УСТРОЙСТВО ОТКЛЮЧЕНИЯ ПОСТОЯННОГО ТОКА КОНТАКТНЫМ КОММУТАЦИОННЫМ АППАРАТОМ

Полезная модель относится к электротехнике, а именно к коммутационным аппаратам, в частности, к сильноточным аппаратам и предназначена для отключения как больших, так и малых токов, например, для выключателей, защищающих электрооборудование городского электротранспорта.
Устройства отключения постоянного тока известны, например, из следующих источников.
В книге Таев И.С. Электрические аппараты управления: Учебник для вузов по специальности «электрические аппараты». 2-е издание, перераб. и доп. - М.: Высш. шк., 1984., § 3-2 описано устройство, которое содержит включенные в главную цепь контакты, дугогасительную камеру и катушку параллельного магнитного дутья. Катушка параллельного магнитного дутья подключена к источнику питания в главной цепи. Недостатками указанного устройства являются: зависимость от направления протекания тока в главной цепи, что не позволяет отключать ток при изменении его направления; отсутствие гальванической развязки между контактами в отключенном положении контактов, что создает угрозу поражения электрическим током в эксплуатации; повышенное потребление электроэнергии из-за постоянного включения в главную цепь катушки параллельного магнитного дутья.
Наиболее близким аналогом к патентуемому устройству можно считать полезную модель РФ №35923, Н 01 Н 33/62, 2003 г.
Это устройство содержит включенные в главную цепь контакты, дугогасительную камеру, катушку параллельного магнитного дутья, независимый источник питания, к которому подключена катушка параллельного магнитного дутья, и датчик тока, для управления полярностью независимого источника питания. В качестве датчика тока могут использоваться различные по принципу работы датчики, в том числе основанные на преобразователе Холла.
Нами установлено, что при использовании в указанном известном устройстве датчика тока, основанного на преобразователе Холла, в условиях минимизации габаритов устройства датчик тока и катушка параллельного магнитного дутья находятся достаточно близко. Так как катушка параллельного магнитного дутья создает магнитное поле, а датчик тока измеряет магнитное поле, образованное шиной с током, то существует магнитная связь между указанной катушкой и датчиком тока. Магнитное поле катушки параллельного магнитного дутья подавляет слабое магнитное поле шины с током датчика тока, что способствует выдаче ложного сигнала направления тока.
Патентуемая полезная модель направлена на создание устройства с минимальными габаритами и меньшим энергопотреблением.
Технический результат, который достигается полезной моделью, состоит в исключении влияния обратной магнитной связи между катушкой параллельного магнитного дутья и датчиком тока.
Это достигается тем, что устройство отключения постоянного тока снабжено запоминающим устройством, вход которого соединен с указанным датчиком тока, а выход - с независимым источником питания.
При таком выполнении появляется возможность разорвать цепочку обратной магнитной связи, а на катушку параллельного магнитного дутья подать истинный на момент размыкания контактов зафиксированный сигнал направления тока.
Таким образом, применение запоминающего устройства в управлении магнитным полем позволило избежать магнитного экранирования, которое усложняет устройство.
Патентуемое устройство поясняется чертежом, где на его фигуре показана электрическая схема устройства.
Устройство отключения постоянного тока контактным коммутационным аппаратом содержит включенные в главную цепь контакты 1, дугогасительную камеру 2, катушку параллельного магнитного дутья 3, подключенную к независимому источнику питания 4, датчик тока 5, основанный на преобразователе Холла, для управления полярностью независимого источника питания 4 и запоминающее устройство 6. Вход запоминающего устройства соединен с указанным датчиком тока, а выход - с независимым источником питания. В качестве запоминающего устройства
могут использоваться: триггер с управляемым тактовым генератором, микропроцессор, микросхема программируемой логики.
Устройство служит для отключения изменяемой нагрузки 7. Датчик тока и запоминающее устройство питаются от независимого источника питания 4.
Устройство работает следующим образом.
При достижении тока срабатывания датчика тока в цепи нагрузки 7, датчик тока 5 выдает сигнал на размыкание контактов 1 в главной цепи. Сигнал направления тока постоянно подается в независимый источник питания через запоминающее устройство 6. При размыкании контактов в цепи нагрузки, запоминающее устройство фиксирует сигнал направления тока и подает его в независимый источник питания. В этот же момент независимый источник питания подает напряжение на катушку параллельного магнитного дутья 3, полярность которого определяется сигналом направления тока с запоминающего устройства. При этом полярность независимого источника питания такая, чтобы магнитное поле, создаваемое катушкой параллельного магнитного дутья, создавало усилие для перемещения образовавшейся между контактами дуги в дугогасительную камеру. Магнитное поле катушки параллельного магнитного дутья искажает сигнал направления датчика тока, но сигнал не проходит через запоминающее устройство к катушке параллельного магнитного дутья. Тем самым разрывается обратная магнитная связь между датчиком тока и
катушкой параллельного магнитного дутья. После гашения дуги напряжение с катушки 3 снимается, что способствует экономному расходу энергии.
Таким образом, в созданном устройстве исключена обратная магнитная связь между катушкой параллельного магнитного дутья и датчиком тока.