RU2049364C1 - Multipole knife switch - Google Patents

Abstract

FIELD: electrical engineering. SUBSTANCE: multipole knife switch has fixed contact strips, two per pole, arranged along wiring base on fixed insulators and facing each other in parallel to each other, with movable contact strips placed inbetween on movable insulator, operating mechanism for moving the contacts, and power supply and load leads. Movable insulator is mounted for displacement along wiring base; both movable and fixed contact strips are in parallel to wiring base in closed and open positions. EFFECT: improved design. 2 dwg

Description

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в коммутационных аппаратах с ручным управлением. The invention relates to electrical engineering and can be used in switching devices with manual control.

Известен рубильник, содержащий изоляционные корпуса, образующие закрытые камеры, в каждой из которых расположены подвижные и неподвижные контакты, управляющий вал, рукоятку, фиксирующий механизм, при этом управляющий вал проходит через изоляционные корпуса и несет подвижные контакты [1]
Недостатками рубильника являются значительное количество деталей, сложность сборки, а также отсутствие видимого разрыва электрических цепей.Known circuit breaker containing insulating enclosures forming closed chambers, each of which has movable and fixed contacts, a control shaft, a handle, a locking mechanism, while the control shaft passes through the insulating enclosures and carries movable contacts [1]
The disadvantages of the switch are a significant number of parts, the complexity of the assembly, as well as the absence of a visible break in the electrical circuits.

Известен рубильник, содержащий несколько изоляционных корпусов, в каждом из которых размещены рабочие подвижные и неподвижные контакты, управляющий вал, рукоятку, фиксирующий механизм и механизм контроля, включающий в себя другие подвижные и неподвижные контакты и другой вал, причем управляющий вал проходит через изоляционные корпуса [2]
Однако данный рубильник отличается сложностью конструкции и значительной материалоемкостью.Known circuit breaker containing several insulating housings, each of which contains working movable and fixed contacts, a control shaft, a handle, a locking mechanism and a control mechanism that includes other movable and fixed contacts and another shaft, and the control shaft passes through the insulating housing [ 2]
However, this switch is distinguished by the complexity of the design and significant material consumption.

Известен также рубильник-предохранитель, содержащий каркас, изоляционное основание, на котором установлены блоки неподвижных контактов, дугогасительные камеры, управляющий механизм, подвижный опрокидывающий блок-изолятор с установленными на нем плавкими предохранителями и вспомогательные контакты и управляющий вал. Отличия данного рубильника в том, что он снабжен траверсой с прорезями, несущей опрокидывающий блок-изолятор с плавкими предохранителями и шарнирно соединенной одним концом с корпусом, а другим с коленчатыми рычагами управляющего вала. Кроме того, в рубильнике-предохранителе опрокидывающий блок-изолятор снабжен подпружиненной стопорной рейкой, входящей в прорези траверсы и утапливающейся рейкой, воздействующей на стопорную рейку, и контакты вспомогательных цепей помещены в блок-изоляторе [3]
Однако данное устройство имеет большие пространственные габариты за счет пространственной ориентации контактов при замыкании-размыкании.A fuse switch is also known, comprising a frame, an insulating base, on which fixed contact blocks, arcing chambers, a control mechanism, a movable overturning insulator block with fuses installed on it and auxiliary contacts and a control shaft are mounted. The differences of this switch are that it is equipped with a traverse with slots, carrying a tipping insulator block with fuses and pivotally connected at one end to the body and the other with cranked levers of the control shaft. In addition, in the fuse switch, the overturning block insulator is equipped with a spring-loaded locking rail entering the slots of the traverse and a recessed rail acting on the locking rail, and the contacts of the auxiliary circuits are placed in the block insulator [3]
However, this device has large spatial dimensions due to the spatial orientation of the contacts when closing-opening.

Известны также конструкции зарубежных рубильников, описанные в патентной литературе, содержащие рабочие неподвижные и подвижные контакты, фиксирующий механизм и рукоятку [4]
Недостатком таких устройств является отсутствие механизма контроля замыкания и размыкания цепей.Also known are the designs of foreign knife switches described in the patent literature, containing working fixed and movable contacts, a locking mechanism and a handle [4]
The disadvantage of such devices is the lack of a mechanism for monitoring the closure and opening of circuits.

Известны также рубильники, выпускаемые отечественной промышленностью, содержащие изоляционные корпуса с рабочими подвижными и неподвижными контактами, управляющий вал, рукоятку, фиксирующий механизм и механизм контроля. Knife switches manufactured by the domestic industry are also known, containing insulating bodies with working movable and fixed contacts, a control shaft, a handle, a locking mechanism and a control mechanism.

Однако подобные устройства обладают сложной конструкцией. However, such devices have a complex structure.

Известен рубильник, выпускаемый серийно в Российской Федерации (ТУ 36-1903-75), содержащий монтажное основание, неподвижные контакты, закрепленные на изоляторах на основании, по два на каждый полюс рубильника, подвижные контакты, каждый из которых одним концом закреплен на одном из неподвижных контактов и имеет возможность поворачиваться вокруг оси, при этом второй конец подвижного контакта может либо соединяться со вторым неподвижным контактом, замыкая электрическую цепь (рубильник включен), либо удаляться от него и размыкать электрическую цепь (рубильник выключен). Синхронность включения (выключения) всех полюсов обеспечивается конструкцией привода рубильника. При этом в процессе включения (выключения) у всех известных рубильников подвижные контакты перемещаются в параллельных плоскостях, каждый контакт в своей плоскости, замыкая или размыкая соответствующие полюса электрической цепи. Known switch, commercially available in the Russian Federation (TU 36-1903-75), containing a mounting base, fixed contacts fixed to insulators on the base, two for each pole of the knife switch, movable contacts, each of which is fixed at one end to one of the fixed contacts and has the ability to rotate around the axis, while the second end of the movable contact can either connect to the second fixed contact, closing the electric circuit (switch is on), or move away from it and open the electric circuit (switch off). The synchronization of switching on / off of all poles is ensured by the design of the circuit breaker drive. Moreover, in the process of switching on / off for all known circuit breakers, the moving contacts move in parallel planes, each contact in its own plane, closing or opening the corresponding poles of the electric circuit.

Недостаток рубильника сложность конструкции, наличие большого количества относительно сложных деталей, увеличивающих трудоемкость и материалоемкость. The disadvantage of the knife switch is the complexity of the design, the presence of a large number of relatively complex parts that increase the complexity and material consumption.

Известен также электрический переключатель, содержащий корпус, рычаги управления, подвижные контактные пластины и изолированные между собой неподвижные контактные пластины. Неподвижные контактные пластины попарно объединены и выполнены V-образными, а подвижные контактные пластины выполнены плоскими в установлены в корпусе так, что места их посадки расположены выше мест посадки неподвижных контактов [5]
Однако данная конструкция занимает значительное место в пространстве и имеет те же недостатки, что и вышеописанные решения, не являясь плоскостным вариантом рубильника.Also known is an electric switch comprising a housing, control levers, movable contact plates and stationary contact plates isolated between themselves. The fixed contact plates are pairwise combined and made V-shaped, and the movable contact plates are flat and installed in the housing so that their seats are located above the seats of the fixed contacts [5]
However, this design occupies a significant place in space and has the same disadvantages as the solutions described above, not being a planar version of the knife switch.

Наиболее близким является рубильник, содержащий неподвижные контакты, дугогасительные камеры, фиксирующий механизм и управляющий вал, в отверстия которого помещены подвижные контакты. На управляющем валу между подвижными контактами размещены втулки, имеющие концентрические пазы, в которых установлены пластины-застежки подвижных контактов, а на внешних цилиндрических поверхностях втулок расположены коммутационные полукамеры, перекрывающие их длину в осевом направлении, в которых размещены указанные неподвижные контакты в дугогасительные камеры [6]
Однако данный рубильник характеризуется сложностью изоляторов вследствие выполнения ими одновременно функции корпуса изделия, а также значительной материалоемкости изоляторов и их номенклатурой.The closest is a circuit breaker containing fixed contacts, arcing chambers, a locking mechanism and a control shaft, in the openings of which movable contacts are placed. On the control shaft, between the movable contacts, bushings are arranged having concentric grooves in which fastener plates of the movable contacts are mounted, and on the external cylindrical surfaces of the bushings there are switching half-chambers overlapping their axial length, in which the fixed contacts are placed in the arcing chambers [6 ]
However, this switch is characterized by the complexity of the insulators due to the simultaneous fulfillment of the product body function, as well as the significant material consumption of the insulators and their nomenclature.

Целью изобретения является упрощение конструкции при уменьшении пространственных габаритов изделия. The aim of the invention is to simplify the design while reducing the spatial dimensions of the product.

Это достигается тем, что в выключателе многополюсном врубном (рубильнике), содержащем неподвижные контактные пластины по две на каждый полюс, расположенные вдоль монтажного основания на неподвижных изоляторах друг против друга параллельно между собой, размещенные между ними на подвижном изоляторе подвижные контактные пластины, привод для перемещения контактов и выводы к источнику питания и нагрузке, подвижный изолятор выполнен с возможностью перемещения вдоль монтажного основания, при этом как подвижные, так и неподвижные контактные пластины в включенном и выключенном положениях сориентированы параллельно монтажному основанию. This is achieved by the fact that in a multi-pole switch (knife switch) containing fixed contact plates two for each pole, located along the mounting base on fixed insulators opposite each other parallel to each other, movable contact plates placed between them on a movable insulator, a drive for moving contacts and conclusions to the power source and the load, the movable insulator is made with the possibility of movement along the mounting base, while both movable and fixed contact the plates in the on and off positions are oriented parallel to the mounting base.

Результат, полученный в данном техническом решении, не достигался в известных устройствах. The result obtained in this technical solution was not achieved in known devices.

Изобретение поясняется чертежами. На фиг. 1 представлен выключатель в разомкнутом (выключенном) положении, на фиг. 2 разрез выключателя в поперечном сечении. The invention is illustrated by drawings. In FIG. 1 shows the switch in the open (off) position, in FIG. 2 section of the switch in cross section.

Предлагаемый выключатель содержит монтажное основание 1, неподвижные контакты 2, закрепленные на изоляторах 3, подвижные контакты 4, оформленные каждый в виде блока, состоящего из двух контактных пластин 5, пружины 6, скрепленные в один блок винтом 7 и гайкой 8. Блоки подвижных контактов всех полюсов объединены в один узел на изоляторе 9. Привод выключателя состоит из рукоятки 10, закрепленной на оси 11 кривошипно-шатунного механизма 12, пружины 13 и упора 14 для фиксации положений привода. The proposed switch contains a mounting base 1, fixed contacts 2, mounted on insulators 3, movable contacts 4, each decorated in the form of a block consisting of two contact plates 5, springs 6, fastened in one block by screw 7 and nut 8. Blocks of moving contacts of all the poles are combined into one node on the insulator 9. The drive of the switch consists of a handle 10 mounted on the axis 11 of the crank mechanism 12, a spring 13 and a stop 14 for fixing the positions of the drive.

Отличительной особенностью выключателя является размещение подвижных и неподвижных контактов с одинаковой ориентацией, а именно, их положение всегда параллельно монтажному основанию, разрыв цепи осуществляется выдвижением подвижных контактов в сторону перемещением изолятора, на котором они расположены. Другой отличительной особенностью выключателя является перемещение вдоль монтажного основания без изменения пространственной ориентации подвижных контактов. Подвижные контакты не перемещаются по азимуту относительно всей конструкции и монтажного основания, а только выходят и входят во взаимодействие с неподвижными контактами за счет прямолинейного горизонтального движения. При этом плоскости, в которых находятся подвижные и неподвижные контакты, строго параллельны друг другу и соприкасаются, образуя в момент контакта единое целое. A distinctive feature of the switch is the placement of movable and fixed contacts with the same orientation, namely, their position is always parallel to the mounting base, the circuit is opened by moving the movable contacts to the side by moving the insulator on which they are located. Another distinctive feature of the switch is the movement along the mounting base without changing the spatial orientation of the movable contacts. Moving contacts do not move in azimuth relative to the entire structure and mounting base, but only come out and interact with fixed contacts due to rectilinear horizontal movement. In this case, the planes in which the moving and stationary contacts are located are strictly parallel to each other and touch, forming at the moment of contact a single whole.

Выключатель работает следующим образом. Включение (замыкание электрической цепи) производится поворотом рукоятки 10 вверх по стрелке. При этом подвижные контакты 4 вместе с изолятором 9, связанным с рукояткой 10 кривошипно-шатунным механизмом 12, перемещаются вправо до замыкания соответствующих подвижных и неподвижных контактов. При этом все контактные пластины, как подвижные, так и неподвижные, занимая положение друг над другом, остаются параллельными основанию. Фиксация положений контактов осуществляется фиксацией положений рукоятки упором 14 и пружиной 13. Выключение (размыкание электрической цепи) производится в обратном порядке путем перемещения рукоятки 10 вниз по стрелке до фиксации ее в крайнем нижнем положении, соответствующем полному размыканию контактов, не меняющих своей ориентации в пространстве. The switch operates as follows. Turning on (circuit closure) is performed by turning the handle 10 up in the direction of the arrow. In this case, the movable contacts 4 together with the insulator 9, connected with the handle 10 of the crank mechanism 12, move to the right until the corresponding movable and fixed contacts are closed. In this case, all contact plates, both movable and fixed, occupying a position above each other, remain parallel to the base. Fixing the positions of the contacts is carried out by fixing the positions of the handle with an emphasis 14 and a spring 13. Switching off (opening the electrical circuit) is performed in the reverse order by moving the handle 10 down in the direction of the arrow until it is locked in its lowest position, corresponding to the complete opening of the contacts that do not change their orientation in space.

П р и м е р. Выключатель представлен в точном соответствии с нумерацией деталей, представленной выше, а также в соответствии с изложением материала в статике и динамике устройства выше. PRI me R. The switch is presented in exact accordance with the numbering of parts presented above, as well as in accordance with the statement of material in the statics and dynamics of the device above.

Подвижные контакты оформлены в виде блоков, размещенных в изоляторах в пазах с зазором по толщине, что дает возможность самоустановления их при замыкании относительно неподвижных контактов. Все детали блока, а именно: две контактные пластины и пружина, собраны в блок одним винтом и гайкой, при этом торированное заворачивание гайки позволяет независимо от погрешности изготовления пружины по размерам и термообработке создать требуемое усилие предварительного сжатия пружины, а конструкция блока обеспечивает распределение этого усиления на все четыре контакта равномерно. The movable contacts are designed in the form of blocks placed in insulators in grooves with a gap in thickness, which makes it possible to self-install them when closing relative to the fixed contacts. All the details of the block, namely: two contact plates and a spring, are assembled into the block with one screw and a nut, while the torque wrap of the nut allows you to create the required spring preload force, regardless of the error in manufacturing the spring in size and heat treatment, and the block design ensures the distribution of this gain to all four contacts evenly.

Claims (1)

ВЫКЛЮЧАТЕЛЬ МНОГОПОЛЮСНЫЙ ВРУБНОЙ, содержащий неподвижные контактные пластины, по две на каждый полюс, расположенные вдоль монтажного основания на неподвижных изоляторах друг против друга параллельно между собой, размещенные между ними на подвижном изоляторе подвижные контакты пластины, привод для перемещения контактов и выводы к источнику питания и нагрузке, отличающийся тем, что подвижный изолятор выполнен с возможностью перемещения вдоль монтажного основания, при этом как подвижные, так и неподвижные контактные пластины в включенном и выключенном положениях сориентированы параллельно монтажному основанию. MULTI-POLE LIP SWITCH, containing fixed contact plates, two for each pole, located along the mounting base on fixed insulators opposite each other, movable plate contacts located between them on a movable insulator, a drive for moving contacts and leads to a power source and load characterized in that the movable insulator is movable along the mounting base, while both movable and fixed contact plates are included On and off, they are oriented parallel to the mounting base.

Images