ОДНОФАЗНЫЙ АВТОМАТИЧЕСКИЙ ВЫКЛЮЧАТЕЛЬ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА С ДИНАМИЧЕСКИМ ОТКЛЮЧЕНИЕМ

Полезная модель относится к электротехнике, а более конкретно к коммутационным аппаратам, применяемым в системе тягового электроснабжения электрических железных дорог переменного тока, и предназначена для ускоренного отключения токов короткого замыкания и токов перегрузки электротяговой сети переменного тока.
Известны коммутационные аппараты (Проектирование электрических аппаратов: Учебник для вузов / Г.Н.Александров, В.В.Борисов, Г.С.Каплан и др.; Под ред. Г.Н.Александрова. - Л.: Энергоатомиздат. Ленингр. отд-ние, 1985. - С.295-296), которые используются для отключения высокого напряжения. Они состоят из катушки-индуктора, закрепленной в корпусе и электрически соединенной с емкостным накопителем энергии. Соосно с катушкой расположен фланец из электропроводящего немагнитного материала. Фланец жестко закреплен с подвижным контактом, последний как и неподвижный контакт расположены в герметичной камере. При разряде емкостного накопителя энергии на катушку, последняя создает импульсное магнитное поле, которое индуцирует во фланце вихревые токи. В результате взаимодействия вихревых токов с импульсным магнитным полем возникает электродинамическая сила, которая отталкивает фланец от катушки. В результате подвижный контакт отходит от неподвижного, таким образом происходит размыкание электрической цепи нагрузки.
Необходимость в использовании емкостного накопителя энергии обуславливает сложность конструкции коммутационного аппарата.
Известен однофазный автоматический выключатель переменного тока с динамическим отключением (RU, №2160478, Н 01 Н 81/04, Н 02 Н 3/08, B 60 M 3/00, B 60 M 3/04, 2000.12.10), выбранный в качестве прототипа. Выключатель
содержит корпус, внутри которого жестко закреплена вакуумная дугогасительная камера, внутри которой установлены неподвижный и подвижный контакты. Подвижный контакт подключен к входу датчика тока. Выводы датчика тока подключены на вход выпрямительного устройства; на выходе выпрямительного устройства включен блок памяти среднего значения тока; выход блока памяти среднего значения тока подключен непосредственно к катушке выключателя, при этом соблюдена та же полярность сигнала, что и у сигнала отключения выключателя из блока управления выключателем. При превышении допустимого значения током, протекающим по цепи нагрузки, сигнал с датчика тока поступает через выпрямительное устройство на блок памяти среднего значения тока, а затем на катушку выключателя, где он суммируется с напряжением блока управления выключателем. В результате воздействия на катушку суммарного сигнала, выключатель срабатывает, а именно, разъединяет неподвижный и подвижный контакты.
Наличие цепи управления, состоящей из датчика тока, выпрямительного устройства и блока памяти, обуславливает сложность конструкции прототипа.
Задача полезной модели - упрощение конструкции однофазного автоматического выключателя переменного тока с динамическим отключением.
Технический результат достигается тем, что в однофазном автоматическом выключателе переменного тока с динамическим отключением, содержащим вакуумную дутогасительную камеру, неподвижный и подвижный контакты вакуумной дугогасительной камеры, причем вывод неподвижного контакта жестко закреплен в стенке вакуумной дугогасительной камеры, вывод подвижного контакта, выполненного в виде пружины с контактной частью, жестко закреплен в стенке вакуумной дугогасительной камеры.
Устройство однофазного автоматического выключателя переменного тока с динамическим отключением поясняется чертежом.
Однофазный автоматический выключатель переменного тока с динамическим отключением содержит: вакуумную дугогасительную камеру 1, с неподвижным контактом 2, жестко закрепленным своим выводом в стенке вакуумной
дугогасительной камеры 1, подвижный контакт своим выводом 3 жестко закреплен в стенке вакуумной дугогасительной камеры 1, и он выполнен в виде пружины 4 (например, из меди) с контактной частью 5. Защитный разрядник 6, например, тиритовый (Нейман Л.Р., Демирчян К.С. Теоретические основы электротехники. М.: Энергия, 1966. Т.2. С.13), подключен, к выводу подвижного контакта 3, а нагрузка 7 подключена к выводу неподвижного контакта 2.
Работа однофазного автоматического выключателя переменного тока с динамическим отключением происходит следующим образом. В исходном состоянии контактная часть 5 прижата к неподвижному контакту 2 с помощью пружины 4. При появлении импульса тока, вызванного, например, атмосферными перенапряжениями и превышающего допустимое значение, между соседними витками пружины 4 возникнет импульсная сила притяжения, которая превысит силу нажатия пружины 4, в результате сказанного пружина 4 сократится и контактная часть 5 подвижного контакта оторвется от неподвижного контакта 2, тем самым нагрузка 7 будет отключена от внешней цепи, где возникли атмосферные перенапряжения. За время сокращения пружины 4 срабатывает защитный разрядник 6, и импульс тока уходит на землю, минуя нагрузку 7.
Как можно заметить, в отличие от прототипа в заявляемом устройстве нет необходимости в использовании цепи управления, что определяет упрощение конструкции однофазного автоматического выключателя переменного тока с динамическим отключением.