Автоматический выключатель

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВКДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (1)959184 (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 05. 06. 80 (21) 2933812у24-07

Р1 М g> з

Н 01 Н 73/22 с присоединением заявки №вЂ”

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытии

Э (23) Приоритет1

Опубликовано 15.09.82.Бюллетень ¹ 34 (53) УДК 621 . 316..54 2(088.8) Дата опубликования описания 15.09.82 (72 из ..с.,! «! (71) Заявитель (54) АВТОМАТИЧЕСКИЙ ВЫКЛЮЧАТЕЛЬ

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах электрических цепей и потребителей электроэнергии от токов перегрузки и коротких Замыканий.:

Иэвестны автоматические выключатели с тепловыми расцепителями максимального тока, регулировкой номинального тока, контактной системой, механизмом свободного расцепления. с фиксатором (1).

Эти автоматические выключатели имеют существенный разброс времятоковых характеристик теплового расцепителя, параметры аппарата зависят от температурных условий.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является автоматический выключатель, содержащий механизм свободного расцепления с фиксатором и скобой включения, термоби" металлический компенсатор температуры окружающей среды, контактную сис-. тему с дугогасительным устройством, электромагнитные и тепловые расцепители, регулятор номинального тока тепловых расцепнтелей, промежуточный рычаг которого закреплен на оси вращения, установленной на кронштейне, а передаточный конец промежуточно1о рычага расположен между термобиметаллом компенсатора температуры окружающей среды и фиксатором g 2j. указанный автоматический выключатель характеризуется низкой надежностью за счет существенного разброса величины тока несрабатывания, разброса начального положения термобиметаллических пластин фаз,.а также низкой ,выбро- и удароустойчивостью, что вызвано отсутствиеМ в аппарате доста точно точного измерительного элемен та, функции которого выполняет фиксатор механизма расценления. Противодействующее усилие перемещению теплового расцепителя в момент срабатывания механизма велико и нестабильно. Составляющая этого усилия увеличивается при соприкосновении передаточного конца промежуточного рычага с плоскостью фиксатора и в значитель- . ной степени зависит от состояния трущихся поверхностей в момент срабатывания. . Нестабильность противодействующего усилия, в свою очередь, обуславливает разброс скорости перемещения промежуточного рычага при заданном токе и времени перегрузки, что вызы« вает разброс времятоковых характерис959184 тик даже при высокой стабильности величины перемещения срабатывания.

Регулировка одновременности воздействия всех трех термобиметаллов фаз на промежуточный рычаг и фиксатор сложна и в массовом производстве не может быть выполнена с необходимой точностью из-за наличия люфтов неточности подвода регулировочных винтов.

Кроме этого, случайные снижения 0 усилий срабатывания эа счет нестабильности силы трения понижают вибрационную и ударную устойчивость выключателя.

Цель изобретения — повышение на- )5 дежности работы автоматического выключателя и упрощение его настройки.

Поставленная цель достигается тем, что автоматический выключатель, содержащий механизм свободного расцепления с Фиксатором и скобой включения, термобиметаллический компенсатор температуры окружающей среды, контактную систему с дугогасительным устройствсм, электромагнитные и тепловые расцепители, регулятор номинального тока тепловых расцепителей, промежуточный рычаг которого закреплен на оси вращения, установленной на кронштейне, а передаточный конец промежуточного рычага расположен между термобиметаллом компенсатора температуры окружающей среды и фиксатором, снабжен тягой с продольным отверстием и подпружиненной опо- 35 рой, установленной на кронштейне, при этом промежуточный рычаг закреплен на оси вращения своей средней частью, передаточный конец промежуточного рычага связан со скобой включе- 40 ния с помощью тяги и выполнен с выступом, который расположен с возможностью перемещения в продольном от.верстии тяги, а конец промежуточного рычага, противоположный передаточно- 45 му, выполнен призматическим и расположен на подпружиненной опоре.

На фиг. 1 изображен описываемый автоматический выключатель, разрез, с замкнутыми контактами в положении

"Включено"; на фиг. и.3 - тепловой расцепитель максимального тока автоматического выключателя; на фиг. 4 кинематическая схема взаимодействия частей и звеньев автоматического выключателя.

Автоматический выключатель содержит корпус 1, механизм свободного расцепления 2 контактов с фиксатором

3, скобу включения 4, контактную сис— тему 5, дугогасительное устройство 60

6, выводние зажимы фаэ 7, крышу 8Ä рукоятку управления 9, электромагнитный. расцепитель 10, тепловой расцепитель 11 максимального тока, имеющий токоведущую стойку 12, к которой 65 прикреплена фазная термобиметаллическая пластина 13 с нагревательным элементом 14, неподвижный кронштейн 15, на оси 16 которого установлен промежуточный рычаг 17.

Передаточный конец 18 промежуточного рычага 17 расположен между фиксатором 3 и термобиметаллом 19 компенсации изменения температуры окружающей среды. Противоположный призматический конец 20 промежуточного рычага 17 расположен в углублении опоры 21, установленной на сжатой пружине 22, опирающейся на выступ 23 неподвижного кронштейна 15. Передаточный конец 18 рычага 17 снабжен выступом 24, который входит с возможностью перемещения в продольное отверстие

25 тяги 26, соединенной со скобой включения 4 осью 27.

Термобиметалл 19 компенсации изменения температуры окружающей среды жестко связан с кронштейном 28, который укреплен шарнирно на рычаге 29 осью 30. Рычаг 29 соединен шарнирно с кронштейном 15 осью 31. На рычаг

29 воздействует регулировочный винт

32, связанный резьбой с кронштейном 15.

Автоматический выключатель функционирует следующим образом.

Для взвода выключателя необходимо скобу включения 4 рукояткой управления 9 перевести в положение "Взведено". При этом тяга 26, упираясь в выступ 24, перемещает передаточный конец

18 рычага 17 в начальное напряженное положение, обусловленное изменением направления действия предварительно сжатой пружины 22. В это время фиксатор 3 устанавливается в рабочее положение.

Предварительное сжатие пружины 22 определяется выбранными размерами пружины, расстоянием между выступом 23 кронштейна 15 и отверстием под ось

16 в кронштейне, длиной призматического конца 20 рйчага 17 и размером опоры 21.

Положение промежуточного рычага

17 в состоянии "Взведено" устанавливается за счет равенства сил от деформации термобиметалла: 13 фаз, термобиметалла 19 компенсации изменения температуры и тангенциальной составляющей. F усилия пружины 22, образуемой при взводе выключателя в месте упора призматического конца

20 рычага 17 на опоре 21. При этом устраняются люфты, обусловленные допусками на изготовление деталей, и выбираются зазоры, неизбежно получающиеся при регулировке одновременности воздействия термобиметаллов

13 фаз.

Этим обеспечивается одновременность воздействия термобиметаллов фаз на промежуточный рычаг 17, Де959184

Формула изобретения формация термобиметаллов 13 фаз при вэводе происходит в направлении, противоположном тепловой деформации.

При прохождении тока перегрузки через нагревательный элемент 14 термобиметалл 13 фазы теплового расцепителя

11 максимального тока нагревается и, изгибаясь, воздействует на толкатель 33, который поворачивает конец термобиметалла 19 компенсации температуры с кронштейном 28 вокруг 10 оси 30. При этом противоположный конец термобиметалла 19 компенсации изменения температуры воздействует на передаточный конец 18 промежуточного рычага 17, который, поворачиваясь на оси 16, сжимает. пружину 22. По мере сжатия пружины 22 и приближения призматического конца 20 рычага 17 к прямой, соединяющей ось 16 и точку упора основания пружины 22 на выступ

23, тангенциальная составляющая Р . этой пружины уменьшается. Пропорционально уменьшается усилие, противодействующее повороту термобиметалла компенсации и достигает нуля в момент излома, т.е. в момент достижения призматическим концбм 20 указан ной выше прямой. Так как противодей-. ствующее усилие в момент излома отсутствует, сила трения во всех трущихся поверхностях стремится к нулю.

Дальнейший изгиб термобиметалла

13 фазы приводит к перемещению призматического конца эа линию излома.

Тангенциальная составляющая I> 35 силы пружины 22 изменяет свой знак на противоположный, происходит самостоятельчое ускоренное перемещение передаточного конца 18 под действием нарастающей тангенциальной состав- 40 ляющей усилия разжимающейся пружины

22. Освобождение фиксатора 3 и отключение выключателя происходит ударно под действием значительной силы, обусловленной кинетической и потек- 45 циальной энергией промежуточного рычага 17 и пружины 22.

Таким образом, в выключателе перемещение передаточнбго конца промежуточного рычага не имеет разброса, обусловленного трением, а само перемещение оказывается наибольшим. Поэтому наличие люфтов также оказывает меньшее влияние на перемещение рычага.Стабильное перемещение передаточного Рычага в выключателе обусловливает малый разброс время-токовых характеристик аппарата.

Несрабатывание автоматического выключателя при номинальном токе и при воздействии на него ударов и вибраций достигается обеспечением в нем достаточно большого начального противодействующего усилия на рычаге 17, приложенного к термобиметаллу компенсации, и величиной перемещения 65 промежуточного рычага иэ этого положения до линии перелома. ударное освобождение фиксатора механизма свободного расцепления позволяет .использовать усиленную пружину отключения контактов, что уменьшает собственное время отключения и снижает электроизнос контактной системы, увеличивая ее надежность.

Для обеспечения срабатывания выключателя, его взвода и включения величина продольного отверстия в тяге определяется ходом промежуточного рычага из начального напряженного состояния до точки освобождения фиксатора.

Настройка тепловых расцепителей в данном выключателе упрощается. Для установки одновременности воздействия термобиметаллов фаз на промежуточный рычаг и фиксатор достаточна грубая установка начального положения термобиметаллов фаз, а для выполнения тепловыми расцепителями требуемых условий срабатывания и несрабатывания по току и времени достаточно выполнить простейшие операции регулировочным винтом в обесточенном выключателе.

Использование данного автоматического выключателя в системах электроснабжения, повышает. их надежность. и дает существенный экономический эффект в серийном производстве,аппарата эа счет упрощения настройки.

Автоматический выключатель, содер>кащий механизм свободного расцепления с фиксатором и скобой включения, термобиметаллический компенсатор температуры окружающей среды, контахтную систему с дугогасительным устройством, .электромагнитные и тепловые расцепители, регулятор номинального тока тепловых расцепителей, промежуточный рычаг которого закреплен на оси вращения, установленной на кронштейне, а передаточный конец промежуточного рычага расположен между термобиметаллом компенсатора температуры окружающей среды и фиксатором, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности работы выключателя и упрощения его настройки, он снабжен тягой с продольным отверстием и подпружиненной опорой, установленной на кронштейне, при этом промежуточный рычаг закреплен на оси вращения своей средней частью, передаточный конец промежуточного рычага связан со скобой включения с помощью тяги и выполнен с выступом, который расположен с возможностью перемещения в продольном отверстии тяги, а конец промежу959184 точного рычага, противоположный передаточноь у, выполнен призматическим и расположен на подпружиненной опоре.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе в

1. Авторское свидетельство СССР

Р 516121 кл. Н 01 Н 73/бб, 1976.

2. Авторское свидетельство СССР

9 3 79211, кл. Н 01 Н 73/22, 2973 (прототип). . Ф

959184

Составитель Н. Глеклер

Техред М.Рейвес .

Корректор В. Бутяга

Редактор Т. Митрович

Подписное

Заказ 7052/71 Тираж 761

ВНИИПИ Государственного комитета СССР и делам изобретений и открытий

113()35, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. -Ужгород, ул. Проектная, 4

Я

19

29