Магнитоуправляемое коммутационное устройство Советский патент 1992 года по МПК H01H29/18 

к дну 3 прикреплена трубка 9 из диамагнитного материала с калиброванным отверстием в нижней части, причем ось трубки смещена относительно оси корпуса. Коммутируемые электроды 11 и 12 размещены соответственно в приемной камере 8 и трубке 9. 2 з.п, ф-лы, 2 ил.

Изобретение предназначено для использования в цепях контроля, защиты и управления в различных отраслях народного хозяйства. Аппарат содержит герметичный корпус 1 с крышкой 2 и дном 3, выполненные из диамагнитного материала, и электро- магнит 4, плотно пристыкованный к ферромагнитным полюсам 5, вмонтированным в дно 3. Внутри корпуса 1 в электропро- водящей жидкости б находится полый ферромагнитный поплавок 7. Лоплаеок 7 образует приемную камеру 8, внутри которойkVJОч>& J^ о ч>&фиг.!

Изобретения относится к электроапраратостроению, а именно к герметизированным магнитоуправляемым коммутационным устройствам, и предназначено для использования в целях контроля, защиты и управления, в частности в схемах максимальной токовой защиты и токовой отсечки.

Целью изобретения является обеспечение релейной характеристики коммутационного устройства и создание выдержки времени, не зависящей от тока в контролируемой цепи.

Поставленная цель достигается тем, что магнитоуправляемое коммутационное устройство, содержащее корпус с встроенными в его дно полюсными наконечниками, электропроводящую жидкость, расположенную внутри корпуса, ферромагнитный поплавок, погруженный в указанную жидкость, коммутируемые электроды, установленные в приемных камерах устройства и размещеннь)е над свободной поверхностью электропроводящей жидкости, и электромагнит, пристыкованный к полюсным наконечникам, снабжено ограничителем хода поплавка, препятствующим полному его. всплытию, в качестве которого использована крышка корпуса. Кроме того, поплавок выполнен полым и в качестве приемной камеры содержит центральное продольное сквозное отверстие, внутри которого размещена трубка с отверстием в нижней части, предназначенная для создания выдержки времени.

Наличие ограничителя хода поплавка приводит к тому, что на поплавок постоянно действует сила Архимеда, неуравновешенная силой тяжести. Поэтому при подаче сигнала на электромагнит поплавок не притянется до тех пор, пока сила притяжения электромагнита не превысит неуравновешенную часть силы Архимеда, что происходит при токах, превышающих ток срабатывания. Этим достигается релейный эффект.

На фиг. 1 схематически изображено коммутационное устройство, продольный разрез: на фиг. 2 - зависимость сил, дейстВ1ующ1чх на поплавок, от величины немагнитного зазора.

Магнитоуправляемое коммутационное устройство содержит герметичный диамагнитный корпус 1 с диамагнитными крышкой 2 и дном 3. Электромагнит 4 плотно пристыкован к ферромагнитным полюсным наконечникам 5, вмонтированным в дно 3. Внутри корпуса 1 имеется электропроводящая жидкость б, в которой находится ферромагнитный поплавок 7. полному всплытию

0 которого препятствует ограничитель хода. В качестве такого ограничителя в данном случае используется крышка 2. В поплавке 7 выполнено центральное продольное сквозное отверстие 8, являющееся приемной камерой, в котором размещены трубка 9 с калибровым отверстием 10 в нижней части. Коммутируемые электроды 11 и 12 размещены соответственно в камере 8 и трубке 9, при этом электрод 11 является электродом

0 отсечки, а электрод 12 - электродом выдержки времени.

Коммутационное устройство работает следующим образом.

При отсутствии тока в контролируемой

5 цепи поплавок 7, расположенный с з-эзором di над полюсными наконечниками 5, неподвижен внутри корпуса 1. При этом на него действует сила Архимеда FA, превышающая силу тяжести mg на величину ЛР

0 (точка А на фиг. 2). При появлении тока в контролируемой цепи в электромагните 4 возникает электромагнитная сила РЭ, сгремящаяся притянуть поплавок 7 к полюсным наконечникам 5. При этом зависимость (Рз mg) f (5) является тяговой характеристикой, а РЛ (и) - противодействующей. При нарастании РЭ до величины, показано на фиг. 2. поплавок не движется. В точке А противодействующая характеристика уравновешивается тяговой. Дальнейшее увеличение тока, а с ним и электромагнитной силы, приводит к движению поплавка 7 к полюсным наконечникам 5. Очевидно, что по мере движения поплавка 7, т.е. по мере

5 уменьшения немагнитного зазора д . превышение тяговой характеристики над противодействующей будет возрастать в тем большей степени, чем круче характеристика (Рэ+ trig), т.е. чем больше угол между тяговой и противодействующей характеристиками

для каждого, отдельно взятого значения зазора (5 . Значит, релейный эффект в большей степени проявляется в области малых зазоров, где крутизна тяговой характеристики больше. С этой целью полюсные накомечники 5 вставлены в диамагнитное дно 3. Ток I. соответствующий величине РЭ, показанной на фиг. 2, можно считать током срабатывания реле.

При притягивании поплавка 7 к полюсным наконечникам 5 электропроводящая жидкость б мгновенно вытесняется в камеру 8, замыкая электрод 11 токовой отсечки. Учитывая, что трубка 9 соединена с камерой 8 посредством калиброванного отверстия 10, ее заполнение будет происходить под действием гидростатического давления в камере 8. и электрод 12 будет замыкаться с выдержкой времени, так как гидростатическое давление в камере 8 не зависит от величины тока в защищаемой сети, а определяется только количеством электропроводящей жидкости в зазоре между якорем 7 и полюсными наконечниками 5, то время замыкания электрода 12 будет постоянным при любом токе, превышающем ток уставки, т.е. реализуется независимая время-токовая характеристика.

Таким образом, за счет наличия ограничителя хода и устройства выдержки времени, предлагаемое устройство обеспечивает релейность срабатывания с не зависящей от тока выдержкой времени, что позволяет использовать его в схемах максимальной токовой защиты с независимой время-токовой характеристикой вместо комплекта из реле тока и реле времени. Кроме того, наличие мгновенно замыкающегося электрода 11 позволяет использовать предлагаемое устройство в схемах токовых отсечек и в схемах, сочетающих токовую отсечку с максимальной токовой защитой, что позволяет успешно заменить более сложные защиты, что расширяет область применения устройства. Герметичность корпуса исключает пыле- и влагопроницаемость и исключает эксплуатационные затраты, так как предлагаемое устройство не требует периодического обслуживания.

Формула изобретения

Р9

(Du3.2