Автоматический выключатель

Союз СоаетскмкСоцмалмстмчесимкРеспублик ОП ИСАНКЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(54) АВТОМАТИЧЕСКИ 1 ВЫКЛЮЧА то оИзобретение относится к низковольтным электрическим коммутационным аппаратам, а именно к автоматическим выключателям включения и отключениясильноточных электрических цепей,Известны автоматические выключатели в изоляционных корпусах с рычажно-защелочными механизмами, с помощьюкоторых осуществляется включение выключателей, оперативное их отключение(вручную при нормальных условиях вэлектрической цепи), а также автоматическое отключение при срабатываниирасцепителя аварийного режима, реагирующего на возникновение в электрической цепи ненормальных условий 1 1 ,Эти включения имеют сложную конструкцию и большие габариты,Наиболее близким к изобретению потехнической сущности является автоматический выключатель, содержащий изоляционный корпус, контактную систему, имеющую подвижные и неподвижныеконтакты, расцепитель аварийного режима, механизм свободного расцепления, содержащий корпус, расцепляюшийся рычаг, зацепляющийся через защелку с отключающей рейкой, два звенашарнирно соединяющие расцепляющийсярычаг с подвижными контактами, упор,препятствующий перемещению расцепляющегося рычага под действием пружинв положении механизма "отключеноавтоматически", рукоятку для изменения положений механизма, соединеннМюс его пружиной отключения, У этоговыключателя для фиксации выпрямленныхзвеньев в положении механизма "включено" в качестве упора используетсярасцепляющийся рычаг, в который приуказанном положении упирается шарнирносвязанное с ним звено. При автоматическом отключении (при срабатываниирасцепителя .аварийного режима) рычаграсцепляется с защелкой и под действием усилия пружины, передаваемомузвеном. через связывающий их шарнир,поворачивается пока не коснется упра, укрепленного на корпусе механизма специально для остановки рычагав положении "отключено автоматически",В этом положении механизма звено,шарнирно связанное с рычагом, поворачи,ается по часовой стрелке в шарнире относительно рычага подвижные конт,ты размыкаются и упираются в ог,;ничивающие их дальнейшее движениеупоры. иПружины в указанном положении механизма имеют наименьшее натяжение,а звено, шарнирно связанное с рычагом, при приложении некоторого усилия к подвижным контактам в направлении замыкания имеет возможность поворациваться в шарнире до упора в рычаг,не вызывая при этом значительного натяжения пружин,Поэтому при автоматицеском отклю- рочении подвижные контакты, ударившисьоб упоры, под действием сил реакцииотброса почти беспрепятственно движутся в сторону замыкания, проходязначительную часть раствора контак зтов, Лишь после этого натяжение пружин начинает заметно увеличиваться,так как звено, упершись в рычаг,меняет траекторию движения шарнира,к которому прикреплены пружины 2 1, зюОднако при отключении больших токов короткого замыкания, когда силаудара подвижных контактов об упорырезко возрастает, этого натяженияоказывается недостаточно для предотвращения поворотного замыкания контактов, способного привести их ксильному выплавлению или свариванию, что и вынуждает снижать коммутационную способность этого выключателя.Цель изобретения - повышение коммутационной способности выключателя,Поставленная цель достигается тем,что одно из звеньев, шарнирно связан -ное с расцепляющим рычагом, выполнено с выступом в сторону упомянутогоупора, при этом упор установлен свозможностью взаимодействия с упомянутым выступом звена в положенияхмеханизма свободного расцепления 50"отключено автоматически" и "включено",Такое техническое решение обеспечивает при автоматическом отключениивыключателя резкое возрастание натяжения (а следовательно и усилия) пружин механизма с самого начала движения подвижных контактов на замыкание после ихдара об упоры, в связи с чем величина их отброса, не дающего контактирования, становится незначительной, что в итоге и позволяет повысить коммутационную способность выключателя,На фиг, 1 изображен автоматический включатель в положении "включено"в разрезе по среднему полюсу;на фиг, 2 - то же, в положении "отключено автоматически",Выключатель содержит внутри изоляционного корпуса 1 в каждом полюсеглавную электрическую цепь, состоящую из неподвижного контакта 2, оканчивающегося выводом 3 для присоединения к выключателю внешних проводников, подвижного контакта 4, гибкогосоединения 5, токоведущей шины 6,оканчивающейся выводом 7 для присоединения к выключателю внешних проводников, Нажатие на контактах создаетсяпружиной 8,Иеханизм свободного расцепленияразмещен в среднем полюсе выключателяи содержит корпус 9, на котором шарнирно укреплены расцепляющийся рычаг10 на оси 11, защелка 12 на оси 13,рукоятка управления 14 на шарнире 15,контактодержатель 16 на оси 17 и отключающая рейка 18,Дпя ограничения перемещения рычага 10 под действием усилия пружинырастяжения 19 на корпусе 9 укрепленупор 20, С рычагом 10 с помощью шарнира 21 соединено звено 22, а с контактодержателем 16 с помощью шарнира23 соединено звено 24. Эти звенья соединены между собой шарниром 25, связанным пружинами 19 с рукояткой 14,Возле отключающей рейки 18 расположенрасцепитель аварийного режима 26, имеющий шток 27, которым он воздействует на отключающую рейку 18, Ограничение движения подвижных контактов 4с контактодержателями 16 осуществляется упорами 28,Как видно из фиг, 1, звенья 22 и24 выпрямлены, их шарниры 21, 23 и25 расположены на одной линии, Приэтом звено 22 местом, расположеннымвозле шарнира 25, упирается в рычаг10, а другим местом, расположеннымдальше от этого шарнира,соприкасается с упором 20, В полржении "отключено автоматически" (фиг. 2) рычаг10 повернут до соприкосновения супором 20, звено 22 повернуто в шар34 5 9040нире 21 относительно рычага 10 и удалено от места упора в рычаг, но продолжает находиться в соприкосновениис упором 20 . Подвижные контакты 4занимают разомкнутое положение, определяемое соприкосновением контакто.держателей 16 с упорами 28,Принцип действия механизма свободного расцепления предлагаемоговыклочателя во многом сходен с прин Оципом действия механизмов известныхвыключателей, Так, для выключениявручную необходимо рукоятку 14 переместить в сторону расцепителя, чтобыконцы пружин 19, соединенные с рукояткой, оказались справа относительношарнира 21, в этом случае звено 22под действием усилия пружин 19 начнетповорачиваться вокруг шарнира 21 против часовой стрелки, увлекая звено 2021 и связанный с ним контактодержатель 16 среднего полюса,Контактодержатель среднего полюсаи жестко связанные с ним контактодержатели крайних полюсов вместе с подвижными контактами 4 поворачиваютсяпо часовой стрелке вокруг оси 17 и, доходят до упора 28, занимая фиксированное разомкнутое положение, Звенья22 и 24 при этом повернуты в шарнире -З 025 относительно друг друга под некоторым углом, расстояние между шарнирами 21 и 23 уменьшено по сравнениюс положением "включено", Звено 22повернуто в шарнире 21 относительнорычага 10 так, что место соприкосновения с рычагом удалено от него нанекоторое расстояние, Кроме того,это звено удалено и от упора 20, скоторым соприкасалось в полоении"включено".Включение выключателя происходитв обратной последовательности, С помощью рукоятки 14 пружины 19, растягиваясь, переводятся по другую сторону шарнира 21, после чего происходитбыстрый поворот звена 22 в шарнире21 и выпрямление со звеном 24 в шарнире 25. Контакты замыкаются.,Рукоятка 14 остается в крайнем левом по 50ложении, Звено 22 упирается в рычаг10 и упор 20 (фиг, 1),При возникновении в электрическойцепи отклонений от нормального режима(например, при возникновении токакороткого замыкания) срабатывает рас 55цепитель аварийного режима 26, шток27 ударяет по отключающей рейке 18,поворачивая ее. Отключающая рейка 18 освобождает от зацепления защелку12, которая в свою очередь освобождает рычаг 10Под действием усилия пружин 19рычаг 10 поворачивается против часовой стрелки вокруг оси, а вместе сним приходят в движение звенья 22 и24,"изламываясьн в шарнире 25, атакже контактодержатели 16 с подвижными контактами 4, Причем в процессеотключения звено 22 все время нахо-дится в соприкосновении с упором 20,В результате рычаг 10; дойдя до упора20, занимает фиксированное положение;а контактодержатели 16 вместе с подвижными контактами 4, достигнув упоров 28, остаются в разомкнутом положении,Для отключения больших токов короткого замыкания скорость размыкания подвижных контактов резко возрастает, так как кроме усилий пружин 19на них еще действуют большие электродинамические усилия, Контактодержатели 16 с подвижными контактами 4,ударяясь с большой силой об упоры 28,стремятся отброситься от упоров и пойти на замыкание с неподвижными контактами 2, Однако звено 22, будучи заблокированным упором 20, не может повернуться в сторону места соприкосновения с рычагом 10, и исключает темсамым возможность перемещения подвижных контактов в сторону замыкания прислабом натяжении пружин 19, Движениеконтактов при такой блокировке звенасвязано с резким возрастанием противодействующих отбросу усилий пружин 19,Поэтому при отключении даже большихтоков короткого замыкания отброс контактов от упоров будет незначительный,что и требуется для повышения коммутационной способности выключателя,После автоматического отключениядля осуществления операции включениянеобходимо прежде всего взвести механизм .ввести в зацепление рычаг 1 О,защелку 12 и рейку 18 ), что осуществляется перемещением рукоятки 14 всторону расцепителя 26 до отказа.После этого производят включение вы"ключателя в описанном выше порядке,Предлагаемый выключатель позволяетповысить коммутационную способностьавтоматических выключателей без применения специальных защелок, запирающих подвижные контакты в разомкнутомположении при автоматическом отключении, в связи с чем обеспечиваетсяпростота, дешевизна и малогабаритность конструкции,7 9003" 8атоматически", о т л и ч а ю щ и Йс я тем, что, с целью повышения коммутационной способности, одно из звеньев, шарнирно связанное с расцепляюформула изобретения щимся рычагом, выполнено с выступомв сторону упомянутого упора, приАвтоматический выключатель, со- этом упор установлен с возможностьюдержащий изоляционный корпус, контакт- взаимодействия с упомянутым выступомную систему, имеющую подвижные и не- звена в положениях механизма свободподвижные контакты, расцепитель ава ного расцепления "отключено автоматирийного режима, механизм свободного чески" и "включено",расцепления, содержащий корпус, рас- Источники информации,цепляющийся рычаг, защелку, отключаю- принятые во внимание при экспертизещую рейку, рукоятку, пружины, два, 1, Иишустина Л, И, Автоматическиезвена, шарнирно соединяющие расцеп выключатели серии А 3100, И.-Лляющийся рычаг с подвижными контакта нергия", 1965, с, 22 - 2 ч,ми, упор, препятствующий перемещению 2. 1(узнецов Р, С, Аппараты распрерасцепляющегося рычага под действием деления электрической энергии на наусилий пружин в положении механизма пряжение до 1000 В, И "Энергия",свободного расцепления "отключено 20 1970, с, 195 - 201 (прототип),904034 Составитель Г, СвентуховскийРедактор И, Тыкей Техред М.Рейвес Корректор С, Ое одписн омитета СС и открытиид. 4/5 кая н ная, 4 ППП Патент", г, Ужгород, ул ил з 138 33 ВНИИХИ Госуд по дела 113035, Моск