Токоограничивающее устройство для автоматических выключателей

 

Изобретение относится к электротехнике . Целью изобретения является повьппение надежности работы устройства с самовозвратом контактов. Устройство отличается от прототипа наличием замедлителя контактной системы, который содержит подпружиненный сухарь (ПС) 44, расположенный в изоляционной оболочке 2. В ПС 44 выполнено отверстие 45, в котором располо

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОАИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1370679 A 1 (51) 4 Н 01 Н 77/10 3/42 75/02

ВСЕ(1ЖЗГ Я,13

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4097618/24-07 (22) 08.08.86 (46) 30.01.88. Бюл. И 4 (71) Харьковский политехнический институт им. В.И.Ленина (72) Ю.М.Долинский и С.Г.Мицкевич (53) 621.318.56(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 650123, кл. H 01 Н 77/10, 1978.

Авторское свидетельство СССР

У 1283867, кл. Н 01 Н 77/ 10, Н 01 Н 73/02, H 01 Н 75/02, 1985. (54) ТОКООГРАНИЧИВАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО

ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКИХ ВЫКЛЮЧАТЕЛЕЙ (57) Изобретение относится к электротехнике. Целью изобретения является повышение надежности работы устройства с самовозвратом контактов. Устройство отличается от прототипа наличием эамедлителя контактной системы, который содержит подпружиненный сухарь (ПС) 44, расположенный в изоляционной оболочке 2. В ПС 44 выполнено отверстие 45, в котором располо137067 жен один конец подпружиненного рычага (ПР) 48. Второй конец ПР 48 плоскостью 54 и выступом (В) 55 взаимодействует с В 41, размещенным на наружной боковой поверхности стакана

20, на котором расположен подпружиненный поворотный контактный мост (КМ) 5. ПС 44 может поворачиваться вокруг оси 52 и перемещаться относительно этой оси вдоль оси 53. При возникновении тока КЗ под действием электродинамических сил отбрасывает9 ся контактный мост 5, при этом В 41 воздействует на ПР 48 и перемещает его вдоль оси 53 в положение, не препятствующее движению контактов. При движении контактов в сторону замыкания В 41 входит в зацепление с В 55

У

ПР 48 поворачивается и перемещает

ПС 44. За счет массы ПС 44 и противодействующего усилия его пружины 46 происходит замедление движения контактов в сторону замыкания. 1 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к электротехнике, а именно к токоограничивающим устройствам, включаемым последовательно с автоматическими выключателями, обеспечивающими защиту цепей от токов короткого замыкания.

Цель изобретения — повышение надежности работы устройства с самовозвратом контактов.

На фиг. 1 представлено токоогра10 ничивающее устройство, общий вид, на фиг. 2 — разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 — разрез Б-Б на фиг. 2; на фиг. 4 — эамедлитель при движении контактной системы в сторону размыкания; на фиг. 5 — то же, в сторону замыкания; на фиг. 6 — вариант выполнения токоограничивающего устройства с двумя пружинами.

Устройство содержит составную изоляционную оболочку, состоящую из корпуса 1, передней крышки 2, передней дополнительной крышки З.и задней крышки 4. Внутри изоляционной оболочки размещаются подвижный контактный мост 5 с подвижными контактами 6 и 7.

П-образные шины 8 и 9 с неподвижными контактами 10 и 11, продолжения которых с одной стороны образуют дугогасительные рога 12 и 13, а с другой стороны зажимы 14 и 15 для присоединения внешних проводников, причем подвижные контакты 6 и 7 образуют электрическую связь с неподвижными контактами. 10 и 11 соответственно, дугогасительные системы 16 и 17, в которые заведены дугогасительные рога 12 и 13 соответственно. Контактный

2 мост 5 расположен с воэможностью перемещения в пазах 18 и 19 передней крышки 2 и с воэможностью ограниченного вращения относительно стакана

20 вокруг оси 2 1, расположенной в выступах 22, выполненных на дне стакана 20 снаружи, и подпружинен пружиной 23, которая одним торцом упирается в переднюю дополнительную крышку

3, а вторым торцом введена в стакан

20, расположенный с воэможностью перемещения в отверстии 24 передней крышки 2.

Внутри П-образных шин 8 и 9 расположены ферромагнитные Н-образные детали 25 и 26, которые изолированы от

П-образных шин 8 и 9 прокладками 27, 28 и 29, 30 соответственно. В непосредственной близости от Н-образных деталей 25 и 26 со стороны, противоположной установке неподвижных контактов 10 и 11, установлены в корпусе

1 с воэможностью поворота, например, вокруг осей 31 и 32 ферромагнитные детали 33 и 34, подпружиненные пружинами 35 и 36 в сторону задней крышки 4.

В корпусе 1 имеется отверстие 37, в котором расположен с воэможностью движения, подпружиненный пружиной 38 в сторону выступа 39, являющегося, например, частью задней крышки 4, штифт 40, имеющий возможность взаимодействия с контактным мостом 5 и ферромагнитными деталями 33 и 34.

На наружиой боковой поверхности стакана 20 выполнен выступ 41 (фиг.2). з 1370

В отверстии 42 (фиг. 3-5) передней

679 крьппки 2 установлен с воэможностью движения вдоль своей продольной оси

43 сухарь 44 с отверстием 45 и подпружиненный пружиной 46. В пазу 47 передней крьппки 2 и отверстии 45 сухаря 44 одним концом расположен рычаг 48, вторым концом в пазу 49 передней крьппки 2, подпружиненный пружиной 50, расположенной в пазу 47 в сторону выступа 41 с возможностью продольного движения и поворота, содержащий продольный паз 51 с расположенной в нем осью 52, закрепленной в передней крышке 2 ° Продольная ось

53 продольного паза 51 направлена в сторону выступа 41 и перпендикулярна поверхности 54 второго конца рычага

48. Выступ 55, являющийся частью второго конца рычага 48, расположен таким образом, что имеет возможность взаимодействия с выступом 41. Этот узел является замедлителем движения контактной системы в сторону замыкания.

Узел контактного нажатия (фиг.6) состоит из двух пружин 56, расположенных под углом к контактному мосту

5 и друг к другу, каждая из которых расположена торцовыми поверхностями на серьгах 57 и 58, причем одна иэ серег, например 57 расположена с возможностью вращения на оси 59, закрепленной в передней крышке 2, а вторая серьга, например, 58 расположена с возможностью вращения на оси 60, закрепленной в стакане 20 °

Устройство может содержать буферный узел, состоящий иэ демпфера 61, расположенного в отверстии 62 передней крышки 2 и подпружиненного пружиной 63 в сторону упора 64, являющегося, например, частью передней крышки 2.

Для,повышения электрической изоляции конец 65 штифта 40, с которым вступают в соприкосновение ферромагнитные детали 33 и 34, может быть выполнен из изоляционного материала.

В передней крьппке 2 (фиг. 3) для aosxomvoc a сборки узла замедлителя может быть выполнено отверстие, закрытое заглушкой 66.

Устройство работает следующим образом.

При возникновении в цепи тока короткого замыкания под действием элект родинамических сил, усиленных налиf. чием ферромагнитных элементов, происходит отброс подвижного контактного моста 5 и между размыкающимися кон5 тактами 6 и 7 10 и 11 соответственУ но вводятся электрические дуги, осуществляющие токоограничение.

При протекании тока короткого замыкания ферромагнитные детали 33 и

34 под воздействием электромагнитных снл притягиваются к Н-образным деталям 25 и 26 соответственно и воздействуют на штифт 40, который, в свою очередь, дополнительно отводит контактный мост 5 в сторону размыкания контактов. Наличие такого механизма обеспечивает отвод контактного моста

5 на расстояние, достаточное для зацепления выступа 41 (фиг. 3) с выс20 тупом 55 рычага 48 и в зоне таких токов короткого замыкания, когда контакты под действием электродинамических сил отбрасываются на небольшие расстояния, недостаточные для зацеп25 ления выступа 41 с выступом 55 рычага

48. Для предотвращения повторного замыкания контактов беэ замедления уставка срабатывания ферромагнитных деталей 33 и 34 (фиг. 1) выбирается несколько ниже, например подбором соответствующих пружин 35 и 36, чем уставка срабатывания контактного моста 5.

На фиг. 4 показан эамедлитель при

35 движении контактной системы в сторону размыкания.

При движении контактного моста 5 в сторону размыкания (по стрелке) выступ 41 воздействует на поверхность

40 54 рычага 48 и перемещает рычаг 48 вдоль продольной оси 53 в положение, не препятствующее движению контактного моста 5 в сторону раэмыкания контактов. В последующий момент рычаг

4> 48 под действием пружины 50 возвращается в свое исходное положение.

На фиг. 5 показан замедлитель при движении контактной системы в сторону замыкания.

После уменьшения тока до значений ниже уставки срабатывания устройства .по току или отключения тока, контактный мост 5 движется в сторону замыкания (по стрелке), выступ 41 входит в зацепление с выступом 55 рычага 48 и в дальнейшем рычаг 48 поворачивается вокруг своей оси 52, при этом перемещает деталь 44 вдоль продольной оси 43. За счет массы детали 44 и про5 13706 тиводействующего усилия пружины 46 происходит замедление движения контактного моста 5 в замкнутое положение. За это время автоматический выключатель, включенный последовательно с устройством, разрывает электричес кую цепь и замыкание контактов устройства происходит при отключенном положении выключателя.

Выступ 41 располагается таким об- 10 разом, что при перемещении контактного моста 5 только под воздействием штифта 40 (фиг ° 1) обеспечивается зацепление выступа 41 (фиг. 4) с выступом

55 рычага 48, а при перемещении контактного моста 5 в сторону замыкания (фиг. 5) расцепление выступа 41 с выступом 55 рычага 48 обеспечивается раньше, чем произойдет замыкание контактов.

ZO

Соотношение усилий пружин 23 (фиг.1) и 46 (фиг. 3) должно быть таким, чтобы сохранилась возможность движения . контактного моста 5 в сторону замыка25 ния контактов.

Для самоустановки контактного моста 5 во включенном положении (фиг.1) он имеет воэможность ограниченного вращения вокруг оси 21. Направляющими при движении контактного моста 5 служат пазы 18 и 19 передней крышки 2.

H-образные детали 25 и 26 и ферромагнитные детали 33 и 34 могут быть выполнены цельными или набранными из З5 ферромагнитных пластин для уменьшения влияния вихревых токов.

В случае применения не меньше двух пружин 56 (фиг. 6) при движении контактного моста 5 в сторону размыка-40 ния контактов, наличие серег 57 и

58, установленных на осях 59 и 60, обеспечивает сжатие пружин 56 без изгиба, при этом в крайнем разомкнутом положении контактов ось 60 не должна 45 доходить до линии, соединяющей оси 59.

Для дополнительного гашения кинетической энергии контактного моста 5 и движущихся вместе с ним деталей внутри изоляционной оболочки может быть установлен демпфер 61, подпружиненный пружиной 63, в который упирается стакан 20 при движении контактов в сторону раэмыкания.

Устройст во может быть выполнено однополюсным и многополюсным.На фиг. 2 приведен пример исполнения трехполюсного устройства.

79

Таким образом, предлагаемое токоограничивающее устройство для автоматических выключателей по сравнению с прототипом позволяет надежно отключать ток короткого замыкания при обеспечении самовоэврата контактов в случае совместной работы автоматическим выключателем.

Ф о р м у л а и э о б р е т е н и я

1. Токоограничивающее устройство для автоматических выключателей, содержащее внешнюю изоляционную оболочку и размещенные в ней контактную систему в виде контактного моста, подпружиненного контактной пружиной, с расположенными на нем подвижными кон-, тактами, неподвижные контакты, расположенные на П-образных шинах, одни концы которых образуют дугогасительные рога, а другие являются зажимами для присоединения внешних проводниКоН дугогасительные камеры, по меньareA мере один Н-образный ферромагни гный элемент, расположенный внутри Побразной шины, и по меньшей мере одну поворотную подпружиненную ферромагнитную деталь, установленную с возможностью взаимодействия с Н-образным ферромагнитным элементом, подвижный подпружиненный штифт, установленный во внешней изоляционной оболочке с возможностью взаимодействия с контактным мостом и по меньшей мере с одной поворотной подпружиненной ферромагнитной деталью, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения надежности, оно снабжено стаканом, осью и подпружиненными сухарем и рычагом, контактная пружина расположена внутри стакана и упирается одним торцом в изоляционную оболочку, а другим в стакан, на дне стакана выполнены выступы, на которых установлен контактный мост с воэможностью поворота относительно стакана, на наружной боковой поверхности стакана выполнен выступ, подпружиненный сухарь установлен в изоляционной оболочке с возможностью перемещения относительно стакана, ось расположена в изоляционной оболочке, в подпружиненном сухаре выполнено отверстие, в котором расположен один конец подпружиненного рычага, установленного на оси с возможностью продольного

1 3701

z5

Г4 2" Л

Фик 1

r7 21 48 ФФ

U 22 26

22

22 6 перемещения и поворота, а дру ой конец подпружиненного рычага выполнен с возможностью взаимодействия с выступом, расположенным на наружной боковой поверхности стакана.

Ус7ройство по и 1, > T и и ч а ю щ е е с я тем, ч..с .о - ак.ная пружина выполнена в в . .-,е }.:: ко.-ьких пружин, расположенных -.; ., углом к контактному мосту и л;, -: др гу.

Ц Ц 44 6 12 6 5 41 ц2

Qai, г

1370679

137067

58

Составитель В.Коносов

Техред М.Ходанич Корректор И.Эрдейи

Редактор Ю.Середа

Тираж 746 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 423/50

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4