Устройство для дистанционного определения быстродействующим автоматическим выключателем Советский патент 1936 года по МПК H01H73/42 

Все известные советские быстродействующие автоматические выключатели (сокращенно БАВ) при больших преимуществах по сравнению с заграничными имеют однако два крупных недостатка: отсутствие свободного расцепления и недостаточно широкие пределы шкалы установки тока срабатывания.

Необходимо заметить, что заграничные БАВ, из которых, в виде примера, можно взять, как наиболее известные, американские БАВ фирмы GEC, хотя и имеют свободное расцепление, но далеко не идеальное, а установка тока срабатывания не выходит из пределов двукратности, да еще к тому же принцип регулировки в БАВ фирмы GEC влечет за собой прямую зависимость тока срабатывания от тока удерживающей катушки, что сбивает установку при колебании напряжения на удерживающей катушке.

Предлагаемый БАВ имеет свободное расцепление, установка тока срабатывания может быть осуществлена в весьма широких пределах, зависимость же тока срабатывания от колебания напряжения на удерживающей катушке даже в таких больших пределах, как+ 30%, практически несущественна в виду насыщенности стержня удерживающей катушки, что возможно благодаря своеобразному принципу регулировки тока срабатывания. Согласно изобретению, в предлагаемом БАВ расположенный поворотно на якоре подвижный контакт связан механически с якорем электромагнита свободного расцепления, снабженным блокировочным контактом, служащим для замыкания цепи управления включающей катущки только после возбуждения указанного электромагнита и отвода последним подвижного контакта в положение размыкания; это сделано с той целью, чтобы замыкание подвижным контактом защищаемой линии, происходящее после выключения электромагнита свободного расцепления, происходило при выключенной включающей катушке и последняя не могла препятствовать размыканию контактов выключателя под действием выключающей катушки в случае включения выключателя на короткое замыкание.

Если причислить к достоинстваи предлагаемого БАВ отсутствие специального привода для включения и простоту устройства, то особо широкое распространение он должен НЕЙТИ для защиты фидеров от токов короткого замыкания.

Конструкция предлагаемого БАВ показана на фиг. 1 чертежа, а схема его управления-на фиг. 2.

Железным основанием 20 скреплены сердечник 19, удерживающей катушки 7, имеющий вид железного цилиндра, и сердечник 21 катущки 3 главного тока, имеющий форму перевернутой буквы П и набранный из трансформаторного, оклеенного бумагой, листового железа; на короткий конец сердечника 2/, имеющий скосы, надета включающая катущка 2, которая при срабатывании БАВ разомкнута.

На включающую катущку 2 подается напряжение только тогда, когда требуется перевести якорь из положения „выключено в положение „включено, после чего напряжение снимается, а катушка оставляется разомкнутой.

К длинному концу сердечника 27 сверху примыкает пакет 73 из листового железа. Положение этого пакета 75 по отношению к концу сердечника 27 фиксируется на шкале 72 установки. Пакет 15 железа охватывается катушкой 3 главного тока (выключающей катушкой).

К сердечнику 19 удерживающей катушки вплотную примыкает концом железный брусок 18, другой концом которого обработан по окружности так, что служащий его продолжением якорь 77 из листового железа, будучи зажат между щеками 76, может вращаться около оси 27, причем между якорем 77 и бруском 18 образуется зазор порядка 0,2 мм.

Когда якорь 77 прижат к концу сердечника 27, образуется замкнутая магнитная цепь, в которой при наличии тока в удерживающей катушке 7 возбуледается магнитный HOTOKJ который в состоянии дать такую удерживающую силу, которая скомпенсирует силу растянутых пружин 14. Растянутые пружины 14 стараются повернуть по часовой стрелке вокруг оси 28 подвижный главный контакт 7 до соприкосновения с неподвижным контактом 8, в результате чего замкнулась бы защищаемая линия.

Вращению контакта 7 препятствует один конец рычага 9, другой конец которого несет якорь 10, притянутый электромагнитом 6. Рычаг 9 может поворачиваться вокруг оси 29.

Фиг. 1 соответствует такому моменту процесса включения, когда пружины заведены, якорь 11 дошел до упора, включающая катушка 2 разомкнута, а необходимые силы, в противовес силам пружины 14, создаются удерживающей катушкой 7.

Если теперь разомкнуть цепь катушки электромагнита 5, то якорь 70 освободится, после чего под действием пружин 14 сомкнутся контакты 7 и 5, так как рычаг 9 свободно повернется около оси 29Если бы контакт 7 был жестко связан с якорем 77, то при включении на короткое произошла бы задержка в срабатывании, так как в момент замыкания главных контактов цель включающей катущки 2 оставалась бы еще замкнутой, что и тормозило бы выключение.

Сущность свободного расцепления, после всего сказанного можно считать соверщенно ясной.

Как производится установка тока срабатывания будет понятно из рассмотрения картины магнитных полей при срабатывании БАВ.

Было сказано, что если якорь 77 довести до упора с сердечником 27 и пропустить ток по катушке 7, то магнитный поток, ею созданный, способен удержать якорь Б таком положении, несмотря на растянутые пружины 14.

Произвольно направив поток в сердечнике 19 удерживающей катущки 7, например, снизу вверх, а ток в катушке 3 главного тока таким образом, чтобы создаваемый им поток в сердечнике 27 был направлен навстречу потоку удерживающей катушки, получим при определенном значений силы тока в катушке 5 отскакивание якоря 77 вследствие уменьшения удерживающего потока. Отскакивание якоря или, иными словами, срабатывание БАВ таким образом зависит от величины магнитодвижущей силы катушки 5 и магнитного сопротивления цепи.

Магнитное сопротивление цепи складывается из сопротивления по железу сердечника 27 и воздушного промежутка между якорем 77 и пакетом 75.

Сопротивлением по железу можно пренебречь; -следовательно, величина тока срабатывания при постоянстве витков катущки 3 зависит от магнитного сопротивления воздушного промежутка между якорем 77 и пакетом 75.

Двигая пакет 75 и, тем самым, меняя магнитное сопротивление магнитной

цепи, мы будем менять и ток, при котором будет происходить срабатывание; положение же пакета 15 фиксируется на шкале 72; таким образохм фиксируется ток срабатывания.

Схема управления БАВ показана на фиг. 2, где выключатель изображен в рабочем положении. Для того, чтобы выключить БАВ, необходимо нажать левую кнопку контактора 23 (контактор типа завода „Электроаппарата); при этом размыкается цепь удерживающей катушки, в которую включена катушка реле 26, которое тоже отдает и замыкает свои контакты.

Для включения БАВ надо нажать правую кнопку контактора 23; при этом происходит следующее: 1) замыкается цепь удерживающей катушки / и потечет ток в одной из обмоток реле 25, магнитодвижущая сила которой недостаточна, чтобы реле 26 сработало, и достаточна только для удержания якоря, если он будет притянут; 2) замыкается цепь электромагнита 6 через промежуточное реле 24. При срабатывании электромагнита 6 замыкаются контакты в цепи реле 25; реле 25 срабатывает и подает напряжение на включающую катушку 2, ток которой обтекает вторую обмотку реле 26, котрая, действуя согласно с первой обмоткой, заставит сработать реле 26 при определенном токе включающей катушки; тем самым реле 26 размокнет цепь реле 25 и последнее отпадет, сняв тем самым напряжение с включающей катушки 2.

Когда реле 25 подало напряжение на включающую катзшку БАВ, якорь 11 завел пружины, а удержание якоря осуществляет удерживающая катуи1ка 7; теперь требуется только разомкнуть цепь электромагнита 6, чтобы освободился рычаг свободного расцепления; вслед за этпм под действием пружин смыкаются главные контакты 7, 8.

Размыкание цепи электромагнита б осуществляется снятием пальца с правой кнопки контактора 23.

Предмет изобретения.

Устройство для дистанционного управления быстродействующим автоматическим выключателем, снабженным механизмом свободного расцепления и имеющим, помимо удерживающей и выключающей катушек, также включающую катушку, служащую для перемещения якоря с подвижным контактом в положение замыкания и автоматически выключаемую после этого, отличающеесв тем, что расположенный поворотно на якоре 77 контакт 7 связан механически с якорем Я 70 электромагнита 6 свободного расцепления, снабженным блокировочным контактом, служащим для замыкания цепи управления включающей катушки 2 только после возбуждения электромагнита б и отвода последним контакта 7 в положение размыкания, с той целью, чтобы замыкание контактом 7 защищаемой линии, происходящее после выключения электромагнита 6, происходило при выключенной катушке 2, и последняя не могла препятствовать размыканию контактов выключателя под действием выключающей катушки 3 в случае включения выключателя на короткое замыкание.