Электромагнитный быстродействующий автоматический выключатель Советский патент 1946 года по МПК H01H83/20 H01H83/08 

В МОЩНЫХ преобразовательных установках, преобразующих переменный ток в постоянный, применение быстродействующих автоматических выключателей, в качестве аппаратов защиты при аварийных режимах, наиболее эффективно.

Вместе с тем именно в этих случаях к аппаратам защиты предъявляются особо повышенные требования. Наряду с большой скоростью отключения, от быстродействующего автомата требуется, чтобы он имел по.возможности широкие пределы регулирования токов уставок, устойчивость тока уставки при колебании напряжения на зажимах удерживающей катущки. Особое внимание должно быть уделено на явление «опрокидывания, сущность которого заключается в том, что магнитный поток, удерживающий якорь в положении «включено, при быстром спаде под действием тока короткого замыкания, проходит через нулевое значение и вновь начинает нарастать уже в противоположном направления столь быстро, что якорь, в начале отошедщий от полюсов электромагнита, вновь подтягивается, в результате чего автомат лишается возможности выполнить работу, для которой он предназначен.

В описываемом автомате исключены указанные недостатки известных автоматов, а его преимущество заключается в том, что он может для защиты электрических установок одновременно сочетать функции двух автоматов - прямого и обратного тока.

Подобно известным автоматам, в описываемом выключателе магнигопровод снабжен сердечником для намагничивающей (удерживающей) катушки, питаемой от источника тока постоянного напряжения, сердечником для размагничивающей (выключающей) катушки, питаемой током защищаемой цепи, и общим для этих сердечников якорем, связанным механически с подвижным контактом. Новизна изобретения заключается в том, что в предлагаемом автомате, с целью расщирения преде№ 66850-2лов настройки и обеспечения стабильности токовых уставок выключателя, параллельно сердечнику удерживающей катушки, расположен дополнительный стержень, несущий вспомогательную обмотку, включенную через регулируемое сопротивление параллельно обмотке сердечника.

Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором изображено принципиальное устройство предлагаемого выключателя.

Л1агнитопровод 1, состоящий из трех стержней /, //, /// и ярма IV, набирается из листового железа. Якорь 5, набранный также из листового железа, зажат щеками, образуя рычаг 12, могущий вращаться вокруг оси 2С рычагом 12 через ось 0 связан контактный рычаг 4, на одном конце которого закреплен подвижный контакт //, а на другом - пружина 8. На стержне // сидит удерживающая катушка 2, на стержне /// - вспомогательная катушка 5, включенная через дополнительное сопротивление R параллельно с удерживающей катушкой. Питание обеих катушек от источника постоянного тока осуществляется через дроссель Др.

Направления токов в катущках 2 и 5 взаимно связаны так, что при повышении напряжения источника постоянного тока величина потока, ответвляющегося в сердечник ///, -повышается.

В стерЖНе I магнитопровода 1 имеются два окна, сквозь которые проходят две шины 9 и 10, образующие виток главного тока (размагничивающую или выключающую обмотку)

Ток защищаемой цепи от входной шины 10 проходит по витку главного тока через окна стержня / и далее через соединительную шину 9 попадает через гибкое соединение 7 в подвижной контакт // и, если контакты замкнуты, - на подвижной контакт 5 и на выход.

Если на держащую катушку 2 подать напряжение и прижать якорь 5 к полюсам электромагнита, то при надлежащей величине лотока, проходящего по замкнутому магнитопроводу, якорь 5 будет удерживаться в притянутом положении, а действием пружины 8, вращающей контактный рычаг 4 вокруг оси-С, будет осуществлено нажатие между контактами 6 и II.

С появлением тока в защищаемой цепи и по мере его роста, часть потока удерживающей катушки, ответвляющаяся через якорь, будет уменьщаться, а следовательно, будут ослабевать и усилия, удерживающие якорь во включенном положении, пока, наконец, при соответствующем значении тока произойдет отрыв якоря и размыкание контактов. При этом направлении токов в щинах, проходящих через окна стержня /, как указано на чертеже стрелками, срабатывание автомата будет происходить при любом направлении тока в защищаемой цепи.

Для того, чтобы автомат отключался только при одном направлении тока в защищаемой цепи, необходимо и достаточно заставить токи в обоих щинах, проходящих через окна стержня /, протекать в одном направлении.

При постоянстве ампервитков удерживающей катушки 2 величина магнитного потока, ответвляющегося в стержень / через якорь 5, зависит от ампервитков катушки 5, а так как от величины потока, проходящего через якорь 5, зависит ток отключения, то, следовательно, меняя ампервитки катушки 5 путем изменения тока в ней посредством изменения сопротивления R, можно менять в широких пределах и с достаточной плавностью ток отключения автомата.

Этот принцип регулирования токов отключения имеет то преимущество, что сердечник, на котором сидит удерживающая катушка, на