Автоматический короткозамыкатель

 

<»748568

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советсннх

Соцнапнстнческнх

Ресоублнк (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 20.06.78 (21) 2632023/24-07 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (5l) М. Кл,е

Н 01 Н 79/00

Государстеенный комитет

СССР

Опубликовано 15.07.80. Бюллетень ¹ 26

Дата опубликования описания 25.07.80 (53) УДК 621.316. .573 (088.8) но делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения

В. П. Гореяыеиее, О. В. Вейтцель н А. Л. Лядова (71) Заявитель (54) АВТОМАТИЧЕСКИИ КОРОТКОЗАМЫКАТЕЛЬ

Изобретение относится к электротехнике, а именно к короткозамыкателям, т. е. к коммутационным электрическим аппаратам, предназначенным для создания искусственного короткого замыкания в электрической цепи, так как создание искусственного короткого замыкания (к. з.) необходимо при испытаниях электрических машин и аппаратов, а также широко используются для зац1иты . различных электротехнических установок при возникновении больших токов путем создания искусственного короткого замыкания на их входных зажимах.

Известен короткозамыкатель автоматический, содержащий контактную систему, привод для возврата контактов в исходное положение и магнитную систему 111. Недостаток указанного устройства — сложность конструкции и малое быстродействие.

Наиболее близким к изобретению является автоматический короткозамыкатель, содержащий токопроводы, токоведущую шину, контактную систему с накладками из металлокерамики, подвижный контакт которой размещен на токоведущей оси, соединяющей подвижный контакт с токоведущей шиной так, что указанный контакт образует

2 с токоведущей шиной электродннамический контур, магнитную систему и калибровочный элемент (2).

Указанный короткозамыкатель постоянно потребляет для своей работы электроэнергию, обладает малым быстродействием и сложен по конструкции, что не позволяет повысить надежность срабатывания.

Цель изобретения — повышение надежности срабатывания.

Для достижения указанной цели корот1в козамыкатель снабжен изоляционным двуплечим рычагом, размещенным на той же токоведущей оси, что и подвижный коитакт, магнитопровод магнитной системы установлен непосредственно на токопроводах, якорь жестко закреплен на одном конце изоляционного двуплечего рычага, а на другом конце рычага жестко закреплен подвижный контакт так, что контактное нажатие контактной системы создается как электромагнитными, так и электродинамическими сила20 ми. Кроме того, для увеличения электродинамического эффекта подвижный контакт может быть установлен так, что в отключенном положении примыкает к токоведущей шине без зазора.

748568

На фиг, 1 представлена конструкции короткозамыкателя при прохождении номинального тока {f»„), вид сбоку; па фиг. 2— конструкция короткозамыкателя при прохождении номинального тока (IHo ), вид сверху (сечение А---Л на фиг. l повернуто); на фиг. 3 — конструкция короткозамыкателя при прохождении тока короткого замыкания (1.z), вид сбоку; на фиг. 4 — конструкция короткозамыкателя, при прохождении тока короткого замыкания (1„), сечение Б — Б на фиг. 3.

Автоматический короткозамыкатель содержит подвижный контакт l, шарнирно соединенный с помощью токоведушей оси 2 с токоведущей шиной 3 (стойкой), в результате чего образуется петлевой электродинамическнй контур. В контактной части подвижный контакт 1 армирован контактной накладкой 4 из металлокерамики, устраняющей возможность сваривания контактов при замыкании. Подвижный контакт 1 жестко связан с одним концом изоляционного двуплечего рычага 5 и имеет общий центр вращения с ним на токоведущей оси 2, а на другом конце рычага укреплен якорь 6 электромагнитной системы 7.

Изоляционный двуплечий рычаг 5 установлен на токоведущей шине 3 и уравновешен относительно центра вращения, а с помощью калибровочной пружины 8, связанной с одной стороны с якорем 6, а с другой с промежуто шым рычагом 9, который фиксируется регулировочным винтом 10, прижимает подвижный койтакт 1 к токоведущей шине 3. В результате этого на другом конце изоляционного двуплечего рычага 5 между якорем 6 и электромагнитной системой 7 образуется рабочий воздушный зазор б.

23

Токоведущая шина 3 жестко соединяется механически и электрически с каждым из неподвижных сквозных токопроводов 11 в верхней части, а электромагнитная система 7 с дополнительной катушкой 12 устанавливается в нижней их части. Между токоведущей шиной 3 и неподвижным сквозными токопроводами 11 устанавливается изоляционный вкладыш 13.

Средний неподвижный сквозной токопровод 14 механически и электрически соединен с неподвижным контактом 15 с помощью промежуточной шины 16 и совместно с неподвижными сквозными токопроводами 11 жестко укреплен между изоляционными стенками 17 на изолировочной панели 18 с помощью изолированных от них стяжиых шпилек 19.

Между контактной накладкой 4 подвижного контакта 1 и неподвижным контактом

15 находится контактный зазор в, который всегда несколько меньше рабочего воздуц ного зазора б и является минимальным для данного напряжения;

Вся конструкция закрыта защитным кожухом 20, за исключением выступающих выводов неподвижных сквозных токопроводов 11 и 14,äëÿ присоединения к генератору и нагрузке.

Изолировочная панель 18 имеет стойки 21 для установки и креплений короткозамыкателя на рабочем месте.

Работа короткозамыкателя в автоматическом режиме происходит следующим образом.

При прохождении номинального тока I„, через неподвижные сквозные токопроводы 11 и 14 короткозамыкателя от генератора к нагрузке (фиг. 1) намагничивающая сила электромагнитной системы 7 незначительна, поскольку она пропорциональна величине номинального тока, и подвижный якорь б оттянут калибровочной пружиной 8 в крайнее фиксированное положение с образованием рабочего воздушного зазора б, при котором подвижный контакт 1 лежит непосредственно на токоведущей стойке 3 без зазора.

При возникновении тока короткого замыкания 1„э (фиг. 3 и 4) в результате нарушения нормалыюй работы (из-за пробоя изоляции, обрыва проводов, ошибочных действий обслуживающего персонала и пр.) выше тока уставки, на которую откалиброван короткозамыкатель с помощью калибровочного винта 10, намагничивающая сила электромагнитной системы 7 резко возрастает и подвижный якорь 6 быстро притягивается, преодолевая встречные усилия калибровочной пружины 8.

При этом изоляционный двуплечий рычаг 5 поворачивается против часовой. стрелки и подвижные контакты l замыкаются неподвижным контактом 15, производя тем самым перемыкание выводов генератора и перераспределейие тока в токоведущих частях короткозамыкателя (фиг, 3).

В результате замыкания контактов между стойкой 3 и подвижным контактом образуется минимальный зазор петлевого электродинамического контура и возникают большие электродинамические компенсирующие усилия Г, которые пропорциональны квадрату тока короткого замыкания (I2K ) и которые совместно с усилиями электромагнитной системы 7 (F ) создают контактное нажатие Р;, обеспечивающее надежное включение.

Работа короткозамыкателя в управляемом режиме происходит следующим образом.

При необходимости создания искусственного короткого замыкания, например для испытания электрических машин или аппаратов, служит дополнительная катушка 12 на элекгромагнитной системе 7, при подаче напряжения на которую происходит включение короткозамыкателя, При отключении тока подвижный контакт 1 короткозамыкателя возвращается

748568

Формула изобретения иг,8

3 в исходное фиксированное отключенное по-, ложение под воздействием калибровочной пружины 8.

Предлагаемый короткозамыкатель может работать как в системах трехфазного переменного тока, так и на постоянном токе.

Автоматический короткозамыкатель, содержащий токопроводы, токоведущую шину, контактную систему с накладками из металлокерамики, . подвижный контакт которой размещен на токоведущей оси, соединяющей подвижный контакт с токоведущей шиной так, что указанный контакт образует с токоведушей шиной электродинамический контур, магнитную систему и калибровочный элемент, отличающийся тем, что, с целью повышения .надежности, он снабжен изоляционным двуплечим рычагом, размещенным на той же токоведущей оси, б что и подвижный контакт, магнитопровод магнитной системы установлен непосредственно на токопроводах, якорь жестко закреплен на одном конце изоляционного двуплечего рычага, а на другом конце рычага жестко закреплен подвижный контакт так, что контактное нажатие контактной системы создается как электромагнитными, так и электродннамическими силами.

2. Короткозамыкатель Во и. 1, от ичаюи1ийся тем, что, с целью увеличения электро16 динамического эффекта, подвижный контакт установлен так, что в отключенном положении примыкает к токоведущей шине без зазора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

13 1. Чунихин А, A. Электри(еские аппараты.

M., «Энергия», 1965„с, 546.

2. Аппараты быстродействующей защиты для силовых преобразовательных установок.

М., «Информстандартэлекгро», 1967, с. 55—

56.

748568

АЧ

Составитель С. Гордон

Редактор С, Лыжова Техред К. Шуфрнч Корректор Е. Папа

Заказ 43740 5 Тираж 844 Поднисное

Е1НИИПИ Государственного комитета СССР по делан «зобретеннй н . открытий

l ) 3035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

4 «лиал ППП Патент», г. Ужгород, ул. Проекгнан, 4