Електромеханічний переривник та спосіб вимкнення струму у вищезгаданому електромеханічному переривнику
Номер патенту: 90147
Опубліковано: 12.04.2010
Автори: Кісслен Рафаель, Фішер Бьорн, Мартен Серж, Дюффур Анрі
Формула / Реферат
1. Електромеханічний розмикач струму в ланцюзі (3, 4), який включає:
нерухомий контактний елемент (5) та рухомий контактний елемент (6), встановлені з можливістю розміщення у першому положенні - в контакті один з одним із забезпеченням проходження струму в головному ланцюзі, або у другому положенні - відокремлено один від іншого з перериванням струму у головному ланцюзі, та вибивний пристрій (2), що включає:
обмотку (8) намагнічування, яка перетинається струмом намагнічування, для створення магнітного поля (26), пристосованого для відводу електричної дуги, яка утворюється при розмиканні двох контактних елементів (5, 6), в дугогасильну камеру (1), та
вузол електродів (12), який знаходиться у електричному з'єднанні з обмоткою (8) намагнічування з можливістю взаємодії з електричною дугою таким чином, що остання створює струм намагнічування у обмотці (8) намагнічування, причому магнітне поле для відводу електричної дуги створюється дією електричної дуги,
який відрізняється тим, що вузол електродів (12) розташований у такому взаємовідношенні з контактними елементами (5, 6), що електрична дуга, яка утворюється при розмиканні контактних елементів (5, 6), має можливість принаймні частково розділятись на принаймні першу електричну дугу (13а) між першим контактним елементом (5) та вузлом електродів (12) і другу електричну дугу (13b) між вузлом електродів (12) та другим контактним елементом (6), причому перша або друга електричні дуги (13а, 13b) паралельно сполучаються з обмоткою (8) намагнічування, з'єднаною з одного боку з вузлом електродів (12), а з іншого боку - з одним з контактних елементів (5, 6), причому рухомий контактний елемент (6) має поверхню (17), яка, у заданому положенні рухомого контактного елемента (6), розташована на одному рівні з площиною, що проходить через електрод(и) (12), розташований(і) по обидва боки від траєкторії переміщення рухомого контактного елемента (6), забезпечуючи можливість стрибкоподібного переходу частини електричної дуги (13) на електрод(и) (12) з утворенням першої електричної дуги (13а) та з електрода(ів) (12) на рухомий контактний елемент (6) з утворенням другої електричної дуги (13b).
2. Розмикач за п. 1, який відрізняється тим, що вибивний пристрій встановлений з можливістю проходження в обмотці (8) намагнічування струму (I(B)), який слабший за струм (I(M')), що проходить в першій або другій дузі (13а, 13b), паралельно з'єднаній з обмоткою (8) намагнічування між вузлом електродів (12) та одним з контактних елементів (5, 6).
3. Розмикач за п. 2, який відрізняється тим, що принаймні один з електродів (12) вузла електродів розміщений по обидва боки від рухомого контактного елемента (6), оточуючи його.
4. Розмикач за п. 3, який відрізняється тим, що вузол електродів має принаймні два електроди (12), розташовані по обидва боки від рухомого контактного елемента (6), де кожний електрод має виступ (30) з формою, що дозволяє уловлювати електричну дугу, причому виступи спрямовані один у бік іншого.
5. Розмикач струму за будь-яким з пп. 1-4, який відрізняється тим, що вибивний пристрій (2) має магнітний ланцюг (25), який має принаймні два відгалуження (11), що закінчуються принаймні одним полюсним наконечником (9), причому магнітне поле (26) відводу електричної дуги, принаймні частково, створюється між полюсними наконечниками (9).
6. Розмикач струму за п. 5, який відрізняється тим, що дугогасильна камера (1) встановлена на вибивному пристрої (2), причому дугогасильна камера (1) на стороні, наближеній до вибивного пристрою (2), має два додаткові полюсні наконечники (10), які розташовані поблизу полюсних наконечників (9) або у контакті з ними.
7. Розмикач струму за п. 5 або 6, який відрізняється тим, що полюсні наконечники (9, 10) встановлені з можливістю створення індукції у зоні дугогасильної камери (1), яка вища індукції, що досягається у зоні між рухомим та нерухомим контактними елементами (5, 6).
8. Розмикач струму за будь-яким з пп. 1-7, який відрізняється тим, що вибивний пристрій (2) має принаймні один постійний магніт (14), встановлений з можливістю створення сили, що діє на електричну дугу, яка забезпечує її зміщення і контактування з електродами (12).
9. Розмикач струму за будь-яким з пп. 1-8, який відрізняється тим, що має засіб виявлення, пристосований для визначення заданих умов у головному ланцюгу, за яких головний струм має вимикатися, причому засіб виявлення взаємодіє з пускачем (7), встановленим з можливістю зміни положення рухомого контактного елемента (6) і вимикання головного струму.
10. Спосіб розмикання струму в електромеханічному розмикачі струму в ланцюзі (3, 4), який включає: нерухомий контактний елемент (5), рухомий контактний елемент (6), встановлені з можливістю розміщення у першому положенні - в контакті один з одним із забезпеченням проходження струму в головному ланцюзі (3, 4), або у другому положенні - відокремлено один від іншого з перериванням струму у головному ланцюзі, при цьому дугу, яка утворюється при розмиканні контактних елементів (5, 6), відводять в дугогасильну камеру (1) за допомогою вибивного пристрою (2), що включає обмотку (8) намагнічування, якою проходить струм намагнічування, для створення магнітного поля (26), пристосованого для відводу вказаної дуги, причому магнітне поле для відводу дуги створюють дією вказаної дуги, а електричну дугу примушують взаємодіяти з вузлом електродів (12), який знаходиться у електричному з'єднанні з обмоткою (8) для вироблення струму намагнічування в обмотці (8) для відведення дуги в дугогасильну камеру (1), який відрізняється тим, що електричну дугу, яка утворюється при розмиканні контактних елементів (5, 6), принаймні частково розділяють на першу електричну дугу (13а) між першим контактним елементом (5) та вузлом електродів (12) і другу електричну дугу (13b) між вузлом електродів (12) та другим контактним елементом (6), причому першу або другу електричні дуги (13а, 13b) паралельно сполучають з обмоткою (8) намагнічування, з'єднаною з одного боку з вузлом електродів (12), а з іншого боку - з одним з контактних елементів (5, 6), причому переміщують рухомий контактний елемент (6) так, що його поверхня (17) розташовується на одному рівні з площиною, що проходить через електрод(и) (12), розташований(і) по обидва боки від траєкторії переміщення рухомого контактного елемента (6), при цьому забезпечують стрибкоподібний перехід частини електричної дуги (13) на електрод(и) (12) з утворенням першої електричної дуги (13а) та з електрода(ів) (12) на рухомий контактний елемент (6) з утворенням другої електричної дуги (13b).
11. Спосіб за п. 10, який відрізняється тим, що створюють струм (І(В)), в обмотці (8) намагнічування, слабшим струму (I(M')), що проходить в першій або другій дузі (13а, 13b), паралельно з'єднаній з обмоткою (8) намагнічування між вузлом електродів (12) та одним з контактних елементів (5, 6).
12. Спосіб за п. 11, який відрізняється тим, що принаймні один з електродів (12) вузла електродів розміщують по обидва боки від рухомого контактного елемента (6), оточуючи його.
13. Спосіб за п. 12, який відрізняється тим, що по обидва боки від рухомого контактного елемента (6) встановлюють принаймні два електроди (12), причому кожний електрод (12) має виступ (30) з формою, що дозволяє уловлювати електричну дугу, причому виступи спрямовані один у бік іншого.
14. Спосіб за будь-яким з пп. 10-13, який відрізняється тим, що магнітне поле, створене у обмотці намагнічування, пропускають магнітним ланцюгом, який має принаймні два відгалуження (11), що закінчуються принаймні одним полюсним наконечником (9), у задане місце, пристосоване для переміщення електричної дуги у дугогасильну камеру (1).
15. Спосіб за п. 14, який відрізняється тим, що полюсні наконечники (9, 10) встановлюють з можливістю створення індукції у зоні дугогасильної камери (1), яка вища індукції, що досягається у зоні між рухомим та нерухомим контактними елементами (5, 6).
16. Спосіб за будь-яким з пп. 10-15, який відрізняється тим, що у вибивному пристрої (2) встановлюють принаймні один постійний магніт (14), за допомогою якого створюють силу, що діє на електричну дугу, і тим самим зміщують її і забезпечують її контактування з електродами (12).
Текст
1. Електромеханічний розмикач струму в ланцюзі (3, 4), який включає: нерухомий контактний елемент (5) та рухомий контактний елемент (6), встановлені з можливістю розміщення у першому положенні - в контакті один з одним із забезпеченням проходження струму в головному ланцюзі, або у другому положенні - відокремлено один від іншого з перериванням струму у головному ланцюзі, та вибивний пристрій (2), що включає: обмотку (8) намагнічування, яка перетинається струмом намагнічування, для створення магнітного поля (26), пристосованого для відводу електричної дуги, яка утворюється при розмиканні двох контактних елементів (5, 6), в дугогасильну камеру (1), та вузол електродів (12), який знаходиться у електричному з'єднанні з обмоткою (8) намагнічування з можливістю взаємодії з електричною дугою таким чином, що остання створює струм намагнічування у обмотці (8) намагнічування, причому магнітне поле для відводу електричної дуги створюється дією електричної дуги, який відрізняється тим, що вузол електродів (12) розташований у такому взаємовідношенні з контактними елементами (5, 6), що електрична дуга, яка утворюється при розмиканні контактних елементів (5, 6), має можливість принаймні частково розділятись на принаймні першу електричну дугу (13а) між першим контактним елементом (5) та вузлом електродів (12) і другу електричну дугу (13b) між 2 (19) 1 3 90147 4 камера (1) на стороні, наближеній до вибивного першу або другу електричні дуги (13а, 13b) парапристрою (2), має два додаткові полюсні наконечлельно сполучають з обмоткою (8) намагнічуванники (10), які розташовані поблизу полюсних наконя, з'єднаною з одного боку з вузлом електродів нечників (9) або у контакті з ними. (12), а з іншого боку - з одним з контактних елеме7. Розмикач струму за п. 5 або 6, який відрізнянтів (5, 6), причому переміщують рухомий контактється тим, що полюсні наконечники (9, 10) встаний елемент (6) так, що його поверхня (17) розтановлені з можливістю створення індукції у зоні шовується на одному рівні з площиною, що дугогасильної камери (1), яка вища індукції, що проходить через електрод(и) (12), розташований(і) досягається у зоні між рухомим та нерухомим конпо обидва боки від траєкторії переміщення рухотактними елементами (5, 6). мого контактного елемента (6), при цьому забез8. Розмикач струму за будь-яким з пп. 1-7, який печують стрибкоподібний перехід частини електвідрізняється тим, що вибивний пристрій (2) має ричної дуги (13) на електрод(и) (12) з утворенням принаймні один постійний магніт (14), встановлепершої електричної дуги (13а) та з електрода(ів) ний з можливістю створення сили, що діє на елек(12) на рухомий контактний елемент (6) з утворентричну дугу, яка забезпечує її зміщення і контактуням другої електричної дуги (13b). 11. Спосіб за п. 10, який відрізняється тим, що вання з електродами (12). 9. Розмикач струму за будь-яким з пп. 1-8, який створюють струм (І(В)), в обмотці (8) намагнічуванвідрізняється тим, що має засіб виявлення, присня, слабшим струму (I(M')), що проходить в першій тосований для визначення заданих умов у головабо другій дузі (13а, 13b), паралельно з'єднаній з ному ланцюгу, за яких головний струм має вимиобмоткою (8) намагнічування між вузлом електрокатися, причому засіб виявлення взаємодіє з дів (12) та одним з контактних елементів (5, 6). 12. Спосіб за п. 11, який відрізняється тим, що пускачем (7), встановленим з можливістю зміни положення рухомого контактного елемента (6) і принаймні один з електродів (12) вузла електродів вимикання головного струму. розміщують по обидва боки від рухомого контакт10. Спосіб розмикання струму в електромеханічного елемента (6), оточуючи його. 13. Спосіб за п. 12, який відрізняється тим, що по ному розмикачі струму в ланцюзі (3, 4), який включає: нерухомий контактний елемент (5), рухомий обидва боки від рухомого контактного елемента контактний елемент (6), встановлені з можливістю (6) встановлюють принаймні два електроди (12), розміщення у першому положенні - в контакті один причому кожний електрод (12) має виступ (30) з з одним із забезпеченням проходження струму в формою, що дозволяє уловлювати електричну головному ланцюзі (3, 4), або у другому положенні дугу, причому виступи спрямовані один у бік іншо- відокремлено один від іншого з перериванням го. 14. Спосіб за будь-яким з пп. 10-13, який відрізняструму у головному ланцюзі, при цьому дугу, яка ється тим, що магнітне поле, створене у обмотці утворюється при розмиканні контактних елементів (5, 6), відводять в дугогасильну камеру (1) за донамагнічування, пропускають магнітним ланцюгом, помогою вибивного пристрою (2), що включає обякий має принаймні два відгалуження (11), що замотку (8) намагнічування, якою проходить струм кінчуються принаймні одним полюсним наконечнинамагнічування, для створення магнітного поля ком (9), у задане місце, пристосоване для перемі(26), пристосованого для відводу вказаної дуги, щення електричної дуги у дугогасильну камеру (1). 15. Спосіб за п. 14, який відрізняється тим, що причому магнітне поле для відводу дуги створюють дією вказаної дуги, а електричну дугу примуполюсні наконечники (9, 10) встановлюють з можшують взаємодіяти з вузлом електродів (12), який ливістю створення індукції у зоні дугогасильної знаходиться у електричному з'єднанні з обмоткою камери (1), яка вища індукції, що досягається у (8) для вироблення струму намагнічування в обзоні між рухомим та нерухомим контактними елемотці (8) для відведення дуги в дугогасильну каментами (5, 6). меру (1), який відрізняється тим, що електричну 16. Спосіб за будь-яким з пп. 10-15, який відрізняється тим, що у вибивному пристрої (2) встановдугу, яка утворюється при розмиканні контактних елементів (5, 6), принаймні частково розділяють люють принаймні один постійний магніт (14), за на першу електричну дугу (13а) між першим контадопомогою якого створюють силу, що діє на елекктним елементом (5) та вузлом електродів (12) і тричну дугу, і тим самим зміщують її і забезпечудругу електричну дугу (13b) між вузлом електродів ють її контактування з електродами (12). (12) та другим контактним елементом (6), причому Цей винахід стосується електромеханічних переривників, зокрема, але не виключно, пристосованих для захисту установок постійного струму, таких, як мережі міського транспорту, включаючи рейкові транспортні засоби. Такі мережі зазвичай мають номінальну напругу від 750 до 3000В. Переривник застосовують, наприклад, для переривання сильного струму у разі короткого замикання у якомусь місці установки. Однак він також може мати й інше промислове застосування. Такі відомі електромеханічні переривники призначаються для створення та переривання струму в головному ланцюгу і включають нерухомий контактний елемент та рухомий контактний елемент, які у першій позиції перебувають в електричному контакті один з одним для проведення струму головного ланцюга, причому вищезгаданий рухомий контактний елемент є пристосованим для зміщення у другу позицію, в якій він відокремлюється від нерухомого контактного елемента таким чином, щоб струм у 5 90147 6 головному ланцюгу вимикався, переривник оснаЗгідно з винаходом, цей результат досягаєтьщено вибивним пристроєм, який включає намагніся завдяки забезпеченню вибивного пристрою, чувальну обмотку, через яку проходить намагнічуякий має особливості згідно з пунктом 1 формули вальний струм для створення магнітного поля, винаходу, і який характеризується тим, що вищепристосованого для переміщення дуги, яка утвозгадані електроди розташовуються у такому зв'язрюється через відокремлення вищезгаданих двох ку з вищезгаданими контактними елементами, що контактних елементів, у засіб гасіння дуги, вибивдуга, яка утворюється через відокремлення вищений пристрій (2), який включає електроди, електзгаданих двох контактних елементів, принаймні рично з'єднані з намагнічувальною обмоткою і частково розділяється на першу дугу між одним пристосовані для взаємодії з вищезгаданою дугою контактним елементом та електродами і другу дугу таким чином, щоб остання виробляла вищезгадаміж електродами та іншим контактним елементом, ний намагнічувальний струм у намагнічувальній причому вищезгадана перша або друга дуга переобмотці, магнітне поле для переміщення дуги, яке бувають у паралельному з'єднанні з вищезгадаутворюється під дією вищезгаданої дуги. ною намагнічувальною обмоткою, з'єднаною з одПереривники нині застосовують у більшості ного боку з електродами, а з іншого боку - з одним енергетичних установок та рейкових транспортних з контактних елементів. засобів у системах міського транспорту. Ці електЦі особливості дозволяють забезпечити авторомеханічні переривники включають нерухомий матичний переривник, який має високу ефективконтактний елемент, який взаємодіє з рухомим ність навіть при перериванні малих струмів. Крім контактним елементом. За нормальних умов ці того, досягається висока міцність та довговічність елементи перебувають у контакті один з одним, і з меншими матеріальними витратами. струм у головному ланцюгу проводиться між елеВ оптимальному варіанті вибивний пристрій ментами. При вимкненні струму фізична відстань виконується таким чином, щоб струм, який тече у між цими контактними елементами збільшується намагнічувальній обмотці, був меншим за струм, за допомогою певного типу електромеханічного який проходить у першій або другій дузі при параприводу, який створює електричну дугу між двома лельному з'єднанні з намагнічувальною обмоткою контактними елементами. між електродами та одним з вищезгаданих контакДля того, щоб зробити переривання струму тних елементів. ефективним, цю електричну дугу треба загасити. Таким чином, існує можливість застосування Це зазвичай здійснюють за допомогою так званої намагнічувальної обмотки зі значною кількістю дугогасильної камери відомого типу, у яку дуга витків, що дозволяє збільшити продуктивність та спрямовується силою, пов'язаною з магнітним поефективність вибивного пристрою навіть при пелем, створеним головним ланцюгом. Всередині рериванні малих струмів. цієї дугогасильної камери дуга розділяється на В оптимальному варіанті втілення рухомий копевну кількість менших дуг, що зрештою веде до нтактний елемент має поверхню, яка у заданій остаточного руйнування провідності через відопозиції рухомого контактного елемента, перебуває кремлені контактні елементи. врівень з площиною, яка проходить через електЕлектромагнітна сила для зміщення дуги у дурод(и), розташовані по обидва боки траєкторії ругогасильну камеру у переривнику постійного струхомого контактного елемента таким чином, що му зазвичай залежить від квадрата величини принаймні частина дуги може перескочити на елеструму. Особлива проблема виникає тоді, коли ктрод(и) для утворення вищезгаданої першої дуги і струм, який має бути перерваний, є дуже низьким. від електрода(ів) до рухомого контактного елеменУ цьому разі створена сила є недостатньою для та для утворення вищезгаданої другої дуги. зміщення дуги у дугогасильну камеру. Це розташування дозволяє досягти дуже точДля цього переривники даного типу оснащуного й надійного функціонування автоматичного ють так званим вибивним пристроєм, який може переривника. належати до електромагнітного типу, тобто, елекВибивний пристрій в оптимальному варіанті тромагнітна сила застосовується для переміщення має намагнічувальний ланцюг, який має принаймні електричної дуги у дугогасильний пристрій, такий, два відгалуження, кожне з яких закінчується прияк дугогасильна камера. наймні одним полюсним наконечником, причому Наприклад, у Патенті США 4302644 пропонувищезгадане магнітне поле для переміщення дуги ється рішення, згідно з яким електрична обмотка принаймні частково утворюється між вищезгадапослідовно з'єднується з контактами і, таким чиними полюсними наконечниками. ном, повністю забирає переривник струму. Для Ця особливість дозволяє створювати магнітне утримання ємності пристрою у певних межах виполе, яке є особливо добре пристосованим для користовують лише невелику кількість витків, що переміщення дуги у дугогасильну камеру, таким обмежує ефективність при перериванні струму чином, дозволяючи досягати високої ефективності нижчих величин. та надійності переривання. Спеціалістам у даній галузі відомо, що у деКрім того, винахід стосується способу вимкяких випадках переривання малого струму може нення струму в електромеханічному переривнику, бути більш складним з точки зору ефективності який є призначеним для переривання струму в переривання, ніж переривання великого струму. головному ланцюгу і включає нерухомий контактОднією метою даного винаходу є забезпеченний елемент та рухомий контактний елемент, які у ня вдосконаленої конструкції вибивного пристрою першій позиції перебувають в електричному кондля електромеханічного переривника, позбавленої такті один з одним для проведення струму головнедоліків відомих пристроїв. ного ланцюга, вищезгаданий рухомий контактний 7 90147 8 елемент є пристосованим для зміщення у другу ханічні контактні елементи може протікати у будьпозицію, в якій він відокремлюється від нерухомого якому напрямку у момент, коли переривник привоконтактного елемента таким чином, щоб струм у диться в дію. головному ланцюгу вимикався, дугу, яка утворюПереміщення механічного контактного елемеється через відокремлення вищезгаданих двох нта 6 контролюють за допомогою дуже швидкого контактних елементів і переміщується у дугогасипускача 7, який забезпечує необхідне фізичне пельний засіб вибивним пристроєм, який включає реміщення для розмикання електричного контакту, намагнічувальну обмотку, через яку проходить наприклад, шляхом розривання контактних еленамагнічувальний струм для створення магнітного ментів та збільшення відстані між елементами. поля, пристосованого для переміщення вищезгаТиповою ситуацією, в якій переривник приводаної дуги, магнітне поле для переміщення дуги, диться в дію, є ситуація, коли з якоїсь причини яке утворюється під дією дуги, причому остання виникає коротке замикання у якомусь місці головзмушена взаємодіяти з електродами, електрично ного ланцюга, в якому під'єднується переривник. з'єднаними з намагнічувальною обмоткою таким Таке коротке замикання може значною мірою чином, щоб створювати вищезгаданий намагнічузбільшити струм порівняно з номінальними знавальний струм у намагнічу вальній обмотці для ченнями, який, звичайно, пошкоджує компоненти переміщення дуги у дугогасильний засіб, який хата обладнання у вищезгаданому головному ланрактеризується тим, що дуга, яка утворюється чецюгу. рез відокремлення вищезгаданих двох контактних Отже, для мінімізації впливу такого короткого елементів, принаймні частково розділяється на замикання доцільним було б повне переривання першу дугу між одним контактним елементом та струму якомога швидше, яке, таким чином, викоелектродами і другу дугу між електродами та іннується за допомогою переривника. шим контактним елементом, причому вищезгадана Але переривник також має бути здатним переперша або друга дуга перебувають у паралельноривати менші струми, що може викликати більшу му з'єднанні з вищезгаданою намагнічувальною конструктивну проблему. обмоткою, з'єднаною з одного боку з електродами, Засоби виявлення (не показано) розташовуа з іншого боку - з одним з контактних елементів. ються, наприклад, у головному ланцюгу і признаІнші особливості, цілі, способи застосування чаються для виявлення умов, за яких головний та переваги цього винаходу стануть зрозумілими з струм має бути перерваний. Така умова може позалежних пунктів формули винаходу та з опису, лягати у збільшенні струму, що може бути резульякий представлено нижче з посиланням на супротатом короткого замикання. Взаємодіючі контровідні фігури, що складають його невід'ємну частильні засоби (не показано) надсилають сигнал на ну, серед яких: пускач 7 переривника, який потім розмикає конФігура 1 показує переривник згідно з винахотакт. Однак переривник також може приводитися в дом з вибивним пристроєм та пов'язаною з ним дію вручну або шляхом застосування звичайного дугогасильною камерою. контрольного сигналу, надісланого на пускач 7 без Фігура 2 в іншому виді показує будову вибиввиявлення аномальних умов. ного пристрою згідно з Фігурою 1. Фігура 2 в іншому виді показує будову вибивФігура 3 показує механічне розташування еленого пристрою 2 згідно з Фігурою 1. На цій фігурі ктродів в автоматичному переривнику згідно з видугогасильну камеру не показано. Показано пускач находом. 7 та контактні шини 3, 4, а також два полюсні наФігура 4 показує приклад розташування магніконечники 9, які більш детально описуються нижтного ланцюга у вищезгаданому вибивному приче. Верхня в цілому плоска поверхня 15 є опорною строї. поверхнею для пов'язаної дугогасильної камери. Фігура 5 показує деталі магнітного ланцюга у Фігура 3 показує механічне розташування елевищезгаданому вибивному пристрої. ктродів у вибивному пристрої 2. В отворі 16 у Фігура 6 показує вид збоку елементів, предцентральній частині опорної поверхні 15 два поставлених на Фігурі 5. люсні наконечники 9 виступають вгору у напрямку Фігура 7 показує детальний вид деяких елемедугогасильної камери 1, не показаної на цій фігурі. нтів, представлених на Фігурі 5. Крізь цей отвір 16 також можна побачити два елеФігура 8 показує варіант переривника, який ктроди 12, закріплені на кожній стороні рухомого включає постійний магніт у вибивному пристрої. контактного елемента 6. Як описується нижче, ці Фігури 9А, 9В, 9С та 9D схематично показують електроди складають суттєву частину даного виутворення дуги у переривнику згідно з винаходом. находу. Фігура 1 схематично і узагальнено показує пеКрім того, вибивний пристрій 2 включає перреривник згідно з винаходом з вибивним пристроший напрямний виступ 20, закріплений над рухоєм 2 та пов'язаною з ним дугогасильною камерою мим контактним елементом 6 і електрично з'єдна1. Ця дугогасильна камера має традиційну консний з останнім, та другий напрямний виступ 21, трукцію і в цьому контексті докладніше не описузакріплений на верхній частині нерухомого контакється. Шлях головного струму проходить через тного елемента 5 і електрично з'єднаний з останконтактну шину 3 до нерухомого механічного коннім. тактного елемента 5, через з'єднаний рухомий Фігура 4 показує варіант розташування магнітмеханічний контактний елемент 6 та контактну ного ланцюга 25 у вибивному пристрої 2. Намагнішину 4. За нормальних умов ці контактні елементи чувальна обмотка 8 створює магнітне поле у виперебувають в електричному контакті один з одщезгаданому магнітному ланцюгу, який включає ним, проводячи головний струм. Струм через меосердя 8а та два відгалуження 11, кожне з яких 9 90147 10 закінчується полюсним наконечником 9. У магнітхомий контактний елемент 6, отримає контрольний ному ланцюгу також розташовуються два полюсні сигнал. В результаті рухомий контактний елемент наконечники 10, які утворюють частину дугогаси6 відривається від нерухомого контактного елемельної камери 1, яка має бути закріплена на верхній нта 5. частині опорної поверхні 15. Однак головний струм І(М') відразу не падає до Ці полюсні наконечники 10 не прикріплюються нуля через те, що створюється електрична дуга 13 до полюсних наконечників 9, але розташовуються між нерухомим та рухомим контактними елемену близькості або у контакті з цими полюсними натами 5 та 6, відповідно. Тепер завданням перериконечниками 9, коли дугогасильна камера 1 є завника є якомога швидше вимкнення цієї електричкріпленою на верхній частині вибивного пристрою ної дуги з метою обмеження можливих 2. Осердя, відгалуження та полюсні наконечник пошкоджень у головному ланцюгу. магнітного ланцюга в оптимальному варіанті є виЯк описано вище, у цьому типі переривника конаними з заліза. Розташування також схематичзастосовують дугогасильну камеру 1,до якої штовно показано на Фігурі 5. хається електрична дуга 13 для її розділення та Фігура 5 показує деталі магнітного ланцюга 25 остаточного гасіння. На Фігурах 1 та 6 показано, у вибивному пристрої 2. Слід зазначити, що Фігура що дугогасильна камера 1 фізично розташовуєть5 є схематичною, і її конкретним призначенням є ся у верхній частині фігури. Вимушуюча сила F, показ утворення магнітного поля 26 у проміжку між яка переміщує дугу до дугогасильної камери, нерухомим та рухомим контактними елементами створюється через взаємодію між дугою та магніт5, 6 і у дугогасильній камері. При приведенні в дію ним полем 26 у просторі навколо контактних елеструмом І(В) намагнічувальна обмотка 8 створює ментів 5, 6. Ця вимушуюча сила F в цьому разі має магнітний потік через відгалуження 11 магнітного бути спрямована вгору на Фігурі 6. ланцюга і у проміжку між полюсними наконечникаРезультуюча сила, що діє на дугу 13 у перерими 9, 10. Конструкція та розташування полюсних внику згідно з даним варіантом втілення в принцинаконечників 9 є такою, щоб вища індукція досягапі має три компоненти, які описуються нижче. Долася у зоні дугогасильної камери 27, і щоб нижча датковий компонент додається у варіанті згідно з або навіть суттєво нижча індукція 2 створювалась Фігурою 8. у зоні 28 між рухомим та нерухомим контактними Вже коли виникає дуга 13 між контактними елементами 5, 6. елементами 5, 6, ця дуга піддається дії сили заФігура 5 також показує, що два електроди 12, лишкового магнетизму в сталевих деталях навкоякі утворюють електродний засіб, розташовуються ло простору, в якому виникає дуга. Крім того, дуга таким чином, щоб оточувати рухомий контактний 13 сама створює магнітне поле, яке намагається її елемент 6. Кожен з цих електродів 12 у своїй вервідхилити. Коли відстань між контактними елеменхній частині включає виступ 30, розташований тами 5, 6 збільшується, дуга 13 стає довшою, і навпроти іншого виступу. Обидва електроди 12 рухомий контактний елемент 6 досягає позиції, в електрично з'єднуються через дріт 31. Вони також якій поверхня 17 рухомого контактного елемента 6 електрично з'єднуються через дріт 32 з намагнічуперебуває врівень з площиною, що проходить чевальною обмоткою 8, а від останньої через дріт 33 рез електроди 12, розташовані по обидва боки - з рухомим контактним елементом 6. траєкторії рухомого контактного елемента 6, як Фігура 6 показує вид збоку розташування елепоказано на Фігурах 6 та 7. Дуга в реальності має ктродів 12 у вибивному пристрої 2. У схематичній форму плазми, і точка застосування сили або формі пояснюється, яким чином струм збудження площа на поверхнях 17 та 18 не є добре визначеІ(В) для намагнічувальної обмотки 8, як описано ними. Коли струм І(В) є нульовим, яким він є до вище, автоматично утворюється під час послідовцього моменту, потенціал на електродах 12 є таності переривання без внесення енергії ззовні пеким самим, що й на поверхні 17. Дуга або її частиреривника. Нерухомий та рухомий контактні елена тепер може перескочити на один з електродів менти 5, 6 показано збоку. Взаємодіюча 12 на одній стороні контактного елемента 6, який у електрична схема включає рухомий контактний цьому разі створює одну дугу 13а між нерухомим елемент 6, намагнічувальну обмотку 8 та пару контактним елементом 5 та електродом 12 та іншу електродів 12, розташованих з обох сторін руходугу 13b між електродом 12 та поверхнею 17. Різмого контактного елемента 6. Розташування цих ниця потенціалів на дузі між електродом 12 та поелектродів також показано на Фігурі 7. верхнею 17 в цьому разі проводить струм через За нормальних умов нерухомий та рухомий намагнічувальну обмотку 8. Це явище згідно з виконтактні елементи перебувають в електричному находом застосовують для створення магнітного контакті, повністю проводячи головний струм І(М'). поля у просторі між контактними елементами 5, 6 У показаному варіанті втілення, зокрема, на Фігута полюсними наконечниками 9, 10, що гарантує рах 1 та 6, рухомий контактний елемент 6 здійснює проштовхування дуги в дугогасильну камеру 1. поворотний рух 35. Це означає, що за нормальних Було продемонстровано, що це розташування умов поверхні 17, 18 на контактних елементах 6 та також дає дуже добрі результати й для нижчих 5, відповідно, перебувають в електричному контазначень головного струму. Слід зазначити, що такті. ке розташування є придатним для обох напрямків Тепер, якщо у головному ланцюгу виявляютьголовного струму в момент переривання. ся якісь із заданих умов, які, згідно з застосовуваОпинившись у дугогасильній камері 1, дуга віним алгоритмом, мають призводити до переридразу залишає електроди 12. Таким чином, через вання головного струму, пускач 7, який може залишкову індукцію магнітного ланцюга створюналежати до електромеханічного типу і діє на рується сила, яка штовхає дугу далі. Чим вищим є 11 90147 12 рівень індукції, тим швидше дуга вививається у Через це конкретне розташування електродів дугогасильну камеру. 12 і рухомого та нерухомого контактних елементів Як було описано з посиланням на Фігуру 5, мадосягають переваги паралельного з'єднання дуги гнітний потік, завдяки конструкції, є значно вищим або частини дуги та обмотки 8. Таким чином, існує між полюсними наконечниками 9 та 10 і в дугогаможливість забезпечення вибивного пристрою з сильній камері 1, ніж поблизу від контактних елеобмоткою 8, яка має значну кількість витків, що ментів 5, 6, що являє перевагу. дозволяє створювати підвищене магнітне поле 26. Фігура 7 детально показує приклад розташуЕфективність вибивного пристрою, таким чином, є вання електродів 12 у вибивному пристрої 2. Елекзначно вищою, порівняно з відомими вибивними троди 12 близько оточують рухомий контактний пристроями, в яких увесь струм протікає через елемент 6 для полегшення перескакування дуги обмотку. У вищезгаданих відомих пристроях обмо13 або принаймні частини дуги. У самій верхній тка, таким чином, може мати лише дуже обмежену частині елемента 6 електроди 13 мають два викількість витків. Таким чином, у відомих пристроях ступи 30, розташований навпроти один одного. Ці може досягатися дуже обмежена ефективність частини електродів ефективно зупиняють перемівибивання. щення дуги між електродами без контакту з ними. Крім того, згідно з даним винаходом, обмотка Фігура 8 показує варіант попереднього втіленне піддається дії великих струмів, і пристрій, таким ня, який має додатковий постійний магніт 14 у вичином, має значно більшу довговічність з меншибивному пристрої згідно з варіантом втілення з ми матеріальними витратами порівняно з відомиФігури 6. Цей постійний магніт 14 створює додатми пристроями. ковий магнітний потік 14а у дугоподібній зоні у Як показано на Фігурах з 5 по 9, електроди 12 просторі між контактними елементами 5, 6. Цей розташовуються у такому зв'язку з контактними потік створює силу Fp на дузі 13 вже з початку, яка елементами 5, 6, що дуга, яка утворюється через прямо не сприяє переміщенню дуги в дугогасильну відокремлення двох контактних елементів, прикамеру. Сила спрямовується перпендикулярно наймні частково розділяється на першу дугу 13а площині паперу і, таким чином, змушує дугу контаміж одним з контактних елементів, у даному разі ктувати збоку з одним з електродів 12 на ранній нерухомим контактним елементом 5, та електростадії. дами 12 і другу дугу 13b між електродами 12 та Фігури 9А, 9В, 9С та 9D схематично показують іншим контактним елементом, у даному разі - руутворення дуги при вимкненні струму І(М') між нерухомим контактним елементом 6. Друга або перша хомим та рухомим контактними елементами 5, 6 у дуга 13b або 13а утворюються при паралельному чотирьох різних позиціях. з'єднанні з намагнічувальною обмоткою 8, з'єднаНа Фігурі 9А виникає дуга 13 між контактними ною з одного боку з електродами 12, а з іншого елементами 5, 6, і проводиться струм (І(М')) через боку - з одним з контактних елементів 5 або 6, у вищезгадану дугу. даному разі - рухомим контактним елементом 6. На Фігурі 9В дуга 13 стає довшою, коли рухоЗокрема, ці особливості дозволяють досягти вимий контактний елемент 6 досягає електродів 12. щезгаданих переваг. На Фігурі 9С рухомий контактний елемент 6 Звичайно, описаний вище варіант втілення не перебуває у площині 36, що проходить через елеє обмежувальним і може піддаватися всім потрібктроди 12. Дуга 13 або її частина в цьому разі пеним модифікаціям у межах, визначених формулою рескакує збоку на один з електродів 12. винаходу. І нарешті, як показано на Фігурі 9D, дуга або її Обмотка 8 може бути під'єднаною між електчастина розділяється на першу дугу 13а між неруродами 12 та нерухомим контактним елементом 5, хомим контактним елементом 5 та одним з електяк показано пунктирними лініями на Фігурі 9D. родів 12 і другу дугу 13b між електродом 12 та руЕлектроди 12 можуть мати дуже різні форми. хомим контактним елементом 6. Електродний засіб може забезпечуватися лише Одна частина струму І(М') створюється між елеодним електродом. Цей єдиний електрод може ктродом 12 та рухомим контактним елементом 6 бути закріплений таким чином, щоб оточувати ручерез канал другої дуги 13b. Інша частина струму хомий контактний елемент 5. І(В) проходить від електрода 12 до рухомого контаПереривник може бути оснащений більше, ніж кту 6 шляхом примусового переміщення через одним рухомим та нерухомим контактним елеменобмотку 8 та створення магнітного поля 26. том. Струм І(В), що проходить через обмотку 8, має Може бути вибрана різна конструкція магнітнозначно меншу величину, ніж струм І(М'), що прохого ланцюга 25, відгалужень 11 і полюсних наконедить через дугу 13b. Зазвичай І(В) може мати значників 9 та 10. чення від 10 до 50А, і І(М') - значення від 1000 до Вибивний пристрій 2 може бути оснащений бі200000А. Таким чином, І(В) в оптимальному варіанльше, ніж однією обмоткою, причому остання петі є принаймні втричі меншим за І(М'). ребуває у паралельному з'єднанні з дугою або Опір дуги 13b є значно нижчим за опір обмотки частиною дуги. 8. Вищезгадана обмотка 8 перебуває у при паралельному з'єднанні з дугою 13b. 13 90147 14 15 Комп’ютерна верстка О. Гапоненко 90147 Підписне 16 Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601
ДивитисяДодаткова інформація
Назва патенту англійськоюElectromechanical circuit breaker and a method for breaking the current in said electromechanical circuit breaker
Автори англійськоюMartin Serge, Duffour Henri, Kisslen Raphael, Fisher Bjorn
Назва патенту російськоюЭлектромеханический прерыватель и способ выключения тока в вышеупомянутом электромеханическом прерывателе
Автори російськоюМартен Серж, Дюффур Анри, Кисслен Рафаель, Фишер Бёрн
МПК / Мітки
МПК: H01H 9/00
Мітки: електромеханічному, переривник, вимкнення, струму, електромеханічний, вищезгаданому, спосіб, переривнику
Код посилання
<a href="https://ua.patents.su/8-90147-elektromekhanichnijj-pererivnik-ta-sposib-vimknennya-strumu-u-vishhezgadanomu-elektromekhanichnomu-pererivniku.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Електромеханічний переривник та спосіб вимкнення струму у вищезгаданому електромеханічному переривнику</a>
Попередній патент: Спосіб виготовлення порожнистих металевих заготовок безперервним горизонтальним литтям і пристрій для його виконання
Наступний патент: Композиція негідрогенізованих рослинних жирів, способи її одержання, кондитерський жир та кондитерський виріб
Випадковий патент: Магнітний пристрій для боротьби із відкладенням парафіну на внутрішній поверхні трубопроводу