Автоматический выключатель

)5 Н 01 Н / ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН довател ий и те ольтног Райни ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТпО изОБРетениям и ОтнРытиямПРИ ГННТ СССР(56) Авторское свидетельство СССРЧ 760230, кл. Н 01 Н 73/38, 1979.(57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано внизковольтных автоматических выключателях. Цель изобретения - повышениенадежности работы при небольших токах короткого замыкания. К главнымконтактам выключателя подключен узелконтроля величины энергии дуги отклю чения, которыи содержит блок 7 питания, измерительный преобразователь 8энергии дуги на базе датчика Холла11, интегратор 9, пороговый элемент,имеющий входное реле 10 и выходноереле 11, Формирователь 12, логическийэлемент И-НЕ 13 и исполнительный механизм 6, воздействующий на расцепляющий рычаг механизма свободного расцепления. Выход датчика Холла 1 Й подключен к входу Формирователя 12 ивходу интегратора 9, Вход логического элемента И-НЕ 13 подключен к выходу Формирователя 12 и входного реле 10, Сигнал на выходе элементаИ-НЕ 13 появляется, если величинаэнергии дуги не превышает порога срабатывания, В этом случае реле 11 выдает команду на исполнительный механизм 6, воздействующий на расцепляющий рычаг в сторону включения выключателя. 2 ил.Изобретение относится к электротехнике и может быть использованов низковольтных автоматических выключателях.Цель изобретения - повышение надежности работы при небольших токахкороткого замыкания,На Фиг. 1 представлена принципиальная схема устройства в одноФазном исполнении на Фиг. 2 - выключатель с приводом в положении "Включено".Выключатель имеет главные контакты 1, механизм 2 электродинамического разведения контактов на которомустановлены неподвижные контакты,электромагнитный расцепитель 3, механизм 1 свободного расцепления, рукоятку 5, исполнительный механизм 6узла контроля величины энергии дугиотключения, который также содержитблок 7 питания, подключенный к главным контактам, измерительный преобразователь 8 энергии дуги, интегратор 9, пороговый элемент, имеющийвходное 10 и выходное 11 реле, Формирователь 12 и логический элементИ-НЕ 13.Измерительный преобразователь 8выполнен на базе датчика Холпа 11,расположенного в полюсном пространстве в плоскости, перпендикулярноймагнитному полю токоведущей шины.8 ходные электроды датчика Холла 1 Йчерез резистор 15 подсоединены к глав- Зжым контактам 1 выключателя, а выходные его электроды - к входам интегратора 9 и Формирователя 12, Выход интегратора 9 подсоединен к вход 40ному реле 10, выход которого и выход Формирователя 12 подсоединены квходам логического элемента И-НЕ 13,Так как выходное напряжение на выходе датчика Холла 11 имеет Форму,отличную от прямолинейной, для чет 45кой работы схемы применен Формирова,тель 12, преобразующий выходное напряжение датчика Холла в прямоугольный импульс по уровню совместимыйс логическим элементом И-НЕ 13. Выход логического элемента И-НЕ 13годключен к входу выходного реле 11на оптронном тиристоре, коммутирующем цепь исполнительного механизма 6.Блок питания 7 предназначен для 55выработки напряжения на конденсаторе16, необходимого для срабатыванияисполнительного механизма 6, и двух . симметричных относительно общей точки, разнополярных и гальванически не связанных с главными конта ктами напряжений для питания узла контроля величины энергии дуги. Блок 7 питания и преобразователь 8 могут быть подключены через вспомогательные замыкающие контакты 17.Исполнительный механизм 6, например электромагнит соленоидного типа, имеет шток 18, воздействующий на расцеппяющий рычаг 19 механизма ч свободного расцепления, Положение, в которое приходят все узлы механизма и, в частности, его контакты 1, в результате действия исполнительного механизма 6, показано на Фиг. 2. Это положение полностью соответствует положению выключателя "Включено",Конструктивно исполнительный механизм 6 и узеп контроля величины энергии дуги могут быть объединены и выполнены отдельным модулем 20, который может крепиться на крышке 21 пластмассового корпуса выключателя, При этом шток 18 исполнительного механизма 6 через отверстие в корпусе воздействует на расцепляющий рычаг 19, который входит в зацепление с отключающей защелкой 22, одним концом упирающейся на отключающую рейку 23, На последнюю может воздействовать и якорь электромагнитного расцепителя 3.Выключатель имеет дугогасительную камеру 2 ч с деионной решеткой, Дистанционный привод 25 воздействует на рукоятку 5.Исключение ггостоянной гальванической связи между главными контактамии 2 через узел контроля величины энергии дуги может быть обеспечено тем, что указанный узел может быть подключен к главным контактам 1 через вспомогательные замыкающие контакты 17, кинематицецки связанные с главными и настроенные на опережение при замыкании. Устранение этой связи повышает надежность узла кснтроля, который находится под напряжением только при коммутации тока.Устройство работает следующим образом.Во включенном положении контакта элементы узла контроля обесточены, При коротком замыкании поц действием электродинамических сил, после срабатывания электромагнитных расцепи1541687 телей и под действием механизма главные контакты 1 расходятся, и в цепь вводится дуга, ограничивающая ток короткого замыканияНапряжение на дуге используется для питания узла контроля величины энергии дуги, при этом время формирования напряжения для питания логической части узла контроля должно быть минимально возможнымПри появлении дуги на выходе входного реле 10 формируется сигнал, соответствующий логическому "0", а на выходе формирователя 12 - логической "1", оптронный тиристор реле 11 заперт.Поскольку магнитный поток, пронизывэющий датчик Холла 14, прямо пропорционален току короткого замыкания, а ток, протекающий через входные электроды датчика Холла, прямо пропорционален напряжению дуги, то на выходе датчика Холла формируется сигнал, пропорциональный выделяемой в дуге мощности, а на выходе интегра тора 9 - сигнал, пропорциональный энергии дуги на главных контактах Этот сигнал используется для управления исполнительным механизмом 6.Поскольку ток срабатывания электромагнитного расцепителя 3 ниже уровня тока, ограниченного дугой, то за время существования дуги происходит срабатывание механизма свободногорасцепления, но при этом Рукоятка 5выключателя удерживается дистанционным приводом 25 во включенном положении. Если при этом величина энергии дуги выше определенного уровня, за. даваемого порогом срабатывания реле 10, на выходе последнего появится сигнал, соответствующий логической "1" и на исполнительный механизм 6 не будет поступать сигнал с выхода реле 11. Автоматический выключатель, содер" жащий механизм свободного расцепления, дистанционный привод, расположенные в каждом полюсе главные контакты и дугогасительные камеры, меха" низм электродинамического разведения главных контактов, электромагнитный расцепитель и узел контроля энергии дуги отключения, состоящий из блока питания, подключенного к главным контактам, измерительного преобразователя энергии на базе датчика Холла, интегратора, порогового элемента и исполнительного механизма, причем датчик Холла расположен в полюсном пространстве в плоскости, перпендикулярной магнитному полю токоведущей шины, входные электроды датчика Холла через резистор подключены к главным контактам, а выходные " к входу интегратора, выход которого подключен к пороговому элементу, имеющему входное и выходное реле, которое электрически связано с исполнительным механизмом, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения надежности работы при небольших токах короткого замыкания, узел контроля энергии дуги снабжен Формирователем и логическим элементом И-НЕ, причем вход Формирователя подключен к выходу измерительного преобразователя энергии, выход Формирователя и вход- ного реле поРогового элемента соединены с входом логического элемента И-НЕ, выход которого подключен к входу выходного реле, а исполнительный механизм узла контроля энергии 45 При исчезновении дуги на выходе формирователя 12 появляется сигнал, соответствующий логическому "0". Непосредственно сразу за исчезновением дуги на входах элемента И-НЕ возмож ны следующие варианты сигналов:"0" и "1" при срабатывании реле 10;"0" и "0" при несрабатывании ре" ле 10.55В первом случае команда на взвод механизма выключателя не поцается. Этот случай соответствует положению, когда выключатель расположен ближе к источнику энергии, а в токоограничении участвуют как минимум два выключателя.При втором варианте подается команда на взвод выключателя, что соответствует случаю, когда выключатель расположен по условиям селективности вне зоны срабатывания.Таким образом, при выборе порога срабатывания входного реле 10 в соответствии с местом установки выключателя в распределительной сети (головной выключатель должен иметь существенно больший порог срабатывания реле 10) обеспечивается избирательность действия защиты, а следовательно, и надежная работа во всем диапазоне токов короткого замыкания,Формула и 3 о б р е т е н и я1511687 рону зацепления с отключающей защелкой механизма свободного расцепления,дуги установлен с возможностью воздействия на расцепляющий рычаг механизма свободного расцепления в стоСоставитель Н,КосточкоТехред. Л,Сердокова Корректор И,Самборски ем В ж Шандор Тираж й 9 омитета по изобретениям