Размыкатель переменного тока

 

Изобретение относится к электротехнике. Целью изобретения является повышение надежности. В режиме холостого хода магнитный шунт 14 замыкает магнитную цепь розетки 1. В рабочем режиме торцы магнитопровода 3 розетки 1 взаимодействуют с торцами магнитопровода 3 вилки 2. При коротком замыкании в электрической цепи сила электромагнитного притяжения вилки к розетке ослабевает и механизм расцепления 22 толкает розетку 1 вглубь корпуса 5. Пружина 6 сжимается и срабатывает передаточный механизм 16, который может быть связан с выключателем. В результате цепь переменного тока автоматически размыкается. Возможность быстрого отключения при коротком замыкании повышает надежность устройства. 5 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (111 (51)5 Н 01 R 13 62 23 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

M А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4620866/24-07 (22) 19. 12.88 (46) 15.11.90. Бюл. № 42 (71) Научно-производственное объединение

«Атомкотломаш» (72) В. М. Терехов, О. А. Гончаров и О. Н. Зотова (53) 621.315 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1001253, кл. Н 01 R 13/62, 1980.

Авторское свидетельство СССР № 1522333, кл. Н 01 R 23/00, 1988. (54) РАЗМЫКАТЕЛЬ ПЕРЕМЕННОГО

ТОКА (57) Изобретение относится к электротехнике. Целью изобретения является повышение надежности. В режиме холостого хода магнитный шунт 14 замыкает магнитную цепь розетки 1. В рабочем режиме торцы магнитопровода 3 розетки 1 взаимодействуют с торцами магнитопровода 3 вилки 2. При коротком замыкании в электрической цепи сила электромагнитного притяжения вилки к розетке ослабевает и механизм 22 расцепления толкает розетку 1 вглубь корпуса 5.

Пружина 6 сжимается и срабатывает передаточный механизм 16, который может быть связан с выключателем. В результате цепь переменного тока автоматически размыкается. Возможность быстрого отключения при коротком замыкании повышает надежность устройства. 5 ил.

1607035

15

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для подключения и защиты от короткого замыкания электроустановок в помещениях с повышенной опасностью — производственных, испытательных, складских, на транспорте, в шахтах и т. д., а также в ручном электроинструменте и переносных приборах.

Целью изобретения является повышение надежности.

На фиг. 1 изображен размыкатель переменного тока в разъединенном виде; на фиг. 2 — — ; на фиг. 3, 4— крышка с вмонтированным в нее магнитным шунтом; на фиг. 5 — механизм расцепл ения.

Размыкатель переменного тока включает а себя розетку 1 и вилку 2, представ:.ÿþùèå собой однотипную конструкцию, содержащую обмотку, неподвиж но размещенную на разомкнутом магнитопроводе 3 подковообразной формы.

Открытые стыкуемые части магнитопроводов 3 розетки 1 и вилки 2 покрыты эластичной электроизоляционной магнитопроводящей пленкой 4, например, из магнитной резины на основе порошка феррита бария.

Стыкуемые сечения стержней обоих магнитопроводов 3 выполнены скошенными для увел ичения площади контакта, что уменьшает переходное магнитное сопротивление.

Розетка 1 помещена в корпус 5. Внутри x()/IIóñ» 5 между его задней стенкой и розеTкой установлена пружина 6 (например, в виде упругой пластины), предназначенная для выдвижения розетки 1 к основанию 7 патрона 8, имеющего цилиндрическую форму и принадлежащего корпусу 5. Свободные концы магнитопровода 3 розетки 1 вмонтированы в круглую изоляционную немагнитную вставку 9, например пластмассовую, образуя с оболочкой !О розетки 1 неразъемное соединение. Вставка 9 имеет цилиндрическую форму с углублением !1 в виде усеченного конуса на торце. Вставка 9 установлена в патрон 8.

Скосы свободных концов магнитопровода

3 розетки 1 выполняются заподлицо с торцовой поверхностью вставки 9. Вставка 9 закрывается поворотной крышкой 12, выполненной из электроизоляционного немагнитного материала и повторяющей форму углубления 11 вставки 9. Для предотвращения выпадания крышки 12 из углубления 1 патрон 8 оснащен упором 13, например, в виде выступающей кромки патрона 8. Благодаря упору 13 пружина 6 обеспечивает плотное поджатие крышки 12 к конусной поверхности углубления 11, а значит, и к торцам магнитопровода 3 розетки 1. Крышка 12 имеет кроме того возможность принудительного скользящего поворота в углублении

1! вставки 9. В крышку 12 заподлицо с ее поверхностью и вдоль ее продольной оси

55 вмонтирован магнитный шунт 14, представляющий собой, например, фасонную пластину из магнитной резины (магнитоэласта).

При этом по обе стороны от магнитного шунта 14 в крышке 12 выполнены окна 15 для ввода свободных концов магнитопровода вилки 2. Повороты крышки 12 во вставке 9 фиксируются в двух положениях, например, под углом 90 (фиксирующие элементы не показаны) .

В первом фиксированном положении торцы магнитопровода 3 розетки 1 стыкуются с торцами магнитного шунта 14.

Во втором фиксированном положении окна 15 крышки 12 устанавливаются напротив торцов магнитопровода 3 розетки 1, В связи с этим при вводе в окна 15 свободных концов магнитопровода вилки 2 обеспечивается возможность их контакта с торцами магнитопровода розетки 1, так как скосы магнитопровода вилки 2 повторяют скосы торцов магнитного шунта 14.

П руж и на 6 связана с передаточным механизмом 16 (например, рычажно-шарнирным), который в зависимости от конструктивного исполнения может управлять либо за гаити ы м электровыключателем (не показан), либо сигнально-пусковым органом.

Такой орган может быть выполнен, например, в виде толкателя 17, выведенного на лицевую панель корпуса 5. Корпус 5 крепится на несущем основании 18 (например, в нише стены), а вилка 2 размещается на питающем кабеле 19 электроприемника (не показан).

Розетка 1 и вилка 2 помещены в жесткую электроизоляционную оболочку 10.

В размыкателе имеется механизм фиксации вилки и розетки, представляющий собой байонетное или резьбовое соединение в составе невыпадающей обоймы 20, надетой с возможностью вращения на круглую оболочку 10 вилки 2, и крепежных элементов

21, расположенных на внешней кромке цилиндрического патрона 8.

Кроме того, на торце вилки 2 установлен механизм 22 расцепления, который снабжен совмещенным с ним стопором 23.

Механизм 22 расцепления имеет нажимной элемент 24 и защелки 25, размегценные на боковой поверхности вилки 2.

При этом сила механизма 22 расцепления (сила его пружины при максимальной деформации — сжатии) выбирается больше силы пружины 6 (силы упругой пластины) на заданную величину А, выбранную из y ñëoÂèÿ Р) (А(Р„, где P„— сила притяжения на стыках магнитопроводов вилки и розетки в номинальном режиме, P > — то же, в режиме короткого замыкания, Размыкатель может находиться в двух состояниях: разомкнутом (холостой ход) и замкнутом (рабочем) .

В разомкнутом состоянии, когда цепь питания электроприемника разъединена.

1607035

15

25

40

50

Формула изобретения крышка 12 должна быть повернута в первое фиксированное положение. При этом происходит замыкание магнитопровода 3 розетки 1 и магнитного шунта 14, вследствие чего устанавливаются малыми ток в первичной обмотке, потери в стали и рассеяние магнитного потока.

Такое состояние розетки соответствует режиму холостого хода.

Для включения размыкателя в работу необходимо выполнить следующие операции.

Установить крышку 12 во второе фиксированное положение. При этом магнитный шунт

14 размыкает магнитную цепь первичного контура, освобождая торцы магнитопровода розетки 1.

Сжать пружину механизма 22 расцепления, для чего, нажав на элемент 24, утопить его в корпусе механизма 22 и зафиксировать в этом положении с помощью защелки 25.

Ввести вилку 2 в патрон 8 так, чтобы свободные концы магнитопровода 3 вилки 2 вошли в окна 15 крышки 12 до контакта торцов магнитопроводов 3 розетки 1 и вилки 2.

Произвести навинчивание обоймы 20 вилки 2 на патрон 8. При этом вилка 2 в контакте с розеткой 1 подается вперед, в результате происходит небольшая (предварительная) деформация пружины 6.

Надежность и плотность контакта магнитопроводов 3 розетки 1 и вилки 2 обеспечивается ответной реакцией пружины 6 благодаря эластичности пленки 4.

В завершение подготовки размыкателя к работе необходимо освободить механизм 22 от зафиксированного сжатия путем воздействия защелки 25 на стопор 23, при этом гашетка 24, слегка подавшись вперед, упрется в крышку 12.

Магнитоконтактный размыкатель в таком состоянии представляет собой преобразователь переменного тока трансформаторного типа с замкнутым через пленки 4 магнитоэласта магнитопроводом, причем обмотка розетки 1 является первичной, обмотка вилки 2 — вторичной обмотками такого преобразователя. В результате напряжение питания подается на электроприемник.

В номинальном режиме работы среднее за период электромагнитное усилие притя жения на стыках магнитопроводов 3 достаточно велико.

Механизм 22 не в силах преодолеть усилие, стягивающее магнитопроводы розетки и вилки на стыках в номинальном режиме работы.

При коротком замыкании (КЗ) в цепи электроприемника из-за размагничивания магнитопровода сила притяжения резко падает, что позволяет механизму 22 преодолеть ослабевшее стягивающее усилие.

Вследствие этого защитной реакцией размыкателя на КЗ будет сдвиг розетки 1 вглубь корпуса 5, чем обеспечивается разрыв магнитной цепи.

Поскольку вилка 2 с помощью обоймы 20 жестко закреплена на патроне 8, то это препятствует ее перемещению.

Розетка 1 передает усилие на пружину 6, которая, распрямляясь, отжимает рычажно-шарнир ый механизм 16.

Рычажно-шарнирный механизм 16 переводит сигнально-пусковой орган в положение «Откл». Если конструкция снабжена толкателем 17, то в этом случае рычажношарнирный механизм 16 выдавливает его из утопленного полож.ния надлицсвой панели корпуса 5, что и сигнализирует о срабатывании размыкателя.

Механизм 22 расцепления сдвигает розетку 1, если сила его пружины превышает сумму двух сил: электромагнитного притяжения магнитопроводов 3 при коротком замыкании и силы пружины 6.

Это условие позволяет рассчитать пружину механизма 22,зная необходимую величину силы пружины при максимальном (рабочем) и предварительном сжатии. Рабочий ход пружины механизма 22 и пружины 6 определяет величину необходимого зазора между торцами магнитопроводов розетки и вилки при КЗ. Зазор порядка 2 — 3 мм позволяет обеспечить достаточное падение магнитного потока, что приводит к значительному уменьшению тока в цепи вилки.

После устранения КЗ возврат размыкателя в рабочее состояние может производиться двумя путями; выполнением последовательности подготовительных операций или с помощью толкателя 17.

В последнем случае отжатиеM толкателя 17 необходимо передвинуть розетку 1

Вперед до стыковки магнитопроводов, преодолевая сопро явление пр живы l(харизмаа 22.

После стыковки электромагнитное притя жение фиксирует размыкатель во включен ном состоянии.

Размыкатель позволяет автоматически размыкать соединение при токовых перегрузках в выходной цепи питания и повысить удобство ручного возврата в замкнутое состояние после устранения КЗ, обеспечивает компактность и рациональность размещения крышки с магнитным шунтом, надежное крепление вилки в патроне розетки.

Конструкция предлагаемого устройства достаточно проста и не требует сложной технологии при серийном производстве.

Размыкатель переменного тока, состоящий из вилки и розетки, каждая из которых содержит корпус и подковообразный магнитопровод с обмоткой, расположенный в корпусе, торцы магнитопроводов выполнены со скосами и обращены друг к другу, розетка

1607035 содержит поворотную крышку с установленным в ней магнитным шунтом, поверхность которого выполнена со скосом, повторяющим по форме скос магнитопровода вилки, при этом торцы магнитопроводов покрыты эластичной магнитопроводящей электроизоляционной пленкой, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности, он снабжен механизмом фиксации вилки и розетки, розетка снабжена электроизоляционной вставкой, пружиной и передаточным механизмом, вставка установлена на свободных концах магнитопровода розетки, а на торцовой поверхности вставки выполнено углубление в виде усеченного конуса, поворотная крышка с шунтом установлена в углублении вставки, магнитопровод розетки установлен с возможностью возвратно-поступательного перемещения, пружина и передаточный механизм установлены в корпусе розетки на его задней стенке с возможностью взаимодействия с магнитопроводом розетки, а вилка снабжена механизмом расцепления, установленным с возможностью взаимодействия с корпусом розетки, при этом сила механизма расцепления превышает силу пружины розетки на величину А, выбираемую из соотношения

10 где Рн- — сила притяжения на стыках магнитопроводов розетки и вилки в но15 минальном режиме;

Є— то же, в режиме короткого замыкания.

12

Составитель А Захаров

Редактор А. Маковская Техред А. Кравчук Корректор Т. Малсн

Заказ 3553 Тираж 4!7 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретсниям и открытия i при 1 К11Т (!;(.Ð ! !3035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., т. 4 5

Производственно-издательский комбинат «Патент», г. Ужгород, ië. агприни, 1и !