Быстродействующий автоматический выключатель с двойным разрывом цепи Советский патент 1991 года по МПК H01H73/04 H01H77/10 

Изобретение относится к электротехнике, а именно к автоматическим выключателям низковольтных электрических коммутационных аппаратов, и может быть использовано для защиты электрических сетей, электроустановок и потребителей электрической энергии от токов короткого замыкания.

Цель изобретения - повышение предельной коммутационной способности и надежности.

На фиг. 1 показан предлагаемый автоматический выключатель во включенном положении, разрез; на фиг. 2 - контактная система с отброшенными электродинамическими силами и зафиксированными в этом положении подвижными контактодержате- лями; на фиг. 3 - контактная система в отключенном положении; на фиг. 4 - схема сборки и закрепления неподвижного кон- тактодержателя, общий вид; на фиг. 5 - разрез А-А на фиг. 4; на фиг. 6 - схема сборки защелки нижнего контактодержателя в среднем полюсе выключателя, разрез; на фиг. 7 - то же, в крайнем полюсе выключателя.

Выключатель имеет два подвижных контактодержателя - верхний 1 и нижний 2 и один неподвижный контактодержатель 3. Верхний контактодержатель 1 укреплен подвижно в рычажном контактном вале. Механизм верхнего контактодержателя выполнен в виде Г-образной защелки, ось вращения которой закреплена в рычажном контактном вале причем Г-образная защелка расположена так, что одним своим концом поджата дополнительной пружиной к концу верхнего контактодержателя, с которым взаимодействует основная контактная пружина, дополнительная пружина установлена на оси вращения Г-образной защелки и другим своим концом воздействует на упор, а упор размещен на конце верхнего контактодержателя, с которым взаимодействует основная пружина, и установлен так, что усилие дополнительной пружины проходит через ось верхнего контактодержателя при замкнутом положении контактов.

Контактодержатель 2 укреплен подвижно с помощью оси 4 вращения, закрепленной в скобе 5. Неподвижный контактодержатель 3 укреплен неподвижно в дугогаситель- ной камере 6 и корпусе 7 выключателя.

Фиксация дугогасительной камеры 6 обеспечивается с помощью выступа 8 в крышке 9 выключателя или с помощью прокладок 10. Контакты 11 -14 расположены у конца контактодержателей, по которым ток течет в противоположном направлении. Между контактами 13 и 14 может быть установлена дугогасительная камера любого известного конструктивного решения. Контактодержатель 1 связан гибким соединением 15 через катушку электромагнитного расцепления с выводной шиной 16. Контактодержатель 2

также связан гибкой шиной 17 с выводной шиной 18 через втулку 19 из токопроводя- щего материала. Выводные шины предназначены для присоединения к выключателю

внешних цепей. Контактное нажатие во включенном положении контактодержателя 1 создается пружиной 20, а контактодержателя 2 - пружиной 21, закрепленной в скобе 5.

„ Механизм фиксации контактодержателя 2 при электродинамическом отбросе состоит из защелки 22 с закрепленной на ней плоской пружиной 23 (сваркой или клепкой) и осей 24 и 25. Последние служат упорами, фиксирующими положение защелки соот5 ветственно во включенном и отключенном положениях выключателя. Защелка 22 представляет собой одноплечий рычаг, укрепленный подвижно с помощью оси 26 вращения, закрепленной в боковинах 27 механизма 28

Q свободного расцепления.

Защелка 22 кинематически связана с механизмом свободного расцепления через контактную систему посредством пружины 23 и упора 29 на рычажном контактном валу 30. Зацепление с защелкой 22 контак5 тодержателя 2 осуществляется посредством выступа 31 контактодержателя.

Оперирование выключателем вручную производится с помощью рукоятки 32. Рас- цепитель 33 аварийного отключения (электромагнитный расцепитель) предназначен

0 для расцепления механизма свободного расцепления при токах, превышающих его уставку тока срабатывания.

В крайних полюсах закрепление осей

24-26 производится с помощью скоб 34.

Автоматический выключатель работает

5 следующим образом.

В условиях нормальной эксплуатации или при токах, меньших тока отброса, отталкивающие усилия между контактами 11 и 12, 13 и 14 незначительны, в то время как

0 при коротком замыкании они достигают больших величин пропорционально квадрату тока и выполняют разделение контактов вне зависимости от работы расцепителя 33. Отброшенные электродинамическими силами контактодержатели 1 и 2 фиксируются

5 в этом положении каждый своим механизмом фиксации. Зафиксированное положение контактодержателей показано на фиг. 2. Исходное положение механизма фиксации контактодержателя 1 показано на фиг. 1. В момент размыкания верхний контактодер0

жатель 1 воздействует на защелку и входит

с ней в зацепление. Верхний контактодержатель 1 удерживается защелкой до тех пор, пока не срабатывает механизм свободного расцепления, при этом происходит за- с цепление, и верхний контактодержатель 1 возвращается в исходное положение.

Механизм фиксации контактодержателя 2 работает следующим образом.

Нормальное положение механизма фиксации показано на фиг. 1. Во включенном положении упор 29 рычажного контактного вала 30, воздействуя на пружину 23, прижимает защелку 22 к оси 24. При размыкании контактодержатель 2 (фиг. 2) своим выступом 31 отжимает защелку, преодолевая усилие пружины 23, и входит с ней в зацепление, причем защелка под воздействием момента от усилия пружины 23 вновь прижимается к оси 24. Форма выступа 31 кон- тактодержателя 2 выполнена и усилие пружины 23 подобраны так, чтобы сумма моментов от усилия пружины 23 и усилия от контактодержателя на защелку была больше выталкивающего момента, т. е. Р-/+Р|-/| Я2-/2, где Р - сила воздействия вала 30 на пружину 23; Р, Р2 - соответственно нормальная и касательная составляющие силы Р; I, /|, /2 - плечи сил Р, Р и Р2 относительно оси 26. Контактодержатель 2 удерживается защелкой 22 до тех пор, пока не сработает механизм свободного расцепления при срабатывании расцепителя 33, не повернется рычажный контактный вал 30 по часовой стрелке и упор 29 вала не прекратит свое воздействие на пружину 23 защелки. Контактодержатель 2 выталкивает защелку 22 к оси 25 и возвращается в исходное положение (фиг. 3).

Механизм фиксации контактодержателя 1 также срабатывает и последний занимает положение, указанное на фиг. 3. Выключатель вновь готов к включению.

Предлагаемый выключатель отличается малыми габаритами, простотой и компактностью конструкции, имеет преимущества с точки зрения надежности в эксплуатации, так как двухразрывная контактная система выполнена так, что исключает передачу двойного усилия и двойной энергии от механизма расцепления, т. е. механизм такой же, как в выключателях с одинарным разрывом.

Обеспечиваемая за счет использования предлагаемого выключателя двукратного разрыва цепи на полюс высокая степень токоограничения независимо от уровня тока короткого замыкания позволяет уменьшить разрушительное действие токов короткого замыкания в цепях электроустановок, а потому использовать провода и шины меньших сечений, устанавливать на нижних ступенях цепи автоматические выключатели стандартных номинальных токов, отключающая способность которых ниже ожидаемого тока короткого замыкания, повысить требования техники безопасности. Это приводит к снижению стоимости цепи и электрооборудования, экономии дефицитных материалов.

0

Формула изобретения

1. Быстродействующий автоматический выключатель с двойным разрывом цепи,

содержащий корпус, крышку, механизм свободного расцепления, выводные шины, контактную систему с контактодержателями, расположенными друг над другом и образующими токовую петлю, и контактами, механизм фиксации верхнего подвижного контактодержателя, дугогасительную камеру, рычажный контактный вал, отличающийся тем, что, с целью повышения предельной коммутационной способности и надежности, он снабжен механизмом фиксации нижнего

подвижного контактодержателя, скобами и упором, контактная система расположена с одной стороны от механизма свободного расцепления и содержит три контактодержателя, один из которых неподвижный, а два подвижные, неподвижный контактодержатель расположен между верхним и нижним подвижным контактодержателями и выполнен в виде плоской шины, на противоположных концах которой закреплены контакты, расположенные встречно контактам под5 вижных контактодержателей, нижний подвижный контактодержатель выполнен с выступом и закреплен со стороны дугогаси- тельной камеры, в механизме свободного расцепления выполены боковины, механизм фиксации нижнего контактодержателя выполнен в виде защелки, представляющей собой одноплечий рычаг с закрепленной на нем плоской пружиной, и двух осей для фиксации положений защелки, причем эти оси, а также ось вращения защелки закреплены в среднем полюсе в боковинах механизма

5 свободного расцепления, а в крайних полюсах - в скобах, установленных в корпусе с возможностью взаимодействия защелки с выступом нижнего подвижного контактодержателя, а упор размещен на рычажном

0 контактном валу с возможностью взаимодействия с плоской пружиной защелки.

2.Выключатель по п. 1, отличающийся тем, что он снабжен фиксирующим элементом, в дугогасительной камере выполнены пазы для закрепления неподвижного кон5 тактодержателя, а в корпусе выполнены пазы для фиксации в них дугогасительной камеры с помощью фиксирующего элемента.

3.Выключатель по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что фиксирующий элемент выполнен в виде выступа, расположенного на крышке.

® 4. Выключатель по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что фиксирующий элемент выполнен в виде прокладок, установленных между крышкой и дугогасительной камерой.

0

ff fi В SZ9Z% №LZ К ЫЈ1 2 Ј

о j

00

to

РЭ CD

6i

n

Изобретение относится к электротехнике. Целью изобретения является повышение предельной коммутационной способности и надежности. Быстродействующий авто Ъ/г.2 матический выключатель имеет двухразрыв- ную контактную систему, выполненную из трех контактодержателей, причем неподвижный контактодержатель 3 расположен между подвижными верхним 1 и нижним 2 кон- тактодержателями и выполнен в виде плоской шины, на противоположных концах которой встречно подвижным контактодержа- телям закреплены контакты 12 и 13. Нижний подвижный контактодержатель 2 закреплен со стороны дугогасительной камеры, которая имеет пазы для закрепления в ней неподвижного контактодержателя посредством прокладок, фиксируемых крышкой выключателя или с помощью специального выступа в крышке. Механизм фиксации нижнего подвижного контактодержателя выполнен в виде защелки, представляющей собой одноплечий рычаг 22 с закрепленной на нем плоской пружиной 23. 3 з. п. ф-лы, 7 ил. Ј (Л С5 ОЭ о оо со

Фиг.З

повернуто

И

уУХХХучУУУУУ ууусЛ , СтУ

Г

13

фиг. 5

Составитель В. Коносов

Техред А. КравчукКорректор О. Ципле

Тираж 347Подписное

27

22

Фиг. 6

29

30

Физ.7