Быстродействующий выключатель Советский патент 1992 года по МПК H01H75/02 

Изобретение относится к электротехнике, а именно к выключателям электрических аппаратов, и может быть использовано в автоматических аппаратах защиты.

Цель изобретения - повышение быстродействия.

На фиг, 1 изображен быстродействующий выключатель во включенном положении; на фиг 2 - вынесенный отдельно электромагнит выключателя, у которого положение- якорей соответствует включенному положению выключателя на фиг„ 3 - выключатель в положении, предшествующем зацепле- нию защелки и включению.

Быстродействующий выключатель (фиг.1) имеет электромагнит: с окном 2 (фиг. 2),которое образовано двумя стержнями 3, ярмом b и якорем 5, неподвижный контакт 6, подвижный контактный рычаг 7 находящийся в окне 2 и установленный на оси 8, катушку 9 расположённую на стержне 3i тягу 10, соединяющую контактный рычаг 7 .с вторым якорем 11, отключающую пружину 12, контактную пружину 13, регулировочную пружину Т, защелку 15, зацеп 16, Защелка 15 помещена на рычаге 17, который установлен на оси 8. Пружина 18 обеспечивает зацепление защелки.15 с зацепом 16. На контактном рычаге 7 закреплен валик 19, к которому пружиной 20 прижат дополнительный рычаг 2t. установленный на оси 22. Для ограничения хода контактного рычага 7 имеется упор 23, для ограничения хода защелки 15-упор 2 (на рычаге 17), для ограничения хода рычага 17 - упор 25, для ограничения хода якоря 5 - упор 26, а для включения выключателя - привод 27. На ярмо (фиг„2), имеющее зазор. 28, надеты-, короткозамкнутые кольца 29.

Для исключения зазора между тягой Ю и контактным рычагом 7 и исключения перемещения якоря 11 и тяги 10 при вибрационных нагрузках на выключателе может быть предусмотрена пружина (не показана), которая прижимает тягу 10 к контактному рычагу 7. Для.этих же целей может быть предусмотрена пружина (не показана), зацепленная непосредственно за якорь 11. При относительно малых номинальных токах или необходимости получения большего быстродействия на

5

0

5

стержнях 3 могут быть помещены вит- JKH дополнительной токовой катушки :(не показана)..

Быстродействующий выключатель работает следующим образом.

Ток при включенном положении выключателя (фиг.1 и 2) протекает через неподвижный контакт 6 и контактный рычаг 7 и создает магнитный по- . , который проходит по якорю 5 и разветвляется на два потока Рг и (Р) один из которых проходит по ярму k, а другой - по второму якорю 11.

Значения этих потоков выбраны в соответствии с условием;-, , где L.J - заданная (статическая) уставка выключателя, соответствующая току уставки электромагнита по первому якорю) 1% - уставка (статическая) электромагнита по второму якорю Поэтому второй якорь 11 может прийти в движение в случае медленного плавного возрастания тока при неизменном зазоре под якорем (при заторможенном первом якоре) только при тока Т-2, большем тока уставки выключателя 1. Таким образом, не допускается ослабление контактного нажатия и сваривания контактов.

По достижении возрастающего тока (перегрузка в защищаемой цепи) величины уставки выключателя Ij первый якорь 5 приходит в движение и притя- с гивается к стержням 3. Магнитное сопротивление на пути потока 0, падает, что приводит к возрастанию потока $з и следовательно, силы притяжения якоря 11 к стержням 3. Эта сила передается,через тягу 10 на контактный рычаг 7. Контактный рычаг 7 поворачивается по часовой стрелке вокруг оси 8 совместно с рычагом 17. Контакты 6 и 7 раз- 5 мыкаются. При дальнейшем движении

контактного рычага 7 защелка 15 встречает на пути рычаг 21. Происходит расцепление защелки 15 с зацепом 16. Рычаг 17 под действием пружины 13 про- 0 ходит путь до упора 25. Валик 19 отводит подпружиненный рычаг 21, а контактный рычаг 7 становится на упор 23.

Динамическая уставка электромагнита по второму якорю 11 при заданной 5 начальной скорости нарастания .тока . должна быть выбрана равной (или меньшей) значению статической уставки электромагнита по первому якорю 5. Для , выполнения этого условия (в части за0

0

5

соотношения между динамиче

данного

ской и статической уставками по якорям 11.и 5) может быть увеличена или уменьшена статическая уставка по второму якорю. Это позволяет с увеличением количества колец 29 (при желании получить большее быстродействие) не допустить чрезмерного снижения динамической уставки и исключить отключения выключатели при переходных эксплуатационных процессах защищаемого электрооборудования

В динамике (короткое замыкание в защищаемой цепи) ток растет с большо скоростью, С большой скоростью растет также и поток Pt , а росту потока Р2 препятствуют короткозамкнутые кольца 29, поэтому поток Р3: резко возрастает. Возникшая при этом боль- шая сила притяжения якоря 11, которая еще больше возрастает по мере движения первого якоря 5, передается через тягу 10 на контактный рычаг 7 и приводит его в движение. В дальней шем процесс расцепления защелки происходит в указанном порядке.

Оперативное отключение выключателя (или отключение от датчика) происходит при подаче напряжения на катушку 9. Отключение может быть осуществлено также путем механического воздействия дополнительного устройства (не показано) непосредственно на защелку 1.5.

Включение выключателя (фиг.3) производится приводом 27, который ново- рачивает рычаг 17 по часовой стрелке При этом защелка 15 соприкасается с зацепом 16, преодолевая силу пружины 18, отходит от упора 2k и входит в зацепление с зацепом 16. Подпружиненный рычаг 21 находится в положении, которое не препятствует зацеплению. При обратно движении привода 2 Рычаг 17, преодолевая силу пружины 12, поворачивается против часовой стрелки под действием пружины 13, двигаясь вместе с контактным рычагом 7 Под- ( пружиненный рычаг .21, скользя по ва-j лику 19, занимает исходное положение, а контактный рычаг 7 зацепляет крюк тяги 10 и отводит якорь 1J от стержней 3. Если включение выключателя произведено на существующее в цепи короткое замыкание, приходит в движение первый якорь 5 или сразу же второй якорь 11 и отключение происходит в указанном порядке.

Технико-экономическое преимущество предлагаемого выключателя по сравнению с известным состоит р следующем.

0

$

В известном выключателе необходима затрата времени для расцепления защелки перед началом движения контактного рычага, в предлагаемом этот недостаток устранен путем введения валика, установленного на контактном рычаге, дополнительного подпружиненного рычага и задания токов уставки в соответствии с математическим соотношением. Это позволяет не допустить сваривания контактов при медленном плавном повышении тока до значения тока уставки выключателя и повысить быстродействие за счет создания условий расцепления защелки в процессе движения контактного рычага по еле начала размыкания контактов, чегс в известном достичь невозможно.

Формула изобретения

Быстродействующий выключатель, содержащий двухстержневой электромагнит с ярмом и двумя якорями, короткозамкнутые кольца , надетые на ярмо, неподвижный контакт, подвижный контактный рычаг, пропущенный через окно, образованное стержнями, ярмом и первым якорем, катушку, надетую на стержень, тягу, соединяющую контактный рычаг с вторым якорем,, рычаг, несущий защелку, зацеп, отключающую пружину, зацепленную за контактный рычаг, на котором установлен зацеп, контактную пружину, зацепленную за рычаг, несущий защелкуs регулировочную пружину, зацепленную за первый якорь, пружину, обеспечиваюЩУЮ зацепление зацепа с защелкой, привод и упоры для ограничения хода контактного рычага, рычага, несущего защелку, и первого якоря, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия, он снабжен валиком, установленным на контактном рычаге, и дополнительным подпружиненным рычагом установленным с возможностью поворота и взаимодействия с защелкой, причем токи ус

тавки выбраны из условия

1« -,,

71725286

где I| - заданная уставка выключателя, соответствующая току уставки электронагни

8

та по первому якорю , - уставка электромагнита по второму якорю.

Изобретение относится к элек- ,-тротехнике Целью изобретения является повышение быстродействия. Выключатель содержит электромагнит (ЭМ) 1, неподвижный 6 и подвижный 7 контакты, катушку 9, тягу 10, якори 5 и 11 ЭМ 1, пружины 13, 1, 18, 20, рычаг 17 с защелкой 15, зацеп 16, дополнительный рычаг 21 с валиком 19, упоры 23, 25, 26, привод 27, короткозамкнутые кольца 29. 3 ил.

А

ft/1.2