Магнитоуправляемое коммутационное устройство

 

Изобретение предназначено для использования в цепях контроля, защиты и управления в различных отраслях народного хозяйства. Аппарат содержит герметичный корпус 1 с крышкой 2 и дном 3, выполненные из диамагнитного материала, и электромагнит 4, плотно пристыкованный к ферромагнитным полюсам 5, вмонтированным в дно 3. Внутри корпуса 1 в электропроводящей жидкости б находится полый ферромагнитный поплавок 7. Лоплаеок 7 образует приемную камеру 8, внутри которойkVJОч>& J^ о ч>&фиг.!

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 Н 01 Н 29/18

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4749779/07 (22) 17.10.89 (46) 30.0 1.92. Бюл, М 4 (71) Донецкий политехнический институт (72) А.Д.Баринберг, С.Г.Джура, . В.А.Елиософ, Н.Л.Израилевский, Б.M.Ìèõàéëîâè÷, С.Л, Русов, Ю.М.Старик и Г.В.Шинкаренко (53) 621.318.56(088.8) (56) Чернобровов Н.B. Релейная защита, М

Энергия. 1971. с.137 — 140, 119-123.

Авторское свидетельство СССР

N. 826441, кл. Н 01 Н 29/18.

H 01 H 1/08, 1979. Ы 1709409 A1 (54) МАГНИТОУПРАВЛЯЕМОЕ КОММУТАЦИОННОЕ УСТРОЙСТВО (57) Изобретение предназначено для использования в цепях контроля, защиты и управления в различных отраслях. народного хозяйства. Аппарат содержит герметичный

Kîðïóñ 1 с кры вкой 2 v дном 3 выполненные из диамагнитного материала, и электромагнит 4, плотно пристыкованный к ферромагнитным полюсам 5, вмонтированным в дно 3. Внутри корпуса 1 в электропроводящей жидкости 6 находится полый ферромагнитный поплавок 7. Поплавок 7 образует приемную камеру 8, внутри которой

11 12 2

1709409 к дну 3 прикреплена трубка 9 из диамагнитного материала с калиброванным отверстием в нижней части, причем ось трубки смещена относительно оси корпуса, КоммуИзобретения .относится к электроапраратостроению, а именно к герметизированным магнитоуправляемым коммутационным устройствам, и предназначено для использования в целях контра- 5 ля, защиты и управления, в частности в схемах максимальной токовой защиты и токовой отсечки, Целью изобретения является обеспечение релейной характеристики коммутаци- 10 онного устройства и создание выдержки времени, не зависящей от тока в контролируемой цепи.

Поставленная цель достигается тем, что магнитоуправляемое коммутационное уст- 15 ройство, содержащее корпус с встроенными в его дно полюсными наконечниками, электропроводящую жидкость, расположенную внутри корпуса, ферромагнитный поплавок, погруженный в укаэанную жид- 20 кость, коммутируемые электроды, установленные в приемных камерах устройства и размещенные над свободной поверхностью электропроводящей жидкости, и электромагнит, пристыкованный K полюсным нако- 25 нечникам, снабжено ограничителем хода поплавка, препятствующим полному его. всплытию, в качестве которого использована крышка корпуса. Кроме того, поплавок выполнен полым и в качестве приемной ка- 30 меры содержит центральное продольное сквозное отверстие, внутри которого размещена трубка с отверстием в нижней части, предназначенная для создания выдержки времени. 35

Наличие ограничителя хода поплавка приводит к тому, что на поплавок постоянно действует сила Архимеда. неуравновешенная силой тяжести, Поэтому при подаче сигнала на электромагнит поплавок не 40 притянется до тех пор, пока сила притяжения электромагчита не превысит неуравновешенную часть силы Архимеда, что происходит при токах, превышающих ток срабатывания. Этим достигается релейный эффект, ° 45

На фиг. 1 схематически изображено коммутационное устройство, продольный разрез; на фиг. 2 — зависимость сил, действующИх на поплавок, от величины немагнитного зазора, 50 тируемые электроды 11 и 12 размещены соответственно в приемной камере 8 и трубке

9. 2 з.п, ф-лы, 2 ил.

Магнитоуправляемое коммутационное устройство содержит герметичный диамагнитный корпус 1 с диамагнитными крышкой

2 и дном 3, Электромагнит 4 плотно пристыкован к ферромагнитным полюсным наконечникам 5, вмонтированным в дно 3.

Внутри корпуса 1 имеется электропроводящая жидкость 6, в которой находится ферромагнитный поплавок 7, полному всплытию которого препятствует ограничитель хода, В качестве такого ограничителя в данном случае используется крышка 2. В поплавке 7 выполнено центральное продольное сквозное отверстие 8, являющееся приемной камерой, в котором размещены трубка 9 с калибровым отверстием 10 в нижней части.

Коммутируемые электроды 11 и 12 размещены соответственно в камере 8 и трубке 9, при этом электрод 11 является электродом отсечки, а электрод 12 — электродом выдержки времени, Коммутационное устройство работает следующим образом.

При отсутствии тока в контролируемой цепи поплавок 7. расположенный с зазором д» над полюсными наконечниками 5, неподвижен внутри корпуса 1. При этом на него действует сила Архимеда Fa, превышающая силу тяжести mg на величину A F (точка А на фиг. 2). При появлении тока в контролируемой цепи в электромагниге 4 возникает электромагнитная сила Fg, сгремящаяся притянуть поплавок 7 к полюсным наконечникам 5. При этом зависимость(Г +

rng) = f (д ) является тяговой характеристикой, а Рд (д) — противодействующей. При нарастании F до величины, показано на фиг. 2, поплавок не движется, В точке А противодействующая характеристика уравновешивается тяговой. Дальнейшее увеличение тока, а с ним и электромагнитной силы, приводит к движению поплавка 7 к полюсным наконечникам 5. Очевидно, что по мере движения поплавка 7, т.е. по мере уменьшения немагнитного зазора д, превышение тяговой характеристики над противодействующей будет возрастать в тем большей степени, чем круче характеристика (F>+ ®g). т,е. чем больше угол между тяго вой и и ротиводействующей характеристиками

1709409 для каждого, отдельно взятого значения зазора д, Значит, релейный эффект в большей степени проявляется в области малых зазоров, где крутизна тяговой характеристики больше. С этой целью полюсные наконечники 5 вставлены в диамагнитное дно 3, Ток 1, соответствующий величине F,, показанной на фиг. 2, можно считать током срабатывания реле, При притягивании поплавка 7 к полюсным наконечникам 5 электропроводящая жидкость 6 мгновенно вытесняется в камеру 8, замыкая электрод 11 токовой отсечки, Учитывая, что трубка 9 соединена с камерой

8 посредством калиброванного отверстия

10, ее заполнение будет происходить.под действием гидростатического давления в камере 8 и электрод 12 буде замыкаться с выдержкой времени, так как гидростатическое давление в камере 8 не зависит от величины тока в защищаемой сети, а определяется только количеством электропроводящей жидкости в зазоре между якорем 7 и полюсными наконечниками 5, то время замыкания электрода 12 будет постоянным при любом токе, превышающем ток уставки, т,е. реализуется независимая время-токовая характеристика.

Таким образом, за счет наличия ограничителя хода и устройства выдержки времени, предлагаемое устройство обеспечивает релейность срабатывания с не зависящей от тока выдержкой времени, что позволяет использовать его в схемах максимальной токовой защиты с независимой время-токовой характеристикой вместо комплекта иэ реле тока и реле времени, Кроме того, наличие мгновенно замыкающегося электрода 11 позволяет использовать предлагаемое устройство в схемах токовых отсечек и в схе-. мах, сочетающих токовую отсечку с максимальной токовой защитой, что позволяет успешно заменить более сложные защиты, что расширяет область применения устройства, Герметичность корпуса исключает пыле- и влагопроницаемость и исключает эксплуатационные затраты, так как предлагаемое устройство не требует периодического обслуживания.

Формула изобретения

1. Магнитоуправляемое коммутационное устройство, содержащее корпус, расположенные в нем неподвижные контактные

10 электроды и подвижный контактный электрод, выполненный в виде электропроводной жидкости, поплавок, выполненныи из ферромагнитного материала, и пластину из ферромагнитного материала, размещенную

15 в основании корпуса, причем указанные неподвижные и подвижный контактные электроды образуют между собой замыкающие контактные пары, и источник МДС, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью обеспечения

20 релейной характеристики, оно снабжено ограничителем хода поплавка и второй пластиной, выполненной из ферромагнитного материала, также расположенной в основании корпуса, источник МДС выполнен в ви25 де П-образного сердечника с катушкой управления и жестко соединен с основанием корпуса так, что концы П-образного сердечника прилегают к упомянутым пластинам из ферромагнитного материала. по30 плавок выполнен полым, а неподвижные контактные электроды расположены внутри поплавка, причем ограничитель хода поплавка расположен так, что выталкивающая сила, действующая на поплавок, превышает

35 силу тяжести поплавка.

2. Устройство по и. 1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что в качестве ограничителя хода использована крышка корпуса.

3. Устройство по пп. 1 и 2, о т л и ч а ю40 щ е е с я тем, что, с целью создания выдержки времени, оно снабжено трубкой с отверстием, выполненным в нижней части трубки, причем указанная трубка установлена внутри поплавка, а продольная ось труб45 ки смещена относительно продольной оси устройства, 1709409

Фиг.2

Составитель А.Баринберг

Техред M.Moðãåè Tàë Корректор Э Лончакова

Редактор Э.Слиган

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

Заказ 431 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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