Контактная система автоматического выключателя Советский патент 1982 года по МПК H01H73/04 

(54) КОНТАКТНАЯ СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО ВЫКЛЮЧАТЕЛЯ

1

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в конструкциях низковольтных автоматических выключателей.

Известны автоматические выключатели, выполненные с контактными системами, состоящими из трех включенных параллельнЬ контактов: главного, предварительного и дугогасительного (разрывного), причем эти контакты независимы друг от друга; каждый из них имеет контактные пружины.

Достоинствами такой системы являются надежная - двойная защита главных контактов от обгорания (предварительными и дугогасительными контактами) и сравнительно малый износ дугогасительных контактов за счет сокращения длительности нахождения под током. короткого, замыкания путем шунтирования предварительными кон,тактами 1.

Недостатки известного устройства - сложность и громоздкость, необходимость рассчитывать механизм на больщие усилия, больщой момент инерции подвижной системы, снижающий скорость отключения и повыщающий износ контактов.

Чтобы избавиться от перечисленных недостатков, применяют только две пары контактов - главные и дугогасительные, а в выключателях на малые номинальные токи и одну пару. С целью противодействия элект5 родинамическим силам тока, стремящимся разомкнуть контакты, разработаны компенсаторы различной конструкции. Наиболее эффективные из таких компенсаторов - петлевые, основанные на использовании сил,

,Q создаваемых контуром тока.

Известен также автоматический выключатель, с подвижным контактом и подпружиненным неподвижным контактом, снабженным петлевым контуром. Петлевой контур выполнен на неподвижном контакте. Он состоит из неподвижной стойки и связанной с ней шарнирно и подпружиненной щины с припаянной на конце контактной пластиной. Электродинамическими силами тока, протекающего по петле, неподвижный кон- такт прижимается к подвижному, следит за ним, препятствуя расхождению контактов при их вибрацииГ2,

Недостатком выключателя с петлевым контуром является ограниченная его надежность, обусловленная тем, что при включениях короткозамкнутой цепи величины сил, препятствующих замыканию дугогасительных контактов, имеют большой разброс, а также при отключениях больших токов короткого замыкания имеют место случаи образования дуги на главных контактах, вызывающей их оплавление вследствие значительного падения напряжения на петле. Цель изобретения - повышение надежности. Для достижения этой цели автоматический выключатель снабжен поворотной деталью в виде коромысла, дополнительным подвижным контактом и дополнительным неподвижным контактом, поворотная деталь шарнирно установлена на основании и на нем закреплены оба подвижных контакта, причем дополнительный подвижный контакт имеет возможность взаимодействия с дополнительным н епс1движным контактом, а другой подвижный контакт подпружинен относительно основания. На фиг. 1 изображено положение контактной системы автоматического выключателя, перед моментом включения; на фиг. 2 то же, в момент замыкания контактов; на фиг. 3 - то же, «Выключено. Контактная система содержит неподвижные контакты 1 и 2, из которых контакт 1 соединен со стойкой 3 посредством токоведущего шарнира 4 и отжат от нее пружиной сжатия 5, а контакт 2 является приливом основания стойки 3; подвижные контакты 6 и 7; эти контакты установлены на поворотной детали 8, выполненной в виде коромысла, которая посредством токоведущего шарнира 9 соединена с основанием подвижного контакта 10 и в своей верхней части отжата от основания пружиной сжатия 11; угол поворота ограничивается упорами 12 и 13. Контактная система работает следующим образом. Включение. При сближении контактов воздушный промежуток между контактами 1 и 6 пробивается. Под воздействием возникающей электрической дуги материал контактов испаряется с эффектом взрыва. Силой этого взрыва, к которой прибавляется сила, обусловленная сужением линий тока, контакт 6 отбрасывается, при этом деталь 8 поворачивается в шарнире 9 и прижимается к контакту 2 своей другой стороной - с контактом 7. Сближение контактов 2 и 7 не сопровождается пробоем воздушного промежутка и эффектом взрыва, так как разность потенциалов между ними мала, она равна лишь падению напряжения на дуге между контактами 1 и 6. Силам, движущиц контакт 7, приходится преодолевать только сопротивление силы, вызванной сужением ли ний тока, возникающей после касания им контакта 2. Эта сила меньше движущей силы С замыканием цепи между контактами 2 и 7 погасает дуга на контактах 1 и 6 и действие илы, прижимающей контакт 7 к контакту прекращается, поэтому контакты 7 и 2 олжны были бы разойтись, но к этому моменту времени основание движущегося подвижного контакта успеет пройти путь, необходимый для повторного замыкания контаков 1 и 6, теперь без эффекта взрыва, поскольку цепь замкнута контактами 7 и 2. При дальнейшем движении подвижного конакта с преодолением силы пружины 5, конакт 7 перекатывается по контакту 2. Описанная последовательность замыкания контактов при конструировании обеспечивается выбором соответствующих скороси движения подвижного контакта и величины зазора между поворотной деталью 8 и упором 13 в момент перед включением (фиг. 1). Отключение. При отключении вначале расходятся главные контакты (если они имеются, на чертеже не показаны), затем контакты 2 и 7. Контакты 1 и 6, удерживаемые в замкнутом состоянии, пружиной 11, расходятся последними. Если при включении существующих выключателей возникающие в контакте силы производят только вредное действие - отбрасывают подвижный контакт от неподвижного, то в предлагаемой конструкции эти силы, после того, как они произведут такое же действие, направляются на выполнение полезной работы - они осуществляют замыкание другой, параллельной пары контактов. В выключателях с системой из двух пар контактов: главный и дугогасительный, если дугогасительный контакт имеет предлагаемое конструктивное исполнение, то пара контактов 2 и 7 выполняет роль предварительного контакта. Достоинство такой контактной системы состоит в том, что она имеет простое устройство, малые габариты, не увеличивает момента инерции подвижной системы, не нагружает механизм. За счет этого данная конструкция дает возможность возвратиться к контактной системе с тремя включенными параллельно контактами, обеспечивающей более надежную защиту главных контактов от обгорания и меньший износ дугогасительных контактов. Формула изобретения Контактная система автоматического выключателя, содержащая основание, подвижный контакт, установленный с возможностью взаимодействия с подпружиненным неподвижным контактом, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности, она снаб жена поворотной деталью в виде коромысла, дополнительным подвижным контактом и дополнительным неподвижным контактом.