EA001449B1 - Устройство для индикации электрической неисправности в устройстве коммутации, в частности, в дифференциальном выключателе - Google Patents

Abstract

Настоящее изобретение относится к устройству индикации электрической неисправности, такой как повреждение изоляции, в частности, в дифференциальном переключателе. Это устройство выполнено для использования в коммутационном устройстве и содержит пару отдельных контактов на полюс, контактный исполнительный механизм, устройство выключения, содержащее средство для обнаружения электрической неисправности и электромагнит (11), который позволяет выполнить размыкание контактов в случае, когда автоматическое выключение происходит вслед за возникновением неисправности, и средство М для индикации выключенного состояния коммутационного устройства. Это устройство индикации содержит индикатор (5), приводимый в движение с помощью электромагнита (11) между первым и вторым положениями, которые соответствуют, в свою очередь, нормальному рабочему состоянию и выключенному состоянию устройства, и средство (3) для удержания индикатора (5) во втором положении для того, чтобы сохранить информацию о выключении до тех пор, пока не будет выполнена операция замыкания устройства.

Description

Настоящее изобретение относится к устройству индикации электрической неисправности в устройстве коммутации, в частности, в дифференциальном выключателе, содержащему:

- пару отдельных контактов на полюс, при электрическом подсоединении с помощью пары соединительных выводов (клемм),

- контактный исполнительный механизм,

- устройство выключения, содержащее средство для обнаружения электрической неисправности и средство выключения, такое как электромагнит, выполненное с возможностью размыкания контактов в случае, когда происходит автоматическое выключение вслед за возникновением неисправности, и

- средство для индикации выключенного состояния коммутационного устройства, содержащее индикатор, который может занимать первое неактивное устойчивое положение или второе активное устойчивое положение, указывающее на неисправность, благодаря действию электромагнита.

Известны дифференциальные выключатели или выключатели, содержащие средство для индикации дифференциальной неисправности, позволяющее пользователю обнаруживать повреждение изоляции в его электрической установке.

Некоторые из известных средств индикации используются в виде индикаторных ламп (системы светоизлучательных диодов или другие световые индикаторы), работающих в зависимости от состояния источника питания электрической установки, которую защищает выключатель. Это приводит в результате к тому, что практически невозможно обеспечить пользователю максимальную безопасность, особенно с учетом того факта, что информация о дифференциальной неисправности не является надежной независимо от состояния источника.

Другие из этих средств являются механическими, например, как описано в документе ЕР 0275750. В этом документе описан дифференциальный выключатель, содержащий трансформатор и реле, взаимодействующие посредством выключающей пластинки с защелкой с блокировкой и с помощью блокировки рычага индикации неисправности. Используемое реле представляет собой реле с двумя устойчивыми положениями с магнитным типом защелкивания. Однако, этот тип реле является относительно дорогим, и в этом варианте осуществления переключатель имеет большое количество частей.

Также известен документ И8 4382270, который описывает другое средство механической индикации соленоидного типа, но которое необходимо индивидуально возвращать в исходное положение.

Задача настоящего изобретения состоит в предложении устройства индикации неисправ ности для устройства коммутации, в частности, для дифференциального выключателя, имеющего простую конструкцию и работающего независимо от источника питания, и который автоматически возвращается в исходное положение, а также выключателя электрической цепи, выполненного с помощью этого устройства.

Устройство такого вида содержит средство для удержания индикатора во втором положении и средство для возврата индикатора в первое положение, чтобы сохранить информацию о выключении до тех пор, пока не выполнится операция замыкания устройства.

Согласно варианту осуществления изобретения, индикатор приводится в движение принудительно, с помощью электромагнита, между двумя вышеупомянутыми положениями.

Согласно конкретной особенности, вышеупомянутым средством для автоматического выключения является электромагнит с вытяжным сердечником и индикатор, возбуждаемый принудительно с помощью вытяжного сердечника между двумя вышеупомянутыми положениями.

Согласно другой особенности контактный исполнительный механизм содержит ручку, соединенную с помощью механического передаточного звена с частью привода контактов, и средство для удержания индикатора во втором положении, которое приводится в действие с помощью упомянутой ручки.

Задача настоящего изобретения заключается также в выполнении коммутационного устройства и, в частности, дифференциального выключателя или выключателя, оборудованного устройством, содержащим предыдущие особенности, используемые по отдельности или в комбинации.

Краткое описание чертежей

Сущность изобретения иллюстрируется ссылкой на сопроводительные чертежи, на которых:

фиг. 1 и 2 изображают продольные местные разрезы дифференциального выключателя, согласно изобретению, показывающие конкретный вариант осуществления устройства индикации, соответственно в исходном положении и в положении индикации неисправности;

фиг. 3 и 4 изображают частичные общие виды устройства, соответствующие фиг.1 и 2;

фиг. 5, 6, 7 и 8 изображают в перспективе, соответственно, втулку привода ползуна, индикатор, ползун и возвратную пружину ползуна;

фиг. 9 и 10 изображают виды, подобные фиг. 1 и 2, показывающие другой вариант осуществления устройства индикации;

фиг. 11 изображает частичный вид в перспективе, показывающий этот другой вариант осуществления устройства в положении индикации;

фиг. 11а изображает вид, подобный предыдущему виду, но показывающий устройство в исходном положении;

фиг. 12, 13, 14 и 15 изображают в перспективе, соответственно, втулку с ползуном, индикатор, ползун и пружину с ползуном, которые используются в этом втором варианте осуществления; и фиг. 16 изображает общий вид, показывающий внутреннюю часть устройства, оборудованного устройством, согласно второму варианту осуществления изобретения.

Описание предпочтительного варианта осуществления

На чертежах изображен дифференциальный выключатель Ό, который размещается в кожухе 1 , который имеет форму параллелепипеда, изготовлен из прессованного изоляционного материала и выполнен с возможностью дальнейшей установки с помощью зажима на рельсе ΌΙΝ (не показано) . Этот выключатель Ό выполнен с возможностью дальнейшего подсоединения к системе питания переменным током посредством подсоединительных выводов, предусмотренных в кожухе 1 , и может выполнять несколько функций. Он может быть механизмом для автоматического выключения, и таким образом отключать электрическую цепь при перегрузке, коротком замыкании в цепи или в случае, когда происходят дифференциальные неисправности.

Этот выключатель Ό содержит средство М для индикации дифференциальной неисправности, которое позволяет пользователю диагностировать состояние электрической установки, которая может иметь повреждение изоляции и неисправность, связанную с работой без нагрузки (холостой ход), или неисправность, связанную с коротким замыканием в схеме. Посредством этого средства индикации пользователь непосредственно в рабочем состоянии может определить повреждение изоляции, в результате чего можно эффективно обеспечить безопасность людей и собственности. Для упрощения ниже будет описана только дифференциальная часть.

Известное устройство, в его двух вариантах осуществления, содержит пару отдельных контактов (не показано) на полюс, исполнительный механизм для срабатывания двух контактов, содержащий ручку 2, связанную с помощью механического передаточного звена с частью привода контактов, приводную пружину (не показана) для привода механизма, который осуществляет размыкание контактов, когда происходит автоматическое выключение в результате возникновения неисправности, устройство дифференциального выключения, имеющее трансформатор для обнаружения тока утечки, и электромагнит 11, выполненный с возможностью взаимодействия с замыкающим болтом механического звена механизма. Этот электромагнит 11 содержит вытяжной сердечник 8, выполненный с возможностью скольжения в направляющей трубке, сформированной с помощью оболочки катушки в случае, когда ток протекает через последний, между исходным положением (положением покоя) (фиг. 1, 3 и 9, 11а) и положением активного выключения (фиг. 2, 4, 10 и 11). Этот сердечник 8 автоматически возвращается в исходное положение с помощью пружины 1 0 после автоматического выключения.

Согласно варианту осуществления (фиг. 18), средство М индикации содержит индикатор 5 в форме стержня, который подсоединяется шарнирно на фиксированной оси 9 устройства, причем стержень 5 подсоединяется шарнирным способом одним из своих концов к сердечнику 8 электромагнита 11 и содержит на противоположном конце флажок 1 6 для совместной работы с окном 13, расположенным на верхней части кожуха 1 . Индикатор 5 также содержит втулку 1 4, которая может работать совместно с выступающей частью 15 ползуна 3, который устанавливается с возможностью скользящего передвижения внутри кожуха 1 параллельно направлению перемещения сердечника 8. Этот ползун 3 приводится в движение со скольжением с помощью ручки 2 между положением покоя (фиг. 1) и активным положением (фиг. 2), которое будет описано ниже. Для этой цели ручка 2 содержит втулку 4, которая позволяет приводить в движение ползун 3 после определенного замыкающего перемещения ручки 2. Пружина 6 устанавливается между ползуном 3 и кожухом 1 для возврата ползуна 3 в исходное положение.

Согласно варианту осуществления (фиг. 91 5), средство М индикации содержит те же самые элементы, которые описаны ранее, и индикатор 5, который подсоединяется шарнирным способом на фиксированной оси 9 и имеет первый конец 5а, взаимодействующий со средством 3 фиксации, и второй конец 5Ь, подсоединенный к сердечнику 8 электромагнита 11 так, чтобы индикатор 5 приводился в движение с помощью сердечника 8 в направлении выключения и перемещался с поворотом относительно сердечника в случае, когда сердечник возвращается в исходное положение.

Согласно этому варианту осуществления, средство М индикации дополнительно содержит пружину 1 2, которая позволяет возвращать флажок 1 6 в исходное положение после операции замыкания контактов.

Ниже будет последовательно описана работа устройства по изобретению для двух вариантов осуществления.

Согласно первому варианту осуществления, когда выключатель Ό находится в замкнутом положении (фиг. 1 и 3), выключатель и дифференциальные механизмы заблокированы, и флажок 1 6 становится невидимым, то есть невидимым через окно 13, поскольку он удер5 живается в положении с помощью части 7, которая сама удерживается с помощью сердечника 8 системы дифференциального выключения. В случае, когда происходит дифференциальная неисправность (фиг. 2), и благодаря усилию выключения, которое задается с помощью сердечника 8 (стрелка А), индикатор 5 и флажок 16 поворачиваются вокруг оси 9. Ручка 2, свободная от защелкивания на стороне выключателя и оборудованная соединяющейся частью 4, воздействует на механизм, который приводит в движение ползун 3, который, благодаря выступу 1 5, при перемещении слева направо (стрелка В) блокирует втулку 1 4 флажка индикатора и таким образом обеспечивает ей видимое положение (фиг. 2 и 4).

Когда устройство возвращается в исходное положение, пружина 10 электромагнита 11 толкает сердечник 8 в заднее положение и таким образом возвращает дифференциальную сборку в рабочее положение. Возвратная пружина 6 толкает ползун 3 в заднее положение и таким образом деблокирует флажок 16. Затем устройство находится в рабочем положении и готово выполнять свои функции.

Согласно второму варианту осуществления, в случае, когда замкнут выключатель Ό (фиг. 9), выключатель и дифференциальные механизмы блокируются, и флажок 1 6 становится невидимым. В случае, когда происходит дифференциальная неисправность (фиг. 10 и 11), и благодаря действию усилия выключения с помощью сердечника 8 (стрелка А), индикатор 5 и, следовательно, флажок 1 6 поворачиваются вокруг оси 9. Ручка 2, освобожденная от защелкивания на стороне выключателя и оборудованная соединяющейся частью или втулкой 4, приводит в движение ползун 3, который, перемещаясь слева направо (стрелка В), блокирует втулку 14 индикаторного флажка 1 6, и таким образом переводит его в видимое положение. В отличие от первого варианта осуществления, сердечник 8 затем возвращается в свое исходное положение сразу же после размыкания выключателя (невидимое положение, которое становится возможным за счет того, что индикатор 5 может перемещаться с поворотом относительно сердечника 8 в этом направлении). При возвращении устройства в исходное положение (или замыкании) возвратная пружина 6 толкает ползун 3 в заднее положение и деблокирует индикаторный флажок 1 6.

Пружина 1 2 затем возвращает флажок 1 6 в свое замаскированное положение. Устройство затем находится в рабочем положении и способно выполнять свои функции. Следует отметить, что окно 1 3 имеет дополнительную функцию защиты внутренних механизмов от проникновения снаружи инородных тел.

Технические преимущества с точки зрения пользователя заключаются в следующем.

Индикаторный флажок работает независимо от источника питания электрической установки, которую защищает выключатель, то есть он является механическим. В результате для пользователя повышается безопасность работы. Действительно, разделение цепей со стороны сети и стороны нагрузки гарантируется во всех случаях, информация о дифференциальной неисправности надежна независимо от состояния источника; пользователю гарантируется надежность изоляции, и информация о всех неисправностях сохраняется в памяти.

Индикация становится невидимой с помощью простой операции замыкания выключателя пользователем (некоторые устройства требуют действия в две стадии).

Технические преимущества, присущие изобретению, заключаются в следующем.

Напряжение, которое подается на реле с дифференциальным выключением, является низким, и поэтому надежность защиты не снижается. Усилие для привода средства индикации становится фактически низким, и уменьшается трение, возникающее в процессе работы.

Возврат в исходное состояние функций сброса и дифференциала выключателя не зависит от установки индикации в исходное состояние. Функциональные механические связи между дифференциальной функцией, устройством выключения выключателя и функцией индикации дифференциальной неисправности фактически достигается таким способом, что их установки в исходные состояния являются независимыми.

Наличие окна, изготовленного из прозрачного материала, позволяет защитить устройство от воздействия внешних факторов. Окно защищает устройство от проникновения внутрь пыли и других загрязняющих веществ и устраняет любое внешнее влияние на работу индикаторного флажка и, следовательно, на реле выключения.

Следует отметить, что сборка механизма становится простой с помощью соответствующих приспособлений. Одно приспособление позволяет удерживать пружину индикаторного флажка в стабильном положении во время сборки, а второе позволяет производить автоматическую сборку этой пружины в функциональном положении в случае, когда устанавливается крышка. Другое приспособление позволяет закрепить пружину ползуна во время ее установки в устройстве.

И, наконец, следует отметить, что, согласно двум вариантам осуществления, средство индикации имеет возможность автоматического возвращения в исходное положение, благодаря пружине электромагнита в случае первого варианта осуществления, или благодаря пружине, связанной с индикатором, в случае второго варианта осуществления.

Конечно, изобретение не ограничено описанными и изображенными вариантами осуще001449 ствления, которые приведены здесь только в качестве примера.

Таким образом, изобретение можно применять в любом коммутационном устройстве систем, снабжаемых электрической энергией, или в других, которые требуют средства индикации электрической неисправности.

Кроме того, хотя устройство изобретения особенно подходит для случая, когда используется электромагнит с вытяжным типом сердечника и поэтому с временным действием, было бы также возможно применить концепцию, изложенную в пп.1 и 2 для коммутационного устройства, использующего реле с магнитным типом защелки.

Изобретение предусматривает все технические эквиваленты описанных средств и их комбинаций, если последние выполнены в объеме изобретения.

Claims (13)

1. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

   1. Устройство индикации электрической неисправности в устройстве коммутации, в частности, в дифференциальном переключателе, содержащее

   - пару отдельных контактов на полюс в случае коммутации с помощью пары выводов,

   - контактный исполнительный механизм, в котором предусмотрена ручка, подсоединенная с помощью механического передаточного звена к приводной части контактов,

   - устройство выключения, в котором предусмотрены средство для обнаружения электрической неисправности и средство выключения, выполненное с возможностью размыкания контактов в случае, когда происходит автоматическое выключение после возникновения неисправности, и

   - средство для индикации выключенного состояния, в котором предусмотрен индикатор, занимающий, благодаря действию электромагнита, первое неактивное устойчивое положение или второе активное устойчивое положение, указывающее на неисправность, отличающееся тем, что оно содержит средство (3), приводимое в движение с помощью ручки (2) и служащее для удержания индикатора в вышеупомянутом втором положении для сохранения информации о выключении до тех пор, пока не будет выполнена операция замыкания, а также средство (10) для возврата индикатора (5) в первое положение.
2. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что вышеупомянутый электромагнит (11) является электромагнитом с вытяжным сердечником (8) для приведения в движение индикатора (5) между двумя вышеупомянутыми положениями.
3. 3. Устройство по любому из пп.1-2, отличающееся тем, что средство для удержания индикатора (5) содержит ползун (3), который соединен с ручкой (2) для приведения его в дейст вие при перемещении ручки (2) между положением включения и положением выключения, в котором индикатор (5) удерживается во втором положении.
4. 4. Устройство по любому из пп. 1-3, отличающееся тем, что индикатор (5) установлен с возможностью поворота вокруг фиксированной оси (9) устройства, подсоединен шарнирно на одном из своих концов к сердечнику (8) электромагнита (11) и механически соединен другим своим концом со средством (3) для удержания индикатора (5).
5. 5. Устройство по любому из пп. 1-3, отличающееся тем, что индикатор (5) установлен шарнирно относительно фиксированной оси (9) устройства, при этом его первый конец (5а) находится в контакте со средством для удержания (3) , а второй конец (5Ь) подсоединен к сердечнику (8) электромагнита (11) с возможностью приведения индикатора (5) с помощью сердечника (8) в движение в направлении выключения и перемещения с поворотом относительно сердечника при возвращении последнего в исходное положение.
6. 6. Устройство по п.5, отличающееся тем, что индикатор (5) дополнительно содержит пружину (12), которая позволяет возвращать индикатор (5) в положение выключения после возвращения устройства в положение выключения.
7. 7. Устройство по любому из пп.3-6, отличающееся тем, что предусмотрена пружина (6), установленная между ползуном (3) и кожухом (1) и позволяющая возвращать ползун (3) в положение выключения при установке устройства в положение выключения.
8. 8. Устройство по любому из пп.3-7, отличающееся тем, что ручка (2) содержит втулку (4) , выполненную с возможностью взаимодействия с ползуном (3), чтобы она приводила его в движение после перемещения, когда происходит автоматическое выключение, и не приводила его в движение во время операции замыкания.
9. 9. Устройство по любому из пп.4-8, отличающееся тем, что индикатор (5) содержит втулку (14), взаимодействующую с выступом (15), расположенным на ползуне (3).
10. 10. Устройство по любому из пп.3-9, отличающееся тем, что индикатор (5) на стороне, где расположен ползун (3), содержит флажок (16), выполненный с возможностью взаимодействия с окном (13), предусмотренным в кожухе (1).
11. 11. Коммутационное устройство, оборудованное устройством по любому из пп.1-10.
12. 12. Устройство по п.11, отличающееся тем, что оно имеет вспомогательный источник питания.
13. 13. Устройство по п.11 или 12, в частности дифференциальный выключатель, отличающееся тем, что выполнено с возможностью использования для обнаружения неисправности изоляции.