Автоматический выключатель

 

Союз Соаетскмк

Соцмалмстмчесимк республик

ОП ИСАНКЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (и> 904034 (6l ) Дополнительное к авт. свил-ву—

l (22) Заявлено 090680 (21) 2936968/24-07 (5l ) М. Кл. с присоелинением заявки №вЂ”

Н 01 H 73/02 тоеударстеснный ком нтет (23) П риоритет— оо делам нзабретеннй н открытнй

Опубликовано 070282. Бюллетень № 5, Дата опубликования описания 070282 (53) УЛ К 621. 316..537 (088,8 ) В, Я. Гущин, А. С. Кобозев, Н, M. Кузнецов и И. Н. На айво а н (72) Авторы изобретения д д ду н дт; ° В

Всесоюзный научно-исследователвский и уйоедсйбттуч: конструкторский и технологический инстит1у>г - нман>рвощ тнуг о аппаратостроения

Г тв з-, >е И ав зл . з (71) Заявитель (54) АВТОМАТИЧЕСКИ!1 ВЬ!КЛЮЧАТЕЛЬ

Изобретение относится к низковольтным электрическим коммутационным аппаратам, а именно к автоматическим выключателям включения и отключения сильноточных электрических цепей. . Известны автоматические выключатели в изоляционных корпусах с рыча>х1 но-защелочными механизмами, с помощью которых осуществляется включение выключателей, оперативное их отключение то (вручную при нормальных условиях в электрической цепи), а также автоматическое отключение при срабатывании расцепителя аварийного режима, реагирующего на возникновение в электриче1S ской цепи ненормальных условий (1 ).

Эти включения имеют сложнуо конструкцию и большие габариты.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является автома20 тический выключатель, содержащий изоляционный корпус, контактную систему, имеющую подви><ные и неподвижные контакты, расцепитель аварийного режима, механизм свободного расцепления, содержащий корпус, расцепляюшийся рычаг, зацепляющийся через защелку с отключающей рейкой, два звена, шарнирно соединяющие расцепляющийся рычаг с подвижными контактами, упор, препятствующий перемещению расцепляющегося рычага под действием пружин в положении механизма "отключено автоматически", рукоятку для изменения положений механизма, соединеннцю с его пружиной отключения, У этого выключателя для фиксации выпрямленных звеньев в положении механизма "включено" в качестве упора используется расцепляющийся рычаг, в который при указанном положении упирается шарнирно связанное с ним звено. При автоматическом отключении (при срабатывании расцепителя -аварийного режима) рычаг расцепляется с защелкой и под действием усилия пружины, передаваемому звеном. через связывающий их шарнир, поворачивается пока не коснется упо904034 ра, укрепленного на корпусе механизма специально для остановки рычага в 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 or».;.->ичивающие их дальнейшее движение упоры. о

Пружины в указанном положении механизма имеют наименьшее натяжение, а звено, шарнирно связанное с рычагом, при приложении некоторого усилия к подвижным контактам в направле- 15 нии замыкания имеет возможность поворачиваться в шарнире до упора в- рычаг, не вызывая при этом значительного натяжения пружин.

Поэтому при автоматическом отклю- z<> чении подвижные контакты, ударившись об упоры, под действием сил реакции отброса почти беспрепятственно движутся в сторону замыкания, проходя значительную часть раствора контак- 2s тов, Лишь после этого натяжение пружин начинает заметно увеличиваться, так как звено, упершись в рычаг, меняет траекторию движения шарнира, к которому прикреплены пружины l2 ). zo

Однако при отключении больших токов короткого замыкания, когда сила удара подвижных контактов об упоры резко возрастает, этого натяжения оказывается недостаточно для предотвращения поворотного замыкания контактов, способного привести их к сильному Iвыплавлению 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 связанное с расцепляющим рычагом, выполйе- 4 но с выступом в сторону упомянутого упора, при этом упор установлен с возможностью взаимодействия с упомянутым выступом звена в положениях механизма свободного расцепления 50

"отключено автоматически" и "включено".

Такое техническое решение обеспечивает при автоматическом отключении выключателя резкое возрастание натяжения (а следовательно и усилия) пружин механизма с самого начала движения подвижных контактов на замыкание после их „дара 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 полюсе главную электрическую цепь, состоящую из неподвижного контакта 2, оканчивающегося выводом 3 для присоединения к выключателю внешних проводников, подвижного контакта 4, гибкого соединения 5, токоведущей шины 6, оканчивающейся выводом 7 для присоединения к выключателю внешних проводников. Нажатие на контактах создается пружиной 8.

Иеханизм свободного расцепления размещен в среднем полюсе выключателя и содержит корпус 9, на котором шарнирно укреплены расцепляющийся рычаг

10 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 пружины растяжения 19 на корпусе 9 укреплен упор 20 . С рычагом 10 с помощью шарнира 21 соединено звено 22, а с контактодержателем 16 с помощью шарнира

23 соединено звено 24. Эти звенья соединены между собой шарниром 25, связанным пружинами 19 с рукояткой 14.

Возле отключающей рейки 18 расположен расцепитель аварийного режима 26, имеющий шток 27, которым он воздействует на отключающую рейку 18, Ограничение движения подвижных контактов 4 с контактодержателями 16 осуществляется упорами 28.

Как видно из фиг. 1, звенья 22 и

24 выпрямлены, их шарниры 21, 23 и

25 расположены на одной линии. При этом звено 22 местом, расположенным возле шарнира 25, упирается в рычаг

10, а другим местом, расположенным дальше от этого шарнира,соприкасается с упором 20 . В полржении "отключено автоматически" (фиг. 2) рычаг

10 повернут до соприкосновения с упором 20, звено 22 повернуто в шар34

5 9040 нире 21 относительно рычага 10 и удалено от места упора в рычаг, но продолжает находиться в соприкосновении с упором 20 . Подвижные контакты 4 занимают разомкнутое положение, определяемое соприкосновением контактодержателей 16 с упорами 28.

Принцип действия механизма свободного расцепления предлагаемого выключателя во многом сходен с прин- 10 ципом действия механизмов известных выключателей. Так, для выключения вручную необходимо рукоятку 14 переместить в сторону расцепителя, чтобы концы пружин 19, соединенные с ру- 15 кояткой, оказались справа относительно шарнира 21, в этом случае звено 22 под действием усилия пружин 19 начнет поворачиваться вокруг шарнира 21 против часовой стрелки, увлекая звено щ

21 и связанный с ним крнтактодержатель 16 среднего полюса, Контактодержатель среднего полюса и жестко связанные с ним контактодержатели крайних полюсов вместе с подвижными контактами 4 поворачиваются по часовой стрелке вокруг оси 17 и, доходят до упора 28, занимая фиксированное разомкнутое положение, Звенья

22 и 24 при этом повернуты в шарнире -30

25 относительно друг друга под некоторым углом, расстояние между шарнирами 21 и 23 уменьшено по сравнению с положением "включено", Звено 22 повернуто в шарнире 21 относительно рычага 10 так, что место соприкосновения с рычагом удалено от него на некоторое расстояние, Кроме того, это звено удалено и от упора 20, с которым соприкасалось в поло><ении

"включено".

Включение выключателя происходит в обратной последовательности. С помощью рукоятки 14 пружины 19, растягиваясь, переводятся по другую сторону шарнира 21, после чего происходит быстрый поворот звена 22 в шарнире

21 и выпрямление со звеном 24 в шарнире 25 Контакты замыкаются..Рукоятка 14 остается в крайнем левом по50 ложении. Звено 22 упирается в рычаг

10 и упор 20 (фиг. 1) .

При возникновении в электрической цепи отклонений от нормального режима (например, при возникновении тока короткого замыкания) срабатывает рас«55 цепитель аварийного режима 26, шток

27 ударяет по отключающей рейке 18, поворачивая ее. Отключающая рейка

18 освобождает от зацепления защелку

12, которая в свою очередь освобождает рычаг 10 °

Под действием усилия пружин 19 рычаг 10 поворачивается против часовой стрелки вокруг оси, а вместе с ним приходят в движение звенья 22 и

24,"изламываясьн в шарнире 25, а также контактодержатели 16 с подвижными контактами 4. Причем в процессе отключения звено 22 все время нахо- дится в соприкосновении с упором 20.

В результате рычаг 10; дойдя до упора

20, 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 19 на 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 тем самым возможность перемещения подвижных контактов в сторону замыкания при слабом натяжении пружин 19 . Движение контактов при такой блокировке звена связано с резким возрастанием противодействующих отбросу усилий пружин 19, Поэтому при отключении даже больших токов короткого замыкания отброс контактов от упоров будет незначительный, что и требуется для повышения коммутационной способности выключателя.

После автоматического отключения для осуществления операции включения необходимо прежде всего взвести механизм (ввести в зацепление рычаг 1О, защелку 12 и рейку 18 ), что осуществляется перемещением рукоятки 14 в сторону расцепителя 26 до отказа.

После этого производят включение выключателя в описанном выше порядке.

Предлагаемый выключатель позволяет повысить коммутационную способность автоматических выключателей без применения специальных защелок, запирающих подвижные контакты в разомкнутом положении при автоматическом отключении, в связи с чем обеспечивается простота, дешевизна и малогабаритность конструкции.

7 904034 8 атоматически", о т л и ч а ю щ и Й с R тем, что, с целью повышения коммутационной способности, одно из звеньев, шарнирно связанное с расцепляюФормула изобретения щимся рычагом, выполнено с выступом в сторону упомянутого упора, при

Автоматический выключатель, со- этом упор установлен с возможност ью держащий изоляционный корпус, контакт- взаимодействия с упомянутым выступом ную систему, имеющую подвижные и не- звена в положениях механизма свободподвижные контакты, расцепитель ава- Io ного расцепления "отключено автоматирийного режима, механизм свободного чески" и "включено". расцепления, содержащий корпус, рас- Источники информации, цепляющийся рычаг, защелку, отключаю- принятые во внимание при экспертизе щую рейку, рукоятку, пружины, два, 1. Мишустина Л, И. Автоматические звена, шарнирно соединяющие расцеп- >s выключатели серии А3100. M. -Л., ляющийся рычаг с подвижными контакта- 9нергия", 1965, с. 22 — 24. ми, упор, препятствующий перемещению 2. Кузнецов Р. С. Аппараты распрерасцепляющегося рычага под действием деления электрической энергии на наусилий пружин в положении механизма пряжение до 1000 В. M., "Энергия ", свободного расцепления "отключено го 1970, с, 195 - 201 (прототип).

904034

Фиг. Г

Составитель Г, Свентуховский

Редактор И. Тыкей Техред М. Рейвес Корректор С. Оекмар

Заказ 138 -М Тираж 757 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, NocKBa, N-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4