CZ296254B6 - Zarízení pro indikaci elektrické poruchy v prerusovacím zarízení, napríklad diferenciálním spínaci,a spínací prístroj vybavený tímto zarízením - Google Patents

Abstract

Zarízení pro indikaci elektrické poruchy v prerusovacím zarízení, napríklad diferenciálním spínaci,zahrnuje kluznou tyc (3) pohánenou pri premistování pomocí ovládací pácky (2) mezi klidovou polohoua polohou pro drzení indikátoru (5) ve druhé poloze proti pusobení prostredku pro vracení indikátoru (5) do první polohy pro uchování informace o rozpojení, dokud se neprovede operace sepnutí prístroje, ve kterém kluzná tyc (3) zahrnuje stupnovite usporádanou cást (15), která spolupracuje s cepem (14) pro udrzení indikátoru (5) ve viditelné poloze, kdyz nastane diferenciální porucha, a pruzinu (6) pro vrácení kluzné tyce (3) do neaktivní stabilní polohy, kdyz se znovunastavuje prístroj. Vynálezse dále týká i spínacího prístroje vybaveného tímto zarízením.

Description

Zařízení pro indikaci elektrické poruchy v přerušovacím zařízení, například diferenciálním spínači, a spínací přístroj vybavený tímto zařízením

Oblast techniky

Vynález se týká zařízení pro indikaci elektrické poruchy v přerušovacím zařízení, například diferenciálním spínači, zahrnujícího:

dvojici oddělitelných kontaktů pro každý pól, elektricky spojených s dvojicí spojovacích koncovek, mechanizmus pro ovládání kontaktů, zahrnující ovládací páčku spojenou mechanickým převodovým článkem s poháněči součástí kontaktů, vypínací zařízení, zahrnující prostředky pro zjištění elektrické poruchy a rozpojovací prostředek, schopný přivodit otevření kontaktů, dojde-li k automatickému rozpojení, následujícímu poruchu, a prostředek pro indikaci rozpojeného stavu spínacího přístroje, zahrnující indikátor schopný zaujmout buď první, neaktivní stabilní polohu, nebo druhou, aktivní stabilní polohu, indikující poruchu, v důsledku působení elektromagnetu, a čep.

Dosavadní stav techniky

Jsou známy diferenciální spínače nebo přerušovače obvodu, zahrnující prostředky pro indikaci diferenciální poruchy, aby uživateli umožnily zjistit přítomnost poruchy izolace v elektrické instalaci.

Některé ze známých indikačních prostředků jsou tvořeny indikátorovými lampami (systémy svíticích diod nebo jinými světelnými indikátory), pracujícími v závislosti na silovém přívodu elektrické instalace, kterou přerušovač obvodu chrání. Z toho vyplývá, že uživatel nemůže získat optimální ochranu z toho důvodu, že informace o diferenciální poruše není spolehlivá za jakéhokoliv stavu zdroje.

Jiné z těchto prostředků jsou mechanické. Ty jsou popsané v dokumentu EP 0 275 750. V tomto dokumentu diferenciální přerušovač obvodu zahrnuje transformátor a relé spolupůsobící pomocí vypínací tyče s blokovací západkou mechanizmu a s indikačním závěrem páčky indikující poruchu. Použité relé je relé se dvěma stabilními polohami, blokované magneticky. Tento typ relé je však poměrně drahý a toto vytvoření spínače obsahuje velký počet součástí.

Dokument US 4 382 270 popisuje jiné mechanické indikační prostředky solenoidového typu, které se však musí individuálně znovunastavovat.

Podstata vynálezu

Úkolem předloženého vynálezu je navrhnout zařízení pro indikaci poruchy pro přerušovací zařízení, zejména diferenciální přerušovač obvodu, jednoduché konstrukce, pracující nezávisle na silovém přívodu instalace, které je samočinně znovunastavitelné. Dále je úkolem vynálezu zajisti i spínač nebo přerušovač obvodu vybavený tímto zařízením.

-1 CZ 296254 B6

Tento úkol je řešen zařízením pro indikaci elektrické poruchy v přerušovacím zařízení, například diferenciálním spínači, zahrnujícím:

dvojici oddělitelných kontaktů pro každý pól, elektricky spojených s dvojicí spojovacích koncovek, mechanizmus pro ovládání kontaktů, zahrnující ovládací páčku spojenou mechanickým převodovým článkem s poháněči součástí kontaktů, vypínací zařízení, zahrnující prostředky pro zjištění elektrické poruchy a rozpojovací prostředek, schopný přivodit otevření kontaktů, dojde-li k automatickému rozpojení, následujícímu poruchu, a prostředek pro indikaci rozpojeného stavu spínacího přístroje, zahrnující indikátor, schopný zaujmout buď první, neaktivní stabilní polohu, nebo druhou, aktivní stabilní polohu, indikující poruchu, v důsledku působení elektromagnetu, a čep. Podle vynálezu zařízení dále zahrnuje kluznou tyč poháněnou při přemisťování pomocí ovládací páčky mezi klidovou polohou a polohou pro držení indikátoru ve druhé poloze proti působení prostředků pro vracení indikátoru do první polohy pro uchování informace o rozpojení, dokud se neprovede operace sepnutí přístroje, ve kterém kluzná tyč zahrnuje stupňovitě uspořádanou část, která spolupracuje s čepem pro udržení indikátoru ve viditelné poloze, když nastane diferenciální porucha, a pružinu pro vrácení kluzné tyče do neaktivní stabilní polohy, když se znovu nastavuje přístroj.

Výhodné provedení podle vynálezu spočívá v tom, že indikátor je nuceně poháněn mezi výše uvedenými polohami elektromagnetem.

Další výhodné provedení podle vynálezu spočívá v tom, že výše uvedeným rozpojovacím prostředkem je elektromagnet s vtahovacím jádrem a indikátor je nuceně poháněn vtahovacím jádrem mezi dvěma výše uvedenými polohami.

Další výhodné provedení podle vynálezu spočívá v tom, že indikátor je namontován otočně kolem pevné osy přístroje, je kloubově spojen prostřednictvím jednoho svého konce s jádrem elektromagnetu, a spolupůsobí prostřednictvím svého druhého konce s kluznou tyčí.

Další výhodné provedení podle vynálezu spočívá v tom, že indikátor je přiklouben kolem pevné osy přístroje a zahrnuje první konec, spolupůsobící s kluznou tyčí, a druhý konec, spojený s jádrem elektromagnetu tak, že indikátor je poháněn jádrem v rozpojovacím směru a při znovunastavení se pohybuje střídavě vzhledem k jádru.

Další výhodné provedení podle vynálezu pak spočívá v tom, že indikátor přídavně obsahuje pružinu, schopnou vrátit indikátor do klidové polohy po znovunastavení přístroje.

Další výhodné provedení podle vynálezu spočívá v tom, že indikační prostředek zahrnuje pružinu, namontovanou mezi kluznou tyčí a skříní, schopnou vrátit kluznou tyč do klidové polohy po znovunastavení přístroje.

Další výhodné provedení podle vynálezu spočívá v tom, že ovládací páčka zahrnuje čep, uspořádaný k ovládání ve spojení s kluznou tyčí tak, že ji pohání po určité vzdálenosti při automatickém rozpojení, a nepohání ji během spínací operace.

Další výhodné provedení podle vynálezu spočívá v tom, že indikátor na straně, kde je situována kluzná tyč, obsahuje znamení, konstruované pro součinnost s okénkem, uspořádaným ve skříni.

-2CZ 296254 B6

Další výhodné provedení podle vynálezu spočívá v tom, že rozpojovací prostředek je elektromagnet.

Jinými slovy je úkol vynálezu řešen zařízením, které zahrnuje prostředky pro přidržování indikátoru ve výše uvedené druhé poloze proti působení prostředků pro vracení uvedeného indikátoru do první polohy, takže informace o rozpojení se uchovává, dokud se neprovede operace sepnutí přístroje.

Podle zvláštního provedení vynálezu je indikátor poháněn mezi dvěma výše uvedenými polohami přímo elektromagnetem.

Podle zvláštního znaku je výše uvedeným rozpojovacím prostředkem elektromagnet s vtahovacím jádrem, a indikátor je poháněn mezi dvěma výše uvedenými polohami přímo vtahovacím jádrem.

Podle jiného znaku zahrnuje mechanizmus ovládající kontakty ovládací páčku, spojenou mechanickým převodovým členem s ovládací částí kontaktů, přičemž prostředek pro přidržování indikátoru v druhé poloze je ovládán touto ovládací páčkou.

Cílem předloženého vynálezu je také poskytnout spínací přístroj a zejména diferenciální spínač nebo přerušovač obvodu vybavený zařízením zahrnujícím výše uvedené znaky jednotlivě nebo v kombinaci.

V takovém případě je výhodně navrženo, že spínač má pomocný zdroj.

Další výhodné provedení pak spočívá v tom, že zařízení je použito pro zjišťování poruch izolace.

Přehled obrázků na výkresech

Další výhody a znaky jsou jasněji zřejmé z následujícího detailního popisu, uvedeného jen jako příklad, který se vztahuje k připojeným výkresům, na kterých představuje obr. 1 a 2 dva pohledy v částečném podélném řezu na diferenciální přerušovač obvodu podle vynálezu, ilustrující zvláštní vytvoření indikačního zařízení, v klidové poloze respektive v poloze indikující poruchu, obr. 3 a 4 částečná perspektivní znázornění uvedeného přístroje podle obr. 1 a 2, obr. 5, 6, 7 a 8 perspektivní znázornění čepu kluzné tyče, indikátoru, kluzné tyče, a vratné pružiny kluzné tyče, obr. 9 a 10 další vytvoření indikačního zařízení ve znázornění obdobném obr. 1 a 2, obr. 11 částečný perspektivní pohled na další vytvoření zařízení v indikační poloze, obr. 11a zařízení ve znázornění, které je obdobné předešlému, avšak v klidové poloze, obr. 12 až 15 obr. 16 perspektivní znázornění čepu kluzné tyče, indikátoru, kluzné tyče, a vratné pružiny kluzné tyče použité ve druhém vytvoření, a celkový pohled ilustrující vnitřní část přístroje vybaveného zařízením podle druhého vytvoření vynálezu.

-3CZ 296254 B6

Příklady provedení vynálezu

Na obrázcích je znázorněn diferenciální přerušovač D obvodu, zabudovaný ve skříni 1 tvaru rovnoběžnostěnu, vyrobené z lisovaného izolačního materiálu, konstruované pro namontování zavěšením na lištu podle DIN (neznázorněnou). Přerušovač D obvodu je konstruován pro připojení na silový systém střídavého proudu pomocí připojovacích koncovek, uspořádaných ve skříni 1, a může plnit několik funkcí. Rozpojuje, a tím přerušuje, elektrický obvod při vzniku přetížení, krátkého spojení nebo diferenciální poruchy.

Přerušovač D obvodu zahrnuje indikační prostředek M pro indikaci diferenciální poruchy, umožňující uživateli zjistit, že v elektrické instalaci je přítomna porucha izolace a ne porucha přetížením nebo krátkým spojením. Pomocí tohoto indikačního prostředku M je uživatel bezprostředně připraven lokalizovat poruchu izolace, což má za výsledek bezpečnost osob a schopnost účinné údržby.

V následujícím bude pro zjednodušení popsána jen diferenciální část.

Tento přístroj ve dvou provedeních zahrnuje, způsobem o sobě známým, dvojici oddělitelných kontaktů (neznázorněných) pro každý pól, ovládací mechanizmus pro ovládání kontaktů zahrnující ovládací páčku 2 spojenou mechanickým převodovým článkem se součástí řídící kontakty, hnací pružinu (neznázorněnou) pro pohánění mechanizmu pro otevření kontaktů při automatickém rozpojování při poruše, diferenciální vypínač, obsahující detekční transformátor rozptylového proudu, a elektromagnet 11 konstruovaný pro součinnost s blokovací západkou uvedeného mechanického článku mechanizmu. Tento elektromagnet 11 zahrnuje vtahovací jádro 8, konstruované pro klouzání ve vodicí trubici tvořené pouzdrem cívky, když cívkou prochází proud, mezi klidovou polohou podle obr. 1,3a 9, llaa aktivní rozpojenou polohou podle obr. 2, 4, 10 a 11. Jádro 8 se vrací automaticky do klidové polohy pomocí pružiny 10 po rozpojení.

Podle vytvoření podle obr. 1 až 8 zahrnuje indikační prostředek M indikátor 5 ve formě kluzné tyče 3 přikloubené kolem pevné osy 9 přístroje, přičemž uvedená kluzná tyč 3 je spojena kloubově prostřednictvím jednoho svého konce s jádrem 8 elektromagnetu 11, a na opačném konci má znamení 16 konstruované pro součinnost s okénkem 13, umístěným v horní části skříně 1. Indikátor 5 také zahrnuje čep 14, schopný pracovat ve spojení se stupňovitě uspořádanou částí 15 kluzné tyče 3 namontované kluzně uvnitř skříně 1 paralelně s pohybem jádra 8. Kluzná tyč 3 se uvádí pomocí ovládací páčky 2 do kluzného pohybu mezi klidovou polohou, znázorněnou na obr. 1, a aktivní polohou, znázorněnou na obr. 2, která bude popsána dále. Pro tento účel obsahuje ovládací páčka 2 spojovací čep 4 schopný pohánět kluznou tyč 3 po určitém mrtvém chodu ovládací páčky 2. Pružina 6 je upevněna mezi kluznou tyčí 3 a skříní 1 pro navrácení kluzné tyče 3 do klidové polohy.

Podle vytvoření znázorněného na obr. 9 až 15 zahrnuje indikační prostředek M stejné prvky, jako jsou popsány výše, avšak indikátor 5, přikloubený kolem pevné osy 9, zahrnuje první konec 5a, spolupůsobící s přídržným prostředkem 3, a druhý konec 5b spojený s jádrem 8 elektromagnetu 11, takže indikátor 5 je poháněn jádrem 8 v rozpojovacím směru a pohybuje se při znovunastavování střídavě vzhledem k uvedenému jádru 8.

Podle tohoto vytvoření obsahují indikační prostředky M navíc pružinu 12 schopnou navrácení znamení 16 do klidové polohy po operaci sepnutí kontaktů. Pružina 12 tak tvoří prostředek pro vracení znamení 16 do první polohy.

Činnost zařízení podle vynálezu bude dále popsána pro obě vytvoření.

Podle prvního vytvoření vynálezu, přerušovač D obvodu je uzavřen (obr. 1 a 3), přerušovač D obvodu a diferenciální mechanizmus jsou zablokovány a znamení 16 je vynulováno, tj. není vidi-4CZ 296254 B6 telné okénkem 13, a je drženo ve své poloze součástí 7, přidržovanou jádrem 8 diferenciálního rozpojovacího systému. Když nastane diferenciální porucha (obr. 2), rozpojovací silou ve směru šipky A, danou jádrem 8, se indikátor 5 a znamení 16 otáčí kolem pevné osy 9. Ovládací páčka 2, uvolněná ze zablokované polohy na straně přerušovače D obvodu a vybavená spojovací částí, tvořenou čepem 4, působí na mechanizmus, pohánějící kluznou tyč 3, která prostřednictvím stupňovitě uspořádané části 15 při pohybu zleva doprava ve směru šipky B blokuje čep 14 indikačního znamení 16 a tím je zajišťuje ve viditelné poloze (obr. 2 a 4).

Když se přístroj znovu nastavuje, tlačí pružina 10 elektromagnetu 11 jádro 8 do zadní polohy a tím znovu nastaví diferenciální sestavu do pracovní polohy. Působení vratné pružiny 6 tlačí kluznou tyč 3 do zadní polohy a tím odblokovává znamení 16. Přístroj je pak v pracovní poloze a je připraven plnit svůj účel.

Podle druhého vytvoření vynálezu, přerušovač D obvodu je uzavřen (obr. 9), přerušovač D obvodu a diferenciální mechanizmus jsou zablokovány a znamení 16 je vynulováno. Když nastane diferenciální porucha (obr. 10 a 11), rozpojovací silou ve směru šipky A, danou jádrem 8, se indikátor 5 a znamení 16 otáčí kolem pevné osy 9. Ovládací páčka 2, uvolněná ze zablokované polohy na straně přerušovače D obvodu a vybavená spojovací částí nebo čepem 4, pohání kluznou tyč 3, která při pohybu zleva doprava podle šipky B blokuje čep 14 indikačního znamení 16 a tím je zajišťuje ve viditelné poloze. Na rozdíl od prvního vytvoření se pak jádro 8 vrací do své počáteční polohy hned, jakmile se přerušovač D obvodu otevře (není viditelné, je to umožněno tím, že se indikátor 5 může pohybovat v tomto směru střídavě vzhledem k jádru 8). Při znovunastavení (nebo spojení obvodu) přístroje tlačí vratná pružina 6 kluznou tyč 3 do zadní polohy a odblokovává indikační znamení 16.

Pružina 12 pak žene znamení 16 zpět do jeho skryté polohy. Přístroj je pak v pracovní poloze a je schopen plnit svůj účel. Poznamenejme, že okénko 13 má navíc funkci ochrany vnitřního mechanizmu proti cizím tělesům vnikajícím zvnějšku.

Technické výhody z hlediska uživatele jsou následující:

Indikační znamení 16 pracuje nezávisle na silovém přívodu elektrické instalace, kterou přerušovač D obvodu chrání. To je mechanické provedení. Výsledkem toho je zvýšená bezpečnost uživatele. Oddělení obvodu na straně vedení a na straně zátěže je zajištěno za všech okolností. Informace o diferenciální poruše je spolehlivá při jakémkoliv stavu zdroje. Je zajištěna izolace uživatele. Tato informace je ve všech případech uložena v paměti.

Indikace se vynuluje pouhým sepnutím přerušovače D obvodu uživatelem (určitá zařízení vyžadují dvoustupňovou manipulaci).

Podstatné technické výhody vynálezu jsou následující:

Síla vyvíjená diferenciálním rozpojovacím relé je malá a nesnižuje tedy spolehlivost ochrany. Ovládací síla indikačního prostředku M je skutečně malá a je sníženo ovládací tření.

Vrácení diferenciálu přerušovače D obvodu a znovunastavení funkcí do výchozího stavuje nezávislé na inicializaci indikace. Funkční mechanické články mezi diferenciální funkcí, rozpojovacím zařízením přerušovače D obvodu a indikační funkcí diferenciální poruchy jsou fakticky provedeny takovým způsobem, že jsou jejich inicializace nezávislé.

Přítomnost okénka 13, vytvořeného z transparentního materiálu, poskytuje přístroji ochranu proti vnějšímu zásahu. Nedovoluje prachu a jinému znečištění vniknout dovnitř přístroje a není možný vnější zásah do činnosti indikačního znamení 16 tedy ani rozpojovacího relé.

-5CZ 296254 B6

Poznamenejme, že připojení mechanizmu je usnadněno vhodnými zařízeními. Jedno zařízení umožňuje přidržovat pružinu 12 indikačního znamení 16 ve stabilní poloze během montáže a druhé umožňuje automatickou montáž pružiny 12 do funkční polohy při upevnění krytu diferenciální funkce. Další zařízení umožňuje zajistit pružinu 6 kluzné tyče 3 při její instalaci do přístroje.

Konečně poznamenejme, že podle těchto dvou vytvoření jsou indikační prostředky samočinně znovunastavitelné, účinkem pružiny 10 elektromagnetu 11 v případě prvního vytvoření, nebo účinkem pružiny 12 spojené s indikátorem 5 podle druhého vytvoření.

Vynález samozřejmě není omezen na popsaná a ilustrovaná vytvoření, uvedená zde pouze jako příklady.

Vynález může být aplikován na jakýkoliv spínací přístroj napájený systémem, s pomocným zdrojem nebo podobně, vyžadovaným prostředky indikujícími elektrickou poruchu jakéhokoliv druhu.

Dále, ačkoliv zařízení podle vynálezu je zvláště vhodné při použití elektromagnetu 11 s vtahovacím jádrem 8 a tedy při časově omezené akci, je možné aplikovat koncept vyjádřený v nároku 1 a 2 na spínací aparát používající relé s magnetickým blokováním.

Vynález se týká všech technických ekvivalentů popsaných prostředků ajejich kombinací, pokud jsou vytvořena v duchu vynálezu.

Claims (13)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Zařízení pro indikaci elektrické poruchy v přerušovacím zařízení, například diferenciálním spínači, zahrnující:

   dvojici oddělitelných kontaktů pro každý pól, elektricky spojených s dvojicí spojovacích koncovek, mechanizmus pro ovládání kontaktů, zahrnující ovládací páčku (2) spojenou mechanickým převodovým článkem s poháněči součástí kontaktů, vypínací zařízení, zahrnující prostředky pro zjištění elektrické poruchy a rozpojovací prostředek, schopný přivodit otevření kontaktů, dojde-li k automatickému rozpojení, následujícímu poruchu, a prostředek pro indikaci rozpojeného stavu spínacího přístroje, zahrnující indikátor (5) schopný zaujmout buď první, neaktivní stabilní polohu, nebo druhou, aktivní stabilní polohu, indikující poruchu, v důsledku působení elektromagnetu (11), a čep (14), vyznačující se tím, že dále zahrnuje kluznou tyč (3) poháněnou při přemisťování pomocí ovládací páčky (2) mezi klidovou polohou a polohou pro držení indikátoru (5) ve druhé poloze proti působení prostředků pro vracení indikátoru (5) do první polohy pro uchování informace o rozpojení, dokud se neprovede operace sepnutí přístroje, ve kterém kluzná tyč (3) zahrnuje stupňovitě uspořádanou část (15), která spolup-6CZ 296254 B6 racuje s čepem (14) pro udržení indikátoru (5) ve viditelné poloze, když nastane diferenciální porucha, a pružinu (6) pro vrácení kluzné tyče (3) do neaktivní stabilní polohy, když se znovunastavuje přístroj.
2. 2. Zařízení podle nároku 1,vyznačující se tím, že indikátor (5) je nucené poháněn mezi výše uvedenými polohami elektromagnetem (11).
3. 3. Zařízení podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že výše uvedeným rozpojovacím prostředkem je elektromagnet (11) s vtahovacím jádrem (8) a indikátor (5) je nucené poháněn vtahovacím jádrem (8) mezí dvěma výše uvedenými polohami.
4. 4. Zařízení podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že indikátor (5) je namontován otočně kolem pevné osy (9) přístroje, je kloubově spojen prostřednictvím jednoho svého konce s jádrem (8) elektromagnetu (11), a spolupůsobí prostřednictvím svého druhého konce s kluznou tyčí (3).
5. 5. Zařízení podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že indikátor (5) je přiklouben kolem pevné osy (9) přístroje a zahrnuje první konec (5a), spolupůsobící s kluznou tyčí (3), a druhý konec (5b), spojený s jádrem (8) elektromagnetu (11) tak, že indikátor (5) je poháněn jádrem (8) v rozpojovacím směru a při znovunastavení se pohybuje střídavě vzhledem k jádru (8)·
6. 6. Zařízení podle nároku 5, v y z n a č u j í c í se t í m , že indikátor (5) přídavně obsahuje pružinu (12) schopnou vrátit indikátor (5) do klidové polohy po znovunastavení přístroje.
7. 7. Zařízení podle některého z nároků 1,2a 6, vyznačující se tím, že indikační prostředek (M) zahrnuje pružinu (6), namontovanou mezi kluznou tyčí (3) a skříní (1), schopnou vrátit kluznou tyč (3) do klidové polohy po znovunastavení přístroje.
8. 8. Zařízení podle některého z nároků 1,2a 6, vyznačující se tím, že ovládací páčka (2) zahrnuje čep (4) uspořádaný k ovládání ve spojení s kluznou tyčí (3) tak, že ji pohání po určité vzdálenosti při automatickém rozpojení, a nepohání ji během spínací operace.
9. 9. Zařízení podle některého z nároků 1, 2 a 6, vy z n a č uj í c í se t í m , že indikátor (5) na straně, kde je situována kluzná tyč (3), obsahuje znamení (16) konstruované pro součinnost s okénkem (13) uspořádaným ve skříni (1).
10. 10. Spínací přístroj vybavený zařízením podle nároku 1.
11. 11. Přístroj podle nároku 10, v y z n a č u j í c í se t í m , že má pomocný zdroj.
12. 12. Spínací přístroj podle nároku 10 nebo 11, vyznačující se tím, že zařízení je použito pro zjišťování poruch izolace.
13. 13. Zařízení podle nároku 1,vyznačující se tím, že rozpojovací prostředek je elektromagnet (11).