ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКАЯ БЛОКИРОВКА ДВУХ АВТОМАТИЧЕСКИХ ВЫКЛЮЧАТЕЛЕЙ

Полезная модель относится к области электротехники, в частности к устройствам блокировки, и может быть использована для управления электрическими цепями в системах ввода резервного питания, а именно для блокировки двух автоматических выключателей, в том числе, работающих с электроприводом в режиме автоматического включения - выключения.
Известно устройство механической блокировки двух автоматических выключателей с электроприводом (патент РФ на полезную модель №7599, МПК H01H 3/20, H01H 3/46, опубликованный 20.07.2008), содержащее соединенный с автоматическим выключателем механизм блокировки, включающий управляющий элемент, выполненный в виде подпружиненной трапецеидальной кулисы, фиксатор, выполненный в виде тонкого стержня, шарнирно соединенный с подпружиненной трапецеидальной кулисой и взаимодействующий с контактной системой автоматического выключателя, шатун и рычаг, установленные с возможностью поворота относительно друг друга в вертикальной плоскости, при этом оно содержит второй механизм блокировки, соединенный со вторым автоматическим выключателем, и соединенное с механизмами блокировки согласующее устройство, включающее шарнирно установленные коромысла, два поводка, каждый из которых соединен с одной стороны с подпружиненной трапецеидальной кулисой, с другой стороны с верхним плечом коромысла, нижние плечи коромысел шарнирно соединены между собой.
Недостатком известной механической блокировки является большое число кинематических связей и входящих деталей, что усложняет ее изготовление и эксплуатацию.
Известна блокировка автоматических выключателей (заявка на полезную модель №2013118519 от 22.04.2013, МПК H01H 3/20) выполненная в виде коромысла, снабженного цилиндрическими толкателями, взаимодействующими с подвижными контактами автоматических выключателей, при этом толкатели установлены с возможностью возвратно-поступательного перемещения в цилиндрических отверстиях корпусов автоматических выключателей, снабженных направляющими втулками.
Известная блокировка более технологична по сравнению с вышеуказанной, однако в ее основе также лежит механическое взаимодействие контактов автоматических выключателей с толкателями посредством коромысла и отверстий в корпусе.
Известна механическая блокировка (каталог E max «Низковольтные автоматические выключатели на номинальный ток на 800-6300 АВВ, с. 7/15), выполненная в виде горизонтально и вертикально расположенных тросиков, взаимодействующих с силовыми контактами автоматов.
Недостатком известной механической блокировки является необходимость изготавливать для автоматов разных производителей свою тросовую блокировку. Кроме того, использование тросовой блокировки требует увеличения габаритов для расположения тросов.
Известна электромеханическая блокировка автоматических выключателей, содержащих силовые контакты и устройство расцепления (Каталог Инсталляционные приборы EATON 2011, с. 76, Расцепитель минимального напряжения NZM1-Х11 208-240), включающая электромагнитную катушку и установленный в ней с возможностью возвратно поступательного перемещения шток, воздействующий на устройство расцепления. Известный расцепитель применяется в одном автомате для дистанционного отключения его, например, в аварийной ситуации. При отключении питания электромагнитной катушки шток воздействует на расцепитель, который отключает автоматический выключатель и препятствует его включению
Из уровня техники не известно применение расцепителя в устройствах для блокировки двух или более автоматических выключателей.
Техническим результатом заявляемой полезной модели является создание универсальной блокировки для любых типов автоматических выключателей и упрощение блокировки.
Указанный технический результат достигается тем, что электромеханическая блокировка автоматических выключателей с силовым контактом и механизмом расцепления, включающая электромагнитную катушку со штоком, установленным с возможностью возвратно поступательного перемещения и воздействия на механизм расцепления, согласно полезной модели она содержит вторую электромагнитную катушку со штоком, установленным с возможностью возвратно поступательного перемещения и воздействия на механизм расцепления второго автоматического выключателя, а также дополнительные контакты, установленные на первом и втором автоматических выключателях, механически соединенные с их силовыми контактами, входы электромагнитных катушек первого и второго автоматических выключателей соединены с входами дополнительных контактов второго и первого автоматических выключателей соответственно, выходы электромагнитных катушек соединены между собой и подсоединены к нулевому проводу, выходы дополнительных контактов первого и второго автоматических выключателей соединены с источником электропитания; в частных случаях выполнения полезной модели источник электропитания выполнен в виде первого и второго ввода электроэнергии, при этом выходы дополнительных контактов первого и второго автоматических выключателей соединены со вторым и первым вводом электроэнергии соответственно; источник электропитания выполнен в виде устройства гарантированного электропитания, соединенного с вводами электроэнергии, при этом выходы дополнительных контактов первого и второго автоматических выключателей соединены между собой и с устройством гарантированного электропитания, электромагнитные катушки выполнены прямого и обратного воздействия на шток, при этом дополнительные контакты выполнены нормально открытыми или нормально закрытыми соответственно.
Наличие электромагнитных катушек прямого воздействия на шток и нормально открытых дополнительных контактов, механически соединенных с силовыми контактами, позволяет при замыкании силового контакта одного автоматического выключателя производить замыкание дополнительного контакта данного автоматического выключателя и подачу электропитания на электромагнитную катушку другого автоматического выключателя, а наличие электромагнитных катушек обратного воздействия на шток и нормально закрытых дополнительных контактов, позволяет при замыкании силового контакта одного автоматического выключателя производить размыкание дополнительного контакта данного автоматического выключателя и размыкание цепи питания электромагнитной катушки другого автоматического выключателя, при этом электромагнитная катушка другого автоматического выключателя своим штоком воздействуют на механизм расцепления, который переводит второй автоматический выключатель в нерабочее состояние, и препятствуют возврату его обратно. Таким образом, при включении одного автоматического выключателя происходит надежное блокирование второго автоматического выключателя.
Предлагаемая электромеханическая блокировка проста по конструкции, удобна и надежна в эксплуатации. При этом она является универсальной, так как может быть использована для блокировки автоматических выключателей любого типа. Простота конструкции предлагаемой электромеханической блокировки и дешевизна комплектующих деталей уменьшает затраты на ее изготовление.
Технических решений, совпадающих с совокупностью существенных признаков, не выявлено, что позволяет сделать вывод о соответствии полезной модели условию патентоспособности «новизна».
Условие патентоспособности «промышленная применимость» подтверждено на примере конкретного выполнения электромеханической блокировки.
На фигуре изображена блокировка двух автоматических выключателей.
Электромеханическая блокировка двух автоматических выключателей 1 и 2 с силовыми контактами 3 и 4, механизмом расцепления 5 включает первую и вторую электромагнитные катушки 6 и 7 со штоком 8, а также дополнительные контакты 9 и 10, установленные на первом 1 и втором 2 автоматическом выключателе соответственно и механически соединенные с силовыми контактами 3 и 4.
В каждой электромагнитной катушке 6 и 7 шток 8 установлен с возможностью возвратно поступательного перемещения и воздействия при помощи пружины (на чертеже не обозначена) на механизм расцепления 5 для перевода второго автоматического выключателя 2 из рабочего положения в нерабочее и препятствия возврата его обратно Вход первой электромагнитной катушки 6 соединен с входом дополнительного контакта 10 второго автоматического выключателя 2. Вход второй дополнительной катушки 7 соединен с входом дополнительного контакта 9 первого автоматического выключателя 1. Выходы электромагнитных катушек 6 и 7 соединены между собой и подсоединены к нулевому проводу N. Выходы дополнительных контактов 9 и 10 соединены со вторым вводом и первым вводом электроэнергии соответственно. В другом варианте источник электропитания выполнен в виде устройства гарантированного электропитания (на чертеже не обозначен), соединенного с первым и вторым вводами электроэнергии. При этом выходы дополнительных контактов 9 и 10 соединены между собой и подключены к устройству гарантированного электропитания. Для исключения ложных отключений автоматических выключателей при кратковременном провале электроэнергии электромагнитные катушки выполнены с задержкой времени срабатывания. Электромагнитные катушки 6 и 7 могут быть выполнены прямого воздействия на шток, когда при наличии напряжения на катушке шток 8 выдвинут из нее, и обратного действия, когда при наличии напряжения на катушке шток 8 втянут в нее.
Электромеханическая блокировка с электромагнитными катушками 6 и 7 прямого воздействия на шток 8 работает следующим образом.
Первоначально на первый и второй вводы подают электропитание. Силовые контакты 3 и 4 разомкнуты. Дополнительные контакты 9 и 10 разомкнуты, на катушках 6 и 7 электропитание отсутствует. Штоки 8 электромагнитных катушек 6 и 7 втянуты, не воздействуют на механизмы расцепления 5 и не препятствуют включению силовых контактов 3 и 4. Таким образом, возможно включение любого автоматического выключателя. При включении первого автоматического выключателя 1 его силовой контакт 3 и его дополнительный контакт 9, механически связанный с ним, замыкаются. При этом замыкается цепь питания электромагнитной катушки 7, которая получает электропитание. Шток 8 электромагнитной катушки 7 под действием электропитания выдвигается и, воздействуя на механизм расцепления 5, переводит второй автоматический выключатель 2 в нерабочее состояние, когда его силовые контакты 4 разомкнуты. При этом второй автоматический выключатель 2 не может быть переведен в рабочее состояние. Таким образом, при включенном первом автоматическом выключателе 1 второй автоматический выключатель 2 заблокирован.
Для включения второго автоматического выключателя 2 необходимо выключить автоматический выключатель 1. Для этого размыкают силовой контакт 3 и дополнительный контакт 9, который размыкает цепь питания электромагнитной катушки 7 второго автоматического выключателя 2. Ее шток под действием пружины втягивается, обеспечивая возможность замыкания силового контакта 4 и включение второго автоматического выключателя 2.
Электромеханическая блокировка с электромагнитными катушками 6 и 7 обратного воздействия на шток 8 работает следующим образом (смотри чертеж).
Первоначально на первый и второй вводы подают электропитание. Силовые контакты 3 и 4 разомкнуты. Дополнительные контакты 9 и 10 замкнуты. Штоки 8 электромагнитных катушек 6 и 7 втянуты, не воздействуют на механизмы расцепления 5 и не препятствуют включению силовых контактов 3 и 4. Таким образом, возможно включение любого автоматического выключателя. При включении первого автоматического выключателя 1 его силовой контакт 3 замыкается, а его дополнительный контакт 9, механически связанный с ним, размыкается. При этом размыкается цепь питания электромагнитной катушки 7, которая обесточивается. Шток 8 электромагнитной катушки 7 под действием пружины выдвигается и, воздействуя на механизм расцепления 5, переводит второй автоматический выключатель 2 в нерабочее состояние, когда его силовые контакты 4 разомкнуты. При этом второй автоматический выключатель 2 не может быть переведен в рабочее состояние. Таким образом, при включенном первом автоматическом выключателе 1 второй автоматический выключатель 2 заблокирован.
Для включения второго автоматического выключателя 2 необходимо выключить автоматический выключатель 1. Для этого размыкают силовой контакт 3, замыкая дополнительный контакт 9, который замыкает цепь питания электромагнитной катушки 7 второго автоматического выключателя 2. Ее шток втягивается, обеспечивая возможность замыкания силового контакта 4 и включение второго автоматического выключателя 2.