Быстродействующий выключатель Советский патент 1982 года по МПК H01H75/02 

(54) БЫСТРОДЕЙСТВУЮЩИЙ ВЫКЛЮЧАТЕЛЬ

Изобретение относится к электроаппаратостроению, а более конкретно к быстродейств)гющим выключателям, и может быть использовано как в специальных электроустановках (железнодорожный и автомобильный транспорт, суда), так и в электроустановках общего назначения. Известны быстродействующие выключатели с контактным рычагом, шарнирно закрепленным на подвижной опоре, и отключающей пружиной, зацепленной одним концом за жесткую опору, а вторым - за контактньш рычаг так, что во включенном положении усилие этой пружины создает контактное нажатие, поворачивая контактный рычаг относительно оси, закрепленной на подвижной опор например якоре. )щерживающеп электромагнита tl. Ввиду наличия вращательного момента. в сторону включения движение контактного ры чага при отключении замедляется и тем самым снижается быстродействие выключателя. Наиболее близким по технической суидаости к изобретению является быстродействующий выключатель, содержащий контактный рычаг с зацепом, закрепленным на неподвижной оси, отключающую пружину, одним кондом закрепленную за жесткую опору, а другим - за контактный рычаг, фигурный рычаг с заще}цсой, размещенный на упомянутой неподвижной оси, другую пружину, зацепленную одним концом за фигурный рычаг, а другим - за неподвижную опору, усилие которой противодействует усилию отключающей пружины 2. В этом быстродействующем выключателе при расцеплении защелки энергия, пружины, противодействующей отключающей пружине расходуется бесполезно, а на ее растяжение расходуется энергия привода при включении вьпслючателя. Цель изобретения - уменьшение расхода энергии при включении и повышение быстродействия выключателя. Для достижения этой цели в быстродейг ствующем выкшочателе, содержащем контактный рычаг с зацепом, закрепленным на неподвижной оси, отключающую пружину, оа,

ним концом закрепленную на жесткой опоре, а другим - на контактном рычаге, фигурный рычаг с защелкой, размещенный на упомянутой неподвижной оси, другую пружину, зацепленную одним концом за фигурный рычаг, а другим - за неподвижную опору, усилие которой противодействует усилию отключающей пружины, иа фигурном рычаге. установлена дополнительная ось, иа которой закреплен контактный рычаг, а точка зацепления отключающей пружины за контактный рычаг выбрана так, что линия действия ее усилия проходит между неподвижной и дополнительной осями, при этом выполняется условие

Ь- OL

усилия отключающей пружины соответственно от неподвижной /оси и дополнительной оси;

ZZW - сумма моментов относительно неподвижной оси от действия силы контактного нажатия и усилия пружины, зацепленной за фигурный рычаг; MO - момент от действия отключающей пружины относительно дополнительной оси.

На чертеже изображен быстродействующий выключатель во включенном положении.

Выключатель имеет койтактный рычаг 1 с зацепом 2, удерживаемый заделкой 3, помещенной на рычаге 4. Контактньш рычаг 1 шарнирно связан с фигурным рычй-ом 4 дополнительной осью 5. Рычаг 4 помещен на неподвижной оси 6. За контактный рычаг 1 зацеплена отключающая пружина 7, которая прижимает его к контакту 8 во бключе1шом положении. За рычаг 4 задеплена пружина 9, усилие которой противодействует усилию отключающей 7.

В данном выключателе отключающая пружина используется в двух качествах, а именн во включенном положении выключателя усилие FI отключающей пружины 7 на плече PI обеспечивает контактному рычагу I вращательный момент, направленный на включеняие, а после расцепления защелки 3 усилие FI отключающей пружины на плече создает вращательный момент в сторону отключения, при этом на контактный рычаг 1 воздействует усилие пружины 9, также направленное на отключение. Так как усилие отключающей пружины 7 прикладьгоается в разные моменты времени работы выключателя тс к плечу PI, то к , появляется необходи ;ость В установлешш соотнрщения зтих плеч в зависимости от заданных параметров, причем РЗ - контактное нажатие, MO - отключающий момент (Мо Fj- 2). М - момент, действующий на рычаг 4 с защелкой относительно неподвижной оси 6 (М F4 Е,).

Составим уравнение равновесия системы:

FI-P, + F4- Е,

и, умножив обе части зтого уравнения на множитель Pj получим

P2-FiPi e2(F3-P3 + F4-E,) Принимая во внимание, что

F,- Рг Мо

и обозначив (Fjp3 .+ F4-P4) 11М, последнее уравнение заптпем в виде MQ- fi Им -Р2 или E-L YL . МMO

Отключение выключателя происходит следующим образом.

Под действием силы расцепителя (не показан) в направлении стрелки происходит поворот защелки 3, которая выходит из зацепления с зацепом 2. Контактный рычаг I под действием отключающей пружины 7 поворачивается относительно оси 5 до упора 10. Одновременно пружина 9 поворачивает рычаг 4 до упора 11 и воздействует через ось 5 на контактный рычаг 1, сообщая ему дополнительное ускорение.

Включение осуществляется приводом 12, который поворачивает контактный рычаг 1 относительно оси 5 до зацепления защелки 3 с задепом 2 и взводит отключающую пружину. Положение оси 5 определяется упором 11 и выбрано таким, что между контактным рычагом 1 и контактом 8 остается необходимый возд5Т1Шый промежуток. При отключении привода 12 контактный рычаг 1 под действием отключающей пружины 7 поворачивается относительно неподвижной оси 6 до упора с контактом 8. Одновременно взводится пружина 9.

Привод 12 не мешает свободному расцеплению в включения выключателя на существующее в защищаемой цепи короткое замьпсание, так как поворот контактного рычага I обеспечивает две пружины 7 и 9.

Использование прудлагаемого вьнслючателя позволяет уменьшить расход энергии при включении за счет малых углов поворота контактного рычага и фигурного рычага с защелкой, а также уменьшить время расхождения контактов при отключении за счет усилия пружины, зацепленной за фигурный