ВЫКЛЮЧАТЕЛЬ АВТОМАТИЧЕСКИЙ МНОГОПОЛЮСНЫЙ

Область техники, к которой относится полезная модель
Полезная модель относится к электротехнике, а именно, к защитным максимальным автоматическим выключателям с электротермическим, электромагнитным и электродинамическим автоматическим размыканием, требующим отдельного действия для осуществления повторного включения.
Уровень техники
Известен выключатель автоматический многополюсный, включающий корпус с крышкой, механизм свободного расцепления с рейкой, контактную систему с подвижным контактом и дугогасительными камерами, тепловой расцепитель и электромагнитный максимальный расцепитель тока в каждом полюсе, соединенные электрически и соединением электромагнитного расцепителя, содержащего подпружиненный якорь с регулировочным винтом, с подвижным контактом контактной системы гибким токопроводом, в котором по обе стороны закрепленного на оси вращения подвижного контакта зафиксированы пружины растяжения, оси фиксации которых расположены с возможностью перехода в момент отбрасывания контакта через мертвую точку, располагаемую на оси вращения контакта, механизм свободного расцепления дополнительно содержит валик и скобу с пазом, выполненным с возможностью перемещения в ней валика, подпружиненный якорь с регулировочным винтом закреплен в пазах корпуса выключателя (см. патент на полезную модель № 53814, опубл. 27.05.2006 [1]).
К недостаткам известного устройства [1] можно отнести то, что при срабатывании механизма свободного расцепления под действием предельных токов короткого замыкания нет возврата подвижных контактов в исходное положение. Это приводит к невозможности повторного включения автоматического выключателя (отсутствие электрической цепи).
Известен также выключатель автоматический многополюсный, содержащий корпус с крышкой, электромагнитные максимальные расцепители тока, как минимум один механизм свободного расцепления с рукояткой и скобами, имеющими упорный выступ и установленными на общей траверсе, контактную систему, состоящую из неподвижных контактов в виде петли и подвижных контактов с зафиксированными на осях пружинами контактного нажатия, установленных с возможностью вращения на другой оси, проходящей через скобы механизма свободного расцепления, дугогасительную систему в виде камер, установленных в корпусе, зафиксированных крышкой и содержащих боковые стенки из электроизоляционного материала, между которыми расположены и жестко соединены с ними металлические пластины, образующие деионную решетку, ограниченную со стороны рукоятки изогнутой металлической пластиной, также жестко соединенной со стенками камеры, при этом конец указанной металлической пластины, обращенный к механизму свободного расцепления, имеет отгиб в сторону подвижного контакта и выполняет функцию упора для подвижного контакта при срабатывании механизма свободного расцепления (см. патент на полезную модель № 65294, опубл. 27.07.2007 [2]).
В известном устройстве подвижные контакты автоматически возвращаются в исходное положение с прохождением неустойчивого положения при срабатывании механизма свободного расцепления. Это происходит за счет удержания подвижных контактов отогнутыми концами металлических пластин деионных решеток при срабатывании механизма свободного расцепления.
Наличие отогнутого конца у металлической пластины, взаимодействующей с концом подвижного контакта, позволяет расположить его за счет отгиба на определенном расстоянии от неподвижного контакта, при котором расстояние между наружными поверхностями корпуса и крышки являются минимальными.
Недостатком известного устройства [2] являются необходимость точного соотношения размеров высоты боковых стенок из электроизоляционного материала с расстоянием между донной поверхностью корпуса, по которой они базируются и выступом крышки, который фиксирует их относительно корпуса. Данные обстоятельства приводят к увеличению трудоемкости изготовления оснастки для изготовления указанных боковых стенок, корпуса и крышки, каковыми являются вырубной штамп и литьевые или прессовые формы.
Наиболее близким аналогом по совокупности существенных признаков и достигаемому техническому результату является выключатель автоматический многополюсный [2].
Раскрытие полезной модели
Техническая задача, на решение которой направлена полезная модель, заключается в уменьшении трудоемкости изготовления выключателя автоматического многополюсного, а также расширение арсенала технических средств, предназначенных защиты электросетей от перегрузок.
Указанная задача решается тем, что в выключателе автоматическом многополюсном, содержащем выполненные из электроизоляционного материала корпус с крышкой, электромагнитные максимальные расцепители тока, расцепители тока перегрузки, дугогасительное устройство, механизм свободного расцепления с рукояткой и установленными на общей траверсе, выполненной из электроизоляционного материала, коромыслами, несущими подвижно закрепленные на них подвижные электрические контакты, снабженные контактными пружинами, закрепленными с двух сторон от оси вращения коромысел одним концом на выступах подвижных электрических контактов, установленных с возможностью контакта с неподвижными электрическим контактами, закрепленными в корпусе и расположенными в зоне действия дугогасительного устройства, выполненного в виде дугогасительных камер, каждая из которых содержит боковые стенки из электроизоляционного материала, между которыми расположены и жестко соединены с ними металлические пластины, отогнутый конец одной из которых, наиболее удаленной от неподвижного электрического контакта, установлен с возможностью взаимодействия с концом подвижного электрического контакта после его электродинамического отброса и последующего срабатывания механизма свободного расцепления для возврата подвижных электрических контактов в положение, при котором они имеют возможность контактировать с неподвижными электрическими контактами после взвода механизма свободного расцепления в рабочее положение, боковые стенки дугогасительных камер с закрепленными на них металлическими пластинами установлены с возможностью ограниченного перемещения относительно корпуса с крышкой.
Общими с устройством [2] существенными признаками являются: выключатель автоматический многополюсный, содержащий выполненные из электроизоляционного материала корпус с крышкой, электромагнитные максимальные расцепители тока, расцепители тока перегрузки, дугогасительное устройство, механизм свободного расцепления с рукояткой и установленными на общей траверсе, выполненной из электроизоляционного материала, коромыслами, несущими подвижно закрепленные на них подвижные электрические контакты, снабженные контактными пружинами, закрепленными с двух сторон от оси вращения коромысел одним концом на выступах подвижных электрических контактов, установленных с возможностью контакта с неподвижными электрическим контактами, закрепленными в корпусе и расположенными в зоне действия дугогасительного устройства, выполненного в виде дугогасительных камер, каждая из которых содержит боковые стенки из электроизоляционного материала, между которыми расположены и жестко соединены с ними металлические пластины, отогнутый конец одной из которых, наиболее удаленной от неподвижного электрического контакта, установлен с возможностью взаимодействия с концом подвижного электрического контакта после его электродинамического отброса и последующего срабатывания механизма свободного расцепления для возврата подвижных электрических контактов в положение, при котором они имеют возможность контактировать с неподвижными электрическими контактами после взвода механизма свободного расцепления в рабочее положение.
Отличительными существенными признаками, не известным из прототипа [1], является установка боковых стенок дугогасительных камер с закрепленными на них металлическими пластинами с возможностью ограниченного перемещения относительно корпуса с крышкой.
Частными отличительными существенными признаками являются - ось симметрии оси поворота подвижного контакта расположена в плоскости, совпадающей с плоской поверхностью отогнутого конца пластины в зоне контакта с подвижным контактом или с плоскостью, касательной к поверхности отогнутого конца пластины в зоне контакта
Краткое описание чертежей
На фиг. 1 представлена конструкция выключателя автоматического многополюсного со средством зацепления в виде стержня с поперечным пазом - поперечное сечение по механизму свободного расцепления.
На фиг. 2 представлена конструкция выключателя автоматического многополюсного со средством зацепления в виде стержня с цилиндрической поверхностью - поперечное сечение по механизму свободного расцепления.
На фиг. 3 представлена схема механизма свободного в положении, при котором рукоятка после срабатывания механизма свободного расцепления повернута по часовой стрелке до зацепления рычага со стержнем, при этом контактные пружины зафиксированы одним концом относительно подвижного контакта, а другим концом - относительно шарнирно связанного с ним коромысла.
На фиг. 4 представлена схема механизма свободного в положении, при котором рукоятка после срабатывания механизма свободного расцепления повернута по часовой стрелке до зацепления рычага со стержнем, при этом контактные пружины зафиксированы одним концом относительно подвижного контакта, а другим концом - относительно шатуна, шарнирно связанного с коромыслом.
Полезная модель может быть осуществлена в следующем конструктивном исполнении.
Выключатель автоматический многополюсный (фиг. 1 и 2) содержит корпус 1, крышку 2, механизм свободного расцепления, контактную группу, расцепители тока перегрузки 3 (тепловые), электромагнитные максимальные расцепители тока 4, дугогасительное устройство, выводы для внешних проводников.
Механизм свободного расцепления содержит стойку 5, взводной рычаг 6 с рукояткой 7, рычаг 8 с выступом 9, коромысло 10, поворотную рейку 11, коромысло 12, шатуны 13 и 14, стержень 15, контактные пружины 16 и пружины растяжения 17 (фиг. 1, 2 и 3).
Рычаги 6 и 8, коромысло 10 и поворотная рейка 11 закреплены на стойке 5 посредством осей 18, 19, 20, 21 и 22 с возможностью вращения. Пружины растяжения 17 одним концом закреплены на перемычках 23 взводного рычага 6, а другим - на оси 24, шарнирно соединяющей шатуны 13 и 14. Шатун 13 посредством оси 25 шарнирно соединен с рычагом 8, а шатун 14 посредством оси 26 шарнирно соединен с коромыслом 12. Контактные пружины 16 одним концом закреплены на выступах 27 коромысел 12, а другим концом - на выступах 28 подвижных электрических контактов 29. При этом на одном подвижном электрическом контакте 29 зафиксированы концы двух контактных пружин 16 с двух его сторон. Выступы 27 и 28 могут быть образованы путем установки цилиндрических стержней, длина которых превышает ширину подвижных электрических контактов 29, в отверстиях подвижных электрических контактов 29. Между концами контактных пружин расположены оси 30, соединяющие коромысла 12 с подвижными электрическими контактами 29 и обеспечивающие вращение подвижных электрических контактов 29 относительно коромысел 12.
Корпус 1 разделен перегородками на три отсека. В среднем отсеке расположена стойка 5, выполненная в виде двух одинаковых пластин, неподвижно закрепленных в корпусе 1 между перегородками. Взводной рычаг 6 выполнен из листового материала путем вырубки и гибки и имеет П-образную форму в поперечном сечении. На боковинах взводного рычага 6 выполнены отверстия для установки оси 19 и стержня 31. Между боковинами на средней части рычага 9 вдоль боковин выполнены два продольных паза с перемычками 23 (фиг. 4), предназначенными для удержания концов пружин растяжения 17.
Рычаг 8 выполнен в виде пластины, установлен посредине между боковинами взводного рычага 6 и закреплен на оси 18, установленной с возможностью вращения в отверстиях стойки 5.
Коромысло 10 выполнено из листового материала путем вырубки и гибки до образования П-образной формы. В боковинах коромысла 10 выполнены отверстия для установки цилиндрического стержня 15 и оси 20, установленной также в отверстиях стойки 5. В средней части коромысла 10, расположенной между боковинами, выполнено сквозное отверстие Т-образной формы, образующее П-образную перемычку 32 со стороны основания буквы «Т» отверстия и перемычку 33 со стороны перекладины буквы «Т» отверстия. На оси 20 установлена пружина кручения 34, создающая на коромысле момент силы, действующий по часовой стрелке (фиг. 1 и 2). Для этого концы пружины кручения 34 установлены между стержнем 35, установленным в стойке 5, и перемычкой 33.
Отверстия в боковинах коромысла для установки стержня 15 могут иметь цилиндрическую форму (фиг. 1, 3 и 4).
В этом случае стержень 15 может быть выполнен с двумя поперечными пазами, один из которых предназначен для прохождения выступа 9 рычага 8, а второй - для размещения конца пружины кручения 36 (фиг. 2), установленной на оси 20, второй конец которой заведен за перемычку 33 коромысла 10 (фиг.1 и 2).
Отверстия в боковинах коромысла 10 для установки стержня 15 могут иметь продолговатую форму 37 (фиг. 2) в виде пазов шириной, обеспечивающей свободное движение концов стержня вдоль пазов. В этом случае стержень 15 может быть выполнен гладким, при этом конец пружины кручения 36 заводится за стержень 15, прижимая его к краям отверстий в направлении выступа 9 рычага 8.
Возможны и другие варианты выполнения средства для фиксации рычага 8 в определенном положении, например, в виде защелки, установленной на коромысле 10 или на стойке 5. В этом случае нет необходимости в наличии отверстий и стержня. При установке защелки на стойке 5 защелка должна непосредственно взаимодействовать с поворотной рейкой 11.
Контактная группа состоит из подвижных электрических контактов 29, неподвижных электрических контактов 38 (фиг. 1) и контактных пружин 16. В положении на фиг. 1 подвижные и неподвижные электрические контакты находятся в замкнутом состоянии, которое обеспечивается моментом силы, создаваемом контактными пружинами 16, расположенными со смещением относительно оси 30. На фиг. 2 подвижные электрические контакты находятся в положении после электродинамического отброса, вызванного током короткого замыкания, в несколько раз превышающим заданную величину.
Расцепитель тока перегрузки 3 (фиг. 2) представляет собой биметаллическую пластину 39 (фиг. 1), состоящую из двух слоев сплавов с различными коэффициентами термического расширения. На конце биметаллической пластины 39 выполнено резьбовое отверстие, в котором установлен подпружиненный винт 40 (фиг. 2), конец которого имеет возможность взаимодействовать с плечом 41 поворотной рейки 11 при изгибе биметаллической пластины 39 (фиг. 1).
Электромагнитный максимальный расцепитель тока 4 (фиг. 2) содержит соленоид 42 с якорем 43, удерживаемым пружиной (фиг. 1). Наружный конец якоря 43 имеет буртик 44 и установлен в пазу изогнутой пластины 45 таким образом, чтобы буртик 44 был расположен между концами изогнутой пластины
45 (фиг. 1). Изогнутая пластина 45 закреплена на планке 46, установленной в отверстии стойки 47, неподвижно закрепленной в пазах корпуса 1. На планке 46 выполнены препятствующие смещению планки 46 поперек стойки 47 две пары плечиков, между которыми расположена стойка 47. Ширина отверстия в стойке 47 более чем в два раза превышает толщину планки 46. Длина отверстия в стойке 47, в котором расположена планка 46, соответствует ширине планки 46, при этом часть отверстия, расположенного со стороны крышки 2, в которой планка 46 не расположена, соответствует расстоянию между плечиками планки, исходя из необходимости проведения через эту часть отверстия плечиков планки
46 при ее монтаже.
На планке 46 выполнен выступ для фиксации конца пружины 48, второй конец которой зафиксирован на участке наружной цилиндрической поверхности вставки 49 (фиг. 2) с упором в торцевую поверхность ее буртика. Во вставке 49 выполнено глухое отверстие, в котором установлен конец резьбовой части винта 50 (фиг. 2), установленного в резьбовом отверстии отогнутого под прямым углом конца стойки 47.
Отогнутый конец планки 46 предназначен для взаимодействия с плечом 51 поворотной рейки 11 при срабатывании электромагнитного максимального расцепителя тока 4.
На поворотной рейке 11 имеется еще одно плечо (не показано), расположенное в плоскости, перпендикулярной плечам 41 и 51 поворотной рейки 11, и предназначенное для ручного принудительного срабатывания механизма свободного расцепления. Для этого в крышке 2 устанавливают подпружиненную кнопку управления, взаимодействующую с этим плечом поворотной рейки 11 при ее нажатии.
Дугогасительное устройство представляет собой несколько дугогасительных камер 52, каждая из которых расположена в одном полюсе и выполнена в виде деионной решетки из металлических пластин 53 и 54, установленных в корпусе 1 с возможностью ограниченного перемещения относительно корпуса 1 с крышкой 2. Величина перемещения находится в пределах 0,1-3,0 мм и ограничена поверхностями корпуса 1 и крышки 2.
Деионная решетка каждой дугогасительной камеры содержит металлические пластины 53 и 54, установленные с зазором друг относительно друга и закрепленные в боковых стенках 55, выполненных в виде пластин из электроизоляционного материла.
Для фиксации металлических пластин 53 и 54 на боковых стенках 55 на пластинах выполнены Т-образные выступы, которые вставляют в прямоугольные пазы на боковых стенках 55 с выходом широких концов выступов над поверхностью боковых стенках 55 и загибают выступающие части Т-образных концов таким образом, чтобы они вышли за пределы пазов.
Металлические пластины 53 выполнены с пазами для беспрепятственного прохождения подвижных электрических контактов 29. Металлическая пластина 54, наиболее удаленная от неподвижного электрического контакта 38, в каждом полюсе установлена с возможностью взаимодействия своим отогнутым концом с выступом 56 (фиг. 2) конца подвижного электрического контакта 29 при срабатывании механизма свободного расцепления после электродинамического отброса подвижного электрического контакта 29, вызванного током короткого замыкания. Металлическая пластина 54 не имеет паза и изготавливается путем вырубки из металлического листа с последующей гибкой. Ось симметрии оси 30 поворота подвижного электрического контакта 29 расположена в плоскости, совпадающей с плоской поверхностью отогнутого конца металлической пластины 54 в зоне контакта с подвижным электрическим контактом 29, или с плоскостью, касательной к поверхности отогнутого конца металлической пластины 54 в зоне контакта, если поверхность отогнутого конца металлической пластины 54 не является плоской. Это необходимо, чтобы исключить или минимизировать проскальзывание в зоне контакта. Для уменьшения силы, удерживающей подвижные электрические контакты 29 в положении после электродинамического отброса, механизмы проектируются таким образом, чтобы в этом положении угол между плоскостью, на которой расположены центры выступов 27 и 28, и проходящей через зону контакта плоскостью, в которой расположена ось симметрии оси 22 коромысла 12, был минимально возможным, при котором невозможно самопроизвольное возвращение подвижных контактов 29 после электродинамического отброса в исходное положении. Обычно этот угол находится в пределах 5-10°.
Выводы для внешних проводников являются винтовыми и выполнены в виде гаек 57 с комбинированной наружной цилиндрической и шестигранной поверхностями головки. Гайки 57 установлены в отверстиях корпуса 1, выполненных с соответствующими внутренними цилиндрическими и шестигранными поверхностями. Со стороны шестигранников головок гаек 57 установлены концы шин 58 (фиг. 2) и неподвижных электрических контактов 38 с отверстиями, сквозь которые вставлены винты 59 с цилиндрическими головками, в которых выполнены шестигранные отверстия. Концы шин 58 размещены между головками винтов 59 и гайками 57. Каждая шина 58 выполнена в виде незамкнутой петли с отверстием для прохождения резьбового участка винтов 59 и прямоугольным отверстием, расположенным напротив биметаллической пластины 39, через которое проведен гибкий проводник 60 (фиг. 2), соединяющий шину 58 с биметаллической пластиной 39 на участке, приближенном к винту 40. С противоположной стороны биметаллическая пластина 39 присоединена к другому участку шины 58. Конец шины 58 гибким проводником 61 присоединен к концу подвижного электрического контакта 29. Каждый неподвижный электрический контакт 38 выполнен в виде изогнутой зигзагообразно под прямыми углами продолговатой пластины с круглым отверстием, выполненном на отогнутом участке с короткой стороной, и продолговатым отверстием, полученным на длинном участке путем частичной вырубки и отгиба внутренней части на длинном участке с параллельным расположением отогнутой внутренней части 62 относительно короткой стороны и внешней части длинного участка с образованием петли вокруг продолговатого отверстия.
Отогнутая внутренняя часть 62 неподвижного контакта 38 опирается на выступ 63 задней крышки корпуса 1.
В стойке 5 закреплен стержень 64. Все коромысла 12 неподвижно закреплены на общей траверсе 65 (фиг. 2). На рычаге 8 выполнен выступ 66 (фиг. 3 и 4), имеющий возможность взаимодействовать со стержнем 64, и выступ 67, имеющий возможность взаимодействовать со стержнем 31 взводного рычага 6. На плече 41 (фиг. 1) поворотной рейки 11 выполнен паз 68 (фиг. 2). Вращение подвижного электрического контакта 29 относительно коромысла 12 ограничено его осью 22, в которую упирается один конец подвижного электрического контакта 29 в одном его крайнем положении относительно коромысла 12, и концом 69 (фиг. 4), в который упираются выступы 28 в другом крайнем положении подвижного электрического контакта 29 относительно коромысла 12.
Корпус 1, крышка 2, задняя крышка и общая траверса 65 выполнены из электроизоляционного материала.
Устройство (фиг. 4) может содержать в каждом полюсе дополнительный шатун 70, установленный с возможностью вращения на оси 71, установленной на коромысле 12, при этом выступы 27, на которых зафиксированы концы контактных пружин 16, установлены на конце шатуна 70, другой конец которого снабжен двумя выступами 72, предназначенными для поочередного взаимодействия с двух сторон с концом подвижного электрического контакта 29, на котором контактный элемент отсутствует. Выступ 27 при этом имеет возможность взаимодействовать с концом 73 коромысла 12.
Угол отгиба отогнутого конца металлической пластины 54 может быть выбран таким образом, чтобы ось симметрии оси 30 поворота подвижного контакта расположена в плоскости, совпадающей с плоской поверхностью отогнутого конца металлической пластины в зоне контакта с подвижным контактом. Если от отогнутый конец металлической пластины 54 имеет криволинейную поверхность, то касательная к этой поверхности в зоне контакта должна лежать в указанной выше плоскость. Это необходимо в том случае, когда требуется исключить или уменьшить силе трения в зоне контакта.
Устройство работает следующим образом.
При протекании токов короткого замыкания, достигших заданной величины тока, якорь 43 втягивается соленоидом 42 и вращает планку 46 по часовой стрелке, которая своим отогнутым концом нажимает на плечо 51 поворотной рейки 11. Заданную величину тока регулируют регулировочным винтом 50. Поворотная рейка 11 выходит из зацепления с П-образной перемычкой 32 коромысла 10 механизма свободного расцепления, коромысло 10 вращается по часовой стрелке (фиг. 1) и выводит из зацепления с выступом 9 рычага 8 стержень 15. В результате этого освобождается рычаг 8 механизма свободного расцепления, который под действием пружин растяжения 17 и шатуна 13 мгновенно поворачивается против часовой стрелки до упора в стержень 64 стойки 5. При этом шатун 14 вращает коромысло 12 по часовой стрелке вокруг оси 22 до упора его конца в ось 18 вращения рычага 8. Вместе с коромыслом 12 вращается общая траверса 65, несущая коромысла 12 всех полюсов. Вместе с общей траверсой 65 вращаются все коромысла 12, а с ними - подвижные электрические контакты 29. Происходит размыкание одновременно во всех полюсах.
При протекании токов перегрузки, меньших заданных токов короткого замыкания, биметаллическая пластина 39 нагревается под действием протекающего тока и изгибается в сторону слоя с меньшим коэффициентом термического расширения - в сторону плеча 41 (фиг. 1) поворотной рейки 5, вращая ее. Заданную величину перегрузки регулируют регулировочным винтом 40. Поворотная рейка 11 выходит из зацепления с П-образной перемычкой 32 коромысла 10 механизма свободного расцепления. Далее работа механизма свободного расцепления происходит так же, как было описано выше.
При протекании токов короткого замыкания, в несколько раз превышающих заданную величину, под действием электродинамических сил подвижные электрические контакты 29 отбрасываются от неподвижных 38 и вращаются на осях 30, установленных на коромыслах 12. При этом в первой стадии вращения усилие контактных пружин 16 увеличивается, а момент сил от этого усилия, препятствующий вращению, уменьшается за счет уменьшения длины плеча, на котором действует это усилие. В момент прохождения подвижными электрическими контактами 29 положения, при котором выступы 27 и 28, на которых закреплены концы контактных пружин 16, окажутся в одной плоскости с осями 30 вращения подвижных электрических контактов 29, усилия от контактных пружин будет максимальным, а вращающий момент, создаваемый пружинами, будет равен нулю. Данное положение подвижных электрических контактов 29 является неустойчивым. После его прохождения, момент силы от контактных пружин 16 будет направлен в сторону вращения подвижных электрических контактов 29. После этого подвижные электрические контакты 29, дойдя до упора выступами 28 в коромысла 12, останавливаются в другом устойчивом положении. При быстром размыкании электрических контактов 29 и 38 токи коротких замыканий не успевают достигнуть предельных значений, и тепловое воздействие тока уменьшается. После этого срабатывает электромагнитный максимальный расцепитель тока 4, при этом поворотная рейка 11 вращается против часовой стрелки, П-образная перемычка 32 коромысла 10 выходит из паза 68 (фиг. 2) на плече 41 поворотной рейки 11, коромысло 10 поворачивается по часовой стрелке до упора П-образной перемычки 32 в поверхность рейки 11, расположенную между осью 21 вращения рейки 11 и пазом 68, при этом стержень 15 отводится от выступа 9 рычага 8, происходит расцепление рычага 8 со стержнем 15 и срабатывание механизма свободного расцепления, при котором рычаг 8 вращается против часовой стрелки до упора в стержень 64 стойки 5, по часовой стрелке вращаются вместе общая траверса 65, коромысла 12 и подвижные электрические контакты 29, выступы которых, войдя в контакт с отогнутыми концами металлических пластин 54, встречают с их стороны сопротивление, препятствующее их вращению вместе с коромыслами. В процессе дальнейшего вращения коромысел 12 ось 30 пересекает плоскость, в которой расположены выступы 27 и 28 для фиксации концов контактных пружин 16. После этого под действием контактных пружин 16 подвижные электрические контакты 29 вращаются против часовой стрелки до упора в оси 22 вращения коромысел 12.
Использование механизма свободного расцепления, представленного на фиг. 4, позволяет уменьшить габариты механизма за счет дополнительного шатуна 70, который поворачивается в противоположную сторону относительно подвижного электрического контакта 29, при этом необходимое плечо момента силы, создающей контактное давление между электрическими контактами 29 и 38, а также необходимое плечо для создание момента силы, удерживающего подвижный электрический контакт 29 после электродинамического отброса и препятствующего повторному замыканию электрических контактов до срабатывания механизма свободного расцепления, будут создаваться при меньшем угле поворота подвижного электрического контакта 29.
Возникающая в процессе размыкания электрических контактов электрическая дуга втягивается за счет электродинамических сил и магнитных полей в узкий промежуток между металлическими пластинами 53 и 54 деионной решетки дугогасительной камеры 52 и, за счет охлаждения и разбивки на отдельные маленькие дуги между металлическими пластинами 53 и 54, гаснет.
Повторный взвод механизма свободного расцепления в рабочее положение осуществляется путем перемещения рукоятки 7 сначала по часовой стрелке, в процессе которого стержень 31, установленный на взводном рычаге 6, цепляет выступ 67 рычага 8, расположенный с противоположной от выступа 9 стороны, и вращает рычаг 8, в процессе которого выступ 9 рычага 8 поворачивает стержень 15 вокруг собственной оси или отводит его и одновременно надавливает на перемычку 33 (фиг. 1 и 2) коромысла 10 поверхностью рычага, расположенной под выступом 9, коромысло 10 вращается против часовой стрелки и заходит перемычкой 32 в паз 68. После этого рукоятку 7 отпускают, рычаг 8 поворачивается против часовой стрелки и его выступ 9 входит в зацепление со стержнем 15, одновременно коромысло 10 поворачивается по часовой стрелке до упора перемычкой 32 в боковую поверхность паза 68, расположенную со стороны оси 21 вращения поворотной рейки 11. Затем рукоятку 7 вращают против часовой стрелки, при этом рычаг 8 удерживается стержнем 15 от перемещения вместе рукояткой и взводным рычагом 6, а пружина 17 удерживает от перемещения остальные звенья механизма свободного расцепления.
В процессе вращения рукоятки 7 с взводным рычагом 6, вместе с ними перемещаются концы пружины 17, зафиксированные на перемычках 23 взводного рычага 6. После того, как проходящая через концы каждой пружины 17 линия пересечет центр оси 25 (фиг. 3 и 4), соединяющей рычаг 8 с шатуном 13, усилие пружин 17 создаст момент силы, направленный против часовой стрелки относительно оси 25, в связи с этим шатун мгновенно 13 повернется по часовой стрелке вокруг оси 25, при этом шатун 14 мгновенно повернется против часовой стрелки, вращая коромысла 12 и общую траверсу 65, а вместе с ними и подвижные электрические контакты 29 вокруг оси 22 против часовой стрелки до контакта с неподвижными электрическими контактами 38.