Быстродействующий автоматический выключатель Советский патент 1992 года по МПК H01H75/10 

Изобретение относится к электротехнике, в частности к электрическим аппаратам, применяемым в цепях постоянного и переменного тока для защиты от перегрузок и коротких замыканий.

Наиболее близким к изображению по технической сущности является быстродействующий выключатель, содержащий входную и выходную шины, катушку магнитного дутья, неподвижный контакт, подвижный контакт, укрепленный на контактном рычаге, контактный и свободный рычаги, укрепленные свободно на общей неподвижной оси, запирающий рычаг, отключающие пружины с механизмом регулировки их натяжения, пневматический привод, при помощи которого происходит включение выключателя.

Недостатками известной конструкции являются большое усилие между запирающими роликами, сильный износ их осей, из-за чего теряется надежная фиксация и, вследствие больного усилия, качающиеся рычаги выполнены массивными, с чем связано увеличение собственного времени срабатывания.

Цель изобретения - повышение скорости срабатывания и надежности в работе выключателя.

Указанная цель достигается тем, что в быстродействующем автоматическом выключателе, содержащем корпус, неподвижный контакт, подвижный контакт на контактном рычаге, свободный рычаг, закрепленный на неподвижной оси с возможностью вращения и шарнирно связанный с запирающим рычагом с роликом, двуплечий рычаг защелки, один конец которого опирается на ролик запирающего рычага, а другой конец расположен с возможностью взаимодействия с отключающим электромагнитом, отключающую пружину, связанную с контактным рычагом, механизм свободного расцепления, пневматический привод и ду- гогасительную катушку, контактный рычаг шарнирно закреплен на свободном рычаге, конец двуплечего рычага защелки, опирающийся на ролик запирающего рычага, снабжен роликом, при этом выключатель снабжен дополнительным роликом, закреп(Л

С

XI

ND

о

о VI

ленным в корпусе на неподвижной оси и установленным так, что ролик запирающего рычага расположен между дополнительным роликом и роликом двуплечего рычага защелки.

На фиг.1 показана кинематическая схема выключателя в отключенном состоянии; на фиг.2 - кинематическая схема выключателя с включенным приводом; на фиг. 3 - кинематическая схема выключателя во включенном состоянии; на фиг.4 - диаграмма сил, действующих на механизм защелки.

Быстродействующий автоматический выключатель состоит из входной 1 и выходной 2 шин. Входная шина 1 связана с катушками 3 магнитного дутья, которые жестко связаны с неподвижным контактом 4. Подвижный контакт 5 укреплен на контактном рычаге 6, шарнирно закрепленном на свободном рычаге 7. Последний закреплен на неподвижной оси Oi с возможностью вращения и шарнирно связан с одним из концов запирающего рычага 8, другой конец которого снабжен роликом а. На неподвижной оси 02 закреплен двуплечий рычаг 9 защелки, один конец которого опирается на ролик а запирающего рычага 8, а другой конец расположен с возможностью взаимодействия с отключающим электромагнитом 10. Выключатель снабжен дополнительным роликом в, закрепленным в корпусе на неподвижной оси Оз и установленным так, что ролик а запирающего рычага 8 расположен между дополнительным роликом в и роликом б двуплечего рычага 9 защелки. Регулируемым болтом 11 обеспечивается надежность фиксации за- щелочного механизма. Отключающая пружина 12, связанная с контактным рычагом 6, обеспечивает контактное нажатие и отключение выключателя. Возврат двуплечего рычага 9 защелки в исходное положение осуществляется пружиной 13. Включение выключателя производится приводом 14.

Быстродействующий автоматический выключатель работает следующим образом.

Привод 14 воздействует на контактный рычаг 6, усилие от которого передается на свободный рычаг 7, в результате чего оба рычать поворачиваются вокруг оси Oi по часовое стрелке. Ролик а запирающего рычага 8, входя во взаимодействие с роликом б двуплечего рычага 9 защелки, перекатывается через него, поворачивает рычаг вокруг оси 02 по часовой стрелке. При этом с двуплечего рычага 9 защелки снимается усилие привода и пружина 13 возвращает рычаг в исходное положение. После отключения привода 14, за счет усилия Р отключающей пружины 12 (см. фиг.4), контактный

рычаг б и свободный рычаг 7 поворачиваются против часовой стрелки вокруг оси OL При этом осуществляется силовое контактирование ролика а запирающего рычага 8 с

5 роликом б1 двуплечего рычага 9 защелки и дополнительным роликом в. Свободный рычаг 7 прекращает свое движение, а контактный рычаг 6 продолжает поворачиваться вокруг оси 04 и прекращает свое

10 движение при замыкании подвижного 5 и неподвижного 4 контактов.

Фиксация защелочного механизма при включенном положении автоматического выключателя происходит за счет переноса

15 линии действия составляющей силы Qi за ось вращения 02 двуплечего рычага 9 защелки на расстояние I. При этом относительно оси 02 возникает фиксирующий момент , прижимающий двуплечий

0 рычаг 9 защелки к болту 11. Последний регулирует величину I, благодаря чему выбирается необходимый момент , обеспечивающий надежную фиксацию защелочного механизма. Расцепление заще5 лочного механизма происходит под воздействием электромагнита 10, поворачивающего двуплечий рычаг 9 защелки по часовой стрелке. При этом достаточно, чтобы ось 0s ролика б переместилась на неболь0 шую величину. В результате, как только линия действия силы Qi, направленная всегда через ось 0s ролика б, пройдет через ось вращения 02 двуплечего рычага 9 защелки, фиксирующий момент становится

5 равным нулю. Рычаги 6, 7, 8 и контакт 5 под действием отключающей пружины 12 поворачиваются против часовой стрелки.

Изменение рычажной системы и введение дополнительного ролика позволяют

0 снизить металлоемкость конструкции механизма отключения, уменьшив, тем самым, момент инерции подвижных частей, разгрузить их от нежелательных изгибающих моментов, что позволяет повысить скорость

5 срабатывания контактных механизмов, увеличить электрическую и механическую износостойкость, т.е. повысить надежность.

Формула изобретения 0 Быстродействующий автоматический выключатель, содержащий корпус, неподвижный контакт, подвижный контакт на кон- тактном рычаге, свободный рычаг, закрепленный на неподвижной оси с воз- 5 можностью вращения и шарнирно связанный с запирающим рычагом с роликом, двуплечий рычаг защелки, один конец которого опирается на ролик запирающего рычага, а другой расположен с возможностью взаимодействия с отключающим электромагнитом, отключающую пружину, связанную с контактным рычагом, механизм свободного расцепления, пневматический привод и дугогасительную катушку, отличающийся тем, что, с целью повышения скорости срабатываниями надежности в работе, контактный рычаг шарнирно закреплен на свободном рычаге, конец двуплечего

рычага защелки, опирающийся на ролик запирающего рычага, снабжен роликом, при этом выключатель снабжен дополнительным роликом, закрепленным в корпусе на неподвижной оси и установленным так, что ролик запирающего рычага расположен между дополнительным роликом и роликом двуплечего рычага защелки.

Изобретение относится к электротехнике, а именно к автоматическим выключателям, применяемым в цепях постоянного и переменного тока, обеспечивающим защиту от токовых перегрузок и короткого замы- кания. Целью изобретения является повышение скорости срабатывания и надежности работы выключателя. Введение дополнительного ролика в, который разгружает свободный рычаг от изгибающего момента и дополнительных трений в осях Oi, уменьшает массу свободного рычага. Это приводит к уменьшению момента инерции подвижных частей, что позволяет сократить время срабатывания контактных механизмов. 4 ил.

ь д

ш

о

фиг

фиг. Z

74

V

If

r|t

л

4

Jl

;iфиг.З

М.Бандура

фиг А

Составитель Г.Будушаури Техред М.Моргентал

92

6

11

М

Корректор О.Кравцова