Автоматический выключатель

аь В ЪВт0 П И:С-.-А:Й:ИЗОБРЕТЕНИЯ 277915 Союз Советских Социалистических РеспубликК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Зависимое от авт, свидетельстваЗаявлено 19,11.1965 ( 943836,24-7)с присоединением заявкиПриоритетОпубликовано 05 Х 11,1970. Бюллетень25Дата опубликования описания 11.Х 1.1970 Кл. 21 с, 68/50 Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР(088.8) Авторыизобретения Г, ф. Мицкевич, В. Я, Гущин, Ю. Н. Воронцов и В. А. Богуславский Заявитель Научно-исследовательский электротехнический институт АВТОМАТИЧЕСКИЙ ВЫКЛЮЧАТЕЛЬ Известны селективные автоматические выключатели с электродинамическим устройством с 1.)-об,разной шиной.Предложенное устройство отличается от известных тем, что, с целью учиверсальности, ось вращения малоподвижных контактов равноудалена от параллельных сторон 3-образной шины, а вывод под зажим главной цепи расположен параллельно этим сторонам и симметрично относительно них,1)-образная шина прикреплена к основанию частью, конец которой соединен с малоподвижным контактом. Часть этой шины, прикрепленная к основанию выключателя, заканчивается выводом под зажим,Малоподвижные контакты выполнены 1)-образными; одна часть их помещена внутри 1.)-образной шины, а другая, служащая одновременно дугогасительным рогом, находится с внешней стороны шины и расположена параллельно ей. Малоподвижные контакты разделены на несколько самостоятельных контактов и механически связаны между собой. На боковых сторонах рогов малоподвижных контактов выполнены выступы, находящиеся ниже, рабочей поверхности рогов,На фиг. 1 схематически показан оощий вид предлагаемого выключателя; на фиг. 2 изображена во включенном положении контактная система в селективном исполнении; на фиг. 3 - то же, в токоограничивающем, быстродействующем исполнении; на фиг. 4 показан чуть тока в контактной системе при селективном исполнении;,на фиг. 5 и 6 - то же, при быстродействующем токоограничивающем исполнении.Изоляционная оболочка выключателя(фиг. 1) состоит из пластмассового основания 1 и пластмассовой крышки 2. На основании 10 1 смонтированы:а) механизм выключателя 3, имеющий дляручного управления ручку 4, с которым связаны подвижно контакты б, расположенные в каждом полюсе выключателя, перемещающие ся при срабатывании механизма вокруг оси б;б) узлы неподвижных контактов 7, каждыйиз которых выполнен в виде двойной электро- динамической петли с двумя малоподвижнымн контактами и расположен также в каж дом полюсе выключателя, Узел неподвижного контакта с одной стороны оканчивается выводом под зажим для присоединения внешних проводов главной цепи, Подробно этот узел показан и описан при рассмотрении кон тактного устройства (фиг. 2 и 3);в) дугогасительное устройство 8, располагаемое в каждом полюсе выключателя;г) расцепитель максимального тока 9, вызывающий срабатывание выключателя при 30 возникновении ненормальных режимов в за 277915щищаемой выключателем цепи. Расцепитель, как и узел неподвижных контактов, имеет выводы под зажимы для присоединения внешних проводов главной цепи.На одном конце неподвижной 1.)-образной шины 10 выключателя в селективном исполнении находится вывод под зажим для внешних проводов, на другом укреплена стойка 11, сквозь которую проходит токоведущая ось 12, На этой оси шарнирно укреплены два малоподвижных 1 -образных контакта 13 и 14, электрически связанных со стойкой 11, а следовательно, и с шиной 10. Одна параллельная часть контактов помещена внутри изогнутой части шины 10; другая их часть, служащая одновременно дугогасительным рогом, расположена с внешней стороны шины 10, параллельно ей, Электрический контакт между стойкой П и малоподвижными контактами 13 и 14 осуществляется одновременно двумя способами:через боковые поверхности контактов 13 и 14 и стойки 11 (контактное нажатие при этом осуществляется пружиной 15 на токоведущей оси 12);через поверхность токоведущей оси 12 и поверхности внутри отверстий контактов 13 и 14 и стойки 11 (в этом случае контактное нажатие осуществляется пружинами 1 б). Нажатие на коммутирующих контактах осуществляется пружинами 17. Подвижный контакт 5 приводится во вращение вокруг оси б при срабатывании механизма выключателя как при ручном оперировании, так и при воздействии на механизм элементов защиты (например, расцепителя максимального тока). Во включенном положении подвижный контакт 5 удерживается звеньями механизма 3, которые на фиг. 1, 2 и 3 не показаны,Размер б (фиг. 2) показывает величину контактного провала.Размеры А и В, а также а и в соответственно,равны между собой,Детали контактной системы (фиг. 3) в выключателе быстродействующего токоограничивающего исполнения, обозначенные позициями 5, б, 10 - 17, те же, что и на фиг. 2. Их функ. ции также полностью сохраняются, Шина 10 перевернута на 180, Однако расположение токоведущей оси 12 и вывода шины 10 не изменилось вследствие равенства размеров А и В, а также а и в. Размер б показывает величину контактного провала. Контур тока в контактной системе, показанной на фиг. 4, образует двойную электродинамическую петлю. Электродинамические силы, обусловленные взаимодействием токов в малоподвижных контактах 13 и 14 с токами в параллельных участках шины 10, прижимают малоподвижные контакты к подвижному, что и необходимо для селектпвного выключателя в период выдержки времени при коротком замыкании. По истечении выдержки времени механизм вы лючателя поворачивает подвижный контакт 5 вокруг оси б, и электрическая цепь разрывается,Контур тока в контактной системе на фиг. 5также образует двойную электродинамиче скую петлю. Электродинамические силы, обусловленные взаимодействием токов в малоподвижных контактах 13 и 14 с токами в параллельных участках шины 10, действуют в направлении отброса малоподвижных контактов: 10 при достижении током определенной величины, когда электродинамические силы, действующие на малоподвижные контакты 13 и 14, превзойдут противодействующие усилия контактных пружин 17, малоподвижные кон такты будут отброшены от подвижного. Возникшая в результате отброса электрическая дуга ограничивает нарастание тока короткого замьпсания. Пока дуга не исчезнет, малоподвижные контакты удерживаются электроди намическими силами в отведенном от неподвижного контакта положении, Этого времени оказывается достаточно, чтобы механизм выключателя, который также срабатывает при этом, успел отвести подвижный контакт 5, по вернув его вокруг оси б. Электрическая цепьнадежно размыкается, а малоподвижные контакты занимают положение, соответствующее отключенному выключателю.Как указывалось, в контактной системе 30 предлагаемого выклю дателя применены 13-образные малоподвижные контакты, одна параллельная часть которых помещена внутри изогнутой части шины 10, а другая, служащая одновременно дугогасительным рогом, нахо дится с внешней стороны шины 10 и расположена параллельно эгой стороне, Такая конструкция приводит к тому, что при возникновении электрической дуги контур тока в контактной системе вьпслючателя образует трой ную электродинамическую петлю. Путь токав быстродействующем токоограничивающем выключателс. показан на фиг, 6, Такое исполнение ускоряет отброс малоподвижных контактов 13 и 14 при токоограничивающем 45 исполнении. При селективном исполнении усиливается компенсирующее действие, если по какой-либо причине (например, при ударе подвижного контакта 5 о малоподвижные 13 и 14 в момент замыкания) произойдет кратко временное размыкание контактов.В контактной системе предлагаемого выключателя (фиг. 2 и 3) малоподвижный контакт разделен на два контакта 13 и 14. Такое разделение уменьшает электродинамический от брос контактов при селективном исполнениивыключателя за счет увеличения числа контактных точек. При быстродсйствующем токо- ограничивающем исполнении выключателя раздвоение малоподвижного контакта стаби лизирует величину тока срабатывания контактной системы. При токоограничивающем исполнении контактной системы на малоподвижные контакты действует сумма двух сил - стабильной силы электродинамического кон тура и нестабильной силы отброса в контакт5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 5йых точках. Раздвоение малоподвижных контактов уменьшает нестабильную составляющую сумму сил и, как следствие, разброс величины тока срабатывания всего контура, Кроме того, раздвоение контактов приводит к лучшему центрирован лю электрической дуги, опорная точка которой стремится двигаться по щели, разделяющей рога малоподвижных контактов, а также улучшает условия тепло- отдачи при длительнол протекании тока.Для сокращения пеодновременности отбрасывания двух малоподвижных контактов и недопущения звонкого режима работы в предлагаемой контактной системе предусмотрен валик 18, проходящий сквозь отверстия в обоих малоподвижных контактах, диаметр которого меньше диаметра этих отверстий. Такая конструкция допускает незначительное перемещение одного малоподвижного контакта относительно другого, д статочное для их самоустановки при соприкосновении с подвижным контактом 6.Когда хотя бы один малоподвижный контакт начинает двигаться в сторону размыкания, если контактная система срабатывает в качестве токоограничителя, он, немного сдвинувшись с места, с помощью валика 18 увлекает за собой второй контакт, после чего оба они движутся синхронно. Синхронное движение сохраняется как при размыкании, так и при возвращении в исходное положение.По мере движения дуги по рогам малоподвижных контактов 13 и 14 в них (рогах) начинают протекать электрические токи одного направления. Возникающие при этом электродинамические силы стремятся сблизить рога. Соприкосновение рогов в области их окончания может привести к их взаимному свариванию из-за оплавления дугой. Это соприкосновение предотвращается выступами 19 на малоподвижных контактах. Выступы расположены ниже уровня поверхности рогов, по которой движегся опорная точка дуги.При селективном исполнении выключателя возникающие при коротком замыкании электродинамические силы достигают значительных величин, Они бывают настолько велики, что могут сдвигать подвижный контакт в сторону своего давления за счет выбора люфтов и упругих деформаций деталей механизма. Если при этом малоподвижные контакты выберут всю величину контактного провала и дойдут до упорной изоляционной пластинки 20, расположенной внутри Б-образной шины, контактное нажатие недостигнетрасчетной величины, и может произойти отброс контактов. Увеличение же контактного провала ограничено тем, что при больших провалах пружины механизма не смогут включить выключатель. В описываемой конструкции предла. гается искусственное увеличение контактного провала до таких, размеров, что и при мак. симальном сдвиге подвижного контакта мало. йодвижные контакты не коснутся Г 1-образной шины,На одном конце детали 21 (фиг. 2) находится головка, на другом навинчена гайка 22,которая вместе с этой деталью может совершать поступательное движезие в шестигранном углублении втулки 23, ввинченной в специальную колодку 24 в основании выключателя, Завинчивая втулку 23 в колодку 24, можно изменять контактный провал б, который выбирают меньшим размера б. При коротком замыкании малоподвижные контакты могут выорать весь провал б, но и после этого они могут двигаться вверх до полного выбирания зазора б, отходя при этом от головки детали 21. Г 1 ри включении же выключателя механизму приходится преодолевать усилия пружин 17 лишь на пути б. Деталь 21, гайка 22, пружина 17 и втулка 23 представляют собой самостоятельный узел, который можно вывинтить из выключателя; усилие контактного нажатия можно регулировать вне выключателя поворотом детали 21 и гайки 22.Пружины 16 при селективном исполнении выключателя не только облегчают работу токоведущего шарнира, но и удерживают контакты 13 и 14 прижатыми к детали 21 в отключенном положении выключателя. Момент пружин 16 относительно токоведущей оси 12 должен быть значительно меньшим момента пружин 17. Предмет изобретения1. Автоматический выключатель, состоящий из основания, крышки, механизма, дугогасительного устройства, расцепителя максималького тока и контактного устройства, включающего в себя подвижный контакт, пружины контактного нажатия, неподвижную 1.1-образную шину с токоведущими шарниром и малоподвижным контактом, образующих двойную электродинамическую петлю, отличающийся тем, что, с целью универсальности устройства, ось вращения малоподвижных контактов равноудалена от параллельных сторон Б-образной шины, а вывод под зажим главной цепи, расположен параллельно этим сторонам и симметрично относительно них.2. Выключатель по п. 1, отличающийся тем, что, с целью обеспечения компенсации отброса контактов при токах короткого замыкания, Б-образная шина прикреплена к основанию частью, конец которой соединен с малоподвижным контактом.3. Выключатель по п, 1, отличающийся тем, что, с целью обеспечения мгновенного размыкания контактов при токах короткого замыкания и ограничения их, 0-образная шина прикреплена к основанию выключателя ча. стью, заканчивающейся выводом под зажим,4, Выключатель по пп. 1 - 3, отличающийся тем, что, с целью увеличения электродина. мических усилий, воздействующих на мало. подвижные контакты, указанные контакты вы полнены Ь-образнымн, причем одна часть контактов помещена внутри Г 1-образной ши.277 НбР 7 Гд г Вид фог Фиг ны, а другая, - служащая одновременно дугогасительным рогом, находится с внешней стороны шины и расположена параллельно ей,5. Выключатель по пп. 1 - 4, отличающийся тем, что, с целью стабилизации величины тока срабатывания и уменьшения электродинамического отброса, малоподвижный контакт разделен на два или несколько самостоятельных контактов,б. Выключатель по пп. 1 - 5, отличающийся тем, что, с целью синхронизации движения малоподвижных контактов, они механически связаны со степенью свободы, обеспечивающей их самоустановку.5 7. Выключатель по пп. 1 - б, отличающийся тем, что, с целью усранения возможности прнваривания рогов малоподвижных контактов друг к другу при их сближении, на боко.вых сторонах указанных рогов выполнены 1 о выступь 1, находящиеся ниже рабочей поверхности роговпография апунова каз 3223/3НИИПИ Комитет Тираж 480 Подписпоео делам изобретений. и открытий при Совете Министров СССР Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5