Автоматический выключатель

(51) ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКО ВИДЕТЕЛ ЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР(71) Ставропольское специальное конструкторско-технологическое бюро низковольтной аппаратуры Научно-производственногообъединения "В НИИэлектроаппарат" .(56) Авторское свидетельство СССРМ 195524, кл. Н 01 Н 9/36, 1964,Патент ФРГМ 2410049, кл. Н 01 Н 9/34, 1976,(57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в автоматических выключателях переменного и постоянного тока, предназначенных для защиты потребителей электрической энергии от токов короткого замыкания и перегрузки, Цель изобретения - повышение эффективности дугогашения и предельной коммутационной способности выключателя. Выключатель снабжен двумя О-обрэзными скобами 11 из электропроводного немагнитного материала, расположенными перед дугогасительной камерой по разные стороны подвижного контактодержателя 7, Верхние плечи 14 скоб электрически соединены между собой, а нижние плечи 16 присоединены с помощью гибких соединений 15 к подвижному контактодержателю 7 так, что направление тока в нижнем плече каждой О-образной скобы противоположно направлению тока в образующейся при размыкании контактов дуге. 4 ил.Изобретение относится к электроаппаратостроению, в частности к автоматическим выключателям переменного и постоянного тока, предназначенным для защиты потребителей электрической энергии и электрических сетей оттоков короткого замыкания и перегрузки,Известны автоматические выключатели с повышенной эффективностью дугогашения, содержащие корпус и крышку из изоляционного материала, расцепитель максимального тока, подвижный и неподвижный контакты и дугогасительную камеру со стальными деионными пластинами, в которую введены по ее средней линии ферромагнитные пластины полюсов.Однако такие дугогасительные камеры имеют сложную конструкцию и вводится дополнительное изолирование ферромагнитных пластин.Известно, что чем меньше промежуток времени вхождения дуги в камеру, тем больше эффективность ее гашения, так как ток не успевает нарасти до максимальной величины и энергия дуги невелика. Электрическая дуга, если она попадает на стальную деионную пластину камеры, стремится к центру пластины, потому что в этой точке пластины будет наиболее высокая магнитная проницаемость.Время вхождения электрической дуги, возникающей между подвижными и неподвижным контактами, в дугогасительную камеру будет разным в зависимости от расположения электрической дуги по отношению к пластинам дугогасительной камеры и от направления силы, способствующей вхождению,Наиболее близким по технической сущности к изобретению является автоматический выключатель с дугогасительным устройством, делящим электрическую дугу на короткие части после ее вхождения в дугогасительную камеру, в которой благодаря потерям энергии на стальных пластинах происходит гашение электрической дуги,У прототипа дугогасительное устройство имеет оболочки с отверстиями, выделяющие газы под действием электрической дуги и окружающие набор деионных пластин с четырех сторон. Недостатком таких устройств является необходимость применения специальных дугостойких материалов, выделяющих газы,Цель изобретения - повышение эффективности дугогашения и предельной коммутационной способности выключателя за счет уменьшения времени вхождения дуги в дугогасительную камеру, использования воздействия дополнительных электродина 40 45 50 и деталей предлагаемого выключателя, вид 55 5 10 15 20 25 30 35 мических сил. на электрическую дугу и ограничения нарастания тока короткого замыкания,Поставленная цель достигается тем, что выключатель снабжен двумя 0-образными скобами из электропроводного немагнитного материала, которые закреплены в корпусе и расположены по разные стороны подвижного контактодержателя перед дугогасительной камерой. Плечи каждой скобы лежат в плоскости, параллельной плоскости вращения подвижного контактодержателя. При этом верхние плечи скоб электрически соединены между собой, а нижние плечи скоб прилегают к дугогасительной камере и присоединены с помощью гибких соединений к подвижному контактодержателю так, что направление тока в нижних плечах О-образных скоб противоположно направлению тока в образующейся при размыкании контактов дуге, что и обеспечивает дополнительным электродинамическим усилием отталкивание электрической дуги от нижних плеч О-образных скоб., сокращение времени ее вхождения в дугогасительную камеру, повышение эффективности дугогашения и предельной коммутационной способности выключателя,Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что предлагаемый автоматический выключатель отличается наличием перед дугогасительной камерой по разные стороны подвижного контактодержателя двух 0-образных скоб из электропроводного немагнитного материала с верхними, соединенными между собой плечами и нижними плечами, электрически соединенными с подвижным контактодержателем, прилегающими к дугогасительной камере,направление тока в которых при коммутировании противоположно направлению тока в электрической дуге.На фиг.1 изображен предлагаемый автоматический выключатель в положении "Отключено", разрез; на фиг.2 - то же, вид сверху; на фиг.3 - схема прохождения тока при наличии электрической дуги в процессе отключения выключателем электрической цепи; на фиг.4 - схема расположения узлов со стороны верхних плеч О-образных скоб.Автоматический выключатель содержит корпус 1 и крышку 2 из изоляционного материала, расцепитель 3 максимального тока, взаимодействующий с фиксатором 4 механизма 5 свободного расцепления, контактную систему: неподвижный 6 и подвижный 7 контактодержатели, на которых закреплены соответственно неподвижный контакт 8 и подвижный 9, вращающийся со510 15 20 25 30 35 40 45 50 55 вместно с контактодержателем 7 вокруг неподвижной оси 10, расположенной в механизме 5 свободного расцепления, две О-образные скобы 11 из электропроводного немагнитного материала, неподвижно закрепленные в корпусе 1 выключателя с помощью выступов 12, расположенные по разные стороны подвижного контактодержателя 7 перед дугогасительной камерой 13 и имеющие верхние электрически соединенные между собой плечи 14 и нижние, присоединенные с помощью гибких соединений 15 к подвижному контактодержателю 7, плечи 16, прилегающие к дугогасительной камере 13, стальные деионные пластины 17 которой перпендикулярны им, выводные зажимы 18 и 19 (фиг,1 и 2).Верхние плечи 14 обеих О-образных скоб 11 как вариант могут быть расположены параллельно нижним плечам 16, следовательно, перпендикулярно к стальным деионным пластинам 17 дугогасительной камеры 13.Выключатель работает следующим образом,При возникновении тока короткого замыкания срабатывает расцепитель 3 максимального тока и, достигнув фиксатора 4, приводит в действие механизм 5 свободного расцепления, который разводит подвижный контактодержатель 7 от неподвижного контактодержателя 6, контакты выключателя (подвижный 8 и подвижный 9) размыкаются и между ними появляется электрическая дуга А(фиг.3, показана стрелкой), Ток которого замыкания при этом проходит следующий путь:от выводного зажима 18 неподвижного контактодержателя 6 к неподвижному контакту 8, далее по электрической дуге А к подвижному контакту 9, затем по подвижному контактодержателю 7, через гибкие соединения 15, по нижним прилегающим к дугогасительной камере 13 плечам 16 О-образных скоб 11, по верхним плечам 14 этих скоб, расцепителю 3 к выводному зажиму 19 выключателя. Направлению тока короткого замыкания, идущего по О-образным скобам 11, а именно по их нижним плечам 16, прилегающим к дугогасительной камере 13, и в электрической дуге А противоположны друг другу, поэтому при взаимодействии электромагнитного поля, возникающего вокруг нижних плеч, с электромагнитным полем электрической дуги А последняя будет убыстренно перемещаться, эффективно охлаждаясь в воздухе, в сторону дугогасительной камеры 13 и без задержки войдет в стальные деионные пластины 17,Благодаря убыстренному движению электрической дуги за счет дополнительных электродинамических сил отталкивания от нижних плеч О-образных скоб резко уменьшается время вхождения электрической дуги в дугогасительную камеру и, следовательно, сокращается время горения дуги, что позволяет повысить предельную коммутационную способность выключателя.Снабжение выключателя двумя О-образными токоведущими немагнитными скобами по разные стороны подвижного контактодержателя перед дугогасительной камерой, верхние плечи которых электрически соединены между собой, а в нижних плечах, прилегающих к дугогасительной камере и соединенных с подвижным контактодержателем, ток при отключении имеет направление, противоположное току в электрической дуге, повышает скорость движения электрической дуги в дугогасительную камеру.Использование изобретения позволит снизить время вхождения дуги в дугогасительную камеру до 2-3 мс и при неизменных габаритах выключателя повысить предельную коммутационную способность,Формула изобретения Автоматический выключатель, содержащий корпус с крышкой из изоляционного материала, расцепитель максимального тока, взаимодействующий с фиксатором механизма свободного расцепления, неподвижный контактодержатель с контактом, подвижный контактодержатель с контактом, закрепленный на неподвижной оси механизма свободного расцепления с возможностью вращения, и дугогасительную камеру со стальными деионными пластинами, отл и ч а ю щи й с я тем, что, с целью повышения эффективности дугогашения и предельной коммутационной способности выключателя, он снабжен двумя О-образными скобами из электропрОводного немагнитного материала, которые закреплены в корпусе и расположены по разные стороны подвижного контактодержателя перед дугогасительной камерой, плечи каждой скобы лежат в плоскости, параллельной плоскости вращения подвижного контактодержателя, при этом верхние плечи скоб электрически соединены между собой, а нижние плечи скоб прилегают к дугогасительной камере и присоединены с помощью гибких соединений к подвижному контактодержателю так, что направление тока в нижнем плече каждой О-образной скобы противоположно направлению тока в образующейся при размыкании контактов дуге.1720103 Составитель П.КривенкТехред М. Моргентал едактор нду ктор М,Демчи оизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Уж, ул. Гагарина, 101 р,ф аказ 774 Тираж ВНИИПИ Государственного комитета по 113035, Москва, ЖПодписное бретениям и открытиям при ГКНТ Саушская наб., 4/5