Коммутационный аппарат
Изобретение относится к электротехнике . Цель изобретения - повышение электрической прочности и износостойкости. Привод аппарата выполнен в виде двух электромагнитов с якорями в виде двухплечих рычагов и толкателя из изоляционного материала, один конец которого упирается в свободные плечи указанных рычагов. 1 з.п. ф-лы, 9 ил.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИА. 1ИСТИЧЕСКИХ
PEСПУБПИК (5!)5 Н 01 Н 33/06
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ KOMi 1TET
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 1
О 4
Ф
О (21) 4721039/07 (2 2) 19. 07. 89 (46) 23.01.92, Бюл. М 3 (71) Научно-производственное объединение
"Харьковский электромеханический завод" (72) B.Ñ.J)àáêoâñêèé, А П.Пашнев, А.Н.Свидерский, А.А.Ткаченко, Э.М.Улановский и
О Б.Курнаев (53) 621.316.564 (088.8) (56) Патент Франции M 2581476. кл. Н 01 Н 33/06, 1985.
Авторское свидетельство СССР
N. 1350693, кл. Н 01 Н 33/06, 1987.
Изобретение относится к электротехнике, а и ленно к аппаратостроению, и может бы-,ь исполb30Bано в качестве выключателя в электротехническ.1 устройствах преобразован R и распределения 6ольLUèх токов.
Известны коммутационные аппараты силовых цепей основными конструктивными эле лентами KQTQDblx являются токоведущие ш,,ны, соединяющие их контакты, и разьед.1нитель иэ диэлектрического материала. Для выключения электрического тока разьединитель вводят между токоведущими шинами и, изолируя их друг от друга. разрывают электрическую силовую цепь
В известных коммутационных аппаратах введение диэлектрического разъединителя между токоведущими шина ли связано с преодолением значительной механической нагрузки, обусловленной контактным нажатием между токоведущими деталями коммутационного аппарата.
Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является коммутационный аппа„„SU „„1707640 А1 (54) КОММУТАЦИОННЫЙ АППАРАТ (57) Изобретение относится к электротехнике. Цель изобретения — повышение электрической прочности и иэносостойкости, Привод аппарата выполнен в виде двух электромагнитов с якорями в виде двухплечих рычагов и толкателя из изоляционного материала, один конец которого упирается в свободные плечи указанных рычагов. 1 э,п. ф-лы, 9 ил. рат, содержащий корпус, в котором на изоляционной детали размещены токоведущие шины и подпружиненный к ним контактный мостик, привод. установленнь:й на основании корпуса и кинематически связанный с твердым изолятором, установленным с возможностью перемещения между указанными токоведущими шинами и контактным мостиком, Твердый изолятор выполнен в виде цилиндра. расположенного на стержне и имеющего коническую поверхность со стороны, обращенной к контактному мостику.
При срабатывании коммутационного аппарата привод осуществляет внедрение конической части диэлектрических цилиндров между токоведущими шинами и контактным мостиком, вследствие чего последний отрывается от токоведущих шин, что обеспечивает разрыв электрической силовой цепи. . Поскольку внедрение твердого изолятора связано с преодолением значительного контактного нажатия и обусловленного
1707640 этим трения, то это вызывает ускоренный износ деталей коммутационного ar.ïàðàòà.
Кроме того, электрическая прочносг коммутационного аппарата в разомкнутом состоянии пропорциональна длине конус- 5 ной части диэлектрического цилиндра, а 3TG влечет эа собой увеличение расстояния между токоведущими шинами и длины контактного мостика, т.е. рост габаритов и тепловых потерь соответственно. 10
Цель изобретения — повышение электрической прочности и износостойкости коммутационного аппарата.
Поставленная цель достигается тем, что в известном коммутационном аппарате, со- 15 держащем корпус, в котором на изоляционной детали размещены токоведущие шины и подпружиненный к ним контактный мостик, привод, установленный на основании корпуса и кинематически связанный с твер- 20 дым изолятором, установленным с возможностью перемещения между указанными токоведущими шинами и контактным мостиком, указанный привод выполнен в виде двух электромагнитов, установленных ча 25 противополо>-..чых концах основания корпуса, двух якорей выполненных е виде двуhплечих рычагов, шарнирно соедичеччых посредством передаточных звеньев с противоположны ми сторонами упомянутого 30 твердого изолятора, выполненного в Виде двух симл етрич ых уголков. об-„- . ценных друг к другу ap ..ыми сторонами рас-оложенчыми с заэ-осч между ними, и с дэумя другими стсронами, соединенными 35 между собой еремычкой. и толкателя, выполненного из изоляционного материала. оди конец которого упивается в свободчые глечи упомянутых рычагов, а второй конец толкателя проходит через указа чый эаэоо 0 между уголками изолятора и уг.; „-ьется в кон актный мсстик
Кроме того, твердый изолятор еогоопнеч с П-образным буртиком на сторонах уголков, соединенных между собой пере- 45 мычкой.
Указанные признаки коммутационного аппарата обеспечивают разрыв электрической силовой цепи путем отрыва контактного мостика от токоведущих шин при 50 взаимодействии толкателя с контактным
l мостиком, которое происходит во время вертикального перемещения толкателя.
Одновременно с этим в освободившееся пространство между токоведущими ши- 55 нами свободно, практически без трения, вдвигается твердый изолятор, надежно изолирующий токоведущие детали коммутационного аппарата друг от друга.
Благодаря этому удается повысить электрическую прочность и износостойкость коммутационного аппарата, На фиг. 1 дано устройство, общий вид; на фиг. 2 — разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3— то же, силовая цепь замкнута; на фиг. 4— аппарат, вид сверху; на фиг. 5 — твердый изолятор: на фиг. 6-9 — схемы управления коммутационным аппаратом, соответствующие различным фазам его работы.
Коммутационный аппарат содержит корпус 1, в котором на изоляционной детали
2 размещены токоведущие шины 3 и 4, к которым подпружинен контактный мостик
5., На основании корпуса 1 размещен привод, выполненный в виде двух электромагнитов 6 и 7, установленных на противоположных концах основания корпуса 1, и двух якорей, выполненных в виде двухплечих рычагов R и 9, Короткие плечи рычагов 8 и 9 размещены под нижним концом толкателя 10, а про-, эоположчый конец толкателя 10 пирается в i oìòàêò÷ûé мостик 5. Длинные а ечи ры--.оь 8 и 9 шарнирно соединены г,осредстьои герьдаточчых звеньев 11 и 12 и пружин 13 и 14 с противоположными конца.. и тьэсдого изолятора 15.
Между токоьедущими шинами 3 и 4 имеется прол .уто, 16, Твердый изолятор 15 ьып. 1неч ь виде двух симметричных уголкоь 17. обьэ цач ь >, друг к другу наружными сторонами расположечными с зазором 18, превышаю им тслщину тслкателя 10 который проходит через зазор 18. Две другие стороны у-.oë ков 17 соединены между собой с одной стороны перемычкой 19.
Твердый i золятор 15 установлен с возможностью перемещения между токоведущими шинами 3 и 4 и контактным мостиком
5 в промежутке 16
Конта,ты 20-22 (фиг. 6-9) относятся к с>еме управления коммутационным аппаратом.
Твердый изолятор 15 выполнен с П-образным буртиком 23 на сторонах уголков 17, соединенных между собой перемычкой 19.
Контактные детали 20 — 22 являются унифицированньм изделием, используемым в различных электротехнических устройствах. Они имеют вид корпуса из изоляционного материала. в котором смонтированы собственно контакты и механизм их переключения. а в самом корпусе выполнены отверстия, позволяющиекрепить его на элементах конструкции любого электротехнического устройства, в том числе и предлагаемого коммутационного аппарата.
1707640
Коммутационнь и аппарат работает следующим образом.
Во включенном положении, которому соответствует замкнутое состоя <ие силовой цепи (фиг. 6). токоведущие шины 3 и 4 замкнуты контактным мостиком 5, который подпружинен и прижат к шинам 3 и 4 (фиг. 3), Оппозитно расположенные электромагниты 6 и 7 обесточены, так как цепь управления разомкнута (фиг. 6). Поэтому толкатель 10 находится в крайнем нижнем положении, а твердый изолятор 15 — вне промежутка 16 между токоведущими шинами 3 и 4, например, в крайнем правом положении.
При нажатии кнопки Выкл (фиг. 7) через ее замкнутые контакты образуется цепь питания электромагнитов 6 и 7: полюс(нижний на фиг. 7) источника тока. замкнутые контакты кнопки Выкл, замкнутые контакты 20, электромагнит 7, второй (верхний) полюс источника тока и параллельно после контактов 20 через замкнутые контакты 21 и левую пару контактов 22 в электрол1агнит б.
Электромагниты б и 7 срабатывают и их якоря 8 и 9 притягиваются к сердечникал1 своих электромагнитов. При этом якоря 8 и
9, поворачиваясь вокруг своих осей, взаимодействуют с нижним концом толкателя 10, перемещая его вверх.
Приведенный в движение усилиями д=.ух электромагнитов б и 7. толкатель 10 от к ры вает контактный мостик 5 от токонесущлх шин 3 и 4 и перемещает его вверх.
Таким образом, силовая цепь приводится в
p;: çe .1 к ну т се состоя н ие
Одновре",eíío с этим электромагниты б
117 посредством передато fHblY звеньев 11 и
12 и св, занных с ними пружин 13 и 14 воздействуют на противоположные концы тсердого изолятора 15. Поэтол",у до определенного момента действие пружин 13 и 14 на твердый изолятор 15 уравновешено и твердь:й изолятор 15 остается s прежнем положении.
Такое равновесное положение сохраняется лишь до того момента, пока якорь 9, закончив свое перемещен. е в направлении к сердечнику своего электромагнита 7, не заста вит сработать (разомкнуться) контакты
21 схемы управления (фиг. 8) и обесточить электромагнит б, После этого на твердый изолятор 15 будет действовать усилие только пружины 14, связанной с предаточным звеном 12. Поэтому твердый изолятор 15 переместится в промежуток 16 между токоведущими шинами 3 и 4, изолируя их друг от друга и от контактного мостика 5. При этом толкатель 10 не препятствует перемещению твердого иэо5
55 лятора 15, так как он попадает в зазор 18 между уголками 17, образующими твердый изолятор 15.
С началом движения твердого изолятора 15 происходит переключение контактов
22: левые контакты 22 размыкаются, а правые — замыкаются и подготавливают цепь включения электромагнита 6 через кнопку
Вкл.
В процессе перемещения твердого изолятора его Г-образные элементы скользят практически без трения по поверхности токоведущих шин 3 и 4, изолируя их друг от друга и от контактного мостика 5.
В конце своего перемещения твердый изолятор 15 размыкает контакты 20 и обесточивает электромагнит 7 (фиг, 9), Теперь ничто не удерживает толкатель
10 в верхнем положении. Поэтому он опустит контактный мостик 5, который разместится на горизонтальных частях уголков 17 твердого изолятора 15.
В итоге создается надежная изоляция токоведущих частей 3-5 коммутационного аппарата друг от друга, которая усилена за счет развитой поверхности твердого изолятора 15, в частности, за счет выполнения
П-образного буртика 23 на сторонах уголков
17, соединенных между собой перел1ычкой, что увеличивает сопротивление току утечки в силовой цепи.
В обоих функциональных состояниях коммутационного аппарата Вкл и Выкл привод аппарата отключен, так как его электромагниты обесточены, что повышает надежность коммутационного аппарата и безопасность обслуживающего персонала.
Включение коммутационного аппарата, т.е. замыкание силовой цепи. происходит в обратной последовательности.
В сравнении с известным предлагаемый коммутационный аппарат характеризуется следующими преимуществами.
Процесс размыкания силовой цепи происходит практически без трения при свободном перемещениидеталей аппарата, что замедляет их износ и увеличивает срок службы коммутационного аппарата.
Развитая поверхность твердого изолятора, с помощью которого осуществляется размыкание силовой цепи. полученная за счет его формы, существенно повышает сопротивление для токов утечки и предотвращает воэможность электрического пробоя между токонесущими частями в разо;1кнутом состоянии и не связана с необходимостью увеличения для этой цели размеров коммутационного аппарата, Это позволяет повысить надежность аппарата и безопас1707640
PO
<2 ность работы с ним при минимальных размерах коммутационного аппарата.
Конструкция аппарата позволяет упростить схему управления, так как она основана на использовании электромагнитного привода, который в отличие от известного электродинамического. не нуждается в на копительных устройствах. обеспечивающих работу индуктора.
Формула изобретения
1. Коммутационный аппарат, содержащий корпус, в котором на изоляционной детали размещены токоведущие шины и подпружиненный к ним контактный мостик, привод, установленный на основании корпуса и кинематически связанный с твердым изолятором, установленным с возможностью перемещения между токоведущими шинами и контактным мостиком, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью повышения злектри еской прочности и износостойкости, привод выполнен в виде двух электромагнитов, установленных на противоположных концах основания корпуса, двух якорей, выполненных в виде двухплечих рычагов, 5 шарнирно соединенных посредством передаточных звеньев с противоположными сторонами твердого изолятора, выполненного в виде двух симметричных уголков, обращенных друг к другу наружными поверхно10 стями одних иэ сторон, расположенных с зазором между ними, а двумя другими сторонами соединенных между собой перемычкой, и толкателя, выполненного из изоляционного материала, один конец кото15 рого упирается в свободные плечи упомянутых рычагов, а второй конец толкателя проходит через зазор между уголками изолятора и упирается в контактный мостик.
2, Аппарат по и. 1, от л ич а ю щи и с я
20 тем, что изолятор выполнен с П-образным буртиком на сторонах уголков, соединенных между собой перемычкой. 5
9 (0
ZZ
44
1707640
f7
1707640
1707640
Фиг. 7
Фиг. 6
20
Фиг. 9
Фиг. 8
Составитель B.Ëoáêîâñêèé
Техред М.Моргентал Корректор Т.Палий
Редактор Л,Гратилло
Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101
Заказ 269 Тираж Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5
