Быстродействующий выключатель Советский патент 1981 года по МПК H01H77/00 H01H51/22 

(54) БЫСТРОДЕЙСТВУЮЩИЙ ВЫКЛЮЧАТЕЛЬ

Изобретение относится к электроаппа ратостроению. Оно может быть использовано в электроустановках для защиты электрооборудования промышленных объектов, тяговых подстанций и электрифицированного транспорта. Известны быстродействующие выключатели постоянного тока с поляризованными электромагнитами, имеющие связанный с якорем подвижный контакт 1. Для повыщения быстродействия этих выключателей применяют поляризованные электромагниты, у которых якорь при отключении отрывается от одного (удерживающего) полюса и одновременно притягивается к другому (притягивающему) полюсу электромагнита. Известен быстродействующий вЫключатель 2, имеющий электромагнит с двумя полюсами (удерживающим и притягивающим) и расположенным между ними якорем. Этот выключатель обладает тем недостатком, что из-за необходимости обеспечения раствора контактов зазор между якорем и притягивающим полюсом приходится выбирать достаточно больщим, чем снижается эффект быстрого отключения. Целью изобретения являйся повыщение быстродействия выключателя и снижение энергозатрат за счет большого использования усилия притягивающего полюса. Для этого выключатель снабжен упором, а притягивающий полюс выполнен поворотным, чем обеспечивается возможность как установки небольщого зазора между этим полюсом и якорем, так и возможность получения необходимого раствора контактов. На фиг. 1 изображена кинематическая схема предлагаемого выключателя во включенном положении; на фиг. 2-3 - варианты выполнения магнитной системы электромагнита, способствующие повышению виброустойчивости выключателя и снижению энергозатрат его привода. Выключатель состоит из магнитопровода 1, на котором закреплена удерживающая катушка 2, создающая удерживающий магнитный поток (обозначенный на чертеже сплошной линией). Контакт 3 жестко связан с якорем 4, который во включенном положении прижат к удерживающему полюсу электромагнита. Отрывное усилие создает пружина 5. Притягивающий полюс 6 установлен на оси 7. Для регулировки зазора с.чужит упор 8. Контактное нажатие создает пружина 9, которая через рычаги может перемещать контакт 10 до соприкосновения его с другими контактами. Пружина 9 вмонтирована в пневматическое демпферное устройство, cocTOHRiee из цилиндра 11 и поршня 12, шарнирно связанного с контактом 10. Демпфирующее устройство ье позволяет при отключении выключателя контакту 10 мгновенно перемещаться вслед за контактом 3 из-за действия воздуха под порщнем, который медленно выходит через дросселирующее отверстие 13. Шина 14, закрепленная а магнитопроводе, служит для протекания силового тока, создающегомагнитный поток (показанный на чертеже пунк ирной линией). Токосъем с контактов осуществляется через выводы 15, 16. Катушка 17 служит для перемагничивания электромагнита при включении выключателя. С целью обеспечения возможности работы выключателя в условиях тряски и вибрации предусмотрена пружина 18 (фиг. 2), прижимающая притягивающий полюс к упору 8. С целью снижения энергозатрат, расходуемых приводом при включении выключателя, пружина 18 (фиг. 3) зацеплена одним концом за якорь, а другим - за протягивающий полюс. Работает выключатель следующим образом. Магнитный поток от силового тока (пунктирная линия) направлен в якоре и удерживающем полюсе встречно магнитному потоку от удерживающей катушки (сплошная линия) и согласно в притягивающем полюсе. Удерживающее усилие уменьшается и в то же время возрастает притягивающее усилие. Якорь 4 под действием сил притяжения и пружины 5 быстро поворачивается против часовой стрелки вместе с контактом 3. Выключатель отключается. Включение выключателя производится специальным приводом (на чертеже не показано , при этом одновременно включается катушка 17. Быстродействие достигается тем, что в начальный момент благодаря ма/пому зазору между якорем и притягивающим полюсом резко возрастает усилие, приводящее якорь в движение. В том случае, когда пружина, прижимающая притягивающий полюс, зацеплена одним концом за этот полюс, а другим - за якорь, действие ее нейтрализуется относительно внешних сил и поэтому при включении выключателя энергозатраты привода снижаются. Формула изобретения . Быстродействующий выключатель, содержащий поляризованную магнитную систему и якорь, установленный с возможностью перемещения по крайней мере к одному из ее полюсов при автоматическом срабатывании выключателя, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия выключателя и снижения энергозатрат, указанный полюс выполнен поворотным, а быстродействующий выключатель снабжен упором, предназначенным для обеспечения требуемого зазора между полюсом и якорем. 2.Выключатель по п. 1, отличаюи ийся тем, что он снабжен пружиной для поджатия поворотного полюса к упору. 3.Выключатель по п. 2, отличающийся тем, что указанная пружина выполнена работающей на растяжение и одним концом закреплена на якоре. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Кузнецов Р. С. Аппараты распределения электрической энергии на напряжение до 1000 В. М., «Энергия, 1970. 2.Голубев А. И. Быстродействующие автоматические выключатели. М.-Л., «Энергия, 1964, с. 43 (прототип).