Автоматический выключатель Советский патент 1982 года по МПК H01H73/02 

{S) АВТОМАТИЧЕСКИЙ ВЫКЛЮЧАТЕЛЬ

Изобретение относится к низковольт ным электрическим коммутационным аппа ратам, а именно к автоматическим выключателям включения и отключения сильноточных электрических цепей. Известны автоматические выключатали в изоляционных корпусах с рыча ; но-защелочными механизмами, с помощью которых осуществляется включение выключателей, оперативное их отключение (вручную при нормальных условиях в электрической цепи), а также автомати ческое отключение при срабатывании расцепителя аварийного , реагирующего на возникновение в электрической ц«пи ненормальных условий l 1. Эти включения имеют сложну1э конструкцию и большие габариты. Наиболее близким к изобретению по технической сущности является автоматический выключатель, содержащий изоляционный корпус, койтактнуо систему, имеющую подви ; ные и неподвижные контакты, расцепитель аварийного pe}; има, механизм свободного расцепления, содержащий корпус, расцепляющийся рычаг, зацепляющийся через защелку с отключающей рейкой, два звена, шарнирно соединяющие расцепляющийся рычаг с подвижными контактами, упор, препятствующий перемещению расцепляющегося рычага под действием пружин в положении механизма отключено автоматически, рукоятку для изменения положений механизма, соединенную с его пружиной отк.гвочения. У этого вык.лючателя для фиксации выпрямленных звеньев в положении механизма включено в качестве упора используется расцепляющийся рычаг, в который при указанном положении упирается шарнирно связанное с ним звено. При автоматическом отключении (при срабатывании расцепитеяя аварийного режима) рычаг расцепляется с защелкой и под действием усил1|1Я пружины, передаваемому звеном через связывающий их шарнир, поворачивается пока не коснется упоpa, укрепленного на корпусе механизма специально для остановки рычага в положении отключено автоматически В этом положении механизма звено, шармирно связанное с рычагом, повора чииается по часовой стрелке в шарнире относительно рычага подвижные кон тг.сты размыкаются и упираются в ог|);|-1ичивающие их дальнейшее движение упоры. Пру) в указанном положении механизма имеют наименьшее натяжение, звено, шарнирно связанное с рычагом, при приложении некоторого усилия к подвижным контактам в направлении замыкания имеет возможность пово рачиваться в шарнире до упора в- рычаг не вызывая при этом значительного нат жения пружин. Поэтому при автоматическом отключении подвижные контакты, ударившись об упоры, под действием сил реакции отброса почти беспрепятственно движутся в сторону замыкания, проходя значительную часть раствора контактов. Лишь после этого натяжение пружин начинает заметно увеличиваться, так как звено, упершись в рычаг, меняет траекторию движения шарнира, к которому прикреплены пружины .2. Однако при отключении больших токов короткого замыкания, когда сила удара подвижных контактов об упоры резко возрастает, этого натяжения оказывается недостаточно для предотвращения поворотного замыкания контактов, способного привести их к сильному I выплавлению илИ1 свариванию, что и вынуждает снижать коммута ционную способность этого выключател Цель изобретения - повышение коммутационной способности выключателя. Поставленная цель достигается тем что одно из звеньев, шарнирно связан ное с расцепляющим рычагом, выполнено с выступом в сторону упомянутого упора, при этом упор установлен с возможностью взаимодействия с упомянутым выступом звена в положениях механизма свободного расцепления отключено автоматически и включено. Такое техническое решение обеспечивает при автоматическом отключении выключателя резкое возрастание натяженип (а следовательно и усилия) пру жин механизма с самого начала движения подвижных контактов на замыкание 9 «4 после их удара об упоры, в связи с чем величина их отброса, не дающего контактирования, становится незначительной, что в итоге и позволяет повысить коммутационную способность выключателя . На фиг. 1 изображен автоматический включатель в положении включено в разрезе по среднему полюсу; на фиг. 2 - то же. в положении 1 лючено автоматически Выключатель содержит внутри изоляционного корпуса 1 в каждом полюсе главную электрическую цепь, состояую из неподвижного контакта 2, оканивающегося выводом } для присоедиения к выключателю внешних проводниов, подвижного контакта k, гибкого оединения 5, токоведущей шины 6, канчивающейся выводом 7 для присоедиения к выключателю внешних проводниов. Нажатие на контактах создается ружиной 8. Механизм свободного расцепления размещен в среднем полюсе выключателя и содержит корпус 9. на котором шарнирно укреплены расцепляющийся рычаг 10 на оси 11, защёлка 12 на оси 13, рукоятка управления на шарнире 15, контактодержатель 16 на оси 17 и отключающая рейка 18. Для ограничения перемещения рычага 10 под действием усилия пружины растяжения 19 на корпусе 9 укреплен упор 20. С рычагом 10 с помощью шарнира 21 соединено звено 22, а с контактодержателем 16 с помощью шарнира 23 соединено звено 2k. Эти звенья соединены между собой шарниром 25, связанным пружинами 19 с рукояткой 1. Возле отключающей рейки 18 располоухен расцепитель аварийного режима2б , имеющий шток 27, которым он воздействует на отключающую рейку 18. Ограничение движения ПОДВИУ.ШЫХ контактов с контактодержателями 1б осуществляется упорами 28. Как видно из фиг. 1, звенья 22 и выпрямлены, их шарниры 21 , 23 и 25 расположены на одной линии. При этом звено 22 местом, расположенным возле шарнира 25, упирается в рычаг 10, а другим местом, расположенным дальше от этого шарнира,соприкасается с упором 20. В положении отключено автоматически (фиг. 2) рычаг 10 повернут до соприкосновения с упором 20, звено 22 повернуто в шар, 5 нире 21 относительно рычага 10 и уд лено от места упора в рычаг, но про должает находиться в соприкосновении с упором 20. Подвижные контакты k занимают разомкнутое положение, определяемое соприкосновением контакто держателей 16 с упорами 28. Принцип действия механизма свободного расцепления предлагаемого выключателя во многом сходен с принципом действия механизмов известных выключателей. Так, для выключения вручную необходимо рукоятку 14 переместить в сторону расцепителя, чтобы концы пружин 19, соединенные с рукояткой, оказались справа относитель шарнира 21, в этом случае звено 22 под действием усилия пружин 19 начне поворачиваться вокруг шарнира 21 про тив часовой стрелки, увлекая звено 21и связанный с ним крнтактодержатель 16 среднего полюса. Контактодержатель среднего полюса и жестко связанные с ним контактодер жатели крайних полюсов вместе с подвижными-контактами k поворачиваются по часовой стрелке вокруг оси 17 и .доходят до упора 28, занимая фиксированное разомкнутое положение. Звен 22и 2 при этом повернуты в шарнире 25 относительно друг друга под некоторым углом, расстояние между шарнирами 21 и 23 уменьшено по сравнению с положением включено. Звено 22 повернуто в шарнире 21 относительно рычага 10 так, что место соприкосновения с рычагом удалено от него на некоторое расстояние. Кроме того, это звено удалено и от упора 20, с которым соприкасалось в положении включено. Включение выключателя происходит в обратной последовательности. С помощью рукоятки 1 пружины 19, растягиваясь, переводятся по другую сторо ну шарнира 21, после чего происходит быстрый поворот звена 22 в шарнире 21 и выпрямление со звеном 2k в шарнире 25. Контакты замыкаются. Рукоятка Ц остается в крайнем левом положении. Звено 22 упирается в рычаг 10 и упор 20 (фиг. 1). При возникновении в электрической цепи отклонений от нормального режим (например, при возникновении тока короткого замыкания) срабатывает рас цепитель аварийного режима 2б, шток 27 ударяет по отключающей рейке 18, поворачивая ее. Отключг1Ю1цая рейка 3if 18 освобождает от зацепленип защелку 12, которая в свою очередь освобождает рычаг 10. Под действием усилия пружин 19 рычаг 10 поворачивается против часовой стрелки вокруг оси, а вместе с ним приходят в звенья 22 и 2 4/изламываясь в шарнире 25, а также контактодер«атели 1б с подвижными контактами А. Причем в процессе отключения звено 22 все время находится в соприкосновении с упором 20. В результате рычаг 10-, дойдя до упора 20, занимает фиксированное положение, а контактодержатели 16 вместе с подвижными контактами k, достигнув упоров 28, остаются в разомкнутом положении. Для отключения больших токов короткого замыкания скорость размыкания подвижных контактов резко возрастает, так как кроме усилий пружин 19 на них еще действуют большие электродинамические усилия. Контактодержатели 16 с подвижными контактами А, ударяясь с большой силой об упоры 28, стремятся отброситься от упоров и пойти на замыкание с неподвижными контактами 2. Однако звено 22, будучи заблокированным упором 20, не может повернуться в сторону места соприкосновения с рычагом 10, и исключает тем самым возможность перемещения подвижных контактов в сторону замыкания при слабом натяжении пружин 19. Движение контактов при такой блокировке звена связано с резким возрастанием противодействующих отбросу усилий пружин 19. Поэтому при отключении даже больших токов короткого замыкания отброс контактов от упоров будет незначительный, что и требуется для повышения коммутационной способности выключателя. После автоматического отключения для осуществления операции включения необходимо прежде всего взвести механизм С ввести в зацепление рычаг 10, защёлку 12 и рейку 18, что осуществляется перемещением рукоятки в сторону расцепителя 26 до отказа. После этого производят включение выключателя в описанном выше порядке. Предлагаемый выключатель позволяет повысить коммутационную способность автоматических выключателей без применения специальных защелок, запирающих подвижные контакты б разомкнутом положении при автоматическом отключении, в связи с чем обеспечивается простота, дешевизна и малогабаритность конструкции. Формула изобретения Автоматический выключатель, содержащий изоляционный корпус, контак ную систему, имеющую подвижные и неподвижные контакты, расцепитель аварийного режима, механизм свободного расцепления, содерх(ащий корпус, расцепляющийся рычаг, защелку, отключаю щую рейку, рукоятку, пружины, два . звена , шарнирно соединяющие расцепляющийся рычаг с подвижными контакта ми, упор, препятствующий перемещению расцепляющегося рычага под действием усилий пружин в положении механизма свободного расцепления отключено атоматически, отличающийс я тем, что, с целью повышения коммутационной способности, одно из звеньев, шарнирно связанное с расцепляющимся рычагом, выполнено с выступом в сторону упомянутого упора, при этом упор установлен с возможностью взаимодействия с упомянутым выступом звена в положениях механизма свободного расцепления отключено автоматически и включено. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Мишустина Л. И. Автоматические выключатели серии А3100. М.-Л., Энергия, 1965, с, 22 - . 2.Кузнецов Р. С. Аппараты распределения электрической энергии на напряжение до 1000 В. М., Энергия, 1970, с. 195 - 201 (прототип)..

гг 2119