RU101579U1

RU101579U1 - AUTOMATIC FAST SWITCH

Info

Publication number: RU101579U1
Application number: RU2010140260/07U
Authority: RU
Inventors: Эльхан Шахбаба оглы Мурадов; Михаил Викторович Носов
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Технос"
Priority date: 2010-10-01
Filing date: 2010-10-01
Publication date: 2011-01-20

Abstract

Выключатель автоматический быстродействующий, содержащий основание, включающий электромагнит с магнитопроводом и якорем, удерживающий электромагнит с магнитопроводом и якорем, контактную пружину, отличающийся тем, что включающий и удерживающий электромагниты неподвижно установлены на основании, при этом якоря включающего и удерживающего электромагнитов через изоляционные пластины связаны с подвижными контактами, на каждый из которых воздействует своя отключающая пружина. A quick-acting automatic switch containing a base, including an electromagnet with a magnetic circuit and an armature, holding an electromagnet with a magnetic circuit and an armature, a contact spring, characterized in that the switching and holding electromagnets are fixedly mounted on the base, while the armature of the connecting and holding electromagnets are connected through the insulating plates to movable contacts, each of which is affected by its own breaking spring.

Description

Полезная модель относится к электротехнике, в частности к защитной коммутационной аппаратуре и может применяться для защиты от перегрузок и коротких замыканий электроустановок, линий постоянного и переменного тока, электрооборудования городского электротранспорта.The utility model relates to electrical engineering, in particular to protective switching equipment and can be used to protect against overloads and short circuits of electrical installations, direct and alternating current lines, electrical equipment of urban electric vehicles.

Выключатели автоматические быстродействующие, удерживающиеся во включенном положении за счет магнитного потока в рабочем зазоре якоря, создаваемого током удерживающей катушки, и отключающиеся при уменьшении указанного магнитного потока, известны, например, из книги: Голубев А.И. Быстродействующие автоматические выключатели, М. - Л., издательство «Энергия», 1964 г., стр.42-43, Патент на полезную модель RU №71815 U1 Н01Н 77/00, 2008 г, Патент на полезную модель RU №33261 Н01Н 77/00, 2003 г.High-speed automatic switches that are held in the on position due to magnetic flux in the working gap of the armature created by the current of the holding coil, and which trip when the specified magnetic flux decreases, are known, for example, from the book: A. Golubev High-speed circuit breakers, M. - L., Energia Publishing House, 1964, pp. 42-43, Utility Model Patent RU No. 71815 U1 Н01Н 77/00, 2008, Utility Model Patent RU No. 333261 Н01Н 77 / 00, 2003

Исходя из количества общих существенных признаков наиболее близким аналогом, следует считать выключатель, приведенный в патенте RU №33261 Н01Н 77/00, 2003 г.Based on the number of common essential features, the closest analogue should be considered the switch listed in patent RU No. 333261 H01H 77/00, 2003

Этот выключатель содержит основание, подвижный и неподвижный контакты, включающий электромагнит с магнитопроводом и якорем, удерживающий электромагнит с магнитопроводом и якорем, отключающую пружину.This switch contains a base, movable and fixed contacts, including an electromagnet with a magnetic circuit and an armature, holding an electromagnet with a magnetic circuit and an armature, disconnecting a spring.

Основной недостаток указанной конструкции состоит в том, что вследствие наличия большой подвижной массы удерживающего электромагнита и значительного момента инерции при включении, во избежание отскока якоря удерживающего электромагнита, приходится пропускать значительный удерживающий ток, что приводит к неоправданным затратам электроэнергии при нахождении выключателя во включенном положении. Наличие большой подвижной массы приводит также к ограничению механической износостойкости выключателя.The main drawback of this design is that due to the presence of a large moving mass of the holding electromagnet and a significant moment of inertia when turned on, in order to avoid rebound of the armature of the holding electromagnet, it is necessary to pass a significant holding current, which leads to unjustified energy costs when the circuit breaker is in the on position. The presence of a large moving mass also leads to a limitation of the mechanical wear resistance of the circuit breaker.

Другим недостатком является чувствительность к вибрации, что снижает его надежность и ограничивает применяемость. Кроме этого кинематическая связь между якорем удерживающего электромагнита и контактом не позволяет достичь большего быстродействия, вследствие наличия люфтов в тяге.Another disadvantage is the sensitivity to vibration, which reduces its reliability and limits applicability. In addition, the kinematic connection between the armature of the holding electromagnet and the contact does not allow to achieve greater speed, due to the presence of backlash in the traction.

Задачей предлагаемой полезной модели явилась разработка надежного выключателя с большим быстродействием.The objective of the proposed utility model was the development of a reliable circuit breaker with high speed.

Технический результат, который достигается с помощью полезной модели, состоит в повышении быстродействия и устойчивости конструкции к вибрации.The technical result, which is achieved using the utility model, is to increase the speed and stability of the structure to vibration.

Для достижения заявленного результата, включающий электромагнит и удерживающий электромагнит неподвижно установлены на основании. Якоря обоих электромагнитов жестко связаны каждый со своим подвижным контактом. В такой конструкции усиление жесткости приводит к повышению надежности выключателя, а наличие двух подвижных контактов позволяет получить высокое быстродействие.To achieve the stated result, including an electromagnet and a holding electromagnet fixedly mounted on the base. The anchors of both electromagnets are each rigidly connected to its movable contact. In this design, reinforcing rigidity leads to increased reliability of the circuit breaker, and the presence of two movable contacts allows to obtain high speed.

Полезная модель поясняется примером выполнения.The utility model is illustrated by an example implementation.

На фиг.1 схематично изображен патентуемый выключатель в отключенном положении; на фиг.2 - то же самое в включенном положении; на фиг.3 - то же в первый момент отключения выключателя по сигналу аварийного или оперативного отключения.Figure 1 schematically shows a patented switch in the off position; figure 2 is the same in the on position; figure 3 is the same at the first moment of opening the circuit breaker by an emergency or operational trip signal.

Выключатель автоматический быстродействующий содержит основание 1, жестко установленные на основании 1 включающий электромагнит с катушкой 2, магнитопроводом 3 и якорем 4, удерживающий электромагнит с катушкой 5, магнитопроводом 6 и якорем 7, которые набраны из тонких листов электротехнической стали. Якорь 4 включающего электромагнита через тягу 8, контактную пружину 9, скобу 10, соединен с изоляционной пластиной 11, на которой жестко закреплен контакт включающего электромагнита 12. На изоляционную пластину воздействует отключающая пружина 13. Якорь 7 удерживающего электромагнита через уголок 14 соединен с изоляционной пластиной 15, на которой жестко закреплен контакт включающего электромагнита 16. На изоляционную пластину воздействует отключающая пружина 17. Для фиксации контактов выключателя в отключенном положении имеются упоры 18 и 19.The automatic high-speed switch contains a base 1, rigidly mounted on the base 1, comprising an electromagnet with a coil 2, a magnetic circuit 3 and an armature 4, a holding electromagnet with a coil 5, a magnetic circuit 6 and an armature 7, which are composed of thin sheets of electrical steel. The armature 4 of the turning on electromagnet through the rod 8, the contact spring 9, the bracket 10, is connected to the insulating plate 11, on which the contact of the turning-on electromagnet 12 is rigidly fixed. The breaking spring 13 acts on the insulation plate. The armature of the holding magnet through the corner 14 is connected to the insulating plate 15 , on which the contact of the turning on electromagnet 16 is rigidly fixed. The disconnecting spring 17 acts on the insulating plate. There are stops 18 and 19 to fix the contacts of the switch in the off position.

Выключатель работает следующим образом.The switch operates as follows.

В отключенном положении (фиг.1) изоляционные пластины 11 и 15 с жестко закрепленными на них контактами 12 и 16 под воздействием отключающих пружин 13 и 17 прижаты к упорам 18 и 19 соответственно. При подаче сигнала на включение по катушкам 2 и 5 начинает протекать включающий ток. Под его воздействием якорь 4 втягивается внутрь магнитопровода 3, а якорь 7 смыкается с магнитопроводом 6, при этом контакты 12 и 16 замыкаются (фиг.2). При этом из за избыточного хода якоря 4, образуется зазор δ (провал), обеспечивающий гарантированное замыкание контактов при их износе. После этого величина тока в катушках 2 и 5 снижается до величины достаточной для удержания якорей 4 и 7 в притянутом положении, при этом якорь 7 в быстродействующем удерживающем электромагните смыкается с магнитопроводом 6 и переход с включающего тока на держащий в нем, происходит раньше, чем подвижный контакт 16 включающего электро-магнита придет в положение соответствующее включенному положению выключателя, то есть при возможном включении выключателя на существующее в цепи короткое замыкание, возможно мгновенное отпадание якоря 7 удерживающего электромагнита, что обеспечивает свободное расцепление.In the off position (Fig. 1), the insulating plates 11 and 15 with the contacts 12 and 16 rigidly fixed to them, are pressed against the stops 18 and 19 by the action of the breaking springs 13 and 17, respectively. When a start signal is applied to coils 2 and 5, a switching current starts flowing. Under its influence, the armature 4 is drawn into the magnetic circuit 3, and the armature 7 closes with the magnetic circuit 6, while the contacts 12 and 16 are closed (figure 2). Moreover, due to the excess travel of the armature 4, a gap δ (failure) is formed, which ensures guaranteed contact closure during wear. After that, the current value in coils 2 and 5 decreases to a value sufficient to hold the anchors 4 and 7 in the pulled position, while the armature 7 in the high-speed holding electromagnet closes with the magnetic circuit 6 and the transition from switching current to holding in it occurs earlier than the movable the contact 16 of the turning on electromagnet will come to the position corresponding to the on position of the switch, that is, when the switch is possibly turned on to a short circuit existing in the circuit, it is possible to instantly drop the armature 7 electromagnet, which provides free tripping.

При оперативном либо аварийном отключении прерывается ток в катушках удерживающего и включающего электромагнитов. Поскольку магнитный поток в удерживающем электромагните спадает значительно быстрее чем во включающем, то под действием отключающей пружины 17 якорь 7, уголок 14, изоляционная пластина 15 и контакт 16 удерживающего электромагнита, приходят в движение до выбора провала контактов δ (фиг.3), что обеспечивает повышенное быстродействие. Возникшая электрическая дуга попадает в дугогасительное устройство выключателя (на фигурах не показано) и гаснет. После чего подвижная система выключателя переходит в положение указанное на фиг.1. Выключатель отключен.During an operational or emergency shutdown, the current in the coils of the holding and turning on electromagnets is interrupted. Since the magnetic flux in the holding electromagnet drops much faster than in the switching one, then under the action of the breaking spring 17, the armature 7, corner 14, the insulating plate 15 and the contact 16 of the holding electromagnet come into motion until the choice of contact failure δ (Fig. 3), which ensures increased performance. The arising electric arc enters the arcing device of the switch (not shown in the figures) and goes out. Then the movable system of the switch goes into the position indicated in figure 1. The switch is open.

Благодаря указанным конструктивным отличиям создан выключатель с повышенным быстродействием и надежностью.Thanks to these design differences, a circuit breaker with increased speed and reliability has been created.

Claims

A quick-acting automatic switch containing a base, including an electromagnet with a magnetic circuit and an armature, holding an electromagnet with a magnetic circuit and an armature, a contact spring, characterized in that the switching and holding electromagnets are fixedly mounted on the base, while the armature of the connecting and holding electromagnets are connected through the insulating plates to movable contacts, each of which is affected by its own breaking spring.