Автоматический выключатель Советский патент 1977 года по МПК H01H73/38 

применение элек1ро; 1агнит.ного устройства нерационально из-за инерционности процесса намагничивания.

Магнитоэлектрическая сила пропорцио алы1а первой степени тока в широком диапазоне его изменения, что также обеспечивает возможность токоограничения. Но инерциоппость процесса и применимость только при иостоянном токе исключают возможность использования магнитоэлектрического устройства.

Наиболее широкие возможно-сти дает использование усилия, создаваемого магнитострикциопными деформациями. Носкольку магнитострикциопные деформации неразделимы с процессом намагничивания, устройство с ма1 иитострикционным элемеитом малоинерционпо, а линейная зависим.ость магнитострикционных деформаций от тока на участке до насыщения и сохранение неизменным максимальных деформаций при дальнейшем увеличении тока создают возможность токоограничения.

Магнитострккционный элемент может быть выполнен в виде биметаллической пластины с компонентами из материалов с противоположными знаками коэффициентов магнитострикции.

Увеличение чувствительности магнитострикциониого биметаллического элемента может быть достигнуто последовательным соединением У-образных звеньев.

С целью упрощения конструкции для намагничивания магнитострикционного элемента рационально использовать часть электродинамического токоограничителя, пропустив проводник или ироводники с одинаковым направлением тока через отверстие в магнитострикцион.ном элементе.

На чертеже схематически показан оди-н из возможных вариантов предлагаемого устройства.

Неподвижный контакт 1 автоматического выключателя снабжен электродинамическим токоограничителем, выполненным в виде двойного витка 2, который оканчивается с одной стороны отверстием для зажима главной цепи, с другой - контактом 1. Средняя часть 3 двойного витка 2 допускает перемещение относительно оси 4. Неподвижный контакт 1 нрижимается к подвижному контакту 5, вращающемуся вокруг оси 6 под действием механизма свободного расцепления.

При определенной величине тока мапштострикционные силы достигают насыщения. Таким образом, при малых значениях тока короткого замыкания действуют преимущественно магнитострикционные силы, и с увеличением этого тока увеличиваются электродинамические силы. Магнитострикционные и электродинамические силы действуют в противоположные стороны. Если магнитострикдионные силы прижимают подвижный и неподвижный контакты друг к другу, то электродинамические силы стремятся отбросить неподвижныи KOHiaKi 1 or лодвилш010 KOHiaKia о. Следовательно, при значениях тока короткого замыкания до некоторого значения тока, при котором наступает равенство этих сил, предлагаемый автоматический вык-лючатель может1 работать как селективный, так как суммарное действие магнитострикционных сил и сил упругости пружины 7 оказывается больше электродипамических сил отброса контактов 1 и 5. Нри дальнейшем увеличении тока короткого замыкания электродинамические силы отброса контакта возрастают пропорционально квадрату тока, в то время как силы сжатия этих контактов остаются неизменными, и при определенном токе короткого замыкания неподвижный контакт 1 будет отброконтакта 5. Нричем неHien от подвижного 1 при своем движении подвижный контакт преодолевает и силу упругости магпитостриккоторый в начальный ционного элемента момент движения контакта 1 деформируется до тех пор, пока упор 9 не выйдет из зацепления с винтом 10. Контакт 1 отбрасывается. При отбросе неподвижного (.малоподвижного) контакта 1 он воздействует на механизм свободного расцепления, который вызывает отключение автоматического выключателя. Возникающая в результате отброса контактов электрическая дуга ограничивает нарастание тока короткого замыкания. Пока дуга не погаснет, неподвижный контакт 1 удерживается электродинамическими силами в отведенном от контакта 5 положении. Этого времени оказывается достаточно для того, чтобы механизм выключился и в результате срабатывания отвел подвижный контакт 5, повернув его вокруг оси 6. Электрическая цепь надежно размыкается, а неподвижный (малоподвижный) контакт 1 занимает первоначальное положение. Во включенном положении автоматического выключателя нажатие на контакты производится пружиной 7 и магнитострикционной силой при наличии тока.

Формула изобретения

1.Автоматический выключатель, содержандий неподвижный контакт, снабженный электродинамическим токоограничителем, выполненным в виде двойного витка токоведущей шипы, о т л и ч а ю и; и и с я тем, что, с целью обеспечения селективной защиты без увеличения усилия контактного нажатия, выключатель снабжен дополнительным устройством, создающим усилие на неподвижном контакте, ограниченно зависящее от тока в токоведущей ишие и направленное противоположно усилию электродинамического токоограничителя.

2.Выключатель по п. 1, отличающийс я тем, что дополнительное устройство выполнено в виде магнитострикционного элемента.

Выключатель по п. 2, отличающийся тем, что магнитострикционный элемент выполней в Ёпде биметаллической пластины с коэффициентами магнитострнкции противоположных знаков.

4.Выключатель по п. 3, отличающийся тем, что магиитострикционный элемент образован последовательными У-обра.здыми звеньями.

5.Выключатель но нн. 3, 4, отличающийся тем, что, магннтОСтрикнионный элемонт вынолнен с отверстиями, через которые пропущены витки электродинамического токоотраничителя.

Источники информации, нринятые во внимание нри экспертизе

1.Патент ФРГ ДЬ 128(5185, кл. 21 с 68/01, 1969.

2.Авторское свидетельство № , М. Кл.2 Н 01Н 73/38, 1971 (прототип).

Я