Принимая длину рукоятки для вставки/извлечения выключателя 125 мм, и типичное усилие вставки/извлечения 260 Н, расчет будет следующим: 260 × 0,125 = 32,5 Н·м. Максимальное усилие 400 Н соответствует 400 × 0,125 = 50 Н·м.
Алюминиевый сплав ведущего винта обеспечивает значительное усилие. Ключевым фактором является механическая прочность задней фиксированной поперечной балки. В ранних среднерасположенных коммутационных устройствах, из-за плохой координации и недостаточной механической прочности, особенно в более широких шкафах, поперечная балка подвергалась центральной нагрузке, что часто приводило к деформации. После деформации замки и работа механизма вставки/извлечения были затронуты; например, после того как тележка выключателя достигала отсоединеного положения, боковые замковые пластины не могли быть извлечены.
Для достижения высоких номинальных токов и снижения нагрева контактов необходимо увеличить давление контакта, чтобы минимизировать повышение температуры. В коммутационных устройствах Северной Америки трансформаторы тока устанавливаются на изоляторе (коробке контактов), что требует меньшего диаметра для лепестковых контактов. Поскольку количество контактных пальцев значительно увеличить нельзя, давление контакта должно быть увеличено, что, в свою очередь, требует большего усилия вставки/извлечения.
Поэтому в коммутационных устройствах Северной Америки обычно не используются тележки шасси для увеличения усилия и механической прочности. Увеличивая давление контакта и уменьшая внешний диаметр контактов, можно удобно устанавливать тороидальные (сердечникового типа) низковольтные трансформаторы тока в изолятор без увеличения общих размеров.
Использование двух ведущих винтов с обеих сторон для равномерного распределения нагрузки может повысить прочность и усилие. Винты продвигаются синхронно, обеспечивая равномерное распределение усилия и предотвращая боковое наклонение, которое может вызвать заклинивание или несимметричное открытие/закрытие заслонок.
Аналогично, использование нижнего фиксированного ведущего винта предотвращает деформацию фиксированной поперечной балки. Механизм нижнего ведущего винта закреплен на базовой пластине и имеет интегрированную конструкцию с вспомогательными переключателями, механическим индикатором положения, вторичным разъемом и контактами заземления тележки, обеспечивая высокую точность и отличную прочность.
Блочные контактные пальцы имеют высокую проводимость на единицу, что означает, что требуется меньше пальцев, что приводит к меньшему трению. Увеличение давления контактной пружины снижает нагрев контактов. Блочные пальцы обеспечивают практически поверхностный контакт, улучшая эффективность контакта. Расчеты показывают, что коэффициенты контакта составляют 0,5 для точечного контакта, 0,75 для линейного контакта и 0,9 для поверхностного контакта. Таким образом, при одинаковом давлении сопротивление контакта значительно ниже.
Блочные пальцы исключают царапины на статическом контакте, вызванные кончиками листовых пальцев, и уменьшают точки чрезмерного локального давления на поверхности статического контакта. Увеличение давления контакта минимизирует степень скользящего трения на статическом контакте.
С учетом ограничений установки, внешний диаметр лепесткового контакта должен быть как можно меньше. Это увеличивает воздушный зазор между лепестковым контактом и внутренней поверхностью изолятора, предотвращая отказ изоляции, вызванный чрезмерным локальным электрическим полем. Проектирование системы контактных соединений, особенно для коммутационных устройств 3000A/4000A, требует баланса между изоляцией, повышением температуры и динамической/термической стабильностью.
Вход
