КОНТАКТНАЯ СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО ВЫКЛЮЧАТЕЛЯ
CONTACT SYSTEM OF AUTOMATIC BREAKER

Изобретение относится к электротехнике, а именно к автоматическим выключателям постоянного и переменного тока, и может применяться в конструкциях выключателей, имеющих дугогасительный контакт.
Контактные системы выключателей известны из следующих источников:
1. Патент на изобретение RU №2273912, 2004 г.;
2. Патент на изобретение RU №2316842, 2006 г.;
3. Патент на полезную модель RU №63116, 2006 г.;
4. Патент на изобретение RU №2017249, 1992 г.;
5. Голубев А.И. Быстродействующие автоматические выключатели. М. - Л., издательство «Энергия», 1964 г., стр.156-157;
6. 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.
Наиболее близким аналогом может служить контактная система выключателя по третьему источнику (Патент на полезную модель RU №63116, 2006 г.). Контактная система этого выключателя содержит подвижный и неподвижный контакты, тягу, соединяющую якорь с подвижным контактом, пружину контактного нажатия, отключающую пружину и серьгу, один конец которой связан с упомянутой тягой, а другой - с основанием выключателя.
При включении выключателя под действием тяги контакт вместе с серьгой поворачивается вокруг шарнира до упора в неподвижный контакт. Затем подвижный контакт скользит по поверхности неподвижного контакта за счет перемещения рычага вокруг шарнира и тем самым обеспечивает притирание контактов. Пружина обеспечивает необходимую величину контактного нажатия.
Отключение выключателя происходит при спадании тока в удерживающей катушке. Якорь не может удерживаться в притянутом положении и под действием отключающей пружины, передающей усилие на тягу, поворачивается, отпадая от магнитопровода. При этом подвижный контакт совершает сложное движение. Одновременно на подвижный контакт воздействуют обе пружины. Под действием усилий пружин подвижный контакт поворачивается в шарнире в сторону отключенного положения.
Недостатком такой конструкции контактной системы является то, что при увеличении тока, проходящего через замкнутые контакты, увеличивается падение напряжения на их переходном сопротивлении. Увеличение падения напряжения в контакте обусловлено возрастанием как тока, так и переходного сопротивления контакта вследствие значительного повышения температуры зоны контактирования. При достижении нагрева контактной площадки до величины температуры плавления металла контактов может произойти сваривание контактов, и выключатель не отключит короткое замыкание. Следовательно, защищаемое выключателем оборудование и сам выключатель под действием аварийного тока будут подвергнуты возгоранию, что крайне недопустимо.
Изобретение направлено на создание контактной системы, повышающей надежность работы выключателя.
Технический результат, который создается изобретением, состоит в обеспечении гарантированного размыкания контактов при их сваривании.
Это достигается тем, что на подвижном контакте выполнен Г-образный паз таким образом, что сечение подвижного контакта разделено вдоль токоведущей системы (вдоль направления движения электрического тока) на две части А и В, причем всегда выполняется условие А>В, а сам паз выполнен на расстоянии С относительно плоскости контактирования подвижного контакта с неподвижным.
При таком выполнении подвижного контакта в момент протекания аварийного тока, создающего сваривание контактов, под действием нагрева и усилий пружины подвижный контакт по сечению В ломается. Таким образом обеспечивается гарантированное размыкание контактов.
Изобретение поясняется примером. На фигурах схематично изображена контактная система, где на фиг.1 контактная система показана в разомкнутом положении; на фиг.2 - то же самое в замкнутом положении; на фиг.3 - то же самое в разомкнутом положении при сваривании контактов; на фиг.4 изображен подвижный выключатель.
Контактная система автоматического выключателя содержит неподвижный контакт 1 с дугогасительным рогом 2, подвижный контакт 3, жестко закрепленный в контактодержателе 4, установленном с возможностью вращения вокруг оси 5, пружину контактного нажатия 6 и тягу 7. На подвижном контакте 3 выполнен Г-образный паз таким образом, что его сечение разделено вдоль токоведущей системы (вдоль направления движения электрического тока) на две части А и В, причем всегда выполняется условие А>В, а сам Г-образный паз выполнен на расстоянии С относительно плоскости контактирования подвижного контакта 3 с неподвижным 1.
Контактная система автоматического выключателя работает следующим образом.
При замыкании контактов на катушку управления (на фигурах не изображена) подается соответствующее напряжение. Якорь электромагнита притягивается к магнитопроводу (на фигурах не изображены). Движение якоря передается на тягу 7. Подвижный контакт 3 замыкается с неподвижным контактом 1 с обеспечением необходимого контактного нажатия с помощью пружины 6 (фиг.2).
В момент возникновения в защищаемой сети тока короткого замыкания, приводящего к свариванию контактов 1 и 3, ток в катушке управления обрывается. Подвижный контакт 3 не может оторваться от неподвижного контакта 1 ввиду сваривания их соприкасающихся поверхностей. При длительном протекании тока большой величины токопроводящая часть В подвижного контакта 3 нагревается и под действием усилий пружины 6 подвижный контакт 3 начинает движение в сторону отключенного положения, растягивая при этом и уменьшая сечение участка В подвижного контакта 3. Наступает момент разрыва подвижного контакта 3 по участку В (фиг.3). Таким образом обеспечивается гарантированное отключение защищаемой сети при возможном сваривании контактов.
Итак, за счет выполнения Г-образного паза на подвижном контакте повышена надежность работы автоматического выключателя.