Короткозамыкатель

 

ОП ИСАНИ Е

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (Ä)957300

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 08.01.81 (21) 3233553/24-07 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М. Кл.з

Н 01 Н 31/00

Государственный комитет

СССР (53) УДК 621.316..54 (088.8) Опубликовано 07.09.82. Бюллетень № 33

Дата опубликования описания 07.09.82 пе делам иэовретеиий и открмтий (72) Авторы изобретения

В. И. Гусев, В. П. Горенышев и В. С. Куроп

?! единен (71) Заявитель Ленинградское производственное электромашино

«Электросила» им. С. М. Кирби (54) КОРОТКОЗАМЫКАТЕЛЬ

Данное изобретение относится к элект- рическим коммутационным аппаратам, а именно к короткозамыкателям, предназначенным для создания, в процессе испытаний электрических машин и аппаратов искусственного короткого замыкания (КЗ) в цепи, а также для осуществления защиты различных электротехнических устройств, при возникновении в них больших токов, путем создания искусственного КЗ на входных зажимах. о

Известен короткозамыкатель, содержащий подвижный контакт, соединенный с неподвижной токоведущей стойкой посредством гибкого соединения, образуя с ней петлевой контур — электродинамический компенсатор, неподвижный контакт и при- 15 вод 111.

Недостатком известного короткозамыкателя является низкая износостойкость (механическая) из-за наличия гибкой связи в петлевом контуре и коммутационная вследствие образования электрической дуги между контактами при включении.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является короткозамыкатель, содержащий неподвижный контакт, подвижный контакт, жестко закрепленный на подпружиненном контактодержателе, соединенном с приводом и образующим с неподвижной токоведущей стойкой петлевой контур. В данном короткозамыкателе повышена механическая износостойкость благодаря шарнирному соединению в петлевом контуре, а коммутационная износостойкость осталась на прежнем уровне.

Коммутационная износостойкость существующих конструкций кор0ткозамыкателей может несколько повышаться за счет усиления сжатия контактов и применения в них новых, лучших композиций металлокерамических накладок, радикального изменения достигнуто быть не может, так как основной причиной большого износа контактов является возникновение при включении замыкателя электрической дуги: в процессе включения при сближении контактов воздушный промежуток между ними пробивается и под воздействием образовавшейся дуги материал контактов испаряется с эффектом взрыва. Электрическая дуга может возникать также и после замыкания контактов, если переходное сопротивление в контакте велико и

957300 ркоу 4ево Tp ëo, i)»l.iI, яю)цееся (IG:j возAc!((Tav:i ток1з К3, 1зызыв >(т интенс. Hjj;)e и(()а !>-.. ни и таяла еаза:,(1 ся 0<>лас-, -> (а ОВ; Г СГ()>)Ь ">OS)>(((I> „ IC j И >. 1тр i(O! так-ты I,.::Iин;:». 1.э ::;„ :: «я. ()ежду ними образу Tc)1 д:"г, " !.

Ц(".Л : >0, .6С"",-!.,I,"ß вЂ” - П )ВЫШ HHE КОЫМУтац>>О) t!O .>!> :((,i )HKO .Тн КОРОТК(> >а МЫ

KGT i Л .

У::а. а1:;:,;>: .,ель д()стигается тем, что ;;),)(т, коза чык(iTеле, содержа)1>ех) непод; ); K!I ..!i K(>H: HKT, подан жный КОНТВКТ, жест; 0 ..:)епл(нный на 1)одпружиненн )м кон"и:(1()держателе. соединенном с приводом

): а61),. : ) > пи м с неп одви ж ной токоведу щей сто)кой ;,:.;ьоv. контур., введена пара до1юлн11тельных контактов — — подвижный и не;.одвижный, причем дополнительный под,:ж:":»1!. ко)(такт жестко закреплен на конта)(одера»зтеле со стороны, противоположНо:1 расположеMHIA основного подвижного (онтакта, а контактодержатель соединен приводом посредством дополнительно введенного захвата с усилием, не превышающим .ягоаого усилия привода, и помещен между неподвижными контактами — основным и (опо, >вите;Iьным.

Иа фиг. схематически изображен короткозамыкатсль в однополюсном исполнении, в -;u>IO)KCHHH «Отключено»; на фиг. 2 разрез А — -А на фиг. 1.

Еороткозамыкатель содержит неподвижнь е и:):,гакты — основной и дополнитель,:*>, . 2 контактодержатель в форме шины 3 с пригаянными к нему с противоположных сторон подвижными контактами — основным 4 ч дополнительным 5. Шина 3 шарнирно посредством токоведущей оси 6 соединена с неподвижной токоведущей стойкой 7, образуя с ней петлевой контур, между стойкой и шиной помещена пружина 8 сжатия.

Другим своим концом шина 3 через серьгу 9 и захват, состоящий из двух скоб 10 и 11, связанных между собой шарнирно и стянутых пружиной 12 растяжения, соединена с якорем 13 соленоидного привода 4, имеющего упор 15, ограничиваю1ций перемещение якоря. Пружиной 12 задается усилие удержания захватом серьги

9, не превышающее тягового усилия привода 14.

Короткозамыкатель работает следующим образом.

При подаче напряжения на соленоидный

>.р(1вод 14, якорь 13 начинает втягиваться, и, преодолевая усилие пружины 8, пере;;с1цает верхний конец шины 3 вправо, производит замыкание контактов 2 и 5. После касания неподвижного контакта 2 шина останавливается. При дальнейшем продвижс гии якоря до упора 15 пружина 12 растя(,:. в,)ется, захват освобождает серьгу 9 .: шину. Под действием пружины 8 сжатия. также 06pH >вавп(ихся K этому момент)

:.. л, д(-HcTByK) щ(х на освободившуюся ши:i"

Зо

4 в том же направлении, что и пруж(4на 8, вызванных взрывом при пробое воздушного промежутка перед моментом касания контактов 2 и 5 и сужением линий тока в контакте и взаимодействием электромагнитных полей тока, протекающего по петлевому контуру, шина перебрасывается от Kонтакта 2 к контакту 1. Происходит замыка ние цепи контактами 1 и 4. С замыканием контактов 1 и 4 дуга между контакта.чи 2 и 5 погасает, эти контакты остаются разомкнутыми.

Контактные накладки 2 и 5 выполнены из материала высокой дугостойкости, например вольфрама, а 1 и 4 — из материала с малой упругостью, например металлокерамики на основе графита.

В предлагаемой конструкции электрический износ контактов будет минимальным, что обеспечивается следующим.

Сближение контактов 1 и 4, которые являются основными, не сопровождается пробоем воздушного промежутка, образованием дуги и эффектом взрыва, так как разность потенциалов между ними мала, она равна лишь падению напряжения на дуге между контактами 2 и 5. Отскока контакта 4 с образованием дуги также происходить не будет, поскольку материал контактных накладок контактов 1 и 4 может быть выбран с малой упругостью.

Электрическое сопротивление между замкнутыми контактами 1 и 4 имеет меньшую величину, чем в существующих короткозамыкателях вследствие большей площади контактных точек. Возрастание площади контактных точек обусловливается малой упругостью контактного материала и наличием дополнительной силы, движущей подвижный контакт, благодаря которой при соударении этого контакта с неподвижным увеличивается площадь контактирования. Эта дополнительная сила является суммой силы взрыва при пробое воздушного промежутка перед моментом касания контактов 2 и 5 и силы, вызванной сужением линий тока в этом контакте.

Меньшее электрическое сопротивление между контактами 1 и 4 обусловливает меньшее количество выделяющегося джоулева тепла, а следовательно, и меньшую вероятность испарения контактов с образованием между ними дуги.

Износ дополнительных контактов 2 и 5 не может быть значительным вследствие того, что эти контакты замыкают цепь в начальной стадии процесса, когда ток еще не успевает нарасти до большой величины, а длительность их замыкания весьма мала: замкнувшись, они практически немедленно шунтируются контактами i и 4 (зазор между контактами может быть порядка 1 — 2 мм).

Кроме того, если в известных конструкциях (где применяется одна пара контактов) испол ьзо вать наиболее дугостойкие контактн ые

957300

Формула изобретения

Составитель Е. Грачев

Редактор,Л. Горбунова Техред А. Бойкас Корректор А. Ференц

Заказ 6611/42 Тираж 761 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по дела м изобретений и открытий

113035, Москва, )К вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4 материалы не представляется возможным изза того, что такие материалы обладают малой электропроводностью и большой упругостью, то для дополнительных контактов 2 и 5 указанные свойства дугостойких материалов не являются препятствием для применения.

Короткозамыкатель, содержащий неподвижный контакт, подвижный контакт, жестко закрепленный на подпружиненном контактодержателе, соединенном с приводом и образующим с неподвижной токоведущей стойкой петлевой контур, отличающийся тем, что, с целью повышения коммутационной износостойкости, в него введена пара дополнительных контактов — подвижный и неподвижный, причем дополнительный подвижный контакт жестко закреплен на контактодержателе со стороны, противоположной основному подвижному контакту, а контактодержатель соединен с приводом посредством дополнительно введенного захвата с усилием, не превышающим —:ярового усилия привода, и расположен между неподвижными контактами — основным и дополнительным.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

I. Аппараты быстродействующей защиты для силовых преобразовательных установок.

М., «Информстандартэлектро», 1967, с. 55—

56.

2. Авторское свидетельство СССР № 394860, кл. Н 01 Н 1/ 50, 1960 (п рототип) .