Автоматический выключатель Советский патент 1980 года по МПК H01H73/38 H01H77/10 

(54) АВТОМАТИЧЕСКИЙ ВЫКЛЮЧАТЕЛЬ

Изобретение относится к низковольтным электрическим коммутационным аппаратам, в частности к автоматическим выключателям. Известен автоматический выключатель, содержащий в каждом полюсе контакты, закрепленные на подвижных контактодержателях, токоподвод главной цепи, механизм для электродинамического разведения контактов, электромагнитный максимальный расцепитель тока и подводящие и отводящие зажимы, а также привод и механизм свободного расцепления (1). Однако в таких выключателях силы, возникаюшие в электродинамических механизмах, используются для ввода в цепь электрической дуги раньше, чем произощло бы размыкание контактов при воздействии на механизм свободного расцепления максимального расцепителя тока. В результате этого происходит ограничение тока в цепи. Такие токоограничивающие выключатели имеют высокую предельную коммутационную способность, но не могут использоваться для построения системы избирательной защиты, так как диапазон токов короткого замыкания, в котором обеспечивается такая избирательность, очень мал. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей токоогранижвающего выключателя. Поставленная це,ль достигается тем, что в каждом полюсе выключателя участок токоподвода главной цепи между отводящим зажимом и контактодержателем подвижного контакта выполнен в виде двух параллельных цепей, одна из которых имеет меньшее омическое сопротивление и является катушкой электромагнитного максимального расцепителя тока, проходящей внутри его магнитной системы, а другая Цепь выполнена с больщим омическим сопроУивлением, электромагнитный максимальный расцепитель тока снабжен скобой из ферромагнитного материала и пружиной, при этом скоба расположена вблизи цепи с больший омическим сопротивлением, один конец скобы закреплен щарнирно на опоре, а другой конец связан с пружиной, которая другим своим концом закреплена на якоре электромагнитного максимального расцепителя тока так, что препятствует перемещению якоря к сердечнику. Якорь электромагнитного максимального р;асцепителя тока снабжен регулировочным винтом, на котором закреплен один из концов упомянутой пружины.

На фиг. I показан автоматический выключатель во включенном положении, разрез; иа фиг. 2- часть выключателя с механизмом точной настройки электромагнитного максимального расцепителя тока.

В автоматическом выключателе электродинамичесиЙ механизм рэзведения контактов выполнен в виде неподвижной токоведущей скобы I, охватывающей контактодержатёль 2. Второй подвижный кОнтактодержатель 3 шариирно связан с механизмом свободного расцепления, выполненным по принципу «ломающихся звеньев для обеспечения моментного замыканий и размыкания контактов. Контакты 4 и 5 закреплены на подвижных контактодержателях 2 и 3 соответственно. Контактодержатель 2 имеет возможность поворачиваться на некоторый угол внутри скобы I относительно оси вра1цения, укрепленной на этой скобе. Контактодержатель 3 может поворачиваться относительно оси вращения, укреплённой на неподвижной опоре 6, замыкая и размыкая контакты 4 и 5. Контактодержатель 3 связан гибким соединением 7 с участком токоподвода из двух параллельных цепей 8 и 9. Цепь 9, является катушкой электромагнитного максимального расцепителя тока, которая размещена в сердечнике 10 магнитной системы. Пружиной 11 создается определенное усилие на якорь 12 электромагнитного расцепителя. Контакты выключателя удерживаются в замкнутом состоянии благодаря тому, что рычаг 13 своим концом упирается в скобу 14, которая может поворачиваться вокруг своей оси вращения при повороте рейки 15.

В зависимости от скорости нарастания тока, протекающего через выключатель, изменяется доля тока, проходящего через цепь 9, а значит изменяется и значение протекающего через выключатель тока, при котором происходит срабатывание электромагнитного расцепителя, расположенного иа этой шине. Чем больще скорость на расгания, тем в большей степени возрастает :опротивление цепи 9 с повышенной индуктивностью и тем меньше доля общего тока, тротекающего через нее. При прочих равных условиях скорость нарастания тока выше 8 цепи с большим значением ожидаемого гока.,

Если короткое замыкание происходит на отводящих зажимах выключателя и величина тока равна значению тока уставки электромагнитного расцепителя, якорь 12 притягивается к сердечнику Ш и воздействует на отключающую рейку 15. Последняя, пойорачиваясь вокруг своей оси вращения, освобождает скобу 14, которая, поворачиваясь вокруг сбоей оси вращения, освобождается рычаг 13, в результате чего под действием пружииы механизма свободного расцепления происходит отвод контактодержателя 3 и отключение выключателя.

Если короткое замыкание происходит S на зажимах токоограничивающего выключателя с более высокими токоограничивающими характеристиками, находящегося ближе к потребителю, срабатывание электромагнитного расцепителя описываемого выключателя при значении ограниченного пропускаемого тока, равного току его уставки, не происходит. Срабатывание расцепителя происходит при несколько большем значении пропускаемого тока и значительно большем значении ожидаемого тока цепи. Расцепи5 тель срабатывает тогда, когда значение тока через цепь 9 больЩе величины тока, протекающего через нее при калибровке расцепителя, настолько, что преодолеваются дополнительные усилия, прикладываемые к якорю со стороны пружины II при притя. гивании скобы 16 к цепи 8.

В изображенном на фиг 2 варианте пружина 11, соединенная с ферромагнитной скобой 16, своим другим концом соединена с якорем 12 электромагнитного расцепителя

при помощи винта 17, которым можно изменять натяжение пружины И. Это обеспечивает возможность точной настройки выключателя на заданный ток срабатывания, что повышает эксплуатационные характеристики выключателя При его использовании

в системе избирательной защиты.

Вследствие того, что расцепление мез анизма описываемого выключателя при нали чии между ним и местом короткого замь1ка5 ния по крайней мере еще одного токоограничивающего выключателя с лучшими токоограничивающими свойствами, происходит . при большем значении пропускаемого тока, чем уставка его максимального расцепления тока, функциональные возможности предлагаемого выключателя существенно расширяются. Такие выключателя могут использоваться для построения избирательной защиты при токах короткого замыкания, что позволяет заменить ими более дорЪгие нетокоо.граничивающие селективные выключатели с преднамеренной выдержкой времени. При этом снижаются термические и электродинамические воздействия на защищаемые объекты.,

Формула изобретения

шарнирио на опоре, а другой конец связан с пружиной, которая другим своил- концом закреплена на якоре электромагнитного максимального расцепителя тока так, что препятствует перемещению якоря к сердечнику.

Источники информации, принятие во внимание при экспертизе I. Авторское свидетельство СССР № 296172, кл. Н 01 Н 73/38; 1961.

Фи2.2.