БЫСТРОДЕЙСТВУЮЩИЙ ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛЬ ОДНОРАЗОВОГО ДЕЙСТВИЯ

Переключатель относится к области электротехники и может быть использован для одноразового переключения электрических цепей в различных эксплуатационных условиях, в том числе в невесомости и вакууме, при значительных механических нагрузках.
Известны поляризованные двустабильные реле, работоспособные в аналогичных условиях, например типа РПС - это герметичные реле, заполненные инертным газом, рассчитанные на небольшие токи и напряжения.
Герметизация реле повышенной мощности усложняет конструктивную схему, значительно увеличивает габариты и массу.
Известны негерметичные электромеханические поляризованные двустабильные реле типа РЭП, обеспечивающие коммутацию токов в десятки ампер (1, 2), но они имеют значительные габариты и массу. Кроме того, в ряде конкретных случаев не требуется многократных переключений, а достаточно одного. Например, в схемах электропитания космических аппаратов для отключения деградирующего аккумулятора (банки) и организации обходной цепи на соответствующем последовательном элементе аккумуляторной батареи.
Известны малогабаритные короткозамыкатели одноразового действия (3, 4, 5) в которых замыкание нормально-разомкнутых контактов производится медным подвижным контактом, предварительно впаянным в один из двух выводов, находящихся внутри нагревателя. При необходимости срабатывания на обмотку нагревателя подается напряжение, по команде (3,4) или в автоматическом режиме (5) при нагревании припой, удерживающий подвижный контакт, плавится, контакт под воздействием пружины, перемещается и замыкает цепь.
Наиболее близкими по технической сущности является переключатель одноразового действия (6), включающий в себя одну пару нормально-замкнутых и одну пару нормально-разомкнутых контактов. После подачи напряжения на обмотку управления переключателя и расплавления удерживающей пайки (аналогично (3, 4, 5)) пружина перемещает траверсу с подвижными контактами и происходит переключение.
К недостаткам данного переключателя следует отнести значительное время срабатывания (1-3 минуты от момента подачи напряжения на обмотку нагревателя привода до переключения контактов).
Использование двустабильных реле, имеющих малое время срабатывания в ряде случаев, например в аккумуляторных батареях космической техники, ограничивается их габаритами и массой.
Целью данного технического решения является уменьшение времени срабатывания (до 1-3 секунд), возможность приведения контактной системы в исходное положение после проверки срабатывания на испытаниях до штатной эксплуатации, снижение габаритов и массы.
На Фиг. изображена конструктивная схема переключателя. Устройство состоит из негерметичного корпуса 1, в котором размещены две пары контактов: нормально-замкнутых 2 и нормально-разомкнутых 3, траверсы с подвижными контактами и пружиной 4, пружины 5, электромагнита 6 и фиксатором 7.
Указанная цель достигается тем, что в качестве фиксатора исходного сжатого состояния пружины привода 4 используется якорь электромагнита 6.
При необходимости переключения на обмотку электромагнита подается напряжение, при срабатывании электромагнита траверса с пружиной 4 освобождается и контакты переключаются: нормально-разомкнутые 3 замыкаются, а затем нормально-замкнутые 2 размыкаются.
При необходимости возвращения контактов в исходное положение, возврат производится нажатием на выступающий элемент траверсы до фиксированного положения во взведенном (исходном) состоянии.
Литература:
1. Томас Р.К. Коммутационные устройства. М.: Радио и связь, 1984.
2. Чунихин А.А. Электрические аппараты. М.: Энергоатомиздат, 1988.
3. Свидетельство на полезную модель №5287/ Короткозамыкатель одноразового действия / Мирютов А.В., Станько Э.Д., Цыганов О.А. Бюл. №10, 1997.
4. Свидетельство РФ на полезную модель №10286/ Короткозамыкатель одноразового действия / Цыганов О.А., Мирютов А.В. Бюл. №6, 1999.
5. Свидетельство РФ на полезную модель №10940/Короткозамыкатель одноразового действия / Мирютов А.В., Цыганов О.А., Гейнц Э.Р. Бюл. №8, 1999.
6. Патент РФ на полезную модель №80708 "Переключатель одноразового действия". Мирютов А.В., Фомин К.Н., Абакумова Г.В. Сусенкова К.И., Кашин П.И. Бюл. №5 2009 г.