Токоограничивающее устройство для автоматических выключателей

 

Изобретение относится к электротехнике , в частности к автоматическим выключателям с электродинамическими токоограничивающими устройствами. Целью изобретения является снижение материалоемкости и повьшение надежности работы контактов. Подвижные контакты 2 расположены на противоположных концах общего для них контактодержателя 6 с противоположных сторон относительно плоскости, проходящей через продольную ось контактодержателя 6. Продольные оси указанных контактодержателей 6 всех полюсов расположены в одной плоскости и параллельны друг другу. Контактодержатель 6 имеет по длине между точками закрепления подвижных контактов 2 направляющий штифт 8, который входит в пазы 9 изоляционного корпуса 1, ограничивающие возможность перемещения контактодержателя 6 во всех направлениях в плоскости, перпендикулярной плоскости расположения продольных (О СО со 4 05

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (51) 4 Н 01 Н 77/10

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3912968/24-07 (22) 18.06.85 (46) 07.10.87. Бюл. ¹ 37 (71) Всесоюзный научно-исследовательский, проектно-конструкторский и технологический институт низковольтного аппаратостроения (72) В.М. Гайдаенко, А.С. Кобозев и А.M. Панасенко (53) 62 1.316.54(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 537405, кл. Н 01 Н 73/02, 1976.

Авторское свидетельство СССР № 1056302, кл. Н 01 Н 77/10, 1982. (54) ТОКООГРАНИЧИВАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО

ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКИХ ВЫКЛЮЧАТЕЛЕЙ (57) Изобретение относится к электро— технике, в частности к автоматическим выключателям с электродинамическими

1 Ю

Ф токоограничивающими устройствами, Целью изобретения является снижение материалоемкости и повышение надеж"ности работы контактов, Подвижные контакты 2 расположены на противоположных концах общего для них контактодержателя 6 с противоположных сторОн ОтнОсительнО плОСКОсти, прОходя щей через продольную ось контактодержателя 6. Продольные оси указанных контактодержателей 6 всех полюсов расположены в одной плоскости и параллельны друг другу. Контактодержатель 6 имеет по длине между точками закрепления подвижных контактов 2 направляющий штифт 8, который входит в пазы 9 изоляционного корпуса 1, or раничивающие возможность перемещения контактодержателя 6 во всех направлениях в плоскости, перпендикулярной плоскости расположения продольных

134 осей контактодержателя 6 подвижных контактов 2, всех полюсов, но дает возможность вращения контактодержателя 6 относительно линии касания одной или другой пары подвижных 2 и неподвижных 3 контактов в плоскости расположения продольных осей контактодержателей 6. При возникновении тока короткого замыкания между контакто3461 держателями 6 подвижных контактов 2 создаются электродинамические усилия, которые вызывают отброс из подвижных контактов 2, при этом происходит движение контактодержателя 6 и штифта 8 в пазу 9 в каждом полюсе. На разомкнувшемся контакте возникает дуга, которая затем гаснет в дугогасительной камере 5. 1 ил °

Изобретение относится к низковольтным электрическим аппаратам, в частности к электродинамическим токоограничивающим устройствам, включаемым в цепь последовательно с ав — 5 томатическими выключателями (АВ) для повышения их предельной коммутационной способности (ПКС).

Целью изобретения является повы.шение надежности работы контактов и снижение материалоемкости.

На чертеже представлено предлагаемое устройство.

Токоограничивающее устройство имеет изоляционный корпус 1 и в каждом полюсе по два подвижных 2 и неподвижных 3 контакта, дугогасительные рога

4 и дугогасительные камеры 5, контактодержатели 6 подвижных контактов 2 в каждом полюсе, расположенные парал- 2б лельно друг другу, контактные пружины 7, штифты 8, закрепленные в кон-, тактодержателях 6 подвижных 2 контактов и входящие в пазы 9 изоляционного

25 корпуса 1 или стоек, закрепленных в изоляционном корпусе 1.

При отсутствии тока КЗ обе пары (подвижных 2 и неподвижных 33 контактов в каждом полюсе замкнуты и прижимаются друг к другу контактными пружинами 7. Входящие в пазы 9 изоляционного корпуса 1 штифты 8 фиксируют положение контактов во всех направлениях в плоскости их соприкосновения. 35

При возникновении короткого замыкания работа токоограничивающего устройства заключается в следующем.

В зависимости от фазы напряжения, при которой происходит короткое замы- 0 кание, распределение токов по направлению и по величине в полюсах может быть различным. В двух соседних полюсах направления токов могут совпадать а могут быть противоположными. Поэтому контактоцержатели 6 подвижных 2 контактов в этих двух полюсах могут либо притягиваться, либо отталкиваться.

Рассмотрим работу устройства при указанных направлениях токов в полюсах.

Так как токи в левом и среднем полюсах противоположны по направлению, контактодержатели 6 подвижных контактов 2 отталкиваются, в результате чего верхние контакты левого полюса и нижние контакты среднего размыкаются, а появляющаяся при этом дуга по дугогасительным рогам 4 входит в дугогасительную камеру 5. Другие пары контактов в этих полюсах за счет указанных сил взаимодействия контактодержателей и нажатий от контактных пружин 7 прижимаются друг к другу и относительно их линии касания происходит вращение контактодержателя

6 подвижных контактов 2, штифты 8 которых при этом перемещаются в пазах изоляционного корпуса 1.

Рассмотрим, как могут распределяться токи в полюсах по величине„ Это представляет интерес для анализа работы среднего полюса в случае, если направление тока в нем будет противо— положным направлению тока в двух соседних полюсах. При этом имеется ввиду, что длительность протекания тока определяется временем отключения цепи выключателем и составляет не более полупериода тока 50 Гц. В течение

13434 одного полупериода равенство тока в двух крайних полюсах может быть в определенный момент времени, Поэтому равенство сил действующих на контакЭ

5 тодержатель среднего полюса со стороны крайних полюсов, может быть только в определенный момент времени. Что касается импульса сил за время протекания пропускаемого тока, под действием которого собственно и происходит движение контактов, то значение такового для крайних полюсов будет всегда различно. А это значит, что результирующий импульс сил на контак- 15 тодержатель среднего полюса от крайних полюсов всегда направлен v, сторону одного из этих полюсов„

Таким образом, при любых фазах напряжения, при которых возникает короткое замыкание, обеспечивается работа устройства. Причем за счет использования электродинамических усилий между полюсами в полюсах устройства не надо делать петли из токо- 2S ведущих шин, а значит можно снизить материалоемкость устройства, Использование электродинамических усилий между соседними полюсами для разъединения контактов в полюсе значитель- Зо но снижает вероятность возникновения условий сваривания контактов. Как показывают исследования, наибольшая вероятность сваривания будет в том случае, если отброс контактов настолько мал, что расплавленный металл точки контактирования при размыкании контактов не может еще электродинамическими и газодинамическими усилиями быть выброшен из зоны контактов, 4О но в то же время величина пропускаемого тока в момент отброса наибольшая. Достаточно очевидно, что такие условия возникают, когда максимум сил отброса контактов эа счет линий 4> сужения совпадает с максимальным значением основных сил, размыкающих контакты при протекании тока К3. В предлагаемом токоограничивающем устройстве вероятность совпадения максимума сил отброса контактов в полюсе с максимумом сил взаимодействия

61

4 полюсов черезвычайно мала. Поэтому вероятность возникновения условий, благоприятных для сваривания контактов, для предлагаемого устройства меньше, чем у известных токоограничивающих устройств, в которых используются электродинамические силы взаимодействия токоведущих шин в полюсе.

Формула изобретения

Токоограничивающее устройство для автоматических выключателей, содержащее изоляционный корпус, в каждом полюсе контактную и дугогасительную системы, контактодержатели подвижных контактов с пружинами для создания контактных нажатий, причем подвижные контакты расположены на противоположных концах общего для них контактодержателя и с противоположчых сторон относительно плоскости, проходящей через продольную ось контактодержателей и параллельной плоскости касания контактов, о т л и ч а— ю щ е е с я тем, что, с целью снижения материалоемкости и повышения надежности работы контактов, контактодержатели подвижных контактов всех полюсов установлены так, что их продольные оси параллельны друг другу и расположены в одной плоскости, перпендикулярной плоскостям касания контактов, причем контактодержатель подвижных контактов каждого полюса имеет на длине между точками закрепления подвижных контактов направляющий штифт, входящий в пазы, которые выполнены в корпусе, ограничивающие возможность перемещения контактодержателя подвижных контактов во всех направлениях в плоскости, перпендикулярной плоскости расположения подвижных контактов всех полюсов, но обеспечивающие возможность вращения контактодержателя подвижных контактов относительно линии касания одной или другой пары подвижных и неподвижных контактов в плоскости расположения продольных осей контактодержателей подвижных контактов.

ВНИИПИ Заказ 4829/52 Тираж б97 Подписное

Произв.-полигр. пр-тие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4