Устройство для дистанционного управления быстродействующим автоматическим выключателем Советский патент 1938 года по МПК H01H83/20 H01H50/88 

В основном авторском свидетельстве № 45669 описано устройство для дистанционного управления быстродействующим автоматическим выключателем, снабженным механизмом свободного расцепления и имеющим удерживающую, выключающую и включающую катушки, расположенные на одном общем сердечнике.

Предлагаемое изобретение заключается в дальнейшей конструктивной разработке выключателя по указанному выше авторскому свидетельству и имеет целью упрощение механизма свободного расцепления и устранения возможности ударов подвижного контакта о неподвижные при включении.

На чертеже фиг. 1 изображает общий вид предлагаемого выключателя и фиг. 2-схему включения его.

На н елезном основании 4 укреплены стержень 5 удерживающей катушки 1, имеющий вид железного цилиндра, и сердечник 16 из наборного трансформаторного железа, имеющий форму перевернутой буквы П.

На один конец сердечнйКа /75 на-дета включающая секционированная катушка 2, которая при срабатывании выключателя разомкнута, а на другой-катушка 3 главного тока. На включающую катушку 2 подается напряжение только импульсом некото.рой длительности при переводе якоря 7 в положение „включено.

К стержню 5 вплотную прилегает брусок 6 формы, указанной на чертеже, с частью, обработанной по окружности так, что якорь 7, выполненный из наборного трансформаторного железа и зажатый между щеками 8, может вращаться вокруг оси 24 с постоянным зазором 0,2 мм между бруском 6 и якорем 7. В положении „включено якорь 7 прижат к концу стержня 16, на котором сидит включающая катушка 2, а в положении „выключено к другому концу, на котором сидит катушка 3 главного тока.

Когда якорь 7 прижат вплотную к концу сердечника 16 с включающей

катушкой, образуется магнитная цепь, в которой, при наличии тока в удерживающей катушке /, возбуждается магнитный поток, создаюш,ий такую удерживаюшую силу, которая компенсирует силу растянутых пружин 26; эти пружины будут стремиться повернуть контактный рычаг 9 вокруг оси 25 до упора контактного наконечника JO в неподвижный контакт 72.

При повороте рычага 9 упор 20, снабженный на конце стальным роликом, встретит на своем пути стопорный рычаг 77 и в свою очередь будет поворачивать его вокруг оси 27,

Другой конец рычага 17, связанный штоком с поршнем 79, будет вытягивать поршень из цилиндра 18, сжимая небольшую пружинку 22.

Для быстрого вытягивания поршня 7Р необходимо приложить к штоку определенную силу, так как впуск воздуха через клапан 23 закрыт (медленное вытягивание поршня можно осуществить за счет меньших сил, так как воздух будет проходить постепенно через люфт, хотя и небольшой, между стенками поршня и цилиндра).

Рассмотрим процесс быстрого перевода якоря из положения „выключено в положение „включено. На удерживаюшую катушку подается напряжение, после чего дается импульс тока на включающую катушку. Полярность на катушках должна быть согласована так, чтобы потоки в том конце сердечника J6, на котором сидит катушка 2, складывались, а в другом .вычитались.

Под действием появившихся магнитных усилий якорь 7 быстро (время перехода из одного положения в другое порядка сотых долей секунды до десятой) перейдет в положение „включено, но контактный рычаг 9 с наконечником 0 замкнет цепь в результате поворачивания его вокруг оси 25, под действием растянутых пружин 26, с большим или меньшим опозданием, в зависимости от соотношения силы пружин 26 и силы атмосферного давления на поршень J9.

Если бы контактный рычаг был жестко связан с якорем, то, во-первых, каждое включение сопровождалось бы

ударом контактов, во-вторых, невозможно было бы осуществить плотное прижатие якоря при включенном положении, а, самое главное, при наличии заведомого „короткого срабатывание выключателя было бы замедлено, так как включающая катущка 2 и катушка главного тока компенсируют друг друга или, во всяком случае, наличие замкнутой включающей катушки представляет демпфер для быстро меняющегося потока.

Сущность свободного расцепления, таким образом, сводится к тому, что якорь под действием импульса тока переходит из положения .выключено в положение „включено значительно раньше, так что включающая катушка 2 успевает лишиться тока и отсоединиться от источника питания прежде, чем замкнутся главные контакты 7/ и 72.

, Осуществить подачу импульса на включающую катушку можно многими способами, причем возможно также регулировать и выбрать требуемую длительность во времени.

Один из способов приведен на схеме управления по фиг. 2. Необходимо заметить, что импульс, минимальный по времени, необходим для фидерного автомата, для автомата же обратного тока он не обязателен.

Описываемый выключатель может служить также и для защиты от обратных токов; в этом случае направление тока удерживающей катушки берется произвольным, а направление тока в катушке 3 главного тока выбирается так, чтобы поток, ею создаваемый, при нормальной работе имел в стержне, на котором сидит включающая катушка 2, одно направление с удерживающей катушкой в том же сердечнике.

При аварийном режиме направление тока меняется и, в результате наложения потока катушки главного тока на поток удерживающей катушки, сила, удерживающая якорь 7 в положении „включено, исчезает, но при этом весь поток удерживающей катушки сцепляется с потоком катушки 5 главного тока, в результате чего якорь быстро переходит в положение „выключено, осуд1ествляя размыкание контакта, а образующаяся дуга гонится катушками // магнитного дутья по рогам 13, и, при достаточном ее удалении, гаснет, размыкая защищаемую цепь.

Быстрое срабатывание происходит потому, что удерживающий поток якоря не уничтожается, а только .вытесняется в параллельный участок магнитной цепи, причем весь этот поток, ранее удерживающий якорь в положении „включено, притягивает якорь в положение „выключено. К тяговым усилиям потока прикладывается сила пружин.

Для осуществления защиты от перегрузок и коротких замыканий достаточно только изменить направление тока или в катушке 3 главного тока или в удерживающей катушке Л

В таком случае при замкнутом положении контактов ток, протекая по катущке 3 главного тока, постепенно ослабляет удерживающий якорь 7 поток и, при определенном его значении, якорь отрывается и переходит в выключенное положение. Ток уставки (величина тока срабатывания) регулируется посредством бруска 15 регулировки. Сущность регулировки сводится к изменению магнитного сопротивления между левым концом бруска б и концом сердечника 16. Определенному положению бруска 15 соответствует определенный ток срабатывания, так как при движении бруска 15 вверх или вниз увеличивается или уменьшается воздущный зазор между бруском 15 и концом сердечника 76, а вместе с этим меняется проводимость для потока катушки 3 главного тока, накладывающегося на поток удерживающей катушки. При неизменности витков катушки 3 главного тока ток срабатывания тем больше, чем больше зазор. Положение бруска 15 фиксируется указателем тока, при котором происходит срабатывание.

Предмет изобретения.

Устройство для дистанционного управления быстродействующим автоматическим выключателем по авторскому свидетельству Я 45669, отличающийся применением, с целью упрощения механизма свободного расцепления и устранения возможности ударов подвижного контакта о неподвижные при включении, демпфератормоза в виде цилиндра 18 с поршнем 19, шток которого через посредство рычага 77 предназначен взаимодействовать с контактным рычагом 9, препятствуя быстрому повороту последнего в положение включения и предупреждая тем самым возможность включения выключателя на короткое замыкание при замкнутой выключающей катушке. к зависимому авторскому свидетельству А. И. Голубева № 58486

-ШЖ