EA003756B1 - Магнитное расцепляющее средство для автоматического выключателя и электрическое защитное устройство, содержащее такое средство - Google Patents

Abstract

Магнитное расцепляющее средство для автоматического выключателя содержит, по меньшей мере, один сердечник, являющийся подвижным сердечником, соединенный со стержнем. Этот узел установлен с возможностью скольжения внутри корпуса. Индукционная катушка, по которой протекает контролируемый ток, предназначена для генерирования при превышении током определенного порогового значения магнитного поля, способного перемещать подвижный сердечник и стержень между положением покоя и положением, в котором конец стержня, служащий ударником, вызывает расцепление размыкающего и замыкающего механизма контактов. Имеется также средство для формирования канала магнитного поля, генерируемого катушкой, и роговой разрядник, имеющий электрически связанный с неподвижным контактом и предназначенный для направления дуги в дугогасительную камеру при размыкании. Средство для формирования канала для магнитного поля сформировано роговым разрядником, причем разрядник расположен так, что магнитный поток, генерируемый катушкой и исходящий от подвижного сердечника, проходит последовательно через неподвижный контакт устройства и роговой разрядник перед возвращением к подвижному сердечнику.

Description

Настоящее изобретение относится к магнитному расцепляющему средству, в частности для автоматического выключателя, и электрическому защитному устройству, содержащему такое средство.

Предшествующий уровень техники

Выключатели низкого напряжения обычно содержат выполненные известным образом магнитные расцепляющие средства, обеспечивающие расцепление механизма автоматического выключателя, когда происходит внезапное увеличение тока, например, вследствие короткого замыкания, и тепловые расцепляющие средства, для расцепления механизма автоматического выключателя при перегрузке, приводящей к медленному усилению тока. Согласно патентам Франции ВВ 2630582 и РВ 2368139 магнитное расцепляющее средство содержит индукционную катушку, установленную вокруг стержня, формирующего ударник, стержень соединен с движущимся сердечником, при этом узел установлен с возможностью скольжения внутри корпуса, а стержень скользит внутри неподвижного сердечника, закрепленного внутри корпуса. Стержень опирается одним из концов на подвижный сердечник. Пружина, установленная вокруг стержня, расположена между двумя сердечниками и предназначена для возврата двух сердечников в разнесенное положение в состоянии покоя расцепляющего средства. Средство также содержит кожух, установленный вокруг узла, формируемого сердечниками и ударником, и электрически соединенный с неподвижным контактом устройства. Кожух предназначен для формирования канала для магнитного поля, генерируемого катушкой. Во время работы, когда происходит внезапное усиление тока, генерируется магнитное поле. Когда значение тока превышает заданное пороговое значение, подвижный сердечник перемещается в направлении неподвижного сердечника, преодолевая силу пружины, и приводит в движение стержень, что вызывает расцепление механизма автоматического выключателя и размыкание контактов ударником на конце стержня.

Это магнитное расцепляющее средство объемное и громоздкое вследствие наличия кожуха и большого количества составляющих элементов. Большое количество элементов приводит к ряду ограничений. В частности, магнитный порог зависит от размера воздушного зазора между неподвижным и подвижным сердечниками, и величина этого воздушного зазора должна быть точно отрегулирована .

Краткое изложение существа изобретения

В основу настоящего изобретения поставлена задача устранения указанных недостатков и создания магнитного расцепляющего средства, имеющего простую конструкцию и небольшие размеры, которое работает более надежно, а также создания электрического защитного устройства - автоматического выключателя, содержащего такое средство.

Предлагаемое магнитное расцепляющее средство для электрического защитного устройства, такого как автоматический выключатель, может осуществлять расцепление размыкающего механизма, неподвижного и подвижного контактов при внезапном увеличении тока вследствие, например, короткого замыкания. Магнитное расцепляющее средство содержит, по меньшей мере, один подвижный сердечник, соединенный со стержнем, установленный с возможностью скольжения внутри корпуса, катушку, через которую протекает контролируемый ток, и способную генерировать при превышении порогового значения магнитное поле для перемещения подвижного сердечника и стержня в положение, в котором конец стержня, формирующий ударник, вызывает расцепление механизма, средство для формирования канала для магнитного поля, генерируемого катушкой, и роговой разрядник, электрически соединенный с одним из контактов и предназначенный для направления дуги в дугогасительную камеру при размыкании, и характеризуется согласно изобретению тем, что средство для формирования каналов магнитного поля сформировано роговым разрядником, который расположен так, что магнитный поток, генерируемый катушкой и исходящий от подвижного сердечника, проходит последовательно через неподвижный контакт устройства и роговый разрядник до возвращения к подвижному сердечнику.

Согласно конкретному варианту осуществления изобретения, это средство содержит только подвижный сердечник.

Согласно изобретению, стержень неподвижно закреплен на подвижном сердечнике.

Краткое описание чертежей

Другие признаки и преимущества изобретения будут пояснены подробным описанием со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых фиг. 1 изображает известное магнитное расцепляющее средство;

фиг. 2 - магнитное расцепляющее средство, согласно изобретению;

фиг. 3 - общий вид, показывающий внутреннюю часть автоматического выключателя, с магнитным расцепляющим средством, согласно изобретению;

фиг. 4 - вид сверху автоматического выключателя с магнитным расцепляющим средством, согласно изобретению;

фиг. 5 - разрез по линии У-У на фиг. 4, согласно изобретению.

Подробное описание предпочтительного варианта осуществления изобретения

На фиг. 3-5 показан низковольтный электрический выключатель Д, предназначенный для защиты электрической цепи от перегрузок или коротких замыканий. Автоматический выключатель содержит пару разделяемых контак тов 1, 2 неподвижный и подвижный, соответственно, рабочий механизм 3 для размыкания и замыкания контактов, приводимый в действие рукояткой 4, электромагнитное расцепляющее средство 5, предназначенное для расцепления механизма 3 автоматического выключателя и размыкания контактов 1, 2 при возникновении тока короткого замыкания и тепловое расцепляющее средство 6 (не показано), предназначенное для расцепления механизма 3 при возникновении перегрузки по току.

На фиг. 1 показано известное магнитное расцепляющее средство 5. Средство 5 содержит неподвижный сердечник 6, закрепленный в корпусе 7, подвижный сердечник 8, установленный с возможностью скольжения внутри корпуса 7, стержень 9, установленный с возможностью скольжения внутри неподвижного сердечника 6 параллельно направлению скольжения подвижного сердечника 8. Пружина 10 расположена между двумя сердечниками 6, 8, а индукционная катушка 11 установлена вокруг корпуса 7. Средство 5 дополнительно содержит кожух 12, установленный вокруг корпуса 7 так, чтобы сформировать канал для магнитного потока, генерируемого катушкой 11, и роговой разрядник 13, электрически связанный с неподвижным контактом 1 автоматического выключателя и обеспечивающий направление дуги в дугогасительную камеру С при размыкании. Стержень 9 имеет первый конец 9а, опирающийся на подвижный сердечник 8, и второй конец 9Ь, формирующий ударник. Во время работы, когда ток превышает пороговое значение, катушка 11 генерирует магнитное поле, предназначенное для противодействия силе пружины 10 и перемещения подвижного сердечника 8 в направлении неподвижного сердечника 6. Подвижный сердечник 8 приводит в действие стержень, служащий ударником при движении, при этом стержень воздействует на расцепляющую штангу 14 устройства и вызывает расцепление механизма

3. Магнитный поток, генерируемый катушкой 11, проходит в кожухе 12, как показано стрелками по каналу, сформированному кожухом 12, чтобы обеспечивать максимальную эффективность магнитного поля. При размыкании контактов разрядный ток проходит через роговой разрядник 13 и затем в дугогасительную камеру С. Размыкающая мощность, соответствующая такому средству, составляет около 20 кА.

В отличие от известного средства, магнитное расцепляющее средство 5, согласно изобретению (фиг. 2-5), не содержит кожуха для формирования канала магнитного поля. Эта функция выполняется роговым разрядником 13, прикрепленным к неподвижному контакту. Через роговой разрядник 13 проходит магнитный поток, когда катушка 11 генерирует магнитное поле, и роговой разрядник, таким образом, формирует канал для этого потока. Согласно описываемому варианту осуществления изобрете ния средство не содержит неподвижного сердечника, благодаря чему магнитный порог не зависит от воздушного зазора между неподвижным сердечником и подвижным сердечником. Средство не содержит неподвижного сердечника. В этом варианте осуществления изобретения пружина 10 установлена между частью корпуса 7 и подвижным сердечником 8. Стержень 9 неподвижно прикреплен к подвижному сердечнику 8.

Роговой разрядник 13 непрерывен и проходит параллельно оси катушки на определенной длине, что позволяет дуге осуществить одно отключение.

Работа средства аналогична работе известного средства и не описывается вновь. Отличие в том, что, хотя подвижный сердечник 8 больше не притягивается неподвижным сердечником 6, сила магнитного поля, генерируемого катушкой 11, достаточна для перемещения подвижного контакта 8. Размыкающая мощность ограничена до 10 кА.

Таким образом, заявленное магнитное расцепляющее средство экономично, имеет простую конструкцию и уменьшенные размеры, вследствие того, что в нем используется меньшее количество деталей. Уменьшение количества деталей приводит к уменьшению компоновочных ограничений, что делает работу средства более надежной. В частности, поскольку магнитный порог не зависит от воздушного зазора, не требуется точного регулирования последнего. Кроме того, длина подвижного сердечника может быть уменьшена благодаря тому, что он больше не связан с корпусом.

Изобретение не ограничено описанными вариантами его осуществления.

Claims (4)

1. Магнитное расцепляющее средство для электрического защитного устройства, такого как автоматический выключатель, обеспечивающее расцепление размыкающим механизмом неподвижного и подвижного контактов при внезапном увеличении тока, содержащее, по меньшей мере, один подвижный сердечник, соединенный со стержнем, установленные с возможностью скольжения внутри корпуса катушки, по которой проходит контролируемый ток и которая способна генерировать при превышении током порогового значения магнитное поле, предназначенное для перемещения подвижного сердечника и стержня между положением покоя и положением, в котором конец стержня, служащий ударником, обеспечивает расцепление размыкающего механизма контактов, средство для формирования канала для магнитного поля, генерируемого катушкой, и роговой разрядник, имеющий электрическое соединение с неподвижным контактом и предназначенный для направления дуги в дугогасительную камеру при размыкании, отличающееся тем, что средство для формирования канала для магнитного поля сформировано роговым разрядником (13), причем разрядник проходит параллельно оси катушки и обеспечивает замыкание магнитного потока, генерируемого катушкой (11) и исходящего от подвижного сердечника (8), проходящего последовательно через неподвижный контакт (1) устройства и роговый разрядник (13) перед возвращением к подвижному сердечнику (8).

Фиг. 1

Фиг. 2

2. Средство по п.1, отличающееся тем, что стержень (9) неподвижно закреплен на подвижном сердечнике (8).

3. Электрическое защитное устройство, отличающееся тем, что содержит магнитное расцепляющее средство по п.1 или 2.

4. Автоматический выключатель, отличающийся тем, что содержит магнитное расцепляющее средство по любому из пп.1 и 2.