Быстродействующие автоматические выключатели постоянного тока. Выключатель автоматический постоянного тока

что это такое и где они применяются?

что это такое и где они применяются? / Статьи и обзоры / Элек.ру

4 апреля 2017 г. в 15:48, 3639

Многие знают из школьного курса физики, что ток бывает переменным и постоянным. Если о применении переменного тока мы еще что-то можем с уверенностью сказать (все бытовые электроприемники питаются от переменного тока), то о постоянном мы не знаем практически ничего. Но раз существуют сети постоянного тока, значит есть и потребители, и соотвественно защита таким сетям тоже нужна. Где встречаются потребители постоянного тока и в чем отличие аппаратов защиты для этого рода тока мы рассмотрим в этой статье.

Ни один из типов электрического тока не «лучше», чем другой — каждый подходит для решения определенных задач: переменный ток идеален для генерации, передачи и распределения электроэнергии на большие расстояния, в то время как постоянный ток находит свое применение на специальных промышленных объектах, установках солнечной энергии, центрах обработки данных, электрических подстанциях и пр.

Шкаф распределения постоянного оперативного тока электрической подстанции

Понимание отличий переменного и постоянного тока дает четкое представление о задачах, с которыми сталкиваются автоматические выключатели постоянного тока. Переменный ток промышленной частоты (50 Гц) меняет свое направление в электрической цепи 50 раз в секунду и столько же раз «переходит» через нулевое значение. Этот «переход» значения тока через ноль способствует скорейшему гашению электрической дуги. В цепях постоянного тока значение напряжения постоянно — также как и направление тока постоянно во времени. Этот факт существенно затрудняет гашение дуги постоянного тока, и потому требует специальных конструкторских решений.

Совмещенные графики нормального и переходного режимов при отключении: а) переменного тока; б) постоянного тока

Одно из таких решений — использование постоянного магнита (3). Движение дуги в магнитном поле является одним из способов гашения в аппаратах до 1 кВ и находит применение в модульных автоматических выключателях. На электрическую дугу, которая по своей сути является проводником, воздействует магнитное поле, и та затягивается в дугогасительную камеру, где окончательно затухает.

1 — подвижный контакт2 — неподвижный контакт3 — серебросодержащая контактная напайка4 — магнит5 — дугогасительная камера6 — скоба

Полярность надо соблюдать

Еще одним и, пожалуй, ключевым отличием между автоматическими выключателями переменного и постоянного тока, является у последних наличие полярности.

Схемы подключения однополюсного и двухполюсного автоматического выключателя постоянного тока

Если вы защищаете однофазную сеть переменного тока при помощи двухполюсного автоматического выключателя (с двумя защищенными полюсами), то нет разницы в какой из полюсов подключать фазный или нулевой проводник. При подключении же в сеть постоянного тока автоматических выключателей необходимо соблюдать правильную полярность. При подключении однополюсного выключателя постоянного тока питающее напряжение подается на клемму «1», а при подключении двухполюсного — на клеммы «1» и «4».

Почему это так важно? Смотрите видео. Автор ролика проводит несколько тестов с 10-ти амперным выключателем:

1. Включение выключателя в сеть с соблюдением полярности — ничего не происходит.
2. Выключатель установлен в сеть обратной полярностью; параметры сети U=376 В, I=7,5 А. Как итог: сильное дымовыделение с последующим воспламенением выключателя.
3. Выключатель установлен с соблюдением полярности, а ток в цепи составляет 40 А, что в 4 раза превышает его номинал. Тепловая защита, как это и должно быть, разомкнула защищаемую цепь через несколько секунд.
4. Последний и самый жесткий тест проводился с таким же 4-х кратным превышением по току и обратнойполярностью. Результат не заставил себя долго ждать — мгновенное воспламенение.

Этот ролик наглядно демонстрирует то, почему необходимо соблюдать полярность при подключении автоматических выключателей постоянного тока. Подключение с обратной полярностью, и с током цепи, не превышающим номинал автоматического выключателя, выводит его из строя. Во избежание повторения подобных «печальных опытов» производители маркируют клеммы выключателей «+» и «-», а также дают схемы подключения в руководствах по эксплуатации.

Таким образом, автоматические выключатели постоянного тока — это устройства защиты, применяемые для объектов альтернативной энергетики, систем автоматизации и управления промышленных процессов и пр. Специальные исполнения защитных характеристик Z, L, K позволяют защищать высокотехнологичное оборудование промышленных предприятий.

Для их электроустановки всегда рекомендуется пользоваться услугами квалифицированных инженеров и техников, чтобы убедиться, что соответствующие автоматические выключатели постоянного тока будут выбраны и установлены правильно.

www.elec.ru

что это такое и где они применяются? — Блог — Пресс-центр — Компания — KЭAЗ

Многие знают из школьного курса физики, что ток бывает переменным и постоянным. Если о применении переменного тока мы еще что-то можем с уверенностью сказать (все бытовые электроприемники питаются от переменного тока), то о постоянном мы не знаем практически ничего. Но раз существуют сети постоянного тока, значит есть и потребители, и соотвественно защита таким сетям тоже нужна. Где встречаются потребители постоянного тока и в чем отличие аппаратов защиты для этого рода тока мы рассмотрим в этой статье.

Ни один из типов электрического тока не «лучше», чем другой — каждый подходит для решения определенных задач: переменный ток идеален для генерации, передачи и распределения электроэнергии на большие расстояния, в то время как постоянный ток находит свое применение на специальных промышленных объектах,  установках солнечной энергии, центрах обработки данных, электрических подстанциях и пр.

Шкаф распределения постоянного оперативного тока электрической подстанции

Понимание отличий переменного и постоянного тока дает четкое представление о задачах, с которыми сталкиваются автоматические выключатели постоянного тока. Переменный ток промышленной частоты (50 Гц) меняет свое направление в электрической цепи 50 раз в секунду и столько же раз «переходит» через нулевое значение. Этот «переход» значения тока через ноль способствует скорейшему гашению электрической дуги. В цепях постоянного тока значение напряжения постоянно — также как и направление тока постоянно во времени. Этот факт существенно затрудняет гашение дуги постоянного тока, и потому требует специальных конструкторских решений.

Совмещенные графики нормального и переходного режимов при отключении: а) переменного тока; б) постоянного тока.

Одно из таких решений — использование постоянного магнита (4). Движение дуги в магнитном поле является одним из способов гашения в аппаратах до 1 кВ и находит применение в модульных автоматических выключателях. На электрическую дугу, которая по своей сути является проводником, воздействует магнитное поле, и та затягивается в дугогасительную камеру, где окончательно затухает.

1 — подвижный контакт 2 — неподвижный контакт 3 — сереб

xn--90adflmiialse2m.xn--p1ai

Быстродействующие автоматические выключатели постоянного тока — КиберПедия

Для коммутации электрических цепей в нагрузочных и аварийных режимах в системах тягового электроснабжения постоянного тока применяются быстродействующие автоматические выключатели. Собственное время отключения таких выключателей составляет 0,004 ... 0,006 с, что на один-два порядка ниже, чем у высоковольтных выключателей переменного тока. Использование быстродействующих выключателей позволяет осуществить гашение дуги в выключателе до достижения токов короткого замыкания установившегося значения, что облегчает процесс гашения дуги постоянного тока и способствует устойчивой и более надежной работе оборудования подстанций особенно вентилей выпрямительных установок.

Быстродействие выключателя обеспечивается особой его конструкцией. Наибольшее распространение получили выключатели, в которых быстродействие достигнуто исключением механизма свободного расцепления и запирающей защелки.

Подвижная часть выключателя удерживается в положении «включено» электромагнитом. Последний снабжен дополнительной обмоткой, включенной последовательно в цепь главного тока, с помощью которой подвижная часть выключателя освобождается при резком увеличении тока или при изменении его направления. Собственное время отключения быстродействующих выключателей составляет 1—5 мс. Полное время отключения (включая время дуги) обычно не превышает 15— 30 мс.

В качестве примера на рис. 7.2.в приведена принципиальная схема быстродействующего выключателя с удерживающим электромагнитом. Этот электромагнит 1 имеет две обмотки. Основная или удерживающая обмотка 2 с большим числом витков присоединена к сети постоянного тока 110—220 В. Последовательная обмотка 3 с одним витком помещена на небольшом сердечнике и обтекается током защищаемой цепи. В положении «включено» якорь 4, укрепленный на контактном рычаге 5, притянут к полюсам электромагнита. Отключающая пружина 6 натянута.

Магнитодвижущая сила (м. д. с.) последовательной обмотки уменьшает магнитный поток в якоре и полюсах, однако при нормальной работе, когда ток относительно невелик, результирующая м. д. с. достаточна для удержания якоря. При нарушении нормального режима, когда ток в защищаемой цепи превысит ток срабатывания, м. д. с. последовательной обмотки резко увеличивается и смещает магнитный поток из якоря в сердечник с обмоткой 3.

Контактный рычаг под действием пружины отрывается от полюсов и контакты выключателя 7 размыкаются. Дуга, образующаяся на контактах, затягивается магнитным полем электромагнита 8 в камеру. При этом концы дуги перемещаются по направляющим, дуга растягивается, сопротивление ее увеличивается и ток форсируется к нулю. Размагничивающее действие последовательной обмотки при К. З. усиливают с помощью магнитного шунта 9, включенного параллельно обмотке. Шунт имеет относительно малое активное сопротивление, поэтому большая часть тока при нормальной работе замыкается по нему. При К. З. ток быстро увеличивается и вследствие большой индуктивности шунта смещается из него в последовательную обмотку, вызывая размыкание контактов выключателя. Электромагнит 10 служит для включения выключателя.

При рассмотренном включении удерживающей и последовательной обмоток выключатель реагирует на увеличение тока в прямом направлении. При изменении направления тока в цепи выключатель не отключится, поскольку в этом случае м. д. с. последовательной обмотки усиливает магнитный поток в якоре, создаваемый удерживающей обмоткой. Однако для защиты генераторов, преобразователей необходимы выключатели, реагирующие на изменение направления тока в цепи. Для этого достаточно изменить направление включения удерживающей обмотки на обратное. Тогда при увеличении тока в прямом направлении выключатель останется включенным. При изменении же направления тока магнитный поток сместится из якоря в параллельную ветвь и выключатель разомкнет цепь. Таким образом, рассмотренный выключатель является поляризованным, поскольку он реагирует на изменение тока только в одном направлении.

Гасительная камера выключателя постоянного тока должна обеспечивать достаточно большое и по возможности постоянное напряжение дуги. Последнее должно превышать напряжение сети. Восстанавливающаяся электрическая прочность дугового промежутка после погасания дуги имеет меньшее значение, поскольку напряжение на полюсе выключателя после того, как ток снизился до нуля, не превышает напряжения сети. Эти требования коренным образом отличаются от требований, предъявляемых к гасительным устройствам выключателей переменного тока. Последние неэффективны в цепях постоянного тока.

Вопросы для самопроверки:

• Для чего предназначены рубильники?
• Дайте определение времятоковой характеристики электрического аппарата?
• Для чего предназначены автоматические выключатели?
• Почему при постоянном токе применяются быстродействующие выключатели?
• Вопросы к экзамену:

26. Устройство и принцип действия низковольтных предохранителей?

27. Устройство и принцип действия автоматических выключателей?

28. Устройство и принцип действия быстродействующих выключателей постоянного тока?

 

 

cyberpedia.su

Автоматический выключатель постоянного тока

 

Изобретение относится к электротехнике может быть использовано в качестве устройства защиты транспортного оборудования. Автоматический выключатель постоянного тока содержит дроссель, один вывод обмотки которого подключен к положительной шине источника питания, второй вывод подключен к положительному зажиму нагрузки через силовую цепь быстродействующего выключателя, размыкающие контакты, дугогасительную катушку на одном магнитопроводе и размагничивающие витки, расположенные в зазоре другого магнитопровода, имеющего удерживающую катушку, подключенную к источнику тока удержания, конденсатор, резистор, одним выводом соединенный с общей шиной источника питания и с отрицательным зажимом нагрузки, к которому одним выводом подсоединен обратно включенный диодный столб, второй вывод которого подключен к положительному зажиму нагрузки, введены два дополнительных диодных столба, а обмотка дросселя выполнена с промежуточным выводом. Изобретение позволяет увеличить быстродействие и срок службы. 4 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к области электротехники, в частности к автоматическим выключателям постоянного тока и может быть использовано в качестве устройства защиты транспортного электрооборудования.

Известен быстродействующий выключатель, содержащий электромагнит, неподвижный и подвижный контакты, катушку, тягу, якори электромагнита, пружины, рычаг с защелкой, зацеп, дополнительный рычаг с валиком, упоры, привод, короткозамкнутые кольца. (См. патент РФ N1725286, кл. H 01 H 75/02 от 13.07.89 г.). Однако известное устройство не может обеспечить высокое быстродействие при КЗ в цепях питания транспортного электрооборудования. Известно устройство для защиты от аварийных токов резисторов ослабления возбуждения тяговых электродвигателей тепловоза, содержащее для группы тяговых электродвигателей резистор и релейный элемент со снабженным механической защелкой размыкающим контактом, включенным в цепь катушек контакторов возбуждения тягового генератора, связанного через реверсор с последовательно включенными якорными обмотками тягового электродвигателя и их обмотками возбуждения, параллельно которым через замыкающие контакты соответствующих контакторов включены резисторы ослабления. (См. патент РФ N 2090387 кл. B 60 L 3/04 от 16.09.94 г.) Однако известное устройство не может обеспечить быстродействующую защиту от КЗ цепей питания транспортного электрооборудования. По технической сущности наиболее близким к предложенному является автоматический выключатель постоянного тока, содержащий дроссель, один вывод обмотки которого подключен к положительной шине источника питания, второй вывод подключен к положительному зажиму нагрузки через силовую цепь быстродействующего выключателя, выполненную в виде последовательно соединенных размыкающих контактов, дугогасительной катушки на одном магнитопроводе и размагничивающих витков, расположенных в зазоре другого магнитопровода, имеющего удерживающую катушку, подключенную к источнику тока удержания, конденсатор, резистор, одним выводом соединенный с общей шиной источника питания и с отрицательным зажимом нагрузки, к которой одним выводом подсоединен обратно включенный диодный столб, второй вывод которого подключен к положительному зажиму нагрузки. (См. Цукало П.В. и др. Эксплуатация электропоездов. Справочник. М.: Транспорт, 1994 г., стр. 31-35, 94,95.) Однако известное устройство при значительных длинах проводов питания электрооборудования электропоездов не может обеспечить быстродействующую защиту и отключение при КЗ и больших перегрузках, что влияет на работоспособность и срок службы устройства. Техническим результатом является увеличение быстродействия и срока службы устройства. Достигается это тем, что в автоматический выключатель постоянного тока, содержащий дроссель, один вывод обмотки которого подключен к положительной шине источника питания, второй вывод подключен к положительному зажиму нагрузки через силовую цепь быстродействующего выключателя, выполненную в виде последовательно соединенных размыкающих контактов, дугогасительной катушки на одном магнитопроводе и размагничивающих витков, расположенных в зазоре другого магнитопровода, имеющего удерживающую катушку, подключенную к источнику тока удержания, конденсатор, резистор, одним выводом соединенный с общей шиной источника питания и с отрицательным зажимом нагрузки, к которой одним выводом подсоединен обратно включенный диодный столб, второй вывод которого подключен к положительному зажиму нагрузки, согласно изобретению введены два дополнительных диодных столба, а обмотка дросселя выполнена с промежуточным выводом, причем конденсатор включен между промежуточным выводом обмотки дросселя и вторым выводом резистора, параллельно которому подсоединен обратно включенный первый дополнительный диодный столб, а второй дополнительный диодный столб обратно включен между промежуточным выводом обмотки дросселя и первым из размыкающих контактов силовой цепи быстродействующего выключателя, второй размыкающий контакт которого соединен с положительным зажимом нагрузки, кроме того, введен третий дополнительный диодный столб, включенный в обратном направлении, параллельно последовательно соединенным дугогасительной катушке и размагничивающим виткам силовой цепи быстродействующего выключателя, а также введены дополнительный конденсатор, четвертый и пятый дополнительные диодные столбы, дополнительные дроссель и резистор, причем первый вывод обмотки дополнительного дросселя соединен со вторым выводом обмотки дросселя, второй вывод дополнительного дросселя через обратно включенный четвертый дополнительный столб подключен к первому размыкающему контакту силовой цепи быстродействующего выключателя, а через дополнительный конденсатор и обратно включенный пятый дополнительный диодный столб, зашунтированный дополнительным резистором, подсоединен ко второму выводу резистора, также введены второй дополнительный конденсатор, шестой дополнительный диодный столб и второй дополнительный резистор, причем последний подключен параллельно шестому дополнительному диодному столбу, обратно включенному между общей шиной источника питания и через второй дополнительный конденсатор - к положительной шине источника питания, кроме того, введена последовательная цепь из нелинейного резистора и контактора, включенная между положительным зажимом нагрузки и положительной шиной источника питания. Сущность изобретения заключается в том, что введение двух дополнительных диодных столбов и выполнение обмотки дросселя с соответствующими связями позволило обеспечить форсированное срабатывание быстродействующего выключателя за счет тока разряда конденсатора через правую полуобмотку дросселя, силовую цепь быстродействующего выключателя, короткого замыкания цепи нагрузки и диодный столб. Сравнение предложенного устройства с прототипом позволяет утверждать о соответствии критерию "новизна", а отсутствие в аналогах отличительных признаков говорит о соответствии критерию "изобретательский уровень". Предварительные испытания подтверждают возможность широкого промышленного использования. На фиг. 1 представлена электрическая принципиальная схема предложенного устройства, на фиг. 2 - схема прототипа. Устройство содержит быстродействующий выключатель 1, выполненый в виде последовательно соединенных размыкающих контактов 2, дугогасительной катушки 3 на одном магнитопроводе и размагничивающих витков 4, расположенных в зазоре другого магнитопровода, имеющего удерживающую катушку 5, подключенную к источнику тока удержания. Кроме того, устройство содержит дроссель 6, конденсатор 7, резистор 8, диодный столб 9, шины 10 и 11 источника питания, положительная и отрицательная (общая), соответственно, положительный зажим 12 для подключения нагрузки и первый и второй дополнительные диодные столбы 13 и 14. Один вывод обмотки дросселя 6 подключен к положительной шине 10 источника питания, второй вывод подключен к положительному зажиму 12 нагрузки через силовую цепь быстродействующего выключателя 1. Резистор 8 одним выводом соединен с общей шиной 11 источника питания и с отрицательным зажимом нагрузки, к которому одним выводом подсоединен обратно включенный диодный столб 9, второй вывод которого подключен к положительному зажиму 12 нагрузки. Обмотка дросселя 6 выполнена с промежуточным выводом, причем конденсатор 7 включен между промежуточным выводом обмотки дросселя 6 и вторым выводом резистора 8, параллельно которому подсоединен обратно включенный первый дополнительный диодный столб 13. Второй дополнительный диодный столб 14 обратно включен между промежуточным выводом обмотки дросселя 6 и первым из размыкающих контактов 2 силовой цепи быстродействующего выключателя 1, второй размыкающий контакт которого соединен с положительным зажимом 12 нагрузки. Для улучшения переходных процессов при размыкании контактов 2 устройство может содержать третий дополнительный диодный столб 15, включенный в обратном направлении параллельно последовательно соединенным дугогасительной катушки 3 и размагничивающим виткам 4 силовой цепи быстродействующего выключателя 1. Для улучшения процесса дугогашения устройство может содержать дополнительный конденсатор 16, четвертый и пятый дополнительные диодные столбы 17 и 18, дополнительные резистор 19 и дроссель 20, а также дополнительный конденсатор 21, шестой дополнительный диодный столб 22 и второй дополнительный резистр 23. Для снижения перенапряжения в сети при размыкании контактов 2 устройство может содержать последовательную цепь из нелинейного резистора 24 и контактора 25. Автоматический выключатель постоянного тока работает следующим образом. В нормальном рабочем режиме нагрузка, подключенная к общей шине 11 и зажиму 12, обеспечивается постоянным током от источника питания. При этом контакты 2 замкнуты и удерживаются электромагнитом, образуемым удерживающей обмоткой катушки 5, питаемой от вспомогательного источника по цепи управления. При этом конденсатор 7 заряжен через резистр 8 и левую полуобмотку дросселя 6 до напряжения источника питания. В режиме перегрузки или короткого замыкания конденсатор 7 при своем разряде через правую полуобмотку дросселя 6, силовую цепь выключателя 1 и диодный столб 13 обеспечивает дополнительный ток в цепи выключателя 1, благодаря чему ток в размагничивающих витках 4 быстро достигает больших значений, приводя к размыканию контактов 2 путем нейтрализации магнитного потока удерживающей обмотки катушки 5, тогда как ток от источника питания не успевает достичь большой величины, ввиду противоЭДС на правой полуобмотке дросселя 6 и существенной величины паразитной индуктивности проводов источника питания. После полной разрядки конденсатора 7 токи правой полуобмотки дросселя 6, витков 4 и дугогасительной катушки 3 не выключаются, а продолжают протекать через диодный столб 14, при этом дугогасительная катушка 3 создает существенное магнитное поле, которое воздействует на дугу размыкающих контактов 2, вытягивая ее в лабиринтную область дугогасительной камеры, где энергия дуги выделяется на стенках и перегородках этой области. После полного выключения заряд на конденсаторе 7 плавно восстанавливается от источника питания через резистор 8 и левую полуобмотку дросселя 6. Таким образом, во-первых, благодаря разряду конденсатора 7 ускоряется гашение магнитного поля удерживающей обмотки катушки 5, то есть снижается время размыкания контактов 2 с момента короткого замыкания или перегрузки, а следовательно, и уменьшается энергия, накапливаемая за это время в паразитной индуктивности проводов источника питания и выделяемая затем в дугогасительной камере быстродействующего выключателя 1. Во-вторых, наличие диодного столба 14 обеспечивает протекание тока через дугогасительную катушку 3 после выключения размыкающих контактов 2, что приводит к увеличению магнитного потока в катушке 3 и дополнительно снижает энергию дуги. В-третьих, указанное сокращение времени размыкания и дугогашения снижает потребление за это время энергии источника питания. Третий дополнительный диодный столб 15 помогает работе дополнительного диодного столба 14, ускоряя нарастание дополнительного тока через дугогасительную катушку 3 после размыкания контактов 2. Введение дополнительного конденсатора 16, четвертого и пятого дополнительных диодных столбов 17 и 18, дополнительных резистора 19 и дросселя 20 обеспечивает плавность спадания тока дугогасительной катушки 3 после того, как произошел полный разряд конденсатора 7. Введение дополнительного конденсатора 21, шестого дополнительного диодного столба 22 и второго дополнительного резистора 23 снижает обратный выброс напряжения на шине 10. Введение нелинейного резистора 24 и конденсатора 25 защищает источник питания от чрезмерного напряжения дуги. При этом часть энергии дуги рассеивается на нелинейном резисторе 24, а после дугогашения контактор 25 размыкается, обеспечивая гальваническую развязку источника питания и нагрузки. Таким образом, достигается поставленный технический результат - повышение быстродействия и срока службы устройства. Дополнительным техническим эффектом является меньшая пожароопасность применяемого электрооборудования при перегрузках и коротком замыкании, а также исключение перенапряжений в питающей сети при отключении цепи нагрузки.

Формула изобретения

1. Автоматический выключатель постоянного тока, содержащий дроссель, один вывод обмотки которого подключен к положительной шине источника питания, второй вывод подключен к положительному зажиму нагрузки через силовую цепь быстродействующего выключателя, выполненную в виде последовательно соединенных размыкающих контактов, дугогасительной катушки на одном магнитопроводе и размагничивающих витков, расположенных в зазоре другого магнитопровода, имеющего удерживающую катушку, подключенную к источнику тока удержания, конденсатор, резистор, одним выводом соединенный с общей шиной источника питания и с отрицательным зажимом нагрузки, к которому одним выводом подсоединен обратно включенный диодный столб, второй вывод которого подключен к положительному зажиму нагрузки, отличающийся тем, что введены два дополнительных диодных столба, а обмотка дросселя выполнена с промежуточным выводом, причем конденсатор включен между промежуточным выводом обмотки дросселя и вторым выводом резистора, параллельно которому подсоединен обратно включенный первый дополнительный диодный столб, а второй дополнительный диодный столб обратно включен между промежуточным выводом обмотки дросселя и первым из размыкающих контактов силовой цепи быстродействующего выключателя, второй размыкающий контакт которого соединен с положительным зажимом нагрузки. 2. Автоматический выключатель по п.1, отличающийся тем, что введен третий дополнительный диодный столб, включенный в обратном направлении параллельно последовательно соединенным дугогасительной катушке и размагничивающим виткам силовой цепи быстродействующего выключателя. 3. Автоматический выключатель по п.1 или 2, отличающийся тем, что введены дополнительный конденсатор, четвертый и пятый дополнительные диодные столбы, дополнительные дроссель и резистор, причем первый вывод обмотки дополнительного дросселя соединен со вторым выводом обмотки дросселя, второй вывод дополнительного дросселя через обратно включенный четвертый дополнительный диодный столб подключен к первому размыкающему контакту силовой цепи быстродействующего выключателя, а через дополнительный конденсатор и обратно включенный пятый дополнительный диодный столб, зашунтированный дополнительным резистором, подсоединен ко второму выводу резистора. 4. Автоматический выключатель по п.1, отличающийся тем, что введены второй дополнительный конденсатор, шестой дополнительный диодный столб и второй дополнительный резистор, причем последний подключен параллельно шестому дополнительному диодному столбу, обратно включенному между общей шиной источника питания и через второй дополнительный конденсатор - к положительной шине источника питания. 5. Автоматический выключатель по п.1, отличающийся тем, что введена последовательная цепь из нелинейного резистора и контактора, включенная между положительным зажимом нагрузки и положительной шиной источника питания.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2

www.findpatent.ru

Выключатель автоматический быстродействующий постоянного тока

Изобретение относится к электротехнике. Выключатель содержит подвижный и неподвижный контакты, отключающий магнитопровод с катушкой и якорем, пружину контактного нажатия, удерживающий магнитопровод с катушкой и якорем, отключающую пружину и систему управления катушками отключающего и удерживающего магнитопроводов. Якорь отключающего магнитопровода жестко связан с подвижным контактом. Пружина контактного нажатия установлена с возможностью воздействия на подвижный контакт относительно якоря удерживающего магнитопровода. Отключающая пружина установлена с возможностью воздействия на якорь удерживающего магнитопровода. Технический результат - повышение эксплуатационной надежности, увеличение скорости расхождения контактов, которая не зависит от тока главной цепи, а также обеспечение стабильности контактного нажатия. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

 

Изобретение относится к электротехнике, в частности к основным элементам электрического оборудования, и может найти применение в конструкциях быстродействующих автоматических выключателей постоянного тока, предназначенных для защиты от перегрузок и коротких замыканий в силовых цепях полупроводниковых преобразователей, электрических двигателей, в линиях постоянного тока и электрооборудования подвижного состава.

Известны выключатели быстродействующие автоматические постоянного тока, например. Справочник по наладке электрооборудования промышленных предприятий. Под ред. М.Г.Зименкова, Г.В.Розенберга, Е.М.Феськова. - 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Энергоатомиздат, 1983, с.236-238; Голубев А.И. Быстродействующие автоматические выключатели, М.-Л., издательство «Энергия», 1964 г., стр. 28.

Наиболее близким к патентуемому следует считать выключатель по книге Голубев А.И. Быстродействующие автоматические выключатели, М.-Л., издательство «Энергия», 1964 г., стр. 28.

Этот выключатель содержит подвижный и неподвижный контакты, отключающий магнитопровод с катушкой и якорем, пружину контактного нажатия и защелку для удержания подвижного контакта в отключенном положении. Якорь отключающего магнитопровода жестко связан с подвижным контактом. Выключатель включается путем срывания защелки, при этом подвижный контакт притягивается к неподвижному контакту за счет пружины контактного нажатия. Отключение происходит при протекании тока в главной цепи больше установленной величины за счет притягивания якоря к отключающему магнитопроводу.

Выключатель имеет следующие недостатки. Он имеет низкую эксплуатационную надежность ввиду наличия защелки. Кроме того, скорость расхождения контактов при отключении в значительной степени зависит от величины тока главной цепи. Контактное нажатие выключателя также нестабильно, так как оно тоже зависит от тока главной цепи. При определенном значении тока главной цепи сила, воздействующая на якорь отключающего магнитопровода, будет равна силе пружины контактного нажатия, что приведет к нулевому значению контактного нажатия, и, вследствие этого, к свариванию контактов. Отключающий магнитопровод имеет П-образную форму. При такой форме значительны потоки рассеяния.

Технический результат, который может быть достигнут изобретением, состоит в повышении эксплуатационной надежности, увеличении скорости расхождения контактов и обеспечении стабильности контактного нажатия.

Для обеспечения этого выключатель дополнительно снабжен удерживающим магнитопроводом с катушкой и якорем, отключающей пружиной и системой управления катушками отключающего и удерживающего магнитопроводов, при этом пружина контактного нажатия установлена с возможностью воздействия на подвижный контакт относительно якоря удерживающего магнитопровода, а отключающая пружина установлена с возможностью воздействия на якорь удерживающего магнитопровода.

Наличие удерживающего магнитопровода исключает присутствие защелки, что повышает эксплуатационную надежность выключателя. Воздействие на катушку отключающего магнитопровода от системы управления увеличивает скорость расхождения контактов, при этом скорость расхождения контактов не зависит от тока главной цепи, а также исключает зависимость контактного нажатия от тока главной цепи. Для обеспечения свободного расцепления выключателя служит указанная взаимосвязь пружин с элементами выключателя.

Согласно п.2 формулы отключающий и удерживающий магнитопроводы выполнены в форме полуколец. Это снижает потоки рассеяния и способствует повышению компактности выключателя.

Изобретение поясняется примером выполнения.

На фиг.1 показана схема выключателя во включенном положении, на фиг.2 - в отключенном положении, на фиг.3 - в предвключенном положении.

Выключатель содержит подвижный 1 и неподвижный 2 контакты, отключающий магнитопровод 3 с катушкой 4 и якорем 5, удерживающий магнитопровод 6 с катушкой 7 и якорем 8, пружину контактного нажатия 9, отключающую пружину 10 и систему управления катушками (система управления на чертеже не показана). Якорь 5 отключающего магнитопровода жестко связан с подвижным контактом 1. Якорь удерживающего магнитопровода 8 воздействует на подвижный контакт через пружину контактного нажатия 9. Отключающая пружина 10 воздействует на якорь 8. Якорь 5 и якорь 8 установлены на общей оси 11. Отключающий и удерживающий магнитопроводы выполнены в форме полуколец.

Выключатель работает следующим образом.

Для включения выключателя пропускается ток через катушки 4 и 7. При этом якорь 5 притягивается к магнитопроводу 3, а якорь 8 притягивается к магнитопроводу 6, сжимая пружину 10 и растягивая пружину 9. Выключатель становится в предвключенное положение (фиг.3). Затем катушка 4 обесточивается, а катушка 7 переводится на меньший по величине держащий ток. Якорь 8 остается притянутым к магнитопроводу 6, якорь 5 отпадает от магнитопровода 3 и под действием пружины 9 стремится притянуться к якорю 8, замыкая при этом подвижный контакт (фиг.1).

Для оперативного отключения обесточивается катушка 7 и под действием пружины 10 выключатель переводится в отключенное положение (фиг.2). При аварийном отключении обесточивается катушка 7 и одновременно подается ток на катушку 4, что значительно ускоряет процесс отключения.

Предвключенное положение выключателя необходимо для того, чтобы контакты выключателя не замыкались, пока по катушке привода протекает включающий ток большой величины, т.к., если в главной цепи уже имеется короткое замыкание, привод не сможет сработать на отключение с нужным быстродействием.

Из изложенного видно, что патентуемый выключатель имеет повышенную эксплуатационную надежность, стабильное контактное нажатие; повышена скорость расхождения контактов при аварийном отключении, при чем эта скорость не зависит от тока главной цепи.

1. Выключатель автоматический быстродействующий постоянного тока, содержащий подвижный и неподвижный контакты, отключающий магнитопровод с катушкой и якорем и пружину контактного нажатия, причем якорь отключающего магнитопровода жестко связан с подвижным контактом, отличающийся тем, что он дополнительно снабжен удерживающим магнитопроводом с катушкой и якорем, отключающей пружиной и системой управления катушками отключающего и удерживающего магнитопроводов, при этом пружина контактного нажатия установлена с возможностью воздействия на подвижный контакт относительно якоря удерживающего магнитопровода, а отключающая пружина установлена с возможностью воздействия на якорь удерживающего магнитопровода.

2. Выключатель по п.1, отличающийся тем, что отключающий и удерживающий магнитопроводы выполнены в форме полуколец.

www.findpatent.ru

Выключатель автоматический быстродействующий постоянного тока

 

Изобретение относится к защитной коммутационной аппаратуре. Выключатель содержит основание, магнитопровод, удерживающую катушку, якорь, контакты, тягу, соединяющую якорь с подвижным контактом, и отключающую пружину. Дополнительно введенная серьга одним концом шарнирно установлена на основании. Другой конец серьги шарнирно связан с тягой и подвижным контактом, который имеет свободный конец. Между этим концом и серьгой имеется зазор во включенном положении выключателя. При этом отключающаяся пружина установлена с возможностью воздействия на свободный конец подвижного контакта в направлении уменьшения его зазора с серьгой. Это повышает быстродействие выключателя. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к электротехнике, в частности к защитной коммутационной аппаратуре, и может применяться для защиты от перегрузок и коротких замыканий электроустановок и линий постоянного тока.

Выключатели автоматические быстродействующие постоянного тока, удерживающиеся во включенном положении за счет магнитного потока в рабочем зазоре якоря, создаваемого током удерживащей катушки, и отключающиеся при уменьшении указанного магнитного потока, известны, например, из следующих источников: Голубев А.И. Быстродействующие автоматические выключатели. - М. - Л.: Энергия, 1964 г., стр. 55-57; Справочник по наладке электрооборудования промышленных предприятий. Под ред. М.Г. Зименкова, Г.В. Розенберга, Е.М. Феськова. - 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Энергоатомиздат, 1983, с.236-238.

Выключатель по первому источнику содержит основание, магнитопровод, удерживающую катушку, якорь, подвижный и неподвижный контакты, отключающую пружину и пружину контактного нажатия. При отключении данного выключателя якорь выбирает провал контактов, затем, воздействуя на подвижный контакт, выбирает люфты в оси крепления подвижного контакта, после этого происходит размыкание контактов.

Недостатком данного выключателя является то, что при отключении приходится выбирать люфты в оси, что снижает его быстродействие. Кроме того, наличие электрической связи между якорем и подвижным контактом создает опасность поражения электрическим током обслуживающего персонала.

Наиболее близким аналогом по числу общих существенных признаков можно считать выключатель по второму источнику: Справочник по наладке электрооборудования промышленных предприятий. Под ред. М.Г. Зименкова, Г.В. Розенберга, Е.М. Феськова. - 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Энергоатомиздат, 1983, с.236-238. Более подробно он описан в Техническом описании и инструкции по эксплуатации ОБП.463.134-ЛУ, СССР, Москва, 1986 г., стр. 22-23.

Этот выключатель содержит основание, магнитопровод, удерживающую катушку, якорь, подвижный и неподвижный контакты, тягу, соединяющую якорь с подвижным контактом, отключающую пружину и пружину контактного нажатия. Подвижный контакт установлен на неподвижной оси и может совершать только вращательное движение вокруг этой оси.

Недостатком указанного выключателя является недостаточно высокое быстродействие ввиду необходимости выбора не только провала, но и выбора люфтов в осях между тягой и якорем и между тягой и подвижным контактом. Кроме того, наличие электрической связи между якорем и подвижным контактом создает опасность поражения электрическим током обслуживающего персонала.

Изобретение решает задачу создания простого по конструкции, безопасного в эксплуатации выключателя с малым собственным временем отключения.

Технический результат, который создается изобретением, состоит в повышении быстродействия выключателя.

Это достигается тем, что он дополнительно снабжен серьгой, один конец которой шарнирно установлен на основании, а другой конец шарнирно связан с подвижным контактом, имеющим свободный конец, и тягой, при этом во включенном положении выключателя между свободным концом подвижного контакта и серьгой имеется зазор, а отключающая пружина установлена с возможностью воздействия на свободный конец подвижного контакта в направлении уменьшения указанного зазора.

При таком выполнении люфты в осях между тягой и якорем и между тягой и подвижным контактом выбраны уже во включенном положении выключателя, что повышает его быстродействие при отключении.

Закрепление подвижного контакта на серьге и исключение жесткой связи его с основанием создает возможность притирания контактов, что уменьшает переходное сопротивление между ними и соответственно позволяет сделать выключатель более компактным.

Отключающая пружина одновременно создает и контактное нажатие. Таким образом, наличие только одной пружины позволяет упростить конструкцию выключателя.

Дополнительным отличием патентуемого выключателя является то, что тяга, соединяющая якорь с подвижным контактом, и основание выполнены из изоляционного материала. Такое выполнение повышает безопасность выключателя, поскольку якорь, магнитопровод и удерживающая катушка изолированы от подвижного контакта.

Изобретение поясняется примером выполнения выключателя.

На фиг.1 чертежа показан патентуемый выключатель во включенном положении; на фиг.2 - то же, в отключенном положении.

Выключатель автоматический быстродействующий постоянного тока содержит основание 1, магнитопровод 2, удерживающую катушку 3, якорь 4, подвижный контакт 5, неподвижный контакт 6, тягу 7 и отключающую пружину 8. Тяга 7 соединяет якорь 4 с подвижным контактом 5. Между основанием и тягой смонтирована серьга 9, один конец которой посредством шарнира 10 установлен на основании, а другой конец шарниром 11 связан с подвижным контактом и тягой.

Подвижный контакт имеет свободный конец, на который постоянно воздействует пружина 8. Во включенном положении выключателя между свободным концом подвижного контакта и серьгой имеется зазор . Пружина 8 воздействует в направлении уменьшения указанного зазора. Тяга 7 и основание 1 выполнены из изоляционного материала.

Во включенном положении выключателя (фиг.1) отключающая пружина стремится повернуть подвижный контакт 5 относительно шарнира 11, создавая контактное нажатие. При этом возникает усилие, под действием которого выбираются люфты в шарнире 11 между подвижным контактом и тягой и в шарнире 12 между тягой и якорем. Зазор (провал контактов) создает гарантированное замыкание контактов.

При спадании тока в удерживающей катушке якорь не может удерживаться в притянутом положении и под действием пружины 8, передающей усилие через тягу 7, поворачивается в сторону отключенного положения. Подвижный контакт совершает сложное движение. Он поворачивается в шарнире 11 и одновременно совершает вращательное движение относительно шарнира 10, пока не будет выбран зазор . Благодаря такому сложному движению происходит притирание контактов. Затем подвижный контакт вместе с серьгой поворачиваются в шарнире 10. При этом происходит размыкание контактов 5 и 6.

При включении элементы конструкции совершают движения в обратном порядке. Включенное положение выключателя с предварительно выбранными люфтами в шарнирах 11 и 12 показано на фиг.1.

Таким образом, благодаря шарнирной связи подвижного контакта с указанной серьгой при воздействии пружины на свободный конец подвижного контакта достигнуто более высокое быстродействие выключателя, обеспечено притирание контактов и упрощена конструкция за счет использования одной пружины в качестве отключающей и создающей контактное нажатие. Выполнение тяги и основания из изоляционного материала повышает безопасность выключателя в эксплуатации.

Формула изобретения

1. Выключатель автоматический быстродействующий постоянного тока, содержащий основание, магнитопровод, удерживающую катушку, якорь, подвижный и неподвижный контакты, тягу, соединяющую якорь с подвижным контактом, и отключающую пружину, отличающийся тем, что он дополнительно снабжен серьгой, один конец которой шарнирно установлен на основании, а другой конец шарнирно связан с подвижным контактом, имеющим свободный конец, и тягой, при этом во включенном положении выключателя между свободным концом подвижного контакта и серьгой имеется зазор, а отключающая пружина установлена с возможностью воздействия на свободный конец подвижного контакта в направлении уменьшения указанного зазора.

2. Выключатель по п.1, отличающийся тем, что тяга, соединяющая якорь с подвижным контактом, и основание выполнены из изоляционного материала.

РИСУНКИ

www.findpatent.ru

Выключатель быстродействующий автоматический постоянного тока

 

Изобретение относится к области электротехники, в частности к защитной коммутационной аппаратуре. Выключатель содержит вертикально расположенные контакты, отключающую пружину, пружину свободного расцепления, магнитопровод с удерживающей катушкой, главный якорь, якорь свободного расцепления и тяги. Магнитопровод выполнен Н-образным с горизонтальным расположением боковых стержней, главный якорь связан с подвижным контактом через пружину свободного расцепления посредством тяг, а якорь свободного расцепления имеет ограничитель движения указанных тяг. Технический результат - уменьшение габарита выключателя по высоте при вертикальном расположении контактов. 4 ил.

Изобретение относится к электротехнике, в частности к защитной коммутационной аппаратуре, и может применяться для защиты от перегрузок и коротких замыканий электроустановок и линий постоянного тока.

Известны выключатели быстродействующие автоматические постоянного тока, например, свидетельство РФ №27737 на полезную модель Н 01 Н 77/06 2003 г. (Справочник по наладке электрооборудования промышленных предприятий./Под ред. М.Г.Зименкова, Г.В.Розенберга, Е.М.Феськова. - 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Энергоатомиздат, 1983, с.236-238).

Наиболее близким к патентуемому следует считать выключатель по свидетельству РФ №27737 на полезную модель Н 01 Н 77/06 2003 г.

Этот выключатель содержит, по крайней мере, один подвижный и один неподвижный контакты, отключающую пружину, пружину свободного расцепления, магнитопровод с удерживающей катушкой, главный якорь, якорь свободного расцепления и тяги.

Недостатком этого выключателя является большой габарит по высоте при вертикальном расположении контактов, а при горизонтальном расположении контактов снижается надежность гашения дуги при отключении малых токов.

Кроме того, подвижные части вышеуказанного выключателя имеют большую массу, что снижает быстродействие.

Изобретением решается задача создания выключателя постоянного тока, характеризующегося высокой надежностью при отключении как больших, так и малых токов, повышенным быстродействием и малым габаритом по высоте.

Технический результат от использования изобретения состоит в уменьшении высоты выключателя при вертикальном расположении контактов, а также в увеличении быстродействия выключателя. Для обеспечения этого магнитопровод выполнен Н-образным с горизонтальным расположением боковых стержней, при этом главный якорь связан с подвижным контактом через пружину свободного расцепления посредством тяг, а якорь свободного расцепления имеет ограничитель движения указанных тяг.

Сущность изобретения заключается в следующем.

При таком выполнении на подвижный контакт воздействуют силы, действующие вдоль одного из стержней Н-образного магнитопровода, то есть в пределах высоты Н-образного магнитопровода, что обеспечивает уменьшение высоты выключателя. На уменьшение этого габарита влияет и то, что в этом случае удерживающая катушка наматывается непосредственно на средний стержень магнитопровода, что исключает зазоры между катушкой и магнитопроводом. Кроме того, усилия в промежуточных подвижных частях действуют только на сжатие и на растяжение (отсутствуют изгиб и кручение, как в прототипе), что позволяет сделать их менее массивными, следовательно, повышается быстродействие выключателя.

Изобретение поясняется на примере выполнения. На фиг 1 представлена схема выключателя во включенном положении, на фиг.2 - вид выключателя сверху, на фиг.3 показан выключатель в предвключенном положении, на фиг.4 - то же в отключенном положении.

Выключатель быстродействующий автоматический постоянного тока содержит расположенные вертикально два подвижных контакта 1, два неподвижных контакта 2, отключающую пружину 3, две пружины свободного расцепления 4, магнитопровод 5 с удерживающей катушкой 6, главный якорь 7, якорь свободного расцепления 8 и тяги.

Магнитопровод выполнен Н-образным, его боковые стержни расположены горизонтально.

Главный якорь 7 связан с подвижными контактами 1 через пружины 4 посредством тяг 9 и 10, связанных между собой шарнирно. Якорь свободного расцепления 8 имеет ограничители 11. Ограничители 11 выполнены в виде стержней, расположенных горизонтально вдоль стержней Н-образного магнитопровода. Одним концом ограничители шарнирно крепятся к якорю свободного расцепления 8, а другой конец взаимодействует с тягами 10 в предвключенном положении выключателя. Ограничители 11 установлены в направляющих 12.

Выключатель работает следующим образом.

При протекании по удерживающей катушке 6 включающего тока к магнитопроводу одновременно притягиваются главный якорь и якорь свободного расцепления. Главный якорь через пружины 4 и тяги 9, 10 тянет за собой подвижные контакты, пока тяги 10 не упрутся в ограничители 11. Главный якорь продолжает притягиваться, сжимая пружины 4. Выключатель остается в предвключенном положении (фиг.3), пока по удерживающей катушке протекает включающий ток. Подвижные контакты 1 не смыкаются с неподвижными контактами 2. Это необходимо для того, чтобы контакты выключателя не замыкались, пока по катушке привода протекает включающий ток большой величины, так как если в главной цепи уже имеется короткое замыкание, привод не сможет сработать на отключение с нужным быстродействием.

Затем удерживающая катушка переключается на меньший по величине держащий ток.

Якорь свободного расцепления 8 не может удерживаться магнитным потоком держащего тока в притянутом положении, отпадает и освобождает ограничители 11.

Пружины 4 переводят контакты 1 во включенное положение и создают контактное нажатие, как показано на фиг.1. Выключатель готов к немедленному отключению. Таким образом обеспечивается свободное расцепление выключателя.

В отключенном положении движение главного якоря 7 ограничивается упором 13, как показано на фиг.4.

Как видно из описанного, усилия, передаваемые от главного якоря на подвижные контакты каждого полюса, направлены по одной линии, расположенной в пределах высоты Н-образного магнитопровода. Благодаря этому выключатель имеет небольшой габарит по высоте при одинаковой мощности по сравнению с прототипом. Кроме того, подвижные части патентуемого выключателя (тяги 9, 10) по сравнению с подвижными частями прототипа имеют меньшую массу, что повышает быстродействие выключателя.

Формула изобретения

Выключатель быстродействующий автоматический постоянного тока, содержащий, по крайней мере, один подвижный и один неподвижный контакты, расположенные вертикально, отключающую пружину, пружину свободного расцепления, магнитопровод с удерживающей катушкой, главный якорь, якорь свободного расцепления и тяги, отличающийся тем, что магнитопровод выполнен Н-образным с горизонтальным расположением боковых стержней, при этом главный якорь связан с подвижным контактом через пружину свободного расцепления посредством тяг, а якорь свободного расцепления имеет ограничитель движения указанных тяг.

РИСУНКИРисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4

www.findpatent.ru

Автоматический быстродействующий выключатель постоянного тока

 

Сущность: каждая из щелей дугогасительной камеры выполнена в виде отдельного дугогасительного блока с собственными продольными стенками, которые отделены от смежных продольных стенок соседнего дугогасительного блока щелевым зазором, а между камерой контактной зоны и блоками дугогасительной камеры установлена изо ляционная плата с каналами, через которые пропущены средние части дугогягмтельных рогов 2 з.п, ф-лы, 4 ил.

союз советских социАлисти IFGKvlx

РЕСПУБЛИК (sI)s Н 01 Н 33/08

t I 9 I

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4735967/07 (22) 07.09.89 (46) 30.08.92. Бюл. ¹ 32 (75) Л. К, Скурыгин (56) Автоматический быстродействующий выключатель постоянного тока ВАБ-28.

Техническое описание. Инструкция по эксплуатации, изготовитель ПО "Уралэлектротяжмаш", M.: Внешторгиэдат, 1970.

Авторское свидетельство СССР

¹ 702421, кл, Н 01 Н 33/08, 1977.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в выключателях автоматических быстродействующих постоянного тока, преимущественно в высоковольтных.

Известен выключатель автоматический быстродействующий постоянного тока, содержащий один быстродействующий привод на две контактные системы соединенные по току последовательно. Каждая контактная система, состоящая иэ неподвижного и подвижного контактов, имеет свою камеру.

Этот выключатель при напряжении свыше 1050В имеет недостаточную коммутационную способность.

Наиболее близким к предлагаемому по техническому решению является быстродействующий автоматический выключатель постоянного тока, содержащий быстродействующий привод, одну контактную систему, дугогасительную камеру с двумя рядами расположенными продольными полостями, „„SUI, „1758693 А1 (54) АВТОМАТИЧЕСКИЙ БЫСТРОДЕЙСТВУЮЩИЙ ВЫКЛ1ОЧАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО ТОКА (57) Сущность: каждая иэ щелей дугогасительной камеры выполнена в виде отдельного дугогасительного блока с собственными продольными стенками, которые отделены от смежных продольных стенок соседнего дугогасительного блока щелевым зазором, а между камерой контактной зоны и блоками дугогасительной камеры установлена изоляционная плата с каналами, через которые пропущены средние. части дугогасительных рогов, 2 з.п, ф-лы, 4 ил.

Выключатель имеет основные и дополнительные рога.

Недостатком указанного устройства является недостаточная надежность из-за наличия одной дугогасительной камеры с двумя близко расположенными дугогасительными полостями, что требует тщательной герметизации. Надежную герметизацию трудно поддерживать в условиях эксплуатации. При нарушении герметизации происходит пробой в камере, уменьшение длины дуги и неотключение аварийного режима. Это приводит к разрушению выключателя.

Цель изобретения — повышение коммутационной способности.

Поставленная цель достигается тем, что в выключателе автоматическом был .тродействующем постоянного тока, содержащем быстродействующий привод, контактную систему, дугогасительную систел1у в виде двухщелевой камеры, двух основных дугогасительных рычагов и одного дополнительного дугогасительного рога. причем

1758693

25

35

55 основные рога электрически соединены с соответствующими контактами контактной . системы выключателя, начальные части основных рогов и нижняя вертикальная часть

V-образного дополнительного рога опущены в камеру контактной зоны, концевые части разноименных основных дугогасительных рогов пропущены в соответствующие разноименные щели дугогасительной камеры и отогнуты горизонтально в противопложные стороны, каждая из двух концевыхх частей V-образного дополнительного рога пропущена в соответствующую из двух щелей дугогасительной камеры и отогнута горизонтально и противоположно концевой части основного дугогасительного рога, расположенной в этой же щели дугогасительной камеры, каждая из щелей дугогасительной камеры выполнена в виде отдельного дугогасительного блока с собственными продольными стенками, которые

" отделены от смежных продольных стенок соседнего дугогасительного блока щелевым зазором, причем между камерой контактной зоíbt и блоками дугогасительной камеры установлена горизонтально расположенная изоляционная плита, выполненная с каналами, через которые пропущены средние части основных и дополнительных дугогасительных рогов.

Кроме того, изоляционная плита имеет пазы, в которые. вставлены продольные стенки дугогасительных блоков, а концевые части дугогасительных рогов выполнены сьемными, На фиг, 1 изображен выключатель, вид сбоку; на фиг. 2 — то же, вид с торца; на фиг.

3 — этапы работы блока разделения дуги; на фиг. 4 — блок разделения дуги в изометрии.

Автоматический быстродействующий выключатель постоянного тока содержит быстродействующий привод 1, неподвижный 2 и подвижный 3 контакты и дугогасительную камеру, состоящую из дугогасительных блоков 4 и 5, которые установлены на блоке 6 разделения дуги, Блок 6 разделения дуги имеет изоляционную плиту

7 на которой выполнены канавки 8, в которых размещаются продольные стенки дугогасительных блоков 4 и 5. Под изоляционной плитой 7, в зоне контактов 2 и 3, находится камера 9 контактной зоны, закрепленная на плите 7. Блок 6 разделения дуги имеет основные дугогасительные pora

10 и 11 и дополнительный рог 12; Por 10 одним концом соединен по току с неподвижным контактом 2 (фиг. 3), затем в форме петли 13 опущен в камеру 9 (фиг. 4) над неподвижным контактом 2, далее проходит снизу вверх через канал 14 в блок 5, в его левую сторону (по фиг, 3). Por 11 одним концом соединен по току с подвижным контактом 3, затем в форме петли 15 (фиг. 4) опущен в камеру 9 над подвижным контактом 3, далее проходит снизу вверх через канал 14 в блок 4, в его правую сторону (по фиг. 3).

Дополнительный por 12 в схематичном виде имеет Ч-образную форму, Нижней частью 16 por 12 опущен через канал 14 между петлями 13 и 15 соответственно основных рогов 10 .и 11. Левая и правая концевые части рога 12 находятся в горизонтальном положении соответственно в блоках 4 и 5 дугогасительной камеры, Рога 10. 11 и 12 могут иметь сьемные концевые части 17. соединяемые с основными частями резьбой, Съемные части 17 выполняются.для замены обгоревших рогов или при необходимости увеличить длину рогов в дугогасительных камерах на более высокое напряжение или больщий отключаемый ток.

Части рогов, размещенные горизонтально в блоках 4 и 5, закреплены на подставках 18.

Между дугогасительными блоками 4 и 5 находится изоляционный щит 19.

При отключении тока короткого замыкания быстродействующий привод 1 приводит в движение подвижный контакт 3.

Возникающая на .контактах 2 и 3 дуга под действием магнитного поля выдувается вверх и попадает на основные рога 10 и 11 блока 6 разделения дуги в зоне их петель 13 и 15. Двигаясь по основным рогам 10 и 11, дуга касается нижней части 16дополнительного рога 12 и в этот момент разделяется на две части, включенные, последовательно (фиг. 3), Эти две части дуги двигаются в канале 14, выполненном в дугостойкой изоляционной плите 7 блока 6 разделения дуги, под действием собственного магнитного поля. Благодаря особенностям формы канала

14.и формы средних частей рогов 10, 11 и 12 каждая дуга попадает в соответствующий блок дугогасительной камеры, где их дальнейшее движение и растяжение, кроме собственного поля, могут обеспечиваться дугогасительными системами блоков 4 и 5.

На фиг. 3 показаны этапы горения дуги, ее движение, разделение на две части и переход в блоки 4 и 5 дугогасительной камеры, которые при этом включаются последовательно.

Поэтапно это происходит следующим образом. Вначале электрическая дуга горит между расходящимися контактами 2 и 3 (положение А), затем между основными рогами

10 и 11 (положение В), затем в канале 14 (уже разделенная на две последовательные части дуга: между основным рогом 10 и нижней

1758693 частью дополнительного рога 12 и основным рогом 11 — положение С, далее между этими рогами на выходе из канала 14 в блоки 4 и 5 (положение 0) и, наконец, удлиняясь, между концевыми частями рогов 10 и 5

12, 12 и 11 в дугогасительных блоках 4 и 5 (положение Е). Стрелками показано направление протекания отключаемого тока в момент горения дуги между контактами и в момент увеличения длины дуги в блоках 4 и 10

5. Переход из канала 14 в блоки 4 и 5 дугогасительной камеры исключает возникйовение повторных пробоев.

Таким образом, дуга стабилизируется в широком объеме, длина ее в течение всего 15 времени гашения практически не меняется, а напряжение на дуге вследствие этого остается неизменным, Применение перегородки 17, расположенной между блоками 4 и 5, позволяет 20 исключить возможные пробои между ними при отключении предельных токов короткого замыкания.

Изобретение позволяет ускорить отключение аварийных режимов за счет ста- 25 билизации напряжения дуги. исключить требование герметизации дугогасительной камеры, упрощает ее конструкцию и уменьшить вес. Применения блока разделения дуги позволяет устанавливать дугога- 30 сительные блоки, рассчитанные на различные напряжения.

Формула изобретения

1. Автоматический быстродействующий 35 выключатель постоянного тока, содержащий быстродействующий привод, контактную систему, дугогасительную систему, выполненную.в виде двухщелевой дугогасительной камеры, двух основных дугогаси- 40 тельных рогов и одного V-образного дополнительного дугогасительного рога. причем основные рога электрически соединены с соответствующими контактами контактной системы выключателя, начальные части основных poroe и нижняя вертикальная часть V-образного дополнительного дугогасительного рога опущены s камеру контактной зоны, концевые части разноименных основных дугогасительных рогов пропущены в соответствующие разноименные щели дугогасительной камеры и отогнуты горизонтально в противоположные стороны, каждая из двух концевых частей

V-образного дополнительного дугогасительного рога пропущена в соответствующую из двух щелей дугогасительной камеры и отогнута горизонтально и противоположно концевой части основного дугогасительного рога, расположенной в этой же щели дугогасительной камеры, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения коммутационной способности, каждая из щелей дугогасительной камеры выполнена в виде отдельного дугогасительного блока с собственными продольными стенками, которые отделены от смежных продольных стенок соседнего дугогасительного блока щелевым зазором, причем между камерой контактной зоны и блоками дугогасительной камеры установлена горизонтально расположенная изоляционная плита, выполненная с каналами, через которые пропущены средние части основных и дополнительного дугогасительных рогов, 2. Выключатель по и, 1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что изоляционная плита выполнена с пазами, в которые вставлены продольные стенки дугогасительных рогов.

3. Выключатель по п. 1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что концевые части дугогасительных рогов выполнены съемными.

1758693

1758693

Составитель Л.Скурыгин

Редактор Л.Веселовская Техред М.Моргентал Корректор 3.Салко

Заказ 3003 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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

     

www.findpatent.ru

---

• 
  Транзисторные оптопары
• 
  Когда отменят поверку счетчиков воды официально
• 
  Погас свет в комнате
• 
  Инвертор сварог
• 
  Проводит ток серебро
• 
  Мощность тока выделяющаяся на резисторе формула
• 
  Лэп вред
• 
  Удельное сопротивление грунта как измерить
• 
  Тест узо
• 
  Диагностическая техника
• 
  Узо s тип