КОНТАКТНЫЙ УЗЕЛ АВТОМАТИЧЕСКОГО ВЫКЛЮЧАТЕЛЯ

Полезная модель относится к электротехнике, а именно, к быстродействующим автоматическим выключателям постоянного тока.
Контактные узлы автоматических выключателей известны из следующих источников:
1. Патент RU №87289, 2009 г;
2. Патент RU №86788, 2009 г;
3. Патент RU №86789, 2009 г;
4. Голубев А.И. Быстродействующие автоматические выключатели. М. - Л., издательство «Энергия», 1964 г. стр.118-125;
Наиболее близким аналогом может служить контактная система коммутационного аппарата по первому источнику (Патент RU №87289). Контактная система этого аппарата содержит подвижный контакт, закрепленный на оси, неподвижный контакт, пружину контактного нажатия и тяги. Система дополнительно снабжена поворотным механизмом, причем тяга подвижного контакта и поворотный механизм связаны между собой рычагом, а неподвижный контакт выполнен в форме токопроводящего диска и закреплен на дополнительной оси, с возможностью вращения вокруг нее.
При подаче сигнала на включение привод выключателя обеспечивает движение тяги. Движение от тяги передается на подвижный контакт через пружину контактного нажатия. Подвижный контакт поворачивается вокруг оси в сторону неподвижного контакта. Одновременно с движением тяги рычаг поворачивается вокруг своей оси и выводит из зацепления ось механизма, что сопровождается срабатыванием поворотного механизма. В момент замыкания контактов под действием поворотного механизма неподвижный контакт поворачивается на заданный угол.
При подаче сигнала на отключение под действием усилий пружины и привода коммутационного аппарата обеспечивается движение тяги в обратном направлении. При этом подвижный контакт незамедлительно без выбора провала отходит от неподвижного контакта. А рычаг под действием пружины приводит поворотный механизм в исходное положение.
Один из недостатков такой конструкции - необходимость в дополнительном устройстве (поворотный механизм), что снижает надежность аппарата. Другим недостатком является наличие горения дуги на контактах выключателя при отключении аварийных токов, что приводит к эрозии поверхности и быстрому износу контактов. Кроме того обгорание контактной поверхности приводит к увеличению переходного сопротивления самих контактов, а следовательно к их недопустимому перегреву, плавлению и свариванию.
Полезная модель направлена на создание контактной системы, простой по конструкции и надежной в работе.
Технический результат - уменьшение износа контактной поверхности главных контактов и собственного времени отключения выключателя.
Это достигается тем, что контактный узел автоматического выключателя дополнительно содержит пару изоляционных корпусов выполненных в форме круглых дисков с центральной осью вращения каждый, корпуса закреплены с возможностью вращения вокруг своих осей и касания торцевых поверхностей корпусов под действием усилий пружины контактного нажатия, кроме того главный и дугогасительный контакт закреплены на торцевой поверхности корпуса со стороны касания с другим корпусом.
Сущность полезной модели заключается в следующем. В момент размыкания выключателя замкнутые главные контакты сначала поворачиваются вокруг центральных осей изоляционных корпусов, обеспечивая при этом притирание контактной поверхности главных контактов и осуществляя самоочищение их (защита от эрозии). Дальнейшее вращение корпусов приводит к размыканию главных контактов и замыканию дугогасительных контактов, что обеспечивает защиту контактной поверхности главных токопроводящих контактов от обгорания и износа. И только после этого, корпуса под действием пружин размыкаются. Таким образом достигается уменьшение износа контактной поверхности контактов. За счет одновременного движения корпусов в противоположные стороны относительно друг друга уменьшается собственное время отключения всего выключателя.
Полезная модель поясняется схематичным изображением контактного узла автоматического выключателя. На фиг.1 изображен контактный узел во включенном положении (контакты замкнуты); на фиг.2 - тоже, в промежуточном положении (замкнуты дугогасительные контакты); на фиг.3 - тоже, в отключенном положении выключателя.
Контактный узел автоматического выключателя содержит главные контакты 1 и 2, дугогасительные контакты 3 и 4, пружину контактного нажатия 5 и 6 и тяги (показаны стрелками). Узел дополнительно содержит пару изоляционных корпусов 7 и 8, которые выполнены в форме круглых дисков с центральной осью вращения каждый. Корпуса 7 и 8 установлены с возможностью вращения вокруг своих осей и касания торцевых поверхностей под действием усилий пружин 5 и 6 контактного нажатия. Главный контакт 1 и дугогасительный контакт 3 закреплены на торцевой поверхности корпуса 7, а главный контакт 2 и дугогасительный контакт 4 закреплены на торцевой поверхности корпуса 8. Корпус 7 и 8 установлены так, что их главные контакты во включенном положении выключателя замкнуты.
Контактный узел автоматического выключателя работает следующим образом.
При протекании в электрической цепи, защищаемой автоматическим выключателем, тока короткого замыкания тяги (показаны стрелками) под действием привода выключателя (на фиг. не показан) поворачивают корпус 7 по часовой стрелке, а корпус 8 - против часовой стрелки. При этом главные контакты, замкнутые под действием усилий пружин 5 и 6 для обеспечения необходимого контактного нажатия, перекатываются по своим контактным поверхностям и притираются (самоочищение). Дальнейшее вращение корпусов 7 и 8 приводит к размыканию главных контактов 1, 2 и замыканию дугогасительных контактов 3 и 4. Дальнейшее горизонтальное движение тяг (в представленном случае) приводит к размыканию корпусов 7 и 8 и соответственно дугогасительных контактов 3 и 4 выключателя. Выключатель перешел в отключенное положение.
Таким образом, применяя в конструкции автоматического выключателя предложенную конструкцию контактного узла, уменьшается износ контактов и собственное время отключения.