КОНТАКТНАЯ СИСТЕМА ВЫКЛЮЧАТЕЛЯ

Полезная модель относится к электротехнике, а именно, к быстродействующим автоматическим выключателям постоянного тока, и может применяться в конструкциях выключателей, имеющих дугогасительный контакт.
Наличие дугогасительного контакта в контактных системах быстродействующих выключателей обычно связано с тем, что при больших номинальных токах применяются контакты с серебряными напайками, а серебро под действием дуги быстро выгорает. Поэтому применяются контактные системы, содержащие подвижный контакт с серебряной напайкой и дугогасительный контакт, выполненный из тугоплавкого материала (металлокерамика). При размыкании сначала происходит размыкание контакта с серебряной напайкой, при этом весь ток перетекает в дугогасительный контакт, а затем размыкается дугогасительный контакт, на котором и образуется дуга.
Такие контактные системы известны из следующих источников:
1. Голубев А.И. Быстродействующие автоматические выключатели. М. - Л., издательство «Энергия», 1964 г.стр.156-157;
2. Справочник по наладке электрооборудования промышленных предприятий. Под ред. М.Г.Зименкова, Г.В.Розенберга, Е.М.Феськова. -3-е изд., перераб. и доп.- М.: Энергоатомиздат, 1983, с.236-239, рис.6-43.
3. Учебно-методическое пособие по дисциплинам «Тяговые и трансформаторные подстанции» и «Городской электрический транспорт» для студентов специальности 101800 - «Электроснабжение железных дорог». - Самара: СамИИТ, 2001 г, стр.21 рис.8 и стр.30 рис.13.
Наиболее близким аналогом может служить контактная система быстродействующего выключателя по третьему источнику. Контактные системы этих выключателей содержат подвижный контакт, установленный на оси, неподвижный контакт, дугогасительный контакт, пружину дугогасительного контакта и ограничитель движения подвижного контакта. Пружина дугогасительного контакта расположена между дугогасительным контактом и подвижным контактом, а сам дугогасительный контакт закреплен на дополнительной оси подвижного контакта с возможностью вращательного движения относительно подвижного контакта.
При включении контактной системы сначала происходит замыкание дугогасительного контакта, затем подвижного контакта. При отключении сначала размыкается подвижный контакт, при этом весь ток перетекает в дугогасительный контакт, затем, после выбора провала дугогасительного контакта, размыкается дугогасительный контакт, поворачиваясь вокруг оси. На дугогасительном контакте возникает электрическая дуга, которая гасится в дугогасительной камере выключателя. За счет больших коммутируемых токов происходит значительный износ дугогасительного контакта, поэтому для обеспечения его гарантированного замыкания приходится делать достаточно большой провал, что увеличивает собственное время размыкания выключателя. Кроме того, в процессе отключения дугогасительный контакт совершает вращательное движение вокруг оси, что способствует затягиванию отключения во времени, так как дугогаительному контакту необходимо пройти большее расстояние, чем это могло бы быть, если движение дугогасительного контакта совершало поступательное движение, при неизменных остальных параметрах.
Полезная модель направлена на создание контактной системы, простой по конструкции и обеспечивающей достаточно быстрое размыкание дугогасительного контакта.
Технический результат, который создается полезной моделью, состоит в повышении быстродействия выключателя при его отключении.
Это достигается тем, что дугогасительный контакт закреплен в отверстии подвижного контакта с возможностью свободного прямоходового движения вдоль этого отверстия, при этом пружина дугогасительного контакта установлена между подвижным контактом и упором соосно отверстию подвижного контакта.
При таком выполнении конструкции вращательное движение дугогасительного контакта исключается, а его поступательное движение требует меньшего времени на отключение, за счет малого прохождения пути дугогасительного контакта.
Полезная модель поясняется чертежом, где на фиг.1 показана патентуемая контактная система выключателя в замкнутом положении; на фиг.2 - то же самое в промежуточном положении при размыкании; на фиг.3 - то же самое в разомкнутом положении.
Контактная система выключателя содержит подвижный контакт 1, установленный на оси 2, неподвижный контакт 3, дугогасительный контакт 4, пружину 5 дугогасительного контакта и упор 6. На подвижном контакте 1 выполнено отверстие, в котором закреплен дугогасительный контакт с возможностью прямоходового движения вдоль этого отверстия. Пружина 5 дугогасительного контакта установлена между подвижным контактом 1 и упором 6 также соосно отверстию подвижного контакта 1. К подвижному контакту 1 жестко прикреплен рычаг 7. На рычаге 7 через отверстие 8 закреплена тяга (на фигурах не показана), обеспечивающая работу выключателя.
Контактная система работает следующим образом.
1
При подаче сигнала на включение привод выключателя приводит в движение тягу (не показаны на фигурах). Под действием тяги через рычаг 7 подвижный контакт 1, а соответственно и дугогасительный контакт 4 поворачиваются вокруг оси 2 в сторону включенного положения. Параметры пружины 5 дугогасительного контакта рассчитаны таким образом, что сначала замыкается дугогасительный контакт 4. При дальнейшем движении до замыкания подвижного контакта 1 с неподвижным контактом 3, пружина 5 дугогасительного контакта поджимается и обеспечивает необходимое контактное нажатие последнего, и, кроме того, выбирается провал δ (фиг.1). Выключатель включен.
2
3
При подаче сигнала на отключение в момент короткого замыкания или оперативного отключения подвижный контакт 1 начинает поворачиваться в сторону отключенного положения. При этом первым размыкается подвижный контакт (зазор δ на фиг.2). Дугогасительный контакт 4 сначала выбирает провал, а затем под действие пружины совершает поступательное движение в сторону отключенного положения. Контакты размыкаются на достаточное изоляционное расстояние (раствор δ на фиг.3). На дугогасительном контакте возникает дуга отключения, которая гасится в дугогасительном устройстве выключателя (на фигурах не показано).
Таким образом, за счет того, что дугогасительный контакт закреплен в отверстии подвижного контакта с возможностью свободного поступательного движения вдоль отверстия достигнуто быстродействие выключателя при отключении любых аварийных или оперативных режимов.