Токоограничивающее устройство для автоматических выключателей Советский патент 1982 года по МПК H01H77/10 

1

Изобретение относится к низковольтным электрическим коммутационным аппаратам, а более конкретно к автоматическим выключателям с токоограничивающими устройствами.

Известен автоматический выключатель, у которого контактная система, осуществляющая токоограничение за счет электродинамического размыкания контактов, выполнена в виде устройства, представляющего собой отдельный блок (токоограничивающее устройство). Этот блок выполнен в изоляционном корпусе и по габаритам соответствует выключателям в пластмассовых корпусах, с которыми он должен применяться.

Указанное токоограничивающее устройство содержит изоляционный корпус, в каждом полюсе контактную систему с одинарным разрывом контактов, дугогасительную систему, контактодержатели подвижных кон тактов, которые установлены на осях, подпружиненные и расположенные параллельно контактддержателям неподвижных контактов, токоведущие шины, гибкие проводники 1.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является токоограничивающее устройство, содержащее изоляционный корпус, в каждом полюсе контактную систему с двойным разрывом контактов, дугогасительную систему, контактодержатели подвижных контактов, установленные на осях, подпружиненные и расположенные параллельно контактодержателям неподвижных контактов, токоподводящие шины, гибкие проводники.

Однако для известного устройства характерно значительное увеличение тока срабатывания в случае приваривания контактов при предыдущем коммутировании тока короткого замыкания, так как подвижные контакты устройства кинематически не связаны с выключателем и поэтому размыкающее усилие создается только электродинамическими силами.

Повышенная чувствительность тока срабатывания токоограничивающего устройства к привариванию контактов снижает стабильность и надежность его работы.

Цель изобретения - повышение стабильности и надежности работы токоограничивающего устройства при отключении токов короткого замыкания. Поставленная цель достигается тем, что в токоограничивающем устройстве каждый из контактодержателей подвижных контактов установлен на оси вращения с возможностью перемещения параллельно самому себе в сторону размыкания контактов. Подобное техническое решение позволяет контактодержателю в месте установки его на оси перемещаться в направлении действия электродинамического усилия, обеспечивая тем самым в случае приваривания контактов разрущение мест сварки без существенного увеличения тока срабатывания, так как под действием электродинамического усилия контактодержатель действует на места сварки контактов как рычаг второго рода, что в итоге повыщает стабильность и надежность работы токоограничивающего устройства при отключении токов короткого замыкания. Ось вращения контактодержателя подвижного контакта может быть установлена неподвижно, а в контактодержателе подвижного контакта в месте установки его на оси может быть выполнено удлиненное отверстие, вытянутое относительно этой оси в сторону, противоположную размыканию контактов, или контактодержатель может быть жестко установлен на оси вращения, а в изоляционном корпусе могут быть выполнены удлиненные отверстия, вытянутые относительно оси вращения в сторону размыкания контактов, в которые может быть установлена ось вращения контактодержателя. На фиг. 1 показано токоограничивающее устройство (в разрезе) с двойным разрывом контактов, у которого удлиненные отверстия вь/полнены в контактодержателях подвижных контактов, общий вид; на фиг. 2 - исполнение токоограничивающего устройства, у которого удлиненные отверстия выполнены в изоляционном корпусе. Токоограничивающее устройство с двойным разрывом контактов (фиг. 1) содержит изоляционный корпус 1, имеющий перегородки, между которыми установлены в каждом полюсе контактодержатели 2 и 3, на которых укреплены подвижные контакты 4 и 5, U-образный контактодержатель 6, на противоположных концах которого укреплены неподвижные контакты 7 и 8, который установлен между контактодержателями 2 и 3, дугогасительные системы 9 и 10. Контактодержатели 2 и 3 установлены на неподвижно укрепленных в изоляционном корпусе 1 осях 11 и 12 вращения, проходящих сквозь удлиненные отверстия 13 и 14, выполненные в указанных контактодержателях так, что при замкнутом положении контактов каждое из указанных отверстий смещено относительно оси вращения в сторону, противоположную размыканию контактов, благодаря чему контактодержатели 2 и 3 имеют возможность поступательно пере.мещаться в сторону размыкания контактов. Контактное нажатие обеспечивается пружинами 15 и 16, установленными соответственно между контактодержателями 2 и 3 и стенками изоляционного корпуса 1. Токоподводящие выводы 17 и 18, укрепленные в изоляционном корпусе 1, электрически соединены с контактодержателями 2 и 3 гибкими соединениями 19 и 20. Токоограничивающее устройство с одинарным разрывом контактов выполнено по аналогии с устройством с двойным разрывом контактов, но имеет меньщее количество деталей, а также меньшие габаритные размеры. Токоограничивающие устройства (как с двойным, так и с одинарным разрывом контактов) могут иметь исполнение с установкой оси 21 вращения, контактодержателя 22 с подвижным контактом 23 в удлиненных отверстиях 24, выполненных в изоляционном корпусе 25 и смещенных относительно оси вращения в сторону размыкания подвижных контактов 23 с неподвижными контактами (фиг. 3). При этом контактодержатель 22 связан с осью 21 вращения так, что он не может поступательно перемещаться относительно оси вращения, а может лищь вращаться вокруг нее, но может перемещаться поступательно вместе с осью в овальных отверстиях 24 изоляционного корпуса 25. Устройство работает следующи.м образом. При возникновении в цепи токов, отличных от допустимых величин, под действием созданных током электродинамических усилий происходит размыкание контактов 4 и 7, а также 5 и 8 (см. фиг. 1), в размыкаемую цепь вводится электрическая дуга, ограничивающая нарастание отключаемого тока. Вместе с токоограничивающим устройством срабатывает и автоматический выключатель, размыкая свои контакты и отключая ограниченный ток. После этого контакты выключателя остаются разомкнутыми, а контакты токоограничивающего устройства возвращаются в замкнутое положение под действием пружин, предназначенных для создания контактного нажатия. Если имеет место пр.гваривание контактов, а в цепи возник ток короткого замыкания, то под действием электродинамической силы РЭд контактодержатели подвижных контактов предлагаемого устройства переместятся в местах их установки на осях вращения в направлении действия указанной силы в пределах имеющегося зазора между осью и удлиненным отверстием, разрущая места сваривания контактов и обеспечивая тем самым их нормальное размыкание. В дальнейшем процесс отключения тока протекает аналогично описанному выше.

Предлагаемое токоограничивающее устройство, обладая повышенной стабильностью и надежностью работы при отключении токов короткого замыкания, повышает надежность защиты электрической цепи при совместной работе устройства с автоматическим выключателем. Кроме того, повышенная стабильность и надежность работы устройства облегчает условия работы применяемого вместе с ним автоматического выключателя в режиме отключения токов короткого замыкания, что позволяет применять недорогие автоматические выключатели с относительно небольшой предельной коммутационной способностью.

Формула изобретения

1. Токоограничивающее устройство для автоматических выключателей, содержащее изоляционный корпус, контактную и дугогасительную системы, контактодержатели подвижных контактов, установленные на осях, подпружиненные и расположенные параллельно контактодержателям неподвижных контактов, гибкие проводники, выводы для присоединения к внешней электрической цепи, отличающееся тем, что, с целью повышения стабильности и надежности работы токоограничиваюшего устройства при отключении токов короткого замыкания, каждый из контактодержателей подвижных контактов установлен на оси вращения с возможностью перемещения параллельно самому себе в сторону размыкания контактов.

2.Устройство по п. , отличающееся тем,, что ось вращения контактодержателя подвижного контакта установлена неподвижно, а в контактодержателе подвижного контакта в месте установки его на оси выполнено удлиненное отверстие, вытянутое относительно этой оси в сторону, противоположную размыканию контактов.

3.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что контактодержатель подвижного контакта жестко установлен на оси вращения, а в изоляционном корпусе выполнены удлиненные отверстия, вытянутые в сторону размыкания контактов, в которые установлена

ось вращения контактодержателя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Патент США № 3815059, кл. 335-16, 1974.

2.Авторское свидетельство СССР

№ 537405, кл. Н 01 Н 73/02, 1975 (прототип).