RU175823U1 - CONTACT SYSTEM OF THE CIRCUIT BREAKER - Google Patents
CONTACT SYSTEM OF THE CIRCUIT BREAKER Download PDFInfo
- Publication number
- RU175823U1 RU175823U1 RU2017122636U RU2017122636U RU175823U1 RU 175823 U1 RU175823 U1 RU 175823U1 RU 2017122636 U RU2017122636 U RU 2017122636U RU 2017122636 U RU2017122636 U RU 2017122636U RU 175823 U1 RU175823 U1 RU 175823U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- lamellas
- bracket
- rotation
- lamella
- axis
- Prior art date
Links
- 241000446313 Lamella Species 0.000 claims abstract description 85
- 238000003825 pressing Methods 0.000 claims abstract description 21
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims description 9
- 230000003993 interaction Effects 0.000 claims description 3
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims 1
- 230000035939 shock Effects 0.000 abstract description 13
- 230000005520 electrodynamics Effects 0.000 abstract description 8
- 238000004870 electrical engineering Methods 0.000 abstract description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 13
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 5
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 238000010891 electric arc Methods 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 230000002860 competitive effect Effects 0.000 description 1
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 230000005405 multipole Effects 0.000 description 1
- 230000008447 perception Effects 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 230000002269 spontaneous effect Effects 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H73/00—Protective overload circuit-breaking switches in which excess current opens the contacts by automatic release of mechanical energy stored by previous operation of a hand reset mechanism
- H01H73/02—Details
Landscapes
- Breakers (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к электротехнике, а именно к контактным системам автоматических выключателей.The utility model relates to electrical engineering, namely to contact systems of circuit breakers.
Технический результат: повышение стойкости контактной системы к внешним одиночным ударам, увеличение электродинамической устойчивости.Effect: increasing the resistance of the contact system to external single shocks, increasing electrodynamic stability.
Контактная система содержит параллельные контактные ламели, соединенные гибкими связями с выводом выключателя, поворотную скобу, общую ось вращения ламелей, пружины нажатия, помещенные между стенкой скобы и верхними контактными концами ламелей. Контактная система снабжена дополнительными пружинами. Общая ось вращения помещена посередине между верхними и нижними концами ламелей. Скоба оснащена Г-образным упором, а каждая дополнительная пружина установлена под осью вращения между упором и нижним концом каждой ламели. При этом каждая пружина нажатия установлена концентрично на цилиндрической тяге, которой снабжена каждая ламель. Цилиндрическая тяга смонтирована одним концом в прорези ламели, а вторым концом пропущена через прямоугольное отверстие в стенке скобы. Второй конец тяги оснащен двухступенчатой резьбовой втулкой. 7 ил.
Description
Предлагаемая полезная модель относится к электротехнике, а именно к контактным системам низковольтных автоматических выключателей на большие токи, предназначенных для эксплуатации в условиях воздействия одиночных и многократных ударов.The proposed utility model relates to electrical engineering, namely to contact systems of low-voltage circuit breakers for high currents, designed for operation in conditions of exposure to single and multiple shocks.
Известны контактные системы [1-4] силовых автоматических выключателей на токи 1000-6300 А, содержащие один или несколько неподвижных контактов на верхнем выводе выключателя и несколько параллельных ламелей с подвижными контактами, установленные на верхних концах этих ламелей. Ламели соединены своими нижними концами с помощью гибких связей с нижним выводом выключателя и смонтированы на общей оси вращения, которая закреплена в поворотной скобе. Поворотная скоба взаимодействует с механизмом выключателя, который производит замыкание или размыкание контактов. Скоба несет также на себе пружины нажатия. Пружины нажатия помещены между скобой (или деталями скобы) и верхними контактными концами ламелей над их общей осью вращения. Такие многоламельные контактные системы, состоящие из нескольких параллельно включенных контактов, получили достаточно широкое применение в современных селективных выключателях промышленного назначения различных европейских фирм (ABB, «Schneider Electric», Siemens, Legrand и др.), выключателях Японии (Mitsubishi Electric), Китая (CHINT) и др. Основным достоинством таких контактных систем является достаточно высокая электродинамическая стойкость при относительно простой конструкции по сравнению с применением сложных одно - или двухпетлевых компенсаторов электродинамических усилий, применяемых преимущественно в выключателях на токи до 1600 А и описанных в патентах [5-6]. Применение нескольких параллельных контактов уменьшает во столько же раз отбрасывающее усилие при коротких замыканиях, что и позволяет получить достаточно высокое значение кратковременно выдерживаемого тока, проходящего через контактную систему выключателя [7], стр. 272-273. Так согласно стандарту [8] выключатели, специально предназначенные для обеспечения селективности в условиях короткого замыкания относительно других устройств защиты от коротких замыканий, должны иметь номинальный кратковременно выдерживаемый ток не менее 12 значений номинального тока при номинальных токах выключателя до 2500 А и, не менее 30 кА, при номинальных токах свыше 2500 А. Более высокие значения кратковременно выдерживаемого тока для получения конкурентных преимуществ в части расширения зоны селективной работы и повышения надежности отключения, достигаются увеличением количества параллельных контактных ламелей [2,3], реже комбинацией многоламельной системы с петлевым компенсатором [9]. Однако многоламельные контактные системы имеют небольшую стойкость к одиночным и многократным ударам, что ограничивает их применение в специальных условиях эксплуатации, характеризующихся воздействием ударных нагрузок с ускорениями в несколько десятков или сотен g (где g - ускорение свободного падения, 9,81 м/сек2). Объясняется низкая ударостойкость применением неуравновешенных конструкций ламелей, консольным креплением ламелей на оси вращения [7], стр. 174, 175. При такой конструкции ламели воспринимают полный удар, сила которого пропорциональна произведению момента инерции относительно оси вращения на величину ударного ускорения. При механических ударах, особенно в направлении противоположном усилиям нажатия, возможно ослабление усилия нажатия до величин, при которых возможны подгорания контактов, или механический отброс и повторные замыкания с приваркой контактов. Предлагаемая полезная модель направлена на устранение указанных недостатков. Наиболее близким аналогом заявляемой модели по сущности конструктивного исполнения является контактная система по патенту [4].Known contact systems [1-4] of power circuit breakers for currents of 1000-6300 A, containing one or more fixed contacts on the upper terminal of the switch and several parallel lamellas with movable contacts, mounted on the upper ends of these lamellas. The lamellas are connected at their lower ends by means of flexible connections with the lower terminal of the switch and are mounted on a common axis of rotation, which is fixed in a rotary bracket. The swivel bracket interacts with a switch mechanism that closes or opens contacts. The bracket also carries a pressure spring. Pressing springs are placed between the bracket (or parts of the bracket) and the upper contact ends of the lamellas above their common axis of rotation. Such multi-lamella contact systems, consisting of several parallel-connected contacts, have been widely used in modern selective industrial circuit breakers of various European companies (ABB, Schneider Electric, Siemens, Legrand, etc.), Japan circuit breakers (Mitsubishi Electric), China ( CHINT) and others. The main advantage of such contact systems is a fairly high electrodynamic resistance with a relatively simple design compared to the use of complex one- or two-loop electrode compensators dynamical forces applied mainly in circuit breakers for currents up to 1600 A and described in patents [5-6]. The use of several parallel contacts reduces the rejecting force by short circuit by the same amount of time, which makes it possible to obtain a sufficiently high value of the short-time withstand current passing through the contact system of the switch [7], pp. 272-273. Thus, according to the standard [8], circuit breakers specially designed to provide selectivity under short-circuit conditions relative to other short-circuit protection devices must have a rated short-time withstand current of at least 12 rated currents at rated circuit breaker currents of up to 2500 A and at least 30 kA , at rated currents of more than 2500 A. Higher values of short-time withstand current to obtain competitive advantages in terms of expanding the selective operation zone and increasing reliability and disconnection are achieved increasing the number of parallel contact lamellas [2,3], less mnogolamelnoy combination with loop compensator system [9]. However, multi-lamella contact systems have little resistance to single and multiple impacts, which limits their use in special operating conditions characterized by impact loads with accelerations of several tens or hundreds g (where g is the gravitational acceleration, 9.81 m / s 2 ) . Low impact resistance is explained by the use of unbalanced lamella designs, the console mounting of lamellas on the axis of rotation [7], p. 174, 175. With this design, lamellas perceive a complete impact, the force of which is proportional to the product of the moment of inertia relative to the axis of rotation by the value of shock acceleration. During mechanical shocks, especially in the direction opposite to the pressing forces, it is possible to weaken the pressing forces to values at which contact burns are possible, or mechanical rejection and repeated closures with welding of the contacts. The proposed utility model is aimed at eliminating these shortcomings. The closest analogue of the claimed model in essence of the design is the contact system of the patent [4].
Прототип содержит десять контактных ламелей 2 с подвижными контактами на верхних концах ламелей (см. рис. 1, 2, 5 к описанию прототипа [4]), вращающихся на общей оси 12. Ось 12 закреплена в боковых стенках корпусной скобы 1. Нижние концы ламелей 2 (см рис. 5, 6) гибкими связями соединены с нижним выводом выключателя (верхний вывод с неподвижными контактами не показан). Пружины нажатия 3 помещены между фронтальной стороной скобы 1 и верхними контактными концами ламелей 2 над осью вращения 12. Необходимый для работы контактной системы провал контактов создается свободным вращением ламелей, ограниченным с одной стороны упором нижних концов ламелей во внутренний выступ скобы 1 (см. на рис. 1) и с другой стороны упором верхних контактных концов ламелей в торцы направляющих стержней 4 (см. на рис. 2, 7). Скоба 1 имеет собственную ось вращения и управляется механизмом выключателя (на рисунках не показан). Как видно из рис. 1, 2 для увеличения электродинамической стойкости контактной системы в прототипе применены по две пружины нажатия напротив подвижных контактов. Монтаж двух пружин 3 в ряд по вертикали, увеличивая длину ламели, увеличивает ее момент инерции относительно оси вращения 12 и ухудшает ударостойкость контактной системы. Попытки увеличить количество пружин напротив контактного конца ламелей (для увеличения электродинамической устойчивости к токам короткого замыкания) приведет к еще большей длине ламели и большей зависимости контактной системы от внешних ударных нагрузок. Таким образом, конструкция прототипа ограничена в части одновременного увеличения электродинамической стойкости и обеспечения необходимой ударостойкости при внешних механических воздействиях. Заявляемая полезная модель преследует своей целью достижение следующего технического результата:The prototype contains ten
- повышение стойкости контактной системы к внешним одиночным и многократным ударам при увеличении электродинамической устойчивости.- increasing the resistance of the contact system to external single and multiple shocks with increasing electrodynamic stability.
Поставленные цель достигаются тем, что контактная система автоматического выключателя, содержащая как минимум один неподвижный контакт на верхнем выводе выключателя и несколько параллельных ламелей с подвижными контактами, соединенных нижними концами посредством гибких связей с нижним выводом, поворотную скобу с закрепленной в ее боковых стенках общей осью вращения ламелей, смонтированную с возможностью взаимодействия с механизмом выключателя, пружины нажатия, помещенные между фронтальной стенкой скобы и верхними контактными концами ламелей над их общей осью вращения, снабжена дополнительными пружинами, общая ось вращения помещена посередине между верхним и нижними концами ламелей, поворотная скоба оснащена Г-образным упором, закрепленным на скобе со стороны нижнего вывода под осью вращения ламелей напротив мест крепления гибких связей к ламелям. Каждая дополнительная пружина установлена под осью вращения с возможностью контактирования одним торцем с Г-образным упором и вторыми торцем с нижним концом каждой ламели напротив места ее соединения с гибкой связью. При этом каждая пружина нажатия установлена концентрично на цилиндрической тяге, которой снабжена каждая ламель. Причем каждая цилиндрическая тяга смонтирована одним концом подвижно в плоскости ламели на ось-штифте, зафиксированном в прорези ламели, а вторым концом пропущена через прямоугольное отверстие во фронтальной стенке скобы. Кроме этого, второй конец каждой тяги имеет резьбу и оснащен двухступенчатой резьбовой втулкой. Первая удлиненная ступень втулки выполнена четырехгранной и расположена внутри прямоугольных отверстий скобы. Вторая ступень большего диаметра огранена лысками и расположена снаружи фронтальной стенки скобы.This goal is achieved in that the contact system of the circuit breaker containing at least one fixed contact on the upper terminal of the circuit breaker and several parallel lamellas with movable contacts connected by lower ends by means of flexible connections with the lower terminal, a rotary bracket with a common axis of rotation fixed in its side walls lamellas mounted with the possibility of interaction with the mechanism of the switch, pressure springs placed between the front wall of the bracket and the upper contact ends lamellas above their common axis of rotation, is equipped with additional springs, the general axis of rotation is located in the middle between the upper and lower ends of the lamellas, the swivel bracket is equipped with an L-shaped stop fixed to the bracket from the lower output side under the axis of rotation of the lamellas opposite the points of attachment of flexible links to the lamellas . Each additional spring is installed under the axis of rotation with the possibility of contacting one end with the L-shaped emphasis and the second end with the lower end of each lamella opposite the point of its connection with a flexible connection. At the same time, each pressing spring is mounted concentrically on the cylindrical rod with which each lamella is equipped. Moreover, each cylindrical rod is mounted at one end movably in the plane of the lamella on a pin axis fixed in the slot of the lamella, and the second end is passed through a rectangular hole in the front wall of the bracket. In addition, the second end of each rod has a thread and is equipped with a two-stage threaded sleeve. The first elongated step of the sleeve is tetrahedral and is located inside the rectangular holes of the bracket. The second step of a larger diameter is faceted by flats and is located outside the front wall of the bracket.
Снабжение контактной системы дополнительными пружинами, размещение общей ось вращения ламелей посередине между верхним и нижними концами ламелей, оснащение поворотной скобы Г-образным упором, закрепленным на скобе под осью вращения ламелей напротив мест крепления гибких связей к ламелям, а также установка дополнительных пружин между Г-образным упором и нижними концами ламелей, создали одновременно условия для увеличения усилия нажатия на контакты за счет дополнительных пружин без увеличения длины верхней части ламели и для уравновешивания моментов инерции верхней и нижней частей ламели относительно оси вращения. Большее усилие нажатия на контактные пары способствует увеличению величины кратковременно выдерживаемого тока, проходящего через контактную систему выключателя без отбросов контактов, т.е. увеличивает зону селективной работы выключателя. Уравновешивание моментов инерции верхней и нижней частей ламелей относительно оси вращения уменьшает воздействие ударных нагрузок на контактную систему, так как при ударе в направлении размыкания контактов к верхней и нижней частям ламелей прикладываются вращающие моменты встречных направлений, которые минимизируют результирующее воздействие одиночных и многократных ударов на замкнутые контакты. В результате влияние ударных нагрузок на силу нажатия между подвижными и неподвижными контактами оказывается минимальным, возможность механического отскока контактов исключается. А значит, полезная модель может эксплуатироваться в условиях повышенных механических воздействий.Supplying the contact system with additional springs, placing the common axis of rotation of the lamellas in the middle between the upper and lower ends of the lamellas, equipping the swivel bracket with a L-shaped stop fixed on a bracket under the axis of rotation of the lamellas opposite the points of attachment of flexible connections to the lamellas, and also installing additional springs between the G- shaped emphasis and the lower ends of the lamellas, created at the same time conditions for increasing the effort of pressing the contacts due to additional springs without increasing the length of the upper part of the lamella and to balance the moment of inertia of the upper and lower parts of the lamella relative to the axis of rotation. The greater pressure applied to the contact pairs contributes to an increase in the short-time withstand current passing through the contact system of the circuit breaker without contact debris, i.e. increases the zone of selective operation of the switch. Balancing the moments of inertia of the upper and lower parts of the lamellas relative to the axis of rotation reduces the impact of shock loads on the contact system, since when striking in the direction of opening of the contacts, the opposing directions are applied to the upper and lower parts of the lamellas, which minimize the resulting effect of single and multiple impacts on closed contacts . As a result, the influence of shock loads on the pressing force between movable and fixed contacts is minimal, the possibility of mechanical rebound of the contacts is excluded. This means that the utility model can be operated under conditions of increased mechanical stress.
Проведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по патентам и научно-техническим источникам информации и выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявленной полезной модели, позволил установить, что заявитель не обнаружил прототип, характеризующийся признаками, тождественными всем существенным признакам заявленной полезной модели. Определение из перечня выявленных аналогов прототипа, как наиболее близкого по совокупности существенных признаков аналога, позволило выявить совокупность существенных по отношению к усматриваемому заявителем техническому результату отличительных признаков в заявленной конструкции, изложенных в формуле полезной модели.An analysis of the prior art by the applicant, including a search by patents and scientific and technical sources of information and identification of sources containing information about analogues of the claimed utility model, allowed to establish that the applicant did not find a prototype characterized by features identical to all the essential features of the claimed utility model. The determination from the list of identified analogues of the prototype as the closest in terms of the set of essential features of the analogue made it possible to identify the set of significant distinguishing features in relation to the technical result perceived by the applicant in the claimed design set forth in the utility model formula.
Следовательно, заявленная полезная модель соответствует условию «новизна».Therefore, the claimed utility model meets the condition of "novelty."
Конструкция заявляемой полезной модели в четырехламельном исполнении изображена на рисунках фиг. 1-7. На рисунке фиг. 1 показан вид сбоку слева на контактную систему автоматического выключателя при замкнутых подвижных и неподвижных контактах. На фиг. 2 приведен вид А на контактную систему со стороны выводов выключателя. На рисунке фиг. 3 дан второй вид сбоку справа (вид Б). Здесь условно не изображена боковая стенка скобы для раскрытия внутреннего расположения ламелей, общей оси вращения ламелей, пружин нажатия, дополнительных пружин, Г-образного упора. Стрелками прорисован путь тока по контактной системе. Фиг. 4 дает представление о виде В на контактную систему со стороны механизма выключателя, с которым взаимодействует поворотная скоба. На фиг. 5 представлен аксонометрическийвид на место установки пружин нажатия, где ламель с цилиндрической тягой, пружина нажатия, фронтальная поверхность скобы с прямоугольными отверстиями, двухступенчатая втулка изображены условно в рассредоточенном в пространстве виде. Фиг. 6 дает такой же аксонометрический вид на место установки дополнительных пружин. На фиг. 7 контактная система показана в разомкнутом состоянии. Для облегчения восприятия конструкции в части, касающейся только технического результата, достигаемого полезной моделью, на рисунках условно не показаны дугогасительная камера и конструктивные элементы, обеспечивающие сход электрической дуги в камеру, а также механизм привода контактной системы.The design of the claimed utility model in a four-lamella design is shown in the drawings of FIG. 1-7. In the figure of FIG. 1 shows a left side view of the contact system of a circuit breaker with closed moving and fixed contacts. In FIG. Figure 2 shows A on the contact system from the side of the switch terminals. In the figure of FIG. Figure 3 shows the second side view on the right (view B). Here, the side wall of the bracket is conventionally not shown for revealing the internal location of the lamellas, the general axis of rotation of the lamellas, pressure springs, additional springs, and L-shaped stop. The arrows show the current path through the contact system. FIG. 4 gives an idea of the type B of the contact system from the side of the switch mechanism with which the swing bracket interacts. In FIG. Figure 5 shows an axonometric view of the installation location of the pressure springs, where the lamella with a cylindrical rod, the pressure spring, the front surface of the bracket with rectangular holes, the two-stage sleeve are conventionally shown in a distributed form in space. FIG. 6 gives the same axonometric view of the installation location of additional springs. In FIG. 7, the contact system is shown in the open state. To facilitate the perception of the design in the part that relates only to the technical result achieved by the utility model, the arcing chamber and structural elements that ensure the passage of the electric arc into the chamber, as well as the drive mechanism of the contact system, are not conventionally shown in the figures.
Контактная система автоматического выключателя содержит (см. фиг. 1-4) как минимум один общий неподвижный контакт 1 на верхнем выводе 2 выключателя и несколько параллельных ламелей 3 с подвижными контактами 4, соединенных нижними концами 5 (фиг. 3) посредством гибких связей 6 с нижним выводом 7. Ламели 3 установлены в поворотной скобе 8 на общей оси 9, которая закреплена в боковых стенках 10, 11 скобы. Поворотная скоба 8 имеет собственную ось вращения 12 и смонтирована с возможностью взаимодействия через тягу 13 с механизмом выключателя (на рисунках механизм не показан). Пружины нажатия 14, помещены между фронтальной стенкой 15 скобы 8 и верхними контактными концами 16 ламелей 3 над их общей осью вращения 9. Особенностью монтажа ламелей 3 в скобе 8, является то, что ось вращения 9 помещена в средней части ламели и делит каждую ламель на равновеликие в первом приближении (по площади и массе) нижнее 17 и верхнее 18 плечи. Контактная система также снабжена дополнительными пружинами 19, а поворотная скоба 8 оснащена Г-образным упором 20, закрепленным на скобе со стороны нижнего вывода 7 под осью вращения 9 ламелей напротив мест крепления 21 гибких связей 6 к ламелям. Каждая дополнительная пружина 19 установлена под осью вращения 9 с возможностью контактирования одним торцем 22 с Г-образным упором 20 и вторыми торцем 23 с нижним концом 5 каждой ламели напротив места ее соединения с гибкой связью. Для обеспечения необходимого провала δ контактов 4 и возможности его регулировки при изготовлении и при эксплуатации контактной системы каждая пружина нажатия 14 установлена концентрично на цилиндрической тяге 24 (см. фиг. 5), которой снабжена каждая ламель 3, причем каждая цилиндрическая тяга 24 смонтирована одним концом 25 подвижно в плоскости ламели 3 на ось-штифте 26, зафиксированном в прорези 27 ламели 3, а вторым концом 28 пропущена через прямоугольное отверстие 29 во фронтальной стенке 15 скобы 8. Кроме этого второй конец 28 каждой тяги имеет резьбу 30 и оснащен двухступенчатой резьбовой втулкой 31. Первая удлиненная ступень 32 втулки 31 выполнена четырехгранной и расположена внутри прямоугольного отверстия 29 скобы, а вторая ступень 33 большего диаметра огранена тремя парами лысок 34 и расположена снаружи фронтальной стенки 15 скобы. Предложенная конструкция индивидуальной регулировки провалов δ подвижных контактов 4 повышает эксплуатационную надежность контактной системы. Полностью исключена возможность самопроизвольного отвинчивания-завинчивания регулировочных втулок 31 под действием внешних вибрационных нагрузок за счет прямоугольных пазов 29 в стенке 15 скобы 8 и выполнения удлиненной части 32 втулки четырехгранной с радиусными закруглениями ребер. Кроме этого, индивидуальная установка величины провалов δ позволяет реализовать выбранные алгоритмы замыкания и размыкания контактов (например, при замыкании, более раннее замыкание для дугогасительных, затем промежуточных и главных и в обратной последовательности при размыкании), что расширяет эксплуатационные возможности контактной системы. Для электрического изолирования ламелей 3 и гибких связей 6 друг от друга в контактной системе предусмотрены детали 35-39 (см. фиг. 6, 3), изготовленные из электроизоляционного материала.The contact system of the circuit breaker contains (see Fig. 1-4) at least one common fixed
Работает контактная система в составе автоматического выключателя следующим образом. В нормальном режиме при подключенном источнике тока к верхнему выводу 2 и подключенной нагрузке к нижнему выводу 7, замкнутых контактах 1,4 с усилием Fн, (см. фиг. 3) номинальный ток проходит последовательно по нескольким параллельным ламелям 3 и нескольким параллельным гибким связям 6. С помощью механизма выключателя (на рисунках не показан) усилием Fм через тягу 13 (см. фиг. 1) скоба 8 приводится во вращательное движение вокруг оси 12 по часовой стрелке. Происходит сначала выбор провала δ, затем размыкание подвижных 4 и неподвижных 1 главных контактов. Контактная система после размыкания контактов оказывается в положении, изображенном на рисунке фиг. 7, с образованием между контактами изолирующего воздушного промежутка L, величина которого должна соответствовать требованиям ГОСТ Р 50030.1. (процесс сброса тока на дугогасительные контакты и гашения электрической дуги в дугогасительной камере здесь не рассматривается, так как он не связан с заявленным техническом результатом полезной модели). Отключение может производиться как вручную, так и автоматически с помощью электромагнитных или электронных расцепите лей (расцепители не показаны). Включение контактной системы производится в обратном порядке. При прохождении тока короткого замыкания контролируемой величины и в течение контролируемого времени (необходимые условия обеспечения селективности), контактная система должна иметь такое деление тока на параллельные токи и такое усилие контактного нажатия Fн, при котором не будет наблюдаться резкого снижения усилия нажатия, обгорания контактов, отброса подвижных контактов, повторного замыкания, приварки контактов. Общие теоретические подходы в части выбора количества параллельных ламелей и выбора усилий нажатия известны и изложены в [7] стр. 272-273. Однако, из-за разнообразия конструкций контактных систем, применяемых типов контактов, электротехнических материалов, ограничений по тепловым режимам и пр., наиболее рациональные решения определяются в ходе исследовательских испытаний. Предлагаемая модель контактной системы является одним из таких решений. Благодаря размещению дополнительных пружин 19 (фиг. 3) между нижним концом 5 каждой ламели 3 и Г-образным упором 20, ниже оси вращения 9, на замкнутые контакты действует дополнительное усилие нажатия, которое суммируется с усилием пружин нажатия 14. Увеличенное суммарное усилие нажатия Fн на контакты увеличивает стойкость контактной системы к кратковременным токам короткого замыкания, повышая ее электродинамическую устойчивость. Дополнительные пружины 19 легкосъемные (см. фиг. 6) за счет конструктивных элементов 36-38, могут быть в заданных габаритах изготовлены на различные усилия и позволяют, не изменяя отрегулированные провалы, изменять усилия нажатия в соответствии с номинальным током выключателя и требуемым кратковременно выдерживаемым током короткого замыкания. Учитывая возможность наращивания количества ламелей 3 до 8-12 штук, такое решение делает контактную систему универсальной для силовых выключателей различных габаритов на номинальные токи 2500, 4000, 5000, 6300 А с различными кратковременно выдерживаемыми токами короткого замыкания и эксплуатируемых в условиях жестких механических воздействий. Следует отметить, что увеличение усилия нажатия произведено не за счет добавления пружин нажатия в верхней контактной части ламелей, т.е. не за счет удлинения ламелей и увеличения моменте инерции относительно оси вращения 9, а добавлением их в нижней части ламели в свободной зоне против мест крепления ламелей к гибким связям. Сокращение общей длины ламели 3 и размещение оси вращения 9 посередине ламели, дало возможность выполнить ламель в виде уравновешенного относительно оси 9 двуплечего рычага с равновеликими площадями (в плане рисунка фиг. 3) его верхнего 18 и нижнего 17 плеч. С учетом выполненных в ламелях пазов, отверстий и других конструктивных элементов удалось получить практически равные моменты инерции верхнего 18 и нижнего 17 плеч ламелей 3 относительно оси вращения 9. Это означает, что при внешнем воздействии удара с линейным ускорением а величиной a=ng, (где n может достигать величин от десятков до сотен единиц) в направлении противоположном усилию нажатия Fн (см. фиг. 3) к верхнему и нижнему плечу будут приложены практически одинаковые вращающие моменты. Поскольку относительно оси 9 вращающий момент на верхнем плече 18 направлен против часовой стрелки, а момент на нижнем плече 17 по часовой стрелке, то моменты практически компенсируют друг друга, и, в результате, влияние одиночного удара с ускорением a=ng на изменение усилия нажатия Fн на контакты будет минимально. Это повышает надежность работы контактной системы при внешних ударных нагрузках, повышает ее ударостойкость.The contact system operates as part of a circuit breaker as follows. In normal mode, when a current source is connected to the
Таким образом, выполнение контактной системы автоматического выключателя в заявляемом виде с описанными отличительными признаками, а именно:Thus, the implementation of the contact system of the circuit breaker in the claimed form with the described distinctive features, namely:
- с дополнительными пружинами 19, установленными под осью вращения 9 между Г-образным упором 20 и нижними концами 5 ламелей 3 напротив мест соединения ламелей с гибкими связями 6;- with
- с установленной посередине ламелей 3 их общей осью вращения 9, превращающей каждую ламель в уравновешенный двуплечий рычаг с плечами 17, 18, имеющими практически равные моменты инерции;- with the
- с конструктивными элементами 24-34 регулировки провалов δ подвижных контактов 4,- with structural elements 24-34 adjustment dips δ
позволило достичь поставленных заявляемой полезной моделью целей в части повышения электродинамической устойчивости и стойкости к одиночным механическим ударам.made it possible to achieve the goals set by the claimed utility model in terms of increasing electrodynamic stability and resistance to single mechanical shocks.
Описанная конструкция полезной модели и описание ее работы свидетельствуют о соответствии заявленной полезной модели следующей совокупности условий:The described design of the utility model and a description of its operation indicate the compliance of the claimed utility model with the following set of conditions:
- устройство, воплощающее заявленную модель, при его осуществлении предназначено для использования в качестве контактной системы в низковольтных силовых (до 6300 А) автоматических выключателях, эксплуатируемых в условиях воздействия внешних ударных нагрузок, и относится к электротехнике;- a device embodying the claimed model, when it is implemented, is intended for use as a contact system in low-voltage power (up to 6300 A) circuit breakers operated under external shock loads, and relates to electrical engineering;
- для заявленной конструкции в том виде, как она охарактеризована в изложенной формуле полезной модели, подтверждена возможность ее осуществления с помощью описанных в заявке средств;- for the claimed design in the form as described in the stated utility model formula, the possibility of its implementation using the means described in the application is confirmed;
- устройство, воплощающее заявленную полезную модель, при осуществлении способно обеспечить достижение усматриваемого заявителем технического результата.- a device embodying the claimed utility model, when implemented, is capable of ensuring the achievement of the technical result perceived by the applicant.
Опытные образцы заявляемой контактной системы были изготовлены и испытаны с положительными результатами в составе многополюсных автоматических выключателей на большие токи.Prototypes of the inventive contact system were manufactured and tested with positive results in the composition of multi-pole circuit breakers for high currents.
Следовательно, заявленная полезная модель соответствует условию «промышленная применимость».Therefore, the claimed utility model meets the condition of "industrial applicability".
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017122636U RU175823U1 (en) | 2017-06-27 | 2017-06-27 | CONTACT SYSTEM OF THE CIRCUIT BREAKER |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017122636U RU175823U1 (en) | 2017-06-27 | 2017-06-27 | CONTACT SYSTEM OF THE CIRCUIT BREAKER |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU175823U1 true RU175823U1 (en) | 2017-12-21 |
Family
ID=63853401
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2017122636U RU175823U1 (en) | 2017-06-27 | 2017-06-27 | CONTACT SYSTEM OF THE CIRCUIT BREAKER |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU175823U1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU215345U1 (en) * | 2022-09-29 | 2022-12-08 | Закрытое акционерное общество "Завод электротехнического оборудования" (ЗАО "ЗЭТО") | BREAKER POLE |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4688011A (en) * | 1984-12-18 | 1987-08-18 | Square D Starkstrom Gmbh | Motor safety switch |
| SU1365159A1 (en) * | 1986-03-12 | 1988-01-07 | В.В. Климов и А.Д. Комиссаров | Contact system of rod-type disconnector |
| RU2100863C1 (en) * | 1996-08-20 | 1997-12-27 | Акционерное общество открытого типа "НИИЭлектроаппарат" | Automatic switch |
| RU150982U1 (en) * | 2014-01-30 | 2015-03-10 | Виталий Андреевич Кемеров | DISCONNECTOR |
-
2017
- 2017-06-27 RU RU2017122636U patent/RU175823U1/en active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4688011A (en) * | 1984-12-18 | 1987-08-18 | Square D Starkstrom Gmbh | Motor safety switch |
| SU1365159A1 (en) * | 1986-03-12 | 1988-01-07 | В.В. Климов и А.Д. Комиссаров | Contact system of rod-type disconnector |
| RU2100863C1 (en) * | 1996-08-20 | 1997-12-27 | Акционерное общество открытого типа "НИИЭлектроаппарат" | Automatic switch |
| RU150982U1 (en) * | 2014-01-30 | 2015-03-10 | Виталий Андреевич Кемеров | DISCONNECTOR |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU215345U1 (en) * | 2022-09-29 | 2022-12-08 | Закрытое акционерное общество "Завод электротехнического оборудования" (ЗАО "ЗЭТО") | BREAKER POLE |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN100552856C (en) | The contactor assembly that is used for circuit breaker | |
| DE1904731C3 (en) | Small electrical self switch | |
| CN106463289B (en) | Modular vacuum interruption apparatus | |
| KR20190006543A (en) | Coupling elements for electrical switching devices | |
| US4042894A (en) | Multi-pole circuit breaker system with common trip means | |
| US3355685A (en) | Electric circuit breaker having improved operating means | |
| GB887860A (en) | Improved electric circuit-breakers | |
| RU175823U1 (en) | CONTACT SYSTEM OF THE CIRCUIT BREAKER | |
| RU101863U1 (en) | ELECTRIC SWITCHING DEVICE FOR LOW VOLTAGE CHAINS | |
| KR102521937B1 (en) | Trip Unit of Circuit Breaker | |
| US2013827A (en) | Circuit interrupter | |
| CN106257295B (en) | Circuit breaker | |
| US3944959A (en) | Electrical circuit breaker | |
| US10770255B2 (en) | Self-resetting current limiter | |
| CN201845722U (en) | Low-voltage circuit breaker with composite tripping function | |
| US4551697A (en) | Current limiting circuit breaker mechanism | |
| US3575679A (en) | Circuit breaker with improved trip adjustment means | |
| US2185166A (en) | Electric circuit breaker | |
| US9947486B2 (en) | Switch unit, in particular a circuit breaker | |
| CN218384989U (en) | Novel modularization semi-axis is threaded off device | |
| AU2014100376A4 (en) | Design innovation for circuit breakers of various types | |
| WO2014198290A1 (en) | High-voltage switching device | |
| KR102679772B1 (en) | low voltage circuit breaker | |
| CN216928456U (en) | Double-breakpoint moving contact device and double-breakpoint moulded case circuit breaker breaking unit | |
| RU2795228C2 (en) | Low voltage circuit breaker |