Быстродействующий автоматический выключатель

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для защиты силовых цепей переменного и постоянного токов в полупроводниковых преобразователях от внешних и внутренних коротких замыканий. Цель изобретения - повышение быстродействия аварийного отключения выключателя за счет снижения массы подвижных частей. Выключатель содержит электромагнитный привод и индукционно-динамический привод, расположенные аксиально. Диск индукционно-динамического привода выполняет функции подвижного мостикового контакта 2 и посажен на шток 5, связанный с якорем 4 электромагнитного привода, с возможностью скольжения по штоку. Пружины 6 и 7 расположены с обеих сторон контакта 2, причем их усилия направлены встречно. Выключатель имеет амортизатор-замедлитель 10, связанный механически со штоком 5. 1 з.п. ф-лы, 5 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ.

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (g1) 4 Н О1 Н 77/10

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

fl0 ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21 ) 4097668/24-07 (22). 05.08.86 (46) 15.09.89.Бюл.Р 34 (71) Всесоюзный научно-исследовательский, проектно-конструкторский и технологический институт силовых полупроводниковых устройств (72) В.П.Котляр и В.Я .Колесник (53) 621.316.54 (088.8) (56) Заявка Франции Р 2454174, кл. Н 01 Н 71/30, 1980. (54) БЫСТРОДЕЙСТВУЮЩИЙ АВТОМАТИЧЕСКИЙ ВЫКЛ10т1АТЕЛЬ (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для защиты силовых цепей переменного и постоянного токов в полупроводниковых преобразователях от внешних

2 и внутренних коротких замыканий. Цель изобретения — повышение быстродействия аварийного отключения выключателя за счет снижения массы подвижных частей. Выключатель содержит электромагнитный привод и индукционно-динамический привод, расположенные аксиально. Диск индукционно-динамического привода выполняет функции подвижного мостикового контакта 2 и посажен на шток 5, связанный с якорем

4 электромагнитного привода, с возможностью скольжения по штоку.Пружины 6 и 7 расположены с обеих сторон контакта 2, причем их усилия направлены встречно, Выключатель имеет амортизатор-замедлитель 10, связанный механически со штоком 5. 1 з.п; ф-лы, 5 ил.

3 1508294

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в цепях постоянного и переменного токов в качестве быстродействующего аппарата при защите электрических це" пей в аварийных режимах.

Цель изобретения — повышение быстродействия аварийного отключения выключателя за счет снижения массы под- 10 вижных частей, а также повышение надежности аварийного отключения.

На фиг.l схематично показан выклюФ чатель; на фиг.2 - 4 — то же, варианты; на фиг. 5 — узел соединения амортизатора-эамедлителя со штоком выключателя.

Выключатель содержит основание,на котором смонтирована контактная система, состоящая из двух неподвижных контактов 1, симметрично расположенных относительно геометрической оси выключателя, и подвижного мостикового контакта 2. Электромагнитный привод оперативного включения и отключе- " ния состоит из катушки 3, якоря 4, штока 5, пружины 6 контактного нажатия 6 и пружины 7 механизма отключения. Привод аварийного отключения состоит из катушки 8 и диска, кото- 30 рый является подвижным мостиковым контактом 2, и представляет собой индукционно-динамический привод.Выключатель содержит также дугогасительные камеры 9, расположенные у каждого контактного разрыва, и блоки питания и управления приводами (не показаны), Пружины 6 и 7 расположены на штоке 5 аксиально так, что одновре- 40 менно воздействуют на диск-контакт 2, причем усилия пружин направлены встречно.

Выключатель снабжен амортизаторомзамедлителем 10, шток 11 которого 45 имеет штифт 12, входящий в паз 13, выполненный в штоке 5, Длина паза 13 в штоке 5 обеспечивает продольное перемещение подвижной системы выключателя относительно штока. 11 амортизатора-замедлителя на расстояние S, равное необходимому первоначальному раствору контактов„

Выключатель работает следующим образом. 5S

Для оперативного отключения снимают питание катушек 3, Пружина 7, находящаяся в сжатом состоянии,воз— действует на подвижный контакт 2 и отводит его от контактов 1. Одновременно с этим происходит перемещение штока 11 амортизатора-замедлителя 10.

111ток 11, двигаясь вверх, перемещает поршень, сжимающий рабочую жидкость.

При повышении давления в полосt ти корпуса над поршнем жидкость перетекает в полость под поршень через дросселирующие отверстия и отверстие перепускного клапана и не препятствует перемещению всей подвижной системы выключателя.

При достижении поршнем такого положения, когда в полостях над ним и под ним давление станет равным, отверстие клапана запирается.

При включении выключателя подается ток от источника питания блока управления на катушку 3, якорь 4 и соединенный с ним шток 5 притягивается и через пружину 6 прижимает подвижный диск-контакт ? к неподвижным контактам 1. Одновременно с подвижным контактом 2 перемещается вниз связанный с ним шток ll амортизаторазамедлителя 10. При движении штока

11 вниз перемещается поршень. При этом в полости под поршнем амортизатора-замедлителя 10 повышается давление рабочей жидкости, которая перетекает через дросселирующие отверстия в полость над поршнем и этим уменьшает скорость перемещения подвижного контакта 2 навстречу неподвижным контактам 1, смягчая скпу их соударения при замыкании, благодаря чему уменьшается коммутационный износ контактов,.снижается усилие отскока подвижного контакта 2.

При аварийном отключении выключателем потребителя в условиях короткого замыкания со стороны нагрузки или при токах перегрузки на катушку 8 индукционно-динамического привода подается мощный импульс тока от накопителя энергии. При прохождении тока по катушке 8 образуется мощный импульс наведенного электромагнитного поля, взаимодействующего с подвижным диском-контактом 2. В диске индуктируется ЭДС, которая создает ток,направленный навстречу току катушки 8.

Между этими противоположно направленными токами возникает импульсная сила, которая отбрасывает подвижный диск-контакт 2 от неподвижных контактов 1, разрывая при этом силовую

5 1 50829 электрическую цепь. Электрическая дуга, образующаяся при разрыве цепи, выбрасывается электромагнитным полем в дугогасительные камеры 9 и,,локали- зуясь в них, гаснет, Подвижный контакт при движении от неподвижных кон- тактов перемещает шток 11 амортизатора-замедлителя !О в верхнее положение, при этом пружина 6 сжимается и 10 передает усилие перемещения на шток

5 и якорь 4, благодаря чему якорь 4, преодолевая усилие удерживающего его электромагнита катушки 3, отрывается, от последнего. При движении вверх 15 подвижный контакт 2 перемещает вверх шток 1 1 и соединенный с ним поршень.

При давлении поршня на жидкость в полости над ним возрастает давление, рабочая жидкость перетекает в полость 20 под поршнем. При достижении поршнем верхнего положения происходит выравнивание давления в верхней и нижней полостях амортизатора-замедлителя 1О.

Учитывая то обстоятельство,что ава- 2S рийное отключение происходит за время до 1 мс, питание катушки 3 электро,магнита включения не успевает отключиться, оно отключается после подачи отключающего импульса на катушку 30

3, после разрыва силовой электрической цепи электромагнитное поле продолжает удерживать якорь 4. Но якорь

4 связан системой (штоком 5, .пружиной б,подвижным контактом 2 и штоком

11) с поршнем амортизатора-замедли.теля 10 и не может после отрыва.мгновенно вернуться в исходное нижнее притянутое состояние, т.к, действует дросселирующее торможение поршня. 40

При перемещении поршня вниз в полости под ним повышается давление рабочей жидкости, и она под давлением начинает протекать через малые дросселирующие отверстия, значительно за- 45 медляя скорость движения поршня и всей. подвижной системы, препятствуя притяжению .якоря 4 электромагнитом.

В процессе задержки возвращения якоря 4 вниз поршнем наведенное в элект- 50 ромагните магнитное поле катушки 3

4 6 рассеивается и сила притяжения якоря

4 затухает, При этом важно,чтобы время торможения поршня замедлителя

10 i было несколько больше или равно времени затухания магнитного поля т.к. должно соблюдаться соотнол шение ь » c

3а счет того, что диск индукционно-динамического привода совмещен с мостиковым контактом и посажен на шток 5 с возможностью скольжения по нему, повышается быстродействие выключателя при аварийном отключении.

Формула изобретения

1. Быстродействующий автоматический выключатель, содержащий.неподвижные контакты, подвижный мостиковый контакт,,связанный через шток с электромагнитным приводом оперативного включения и отключения и индукционно-динамическим приводом аварийного отключения, расположенными аксиально, пружину контактного нажатия и пружину механизма отключения,расположенные аксиально, дугогасительные камеры и блоки питания и управления приводами, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью повьппения быстродействия аварийного отключения выключателя за счет снижения массы подвижных частей, диск индук" ционно-динамического привода служит подвижным мостиковым контактом и установлен на штоке с возможноСтью скольжения, пружина контактного нажатия расположена на штоке над диском, а пружина механизма отключения рас-. положена под диском, причем усилия упомянутых пружин направлены встречно.

2. Выключатель по п.1, отличающийся тем, что, с целью повьппения надежности аварийного отключения, он снабжен амортизаторомзамедлителем, шток которого снабжен штифтом, в штоке выключателя выполнен продольный паз, в котором размещен штифт штока амортизатора-замедлителя.

1508294

@иа2

ФиаЮ

Составитель Н,Косточко

Техред А. Кравчук Корректор Т. Колб

Редактор М.Циткина

Заказ 5547/54 Тираж 696 Нодрнсное

ВБИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035 ° Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101