Автоматический короткозамыкатель Советский патент 1980 года по МПК H01H79/00 

(54) АВТОМАТИЧЕСКИЙ КОРОТКОЗАМЫКАТЕЛЬ

. .I ,

Изобретение относится к электротехнике, а. именно к короткозамыкателям, т. е. к коммутационным электрическим аппаратам, предназначенным для создания искусствеиного короткого замыкания в электрической цепи, так как создание искусственного короткого замыкания (к. з.) необходимо при испыта:ниях электрическихмашин и аппаратов, а также широко используютсй для защиты различных электротехнических установок npj/i возникновении больших токов путем создания искусственного короткого замыкания на их входных зажимах.

Известен короткозамыкатель автоматический, содержащий контактную систему, привод для возврата контактов в исходное положение и магнитную систему |1. Недостаток указанного устройства - сложность конструкции и малое быстродействие.

Наиболее близким к изобретеииго является автоматический короткозамыкатель, содержащий токопроводы, токоведущуго шину, контактную систему с накладками из металлокерамики, подвижный контакт которой размещен на токоведущей оси, соединяющей подвижный контакт с токоведущей шиной так, что указанный контакт образует

с токоведущей шиной электродинамический контур, магнитную систему и калибровочный элемент 2.

Указанный короткозамыкатель постоянно потребляет своей работы электроэнергию, обладает малым быстродействием и сложен по конструкции, что не позволяет повысить надежность срабатыванияЦель изобретения - повыш(ение надёжности срабатывания.

Для достижения указанной цели корот10 козамыкатёль снабжен изоляционным двуплечим рычагом, размещенным на той же токоведущей оси, что и подвижный контакт, магнитопровод магнитной системы установлен непоср едственно на токопроводах, якорь жестко закреплён на одном конце изоляционного двуплечего рычага, а на другом конце рычага жестко закреплен подвижный контакт так, что контактное нажатие контактной системы создается как электромагнитными, так и электродинамическими силами. Кроме того, для увеличения электродинамического эффекта подвижный контакт может быть установлен так, что в отключенном положении примыкает к токоведущей шине без зазора.

На фиг. представлена конструкция короткозамыкателя при прохождении номинального тока (Fjjoj), вид сбоку; иа фиг. 2 - конструкция короткозамыкателя при прохождении номинального тока (цом) сверху (сечение А-А на фиг. повернуто); .на фиг. 3 - конструкция короткозамыкателя при прохождении тока короткого замыкания (IK.J,)- вид сбоку; на фиг. 4 - конструкция короткозамыкателя, при прохождении тока короткого замыкания (I.j.), сеченне Б-Б на фиг. 3.

АвтоматическиГт короткозамыкатель содержит подвижный контакт I, шарнирно соединенный с помощью токоведушей оси 2 с токоведущей шиной 3 (стойкой), в результате .чего образуется петлевой электродинамический контур. В контактной части подвижный контакт 1 армирован контактной накладкой 4 из металлокерамики, устраняющей возможность сваривания контактрв при замыкании. Подвижный контакт 1 жестко свя.зан с одним концам изоляционного двуплечего рычага 5 и имеет общий центр вращения с ним .на токоведущей оси 2, а на другом конце рычага укреплен якорь 6 электромагнитной системь 7.

Изоляционный двуплечий рычаг 5 установлен на токоведущей шине 3 и уравновешен о.тносительно центра вращения, а с помощью калибровочной пружины 8, связанной с одной стороны с якорем 6, а с другой с промежуточным рычагом 9, который фиксируется регулировочным винтом 10, прижимает подвижный контакт I к токоведущей шине 3. В результате этого на другом конце изоляционного двуплечего рычага 5 между якорем 6 и электромагнитной системой 7 образуется рабочий воздушный зазор б.

Трковедущая шина 3 жестко соединяется механически и электрически с каждым из неподвижных сквозных токопроводов li в верхней части, а электромагнитная система 7 с дополнительной катушкой 12 устанавливается в нижней их части. Между токоведущей шиной 3 и неподвижным сквозными токопроводами i 1 устанавливается изоляционный вкладыш 13.

Средний неподвижный сквозной гокопровод 14 механически и электрически соединен с неподвижным контактом 15 с помощью промежуточной шины 16 и совмертнр с неподвижными сквозными токопроводами 11 жестко укреплен между изоляционными стенками 17 на изолировочной панели 18 с помощью изолированных от них стяжных шпилек 19.

Между контактной накладкой 4 подвижного конта((та 1 и неподвижным контактом 15 находится контактный зазор в, который всегда несколько меньше рабочего воздуи кого зазора 6 и является минимальным для данного 1апряжения;

Вся конструкция закрыта защитным кожухом 20, за исключением выступающих выводоо неподвижных сквозных токопроводов 1 и 4,для присоединения к генератору и нагрузке.

Изолировочная панель 18 имеет стойки 21 для установки и креплений короткозамыкателя на рабочем месте.

Работа короткозамыкателя в автоматическом режиме происходит следующим образом.

При прохождении номинального тока IHOM. через неподвижные сквозные токопроводы 11 и 14 короткозамыкателя от генератора к нагрузке (фиг. 1) намагничивающая сила электромагнитной систем.ы 7 незначительна, поскольку она пропорциональна величине номинального тока, и подвижный якорь 6 оттянут калибровочной пружиной 8 в крайнее фиксированное положение с образованием рабочего воздушного зазора б, при котором подвижный контакт 1 лежит не посредственно на токоведущей сТойке 3 без зазора.

При возникновении тока короткого замыкания . (фиг. 3 и 4) в результате нарушения нормальной работы (из-за пробоя изоляции, обрыва проводов, ошибочных действий обслуживающего персонала и пр.) выше тока уставки, на которую откалиброван короткозамыкатель с помощью калибровочного, винта 10, намагничивающая сила электромагнитной системы 7 резко возрастает и подвижный якорь б быстро притягивается, преодолевая встречные усилия калибровочной пружины 8.

При этом изоляционный двуплечий рычаг 5 поворачивается против часовой стрелки и подвижные контакты I замыкаются неподвижным контактом 15, производя тем самым перемыкание выводов генератора и перераспределение тока в токоведущих частях короткозамыкателя (фиг. 3).

В результате замыкания контактов между стойкой 3 и подвижным контактом 1 образуется минимальный зазор петлевого электродинамического контура и возникают большие электродинамические компенсирующие усилия Рдд, которые пропорциональны квадрату тока короткого замыкания () и которые совместно с усилиями электромагнитной системы 7 (Fj создают контактное иажатие 1, обеспечивающее надежное включение.

Работа корот.козамыкателя в управляемом режиме происходит следующим образом.

При необходимости создания искусственного короткого замыкания, например для испытания электрических машин или аппаратов, служит дополнительная катущка 12 ah электромагнитной системе 7, при подаче напряжения на которую происходит включение короткозамыкателя.

При отключении тока подвижный контакт 1 короткозамыкателя возвращается

в исходное фиксированное отключенное по-, ложение под воздействием калибровочной пружины 8.

Предлагаемый короткозамыкатель может работать как в системах трехфазного переменного тока, так и на постоянном токе.

Формула изобретения

. Автоматический короткозамыкатель, содержащий токопроводы, токоведущую шину, контактную систему с накладками из металлокерамики, . подвижный контакт которой размещен на токоведущей оси, соединяющей подвижный контакт с токоведущей шиной так, что указанный контакт образует с токоведущей шиной электродинамический контур, магнитную систему и калибровочный элемент, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности, он снабжен изоляционным двуплечим рычагом, размещенным на той же токоведущей оси.

1

6

что и подвижный контакт, магннтопровод магнитной системы установлен непосредственно на токолроводах, якорь жестко закреплен на одном конце изоляционного двуплечего рычага, а на другом конце рычага жёстко закреплен подвижный контакт так,

что контактное нажатие контактной системы создается как электромагнитными, так и электродинамическими силами.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

6 H02/)(/5J/e

/г

ч

I ff ZBHtftamopy

ном.

Фиг.

LJL

го 15

О 15 HI- 3 Д

x sS gaitMw s j te

/

/6. Л

/

Фиг.д

3 7

кнагру кк

i

чгене ато у