Бездуговой коммутационный аппарат Советский патент 1978 года по МПК H01H9/30 

(54) БЕЗДУГОВОЙ КОММУТАЦИОННЫЙ АППАРАТ

;,. Изобретение касается низковольтных электрических аппаратов, в частности - коммутацноиных аппаратов с беэдуговой коммутацией. Известен контактор переменного Тока с бездуговой коммутацией, содержащий трансформатор тока, первичная обмотка которого включеяа последовательно главиому контакту и параллельно бесконтактному ключу, а управление последним осуществляется от вторичной обмотки трансформатора тока: Кроме того, контактор содержит спецнальную полупроводни.ковую схему, шунтирующую вход бесконтактного КЛЮЧ& при возрастаиии тока в цепи главного коитакта выше определенного значения {i. Введение траисфррматора ухудшает весогабаритные показатели устройства в целом, . а специальная полупроводниковая схема, обеспечивающая защиту бесконтактного ключа от повреждения при сверхтоках, эффективна лишь при условии; ЧТО К моменту СНЯТИЯ сигнала управления Ток в бесконтактном ключе, определяемый падением напряжения в цепи главного контакта, меньше тока удержания тиристоров. Следовательно, эффективность защиты зависит от типа примененных тиристоров, конструкции главного контакта и бесконтактного ключа, величины наибольшего тока, коммутируемого без дуги. Все это ограничивает величину сквозного тока короткого зайыкайий Выдерживаемого контактором без повреждеиня бесконтактного ключа. Наиболее близким по технической сущиостн к предложенному является электрический выщ ючатель, содержащий главный замыкающий или размыкающий мостиковый контакт, подвижная часть которого упруго связана с подвижной нзоляцнонной траверсой, и бесконтактиый ключ,.обеспечнвающий бездуговую коммутацию Н подключенный параллельно мостиковому контакту. Управление бесконтактным ключом осуществляется специальными BciioMoraтельными контактами, установленными в выключателе (2J. Однако при протекаиии сверхтЬка по цепи главного контакта остается возможность повреждения бесконтактного ключа. Целью нзобретенуя является обеспечение .защиты бесконтактного ключа от Повр1ждеиий при протекании сверхтока по цепи главного контакта. Это достигается тем, что в предложенном аппарате дополнительный контакт упруго установлен в изоляционной траверсе и образует с подвижным мостнковым контактом электрический контакт, изоляционная траверса снабжена ограничителем перемещения дополнитель

ГЮГО контакта откосйтел1эно траверсы в изоравлекзи действия сил упругой связи между ними, причем упомянутый ограничитель расголожен так, что величина перемещения допол H T8j bHoro контакта в указанном направж и - меньше величины провала мостикового контакта.

Это позволяет обеспечить злектрлческую связь ynpss aioiuero вывода бескоятактного ключа с подвижной частью мостикового контакта Б разомкнутом состоянии контакта н 8 процессе его замыкания н размыкания при включении н отключении аппарата. При замкнутом МОСТИХОВО1Л контакте электрическая связь его ПОДВИЖНОЙ части с управляющим выводом бесконтактного ключа отсутствует, и.жледовзтельно, при протекании сйерхтока по цепи мостикового коотакта и увеличении падения напрйл ения в его цепи включения бесконтактного ключа произойти не может. Это исключает возб ожность повреждения бескои, тактного ключа при протекании сверхтока по цепи главного контакта.

На чертеже схематически изображен предлагаемый бездуговой коммутационный аппарат. Контактная система беэдугового коммутационного аппарата состоит из мостнкового контакта, подвижная часть 1 которого связана с подвижной изоляционной траверсой 2 пружиной 3. Дополнительный контакт 4 связан с подвижной траверсой 2 .пружиной 5. Связь контакта 4 с управляютнм выводом бесконтактного ключа 6 осуществляется гибким соединением 7, а бесконтактный ключ 6 соединен с неподвижными контактами 8. Пере8.ещение контакта 4 относительно траверсь | ограничивается ограничителем 9.

Бесконтактный ключ б может содержать симистор, два встречно-параллельно включенных тнристора либо встречно-параллельно включенные тиристор и диод для работы в цепи переменного тока. При использовании аппарата в цепи постоянного тока бесконтактный У1юч содержит основной тнристор и ехему его принудительной коммутацин, лнбо под ключаемую тиристором заряженную емкость.

Расстояние от контакта 4 до ограничителя перемещения 9 в исходном состоянии аппарата. меньше величины провала подвижной части t МОСТИКОВОГО контакта.

Бездуговой коммутационный аппарат работает следующим образом.

При включении аппарата изоляционная тражрса 2 перемещается в направлении, показанном стрелкой на чертеже. Подвижная часть I мостикового контакта перемещается вместе с траверсой 2 до касания с неподвижными контактами 8. Цепь главного контакта замыкается и становился возможным протекание тока нагрузки. Если ..при первом касании подвижной части f и неподвижных KOfrraKTOB 8 имеет Mecto вибрация подвижной части, т. е происходит отскок подвижной части 1, электрическое соединение коитакта 4. с подвижной частью 1 мостикового контакта благодаря пруjgiiHe 5 не нарушзетея. Паденне напряжеиия.

возникающее при отскоке подвижной части 1 м ежду Held и неподвижными контактами 8, прикладывается к управляющей цепи бесконтактного ключа 6, последний включается и ток из цепи главного контакта переходит в цепь бесконтактного ключа, чем обеспечивается бездуговой отскок подвижной части 1.

. Прн дальнейщем перемещении траверсы 2, сопровождающемся выбором провала подвижной части t мостикового контакта, контакт 4 захватывается ограничителями 9 и его электрический контакт с подвижной частью i нарушается. Во включенном состоянии аппарата зазор между контактом 4 и юдвижной частью 1 мостикбвого контакта обеспечивает достаточную электрическую прочность цепи управления..

При протекании срерхтока по цепи главного контакта и возрастании падения напряжения в его цепи к управляющей цепи бесконтактного ключа напряжение не прикладывается так как отсутствует электрическое соединение контакта 4 с подвижной частью 1 мостикового контакта. Поэтому даже при эяектродинамическом отбросе контактов, который может иметь место при протекании сверхтока, бесконтактный ключ б не включается, что исключает его повреждение сверхтоком.

В процессе отключения аппарата травер-, са 2 движется из крайнего положеивя, достигнутого при включении аппарата, в направле-. НИИ, противоположном показанном стрелкой на чертеже. Контакт 4, перемещаясь под действием пружины 5 вслед за ограничителями 9, входит в электрический контакт с подвижной частью 1 мосгикового контакта. При этом главный контакт еще находится в. замкнутом состоянии. При дальнейщем движении траверсы 2 начинает размыкаться главный контакт, в местах } онтактирования подвижной части I с неподвижными контактами 8 возрастает падение напряжения, аналогичное описанному при вибраций крнтактов, которое прикладывается к управляющей цепи бесконтактного ключа 6. Последний включается и обеспечивает бездугрвое размыкание главного коитгкта. Так как

5 ток из цепи главного контакта переходит в бесконтактного ключа б, падение напряжения в цепи главного коитакта становится равным нулю и сигиал управления с бесконтактного ключа б снимается. Отключение последнего происходит при переходе тока в цепи через нулевое значение (в цепи переменного тока), либо присрабатывании схемы принудительно коммутации в составе бесконтактно1Х) ключа (в .цепи постоянного тока). На этом процесс коммутации цепи заканчивается.

S

Таким образом, в предложенном аппарате бесконтактный ключ, с еспечивающий бездуговую коммутацию, защищен от повреждения при протекании сверхтока по главной цепн аппарата.

Формула изобретения

Бездуговой коммутационный аппарат, содержащий главный мостиковый контакт, подвижный контакт которого упруго установлен 8 ИЗОЛЯЦИОННОЙ траверсе, беч;ко 1Тактный кпюч« подключенный параллельно ностиковому контакту, ц дополнительный контакт, подключенный к управляющему выводу бесконтактного мжа, отличающийся тем, что, с целью обеспечеяня защиты бе контактного ключа от повреждений при протекания сверхтока по цепи главного контакта, дополнительный контакт упpyft установлен в изоляционной траверсе и образует с подвижным мостиковым контактом

электрический контакт, изоляционная траверса снабжена ограничителем перемещения дополнительного контакта относительно траверсы в направлении действия сил упругой свяаи между ними, причем упомянутый ограничитель расположен так, что величина перемещения дополнительного контакта в указанном направлении меньше величины рровала мостикового контакта.

Источники информации, принятые во вмннание при экспертизе:

2.Патент США № 3330992. кл. 317-1, 1967.