Короткозамыкатель

,)957300 Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик Дополнительное к авт. свид-ву -51) М Кл,з) 3233553 24-07 2) Заявлено 08.01.81 01 Н 31/00 присоединением заявки-23) Приоритет - Опубликовано 07.09.82. Бюллетень33 рствеииый комитетСССРлам иэовретеиий Гос) УДК 621.3 .54 (088.8) Дата опубликования описания 07,09 и открмти 2) Авторы изобретени. Гусев, В. П. Горенышев и В. С. 3 изводственное электромашино Электросила им. С. М. Кирби(71) Заявитель ен нинградское 4) КОРОТКОЗАМЫКАТЕЛ Данное изобретение относится к элект- рическим коммутационным аппаратам, а именно к короткозамыкателям, предназначенным для создания, в процессе испытаний электрических машин и аппаратов искусственного короткого замыкания (КЗ) в цепи, а также для осуществления защиты различных электротехнических устройств, при возникновении в них больших токов, путем создания искусственного КЗ на входных зажимах.Известен короткозамыкатель, содержащий подвижный контакт, соединенный с неподвижной токоведущей стойкой посредством гибкого соединения, образуя с ней петлевой контур - электродинамический компенсатор, неподвижный контакт и привод 11.Недостатком известного короткозамыкателя является низкая износостойкость (механическая) из-за наличия гибкой связи в петлевом контуре и коммутационная вследствие образования электрической дуги между контактами при включении.Наиболее близким к предлагаемому похнической сущности является короткомыкатель, содержащий неподвижный контакт, подвижныи контакт, жестко закрепленный на подпружиненном контактодержателе, соединенном с приводом и образующим с неподвижной токоведущей стойкой петлевой контур. В данном короткозамы кателе повышена механическая износостойкость благодаря шарнирному соединению в петлевом контуре, а коммутационная износостойкость осталась на прежнем уровне.Коммутационная износостойкость существующих конструкций корОткозамыкателей может несколько повышаться за счет усиления сжатия контактов и применения в них новых, лучших композиций металло- керамических накладок, радикального изменения достигнуто быть не может, так 15 как основной причиной большого износаконтактов является возникновение при включении замыкателя электрической дуги: в процессе включения при сближении контактов воздушный промежуток между ними пробивается и под воздействием образовавшейся дуги материал контактов испаряется с эффектом взрыва. Электрическая дуга может возникать также и после замыкания контактов, если переходное сопротивление в контакте велико и): аб 1)ь)Нм с неподвижной токоведущейств)кой е;,.;НО. контур., введена пара дополните )нных контактов -- подвижный ине;О:в)жный, причем дополнительный поди.ж:.Н) контакт жестко закреплен на конТНКТОДСРН:ЗТЕЛЕ СО СТОРОНЫ, ПРОтИВОПОЛОжной рис положеник) Основного подвижногоОтакта, а контактодержатель соединенприводом посредством дополнительно введенного захвата с усилием, не превышающим;ягоаого усилия привода, и помещен междунеповижн)ми контактами - основным иЛО)О, )НИТЕЛЬЫМ.Иа фиг. 1 схематически изображен короткозамыкатсль в Однополюсном исполнении,в положении Отключено; на фиг. 2разрез А - -А на фиг. 1,Еороткозамыкатель содержит неподвижные к:)нгакты - основной 1 и дополнитель . 2 контактодержатель в форме шины 3с нригаянными к нему с противоположныхсторон подвижными контактами - основным 4 ч дополнительным 5. Шина 3 шарнирно посредством токоведущей оси 6 соединена с неподвижной токоведущей стойкой 7,Образуя с ней петлевой контур, между стойкой и шиной помещена пружина 8 сжатия,Другим своим концом шина 3 через серьгу 9 и захват, состоящий из двух скоб 10и 11, связанных между собой шарнирнои стянутых пружиной 12 растяжения, соединена с якорем 13 соленоидного привода4, имеющего упор 15, ограничиваю)ций перемещение якоря. Пружиной 12 задается усилие удержания захватом серьги9, не превышающее тягового усилия привода 14.Короткозамыкатель работает следующим образом.При подаче напряжения на соленоидныйчр)вод 14, якорь 3 начинает втягиваться,и, преодолевая усилие пружины 8, пересО)ет верхний конец шины 3 вправо, производит замыкание контактов 2 и 5. Послекасания неподвижного контакта 2 шинаОстанавливается. При дальнейшем продвижс)и якоря до упора 15 пружина 12 растя,: Н,)ется, захват освобождает серьгу 9: шину. Под действием пружины 8 сжатия,с также Образ 1 вавп)ихся к этому моментусил, действук):цх на освободившуюся п)и)5 )О 5 20 25 Зо 35 40 45 50 4в том же направлении, что и пруж)4 на 8, вызванных взрывом при пробое воздушного промежутка перед моментом касания контактов 2 и 5 и сужением линий тока в кон. такте и взаимодействием электромагнитных полей тока, протекающего по петлевому контуру, шина перебрасывается от контакта 2 к контакту 1. Происходит замыка- ние цепи контактами 1 и 4. С замыканием контактов 1 и 4 дуга между контакта.чи 2 и 5 погасает, эти контакты остаются разомкнутыми.Контактные накладки 2 и 5 выполнены из материала высокой дугостойкости, например вольфрама, а 1 н 4 - из материала с малой упругостью, например металлокерамики на основе графита,В предлагаемой конструкции электрический износ контактов будет минимальным, что обеспечивается следующим.Сближение контактов 1 и 4, которые являются основными, не сопровождается пробоем воздушного промежутка, образованием дуги и эффектом взрыва, так как разность потенциалов между ними мала, она равна лишь падению напряжения на дуге между контактами 2 и 5, Отскока контакта 4 с образованием дуги также происходить не будет, поскольку материал контактных накладок контактов 1 и 4 может быть выбран с малой упругостью.Электрическое сопротивление между замкнутыми контактами 1 и 4 имеет меньшую величину, чем в существующих короткозамыкателях вследствие большей площади контактных точек, Возрастание площади контактных точек обусловливается малой упругостью контактного материала и наличием дополнительной силы, движущей подвижный контакт, благодаря которой при соударении этого контакта с неподвижным увеличивается площадь контактирования. Эта дополнительная сила является суммой силы взрыва при пробое воздушного промежутка перед моментом касания контактов 2 и 5 и силы, вызванной сужением линий тока в этом контакте,Меньшее электрическое сопротивление между контактами 1 и 4 обусловливает меньшее количество выделяющегося джоулева тепла, а следовательно, и меньшую вероятность испарения контактов с образованием между ними дуги.Износ дополнительных контактов 2 и 5 не может быть значительным вследствие того, что эти контакты замыкают цель в начальной стадии процесса, когда ток еще не успевает нарасти до большой величины, а длительность их замыкания весьма мала: замкнувшись, они практически немедленно шунтируются контактамии 4 (зазор между контактами может быть порядка 1 - 2 мм), Кроме того, если в известных конструкциях (где применяется одна пара контактов) использовать наиболее дугостойкие контактныеГосударственного коми лам изобретений и о ква, Ж - 35, Раушская Патент, г. Ужгород,ВНИИПИ по д 113035, Мо илиал ПППматериалы не представляется возможным изза того, что такие материалы обладают малой электропроводностью и большой упругостью, то для дополнительных контактов 2 и 5 указанные свойства дугостойких материалов не являются препятствием для поименения. Короткозамыкатель, содержащий неподвижный контакт, подвижный контакт, жестко закрепленный на подпружиненном контактодержателе, соединенном с приводом и образующим с неподвижной токоведущей стойкой петлевой контур, отличающийся тем, что, с целью повышения коммутационной износостойкости, в него введена пара дополнительных контактов - подвижный и неподвижный, причем дополнительный подвижный контакт жестко закреплен на контактодержателе со стороны, противоположной основному подвижному контакту, а контактодержатель соединен с приводом посредством дополнительно введенного захватас усилием, не превышающим тягового усилия привода, и расположен меж 1 у неподвижными контактами - основным и дополнительным.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Аппараты быстродействующей защитыдля силовых преобразовательных установок.М., Информстандартэлектро, 1967, с. 55 -56,2. Авторское свидетельство СССР394860, кл. Н О 1 Н 1/ 50, 1960 (прототип).