Быстродействующий автоматический выключатель

СОЮЗ СОВЕТСНИХ.СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК 5114 Н 7/10 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ Н АВТОРСНОМЪГ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР(71) Всесоюзный научно"исследовательский, проектно-конструкторскийи технологический институт силовыхполупроводниковых устройств(54) БЫСТРОДЕЙСТВУЯЩИЙ АВТОМАТИЧЕСКИЙ ВЫКЛОтАТЕЛЬ(57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использованодля защиты силовых цепей переменного и постоянного токов в полупроводниковых преобразователях от внешних и внутренних коротких замыканий. Цельизобретения - повышение быстродействия аварийного отключения выключателя за счет снижения массы подвижныхчастей. Выключатель содержит электромагнитный привод и индукционно-динамический привод, расположенные аксиально, Диск индукционно-динамического привода выполняет Аункции подвижного мостикового контакта 2 и посажен на шток 5, связанный с якорем4 электромагнитного привода, с возможностью скольжения по штоку.Пружины 6 и 7 расположены с обеих сторонконтакта 2, причем их усилия направлены встречно, Выключатель имеетамортизатор-замедлитель 10, связан"ный механически со штоком 5. 1 з.п;ф-лы, 5 ил.3 1508294Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано вцепях постоянного и переменного токов в качестве быстродействующегоаппарата при защите электрических це"пей в аварийных режимах.Цель изобретения - повьппение быстродействия аварийного отключения вык"лючателя за счет снижения массы подвижных частей, а также повышение на"дежности аварийного отключения,На Лиг.1 схематично показан выклю 3чатель; на Лиг,2 " 4 - то же, вари"анты; на Фиг. 5 - узел соединения 15амортизатора-эамедлителя со штокомвыключателя.Выключатель содержит основание,накотором смонтирована контактная система, состоящая из двух неподвижныхконтактов 1, симметрично расположенных относительно геометрической осивыключателя, и подвижного мостикового контакта 2. Электромагнитный привод оперативного включения и отключе-"ния состоит из катушки 3, якоря 4,штока 5, пружины б контактного нажатия 6 и пружины 7 механизма отключения. Привод аварийного отключениясостоит из катушки 8 и диска, который является подвижным мостиковымконтактом 2, и представляет собойиндукционно-динамический привод.Выключатель содержит также дугогасительные камеры 9, расположенные у 35каждого контактного разрыва, и блоки питания и управления приводами(не показаны),Пружины 6 и 7 расположены на штоке 5 аксиально так, что одновременно воздействуют на диск-контакт 2,причем усилия пружин направленывстречно.Выключатель снабжен амортизаторомзамедлителем 10, шток 11 которого 45имеет штифт 12, входящий в паз 13,выполненный в штоке 5, Длина паза 13в штоке 5 обеспечивает продольноеперемещение подвижной системы выключателя относительно штока. 11 амортизатора-замедлителя на расстояние Б,равное необходимому первоначальномураствору контактовВыключатель работает следующимобразом, 55 Для оперативного отключения снимают питание катушек 3, Пружина 7, находящаяся в сжатом состоянии,воздействует на подвижный контакт 2 и отводит его от контактов 1, Одновременно с этим происходит перемещение штока 11 амортизатора-замедлителя 10, 111 ток 11, двигаясь вверх, перемещает поршень, сжимающий рабочую жидкость, При повышении давления в полости корпуса над поршнем жидкость перетекает в полость под поршень через дросселирующие отверстия и отверстие перепускного клапана и не препятствует перемещению всей подвижной системы выключателя. При достижении поршнем такого положения, когда в полостях над ним и под ним давление станет равным, отверстие клапана запирается.При включении выключателя подается ток от источника питания блока управления на катушку 3, якорь 4 и соединенный с ним шток 5 притягивается и через пружину б прижимает подвижный диск-контакт 2 к неподвижным контактам 1, Одновременно с подвижным контактом 2 перемещается вниз связанный с ним шток 11 амортизаторазамедлителя 1 О, При движении штока 11 вниз перемещается поршень. При этом в полости под поршнем амортизатора-замедлителя 10 повьппается давление рабочей жидкости, которая перетекает через дросселирующие отверстия в полость над поршнем и этим уменьшает скорость перемещения подвижного контакта 2 навстречу неподвижным контактам 1, смягчая скпу их соударения при замыкании, благодаря чему уменьшается коммутационный износ контактов,.снижается усилие отскока подвижного контакта 2.При аварийном отключении выключателем потребителя в условиях короткого замыкания со стороны нагрузки или при токах перегрузки на катушку 8 индукционно-динамического привода подается мощный импульс тока от накопителя энергии. При прохождении тока по катушке 8 образуется мощный импульс наведенного электромагнитного поля, взаимодействующего с подвижным диском-контактом 2. В диске индуктируется ЭДС, которая создает ток,направленный навстречу току катушки 8. Между этими противоположно направленными токами возникает импульсная сила, которая отбрасывает подвижный диск-контакт 2 от неподвижных контактов 1, разрывая при этом силовую5 150829 электрическую цепь. Электрическая дуга, образующаяся при разрыве цепи, выбрасывается электромагнитным полем в дугогасительные камеры 9 илокали зуясь в них, гаснет, Подвижный контакт при движении от неподвижных кон-тактов перемещает шток 11 амортизатора-замедлителя О в верхнее положение, при этом пружина 6 сжимается и 10 передает усилие перемещения на шток 5 и якорь 4, благодаря чему якорь 4, преодолевая усилие удерживающего его электромагнита катушки 3, отрывается , от последнего, При движении вверх 15 подвижный контакт 2 перемещает вверх шток 1 1 и соединенный с ним поршень. При давлении поршня на жидкость вполости над ним возрастает давление, рабочая жидкость перетекает в полость 20 под поршнем. При достижении поршнем верхнего положения происходит выравнивание давления в верхней и нижней полостях амортизатора-замедлителя 1 О. Учитывая то обстоятельство,что ава рийное отключение происходит за время до 1 мс, питание катушки 3 электро.магнита включения не успевает отключиться, оно отключается после подачи отключающего импульса на катушку 30 3, после разрыва силовой электрической цепи электромагнитное поле продолжает удерживать якорь 4. Но якорь 4 связан системой (штоком 5, .пружиной б,подвижным контактом 2 и штоком11) с поршнем амортизатора-замедли.теля 10 и не может после отрыва.мгновенно вернуться в исходное нижнее притянутое состояние, т.к, действует дросселирующее торможение поршня, 40 При перемещении поршня вниз в полости под ним повышается давление рабочей жидкости, и она под давлением начинает протекать через малые дросселирующие отверстия, значительно за медляя скорость движения поршня и всей. подвижной системы, препятствуя притяжению .якоря 4 электромагнитом, В процессе задержки возвращения якоря 4 вниз поршнем наведенное в элект ромагните магнитное поле катушки 3 4 6рассеивается и сила притяжения якоря 4 затухает, При этом важно,чтобы время торможения поршня замедлителя Обыло несколько больше или равно времени затухания магнитного полят,к. должно соблюдаться соотнол лшение ь м ,За счет того, что диск индукционно-динамического привода совмещен с мостиковым контактом и посажен на шток 5 с возможностью скольжения по нему, повышается быстродействие выключателя при аварийном отключении. Формула изобретения 1. Быстродействующий автоматический выключатель, содержащий неподвижные контакты, подвижный мостиковый контактсвязанный через шток с электромагнитным приводом оперативного включения и отключения и индукционно-динамическим приводом аварийного отключения, расположенными аксиально, пружину контактного нажатия и пружину механизма отключения,расположенные аксиально, дугогасительные камеры и блоки питания и управления приводами, о т л и ч а ю - щ и й с я тем, что, с целью повьппения быстродействия аварийного отключения выключателя за счет снижения массы подвижных частей, диск индук" ционно-динамического привода служит подвижным мостиковым контактом и установлен на штоке с возможностью скольжения, пружина контактного нажатия расположена на штоке над диском, а пружина механизма отключения рас-, положена под диском, причем усилия упомянутых пружин направлены встречно.2. Выключатель по п.1, о т л и - ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повьппения надежности аварийного отключения, он снабжен амортизатором- замедлителем, шток которого снабжен штифтом, в штоке выключателя выполнен продольный паз, в котором размещен штифт штока амортизатора-замедлителя.1508294 иа г.4 ФиаЮСоставитель Н,КосточкТехред А. Кравчук ор М.Цит орректор Т. Кол аказ 5547/54 Тираж 696 БИИПИ Государственного комитета по и 113035Москва, Ж, одрнс ГКНТ СССР етениям шская н открытиям