий узел, установленный на оси с

30 возможностью вращения и кинематически связанный с механизмом свободного расцепления, подвижные контакты, каждый, из которых выполнен в виде двуплечего рычага, шарнирно укре плен- ного с помощью оси на контактодержателе, пружины контактного нажатия, каждая из которых .одним своим концом соединена с одним из плеч подвижного контакта, неподвижные контак4Q ты, отличающийся тем, что, с целью повьш1ения надежности при отключении токов короткого замыкания, каждый полюс выключателя снабжен двуплечим рычагом, ось вращения

g которого закреплена на контактодержателе, причем одно плечо двуплечего рычага соединено с другим концом пружины контактного нажатия, а другое плечо указанного двуплечего рьиага взаимодействует с подвижным контактом.-.

50

ходит в обратной последовательности по сравнению с процессом включения. Конечное положение частей при отключении вручную изображено на фиг. 4. I

Таким образом, предлагаемое устройство обладает повьшенной надеж- ностью9 обеспеченной установкой на контактодержателе детали, вьшолнен- ной в виде двуплечего рычага, находящегося во взаимодействии с пружиной контактного нажатия и подвижным контактом, так как уменьшен угол поворота подвижного контакта до. момен-

та его переброса за счет силы пружины в разомкнутое фиксированное положение, благодаря чему снизилась вероятность сваривания и выплавления контактов при отключении токов короткого з амыкания.

Формула изоб ре. те ния

Токоограничивающий автоматический выключатель, содержащий в каждом по- люсе контактодержатель, жестко соединенный с изоляционной траверсой в общий узел, установленный на оси с

возможностью вращения и кинематически связанный с механизмом свободного расцепления, подвижные контакты, каждый, из которых выполнен в виде двуплечего рычага, шарнирно укре плен- ного с помощью оси на контактодержателе, пружины контактного нажатия, каждая из которых .одним своим концом соединена с одним из плеч подвижного контакта, неподвижные контакты, отличающийся тем, что, с целью повьш1ения надежности при отключении токов короткого замыкания, каждый полюс выключателя снабжен двуплечим рычагом, ось вращения

которого закреплена на контактодержателе, причем одно плечо двуплечего рычага соединено с другим концом пружины контактного нажатия, а другое плечо указанного двуплечего рьиага взаимодействует с подвижным контактом.-.

/7.

S 9

.

Z. /5,

3ff j;

JJ

u8:z

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в низковольтных автоматических выклюf чателях. Цель изобретения - повышение надежности работы токоограничива- ющего автоматического выключателя при отключении токов короткого закы- кания. Токоограничивающий автоматический выключатель содержит механизм свободного расцепления 1, контакто- держатели 13, расположенные в каждом полюсе вьпслючателя и жестко соединенные с изоляционной траверсой 14

17

2Д

IB

n

9 JO г

It

20

13

22

12 30

фиг. It

JB

Ю

15

21 У