HU226013B1 - Circuit breaker thermal magnetic trip unit - Google Patents

Description

A leírás terjedelme 14 oldal (ezen belül 5 lap ábra)

HU 226 013 Β1 tő elem (34) a második közös csap (86) körül egy első irányba van feszítve, amikor a kapcsolóegység (22) nyugalmi állapotban van, és a második közös csap (86) körül egy második irányba van feszítve, amikor az első kapcsolórúd (30) el van fordítva az első közös csap (32) körül, ezáltal az első csúszóelem (38) az áramköri megszakítót működtető szerkezettel (10) kölcsönhatásba van hozva. Az áramköri megszakító egy pár elektromos érintkezőt (142, 162), az érintkezőpár érintkezőit (142, 162) szétválasztó működtetőszerkezetet (10), valamint egy kapcsolóegységet (22) tartalmaz.

A találmány tárgya kapcsolóegység áramköri megszakítót működtető szerkezethez és áramköri megszakító. A találmány elsősorban olyan áramköri megszakítóval kapcsolatos, amely az áramköri megszakító működtetőszerkezetét kioldó, átbillentőmechanizmussal ellátott hő- és mágneses kapcsolóegységet, valamint a rövidzárlati lekapcsolás és a túláram esetén történő lekapcsolás között különbséget tevő kapcsolási állapotjelző rendszert tartalmaz.

Az áramköri megszakítók általában a folyamatos túláram és a rövidzárlat által okozott rendkívül nagy áramerősségek elleni védelemre szolgálnak. Ezt a fajta védelmet számos áramköri megszakítóban olyan hőés mágneses kapcsolóegység látja el, amelynek egyrészt folyamatos túláram esetén az áramköri megszakítót kioldó hőkapcsoló egysége, valamint rövidzárlat esetén az áramköri megszakítót kioldó mágneses kapcsolóegysége van.

Az áramköri megszakító kioldása érdekében a mágneses kapcsolóegységnek egy működtetőszerkezetet kell aktiválnia. A működtetőszerkezet az aktiválását követően szétválasztja a főérintkezőpár érintkezőit, ezáltal megakadályozza azt, hogy áram folyjon a védelem alatt álló áramkörben. A hagyományos kapcsolóegységek közvetlenül a működtetőszerkezetre fejtenek ki hatást annak aktiválása céljából. A találmány szerinti hőés mágneses kapcsolóegységekben a hőkapcsoló egység olyan bimetallszalagot tartalmaz, amely előre meghatározott hőmérsékleten meghajlik, a mágneses kapcsolóegység pedig olyan állóérintkezőt tartalmaz, amely egy áramvezető szalagot és egy, az állóérintkező közelében elhelyezett kart tartalmaz. A kar az állóérintkező felé mozdul el, amikor nagy rövidzárlati áram folyik az áramvezető szalagban. A bimetallszalag vagy a kar által kifejtett erő, valamint azok elmozdulásának mértéke azonban nem minden esetben elegendő a működtetőszerkezet közvetlen kapcsolásához. Ezt a problémát hagyományosan úgy oldják meg, hogy kiegészítő energiaforrásként egy reteszelőrendszert alkalmaznak. A reteszelőrendszer alkalmazása esetén azonban hátrányt jelentenek a reteszelőfelületek, amelyek elhasználódnak a sokszor ismétlődő működés következtében.

A hő- és mágneses kapcsolóegységgel ellátott áramköri megszakítók működésbe lépését három esemény idézheti elő, melyek a következők: túláram, rövidzárlat, földelési hiba. Minden esetben fontos megtudni az okot, ami miatt az áramköri megszakító működésbe lépett. A kioldás okainak megkülönböztetése lehetővé teszi a felhasználó számára, hogy meghatároz' za, az áramköri megszakító azonnal visszaállítható-e alaphelyzetbe, mint túláram esetén, illetve csak az áramkör alapos vizsgálata után állítható vissza alaphelyzetbe, mint rövidzárlat vagy földelési hiba esetén.

Az ismert, áramköri megszakítókhoz tartozó kapcsolószerkezetek ezt a problémát állapotjelzők alkalmazásával oldják meg, amelyek jól láthatók az áramköri megszakító burkolatán kialakított ablakokon keresztül. Az ilyen kapcsolómechanizmusokban túláram ese20 tén az egyik ablakban jelenik meg egy állapotjelző, míg rövidzárlat esetén egy másik ablakban jelenik meg egy állapotjelző. Ez a megoldás jól működik az olyan kapcsolóegységekben, amelyek inaktív bimetallszalagot tartalmaznak, vagyis az olyan kapcsolóegységekben, amelyekben a bimetallszalag nem továbbít elektromos áramot, azonban egy áramvezető szalaghoz kapcsolódik. Ez a megoldás azonban határozatlan jelzéseket ad, amikor egy aktív bimetallszalagot tartalmazó kapcsolóegységgel együtt használják, vagyis olyan kap30 csolóegységgel, amelyben a bimetallszalag elektromos áramot továbbít. Aktív bimetallszalag alkalmazásakor rövidzárlat esetén a mágneses kapcsolóegységen kívül a bimetallszalag is mozgást végez annak érdekében, hogy a túláram állapotjelzője megjelenjen, ezáltal mind a rövidzárlatot, mind pedig a túláramot jelző állapotjelző jelez, ami a felhasználó számára határozatlan jelzést jelent.

A találmány szerinti, áramköri megszakítóhoz való kapcsolószerkezet egyik lehetséges kiviteli alakja egy átbillenőrugós kapcsolóegységet tartalmaz. A kapcsolóegység első kapcsolórudat, első összekötő elemet és első csúszóelemet tartalmaz. Az első kapcsolórúdnak egy első közös csapnál kezdődő első és második lába van. Az első összekötő elemnek egy második közös csapnál kezdődő harmadik és negyedik lába van, amely harmadik láb elforgathatóan kapcsolódik a második lábhoz. Az első csúszóelemnek a negyedik lábhoz elforgathatóan kapcsolódó első végrésze és az áramköri megszakítót működtető szerkezettel össze50 köttetésben álló második végrésze van. Az első összekötő a második közös csap körül egy első irányba van feszítve, amikor a kapcsolóegység nyugalmi állapotban van, és a második közös csap körül egy második irányba van feszítve, amikor az első kapcsolórúd el van for55 dítva az első közös csap körül, ezáltal az első csúszóelem az áramköri megszakítót működtető szerkezettel kölcsönhatásba van hozva.

A találmány szerinti megoldás egy további lehetséges kiviteli alakjánál olyan, tökéletesített kapcsolási ál60 lapotjelző rendszert alkalmazunk, amely kételemű kap2

HU 226 013 Β1 csolórudas szerkezetet tartalmaz. Ennél a kiviteli alaknál vizuálisan is megerősítjük a kioldás okát. Ez a kiviteli alak egy olyan második kapcsolórudat is tartalmaz, amelynek ötödik és hatodik lába van. A foglalaton belül továbbá olyan, egy negyedik csap körül elforgathatóan rögzített, második összekötő elem van, amelynek hetedik lába és nyolcadik lába van. A hatodik láb egy mozgatható tüske révén elforgathatóan kapcsolódik a második összekötő elem hetedik lábához. A második összekötő elem nyolcadik lába egy mozgatható tüske révén elforgathatóan kapcsolódik egy második csúszóelemhez. A második csúszóelemnek a harmadik vége és a negyedik vége között egy belőle kiemelkedő csúszkája van. A második összekötő elem egy negyedik csap körül egy első irányba van feszítve, amikor a kapcsolóegység nyugalmi állapotban van, illetve a negyedik csap körül egy második irányba van feszítve, amikor a második kapcsolórúd elfordul a harmadik csap körül, ezáltal a második csúszóelemet kölcsönhatásba hozza az áramköri megszakítót működtető szerkezetének második kapcsolórúdjával.

A találmány szerinti áramköri megszakító borítása olyan ablakot tartalmaz, amely úgy van elhelyezve, hogy elősegítse a felhasználónak az állapotjelző megtekintését, ezáltal lehetővé teszi a bekövetkezett kioldás típusának gyors meghatározását. A túláram által okozott kioldás azonosítása céljából az első kapcsolórúddal együtt egy túláramjelzőt alkalmazunk, amely érzékeli a hőérzékeny bimetallszalagra ható erőt. A rövidzárlat által okozott kioldás azonosítása céljából olyan rövidzárlatjelzőt alkalmazunk a második kapcsolórúddal együtt, amely rövidzárlatjelző érzékeli a kapcsolórudas rendszer tökéletesített rövidzárlatjelzőjére ható mágneses erőt.

A találmányt a továbbiakban a rajz alapján ismertetjük részletesen. A rajzon:

az 1. ábra egy áramköri megszakító perspektivikus képe;

a 2. ábra az 1. ábrán látható áramköri megszakító bontott nézete;

a 3. ábra az 1. ábrán látható áramköri megszakító képe, amely áramköri megszakító rugós kapcsolóegységét szemlélteti;

a 4. ábra egy kételemű kapcsolórudas rendszer jelzési módját szemlélteti;

az 5. ábra a 4. ábrán látható, második kapcsolórudat tartalmazó összekötő elem kinagyított képe; és a 6. ábra a 4. ábrán látható helyzetjelző és állapotjelző rendszer kinagyított képe.

Az 1. ábrán egy 9 áramköri megszakító tipikus, öntött foglalatának egy lehetséges kiviteli alakja látható. Az ilyen típusú 9 áramköri megszakítóknak szigetelt 11 foglalata, valamint a 9 áramköri megszakító komponenseit magában foglaló 12 oldalborítása van. A 9 áramköri megszakítónak olyan, egy 14 fedélen áthatoló 20 kézi működtetésű karja van, amely lehetőséget biztosít az üzemeltető számára, hogy a 9 áramköri megszakítót „be állapotba kapcsolja, ezáltal a védett áramkört a 3. ábrán látható bekapcsolt állapotba helyezi; a 9 áramköri megszakítót „ki állapotba kapcsolja, ezáltal a védett áramkört a rajzon nem látható kikapcsolt állapotba helyezi; illetve egy meghibásodást követően a 9 áramköri megszakítót „alaphelyzet” állapotba kapcsolja. Amikor a 9 áramköri megszakító „be” állapotban van, a 3. ábrán látható 142 és 162 elektromos érlntkezőpárok összezárt állapotban vannak, ezáltal áram folyik át a 9 áramköri megszakítón. A 11 foglalatból 156 és 35 érintkezőszemek állnak ki, amelyek segítségével a 9 áramköri megszakító egyrészt a villamos hálózathoz, másrészt a védett áramkör terhelővezetékeihez csatlakoztatható. Az 1. ábrán látható 9 áramköri megszakító egy tipikus, háromfázisú elrendezést mutat, azonban a találmány nem korlátozódik erre az elrendezésre, hanem más elrendezések esetén, így például két- vagy négyfázisú áramköri megszakítókhoz is felhasználható.

Amint a 2. ábrán látható, a 20 kézi kar egy áramköri megszakító 10 működtetőszerkezetéhez kapcsolódik. Az áramköri megszakító 10 működtetőszerkezete egy középső 16B kazettához kapcsolódik, és egy működtető- 18 rúd révén összeköttetésben áll külső 16A és 16C kazettákkal. A 16A, 16B és 16C kazetták az áramköri megszakító 10 működtetőszerkezetével együtt a 2 foglalatba vannak beszerelve, és azokat a 2 foglalaton belül a 12 oldalborítás tartja össze. A 12 oldalborítást az áramköri megszakító aljához tetszőleges, arra alkalmas eszközzel, például 26 csavarokkal, a rajzon nem látható patenttal vagy a rajzon szintén nem látható ragasztókötéssel rögzíthetjük. A 12 oldalborításhoz 28 csavarokkal 14 fedelet rögzítünk.

A 11 foglalatban olyan hő- és mágneses 22 kapcsolóegység van, amelynek a 16A, 16B, 16C kazetták 19A, 19B, 19C érintkezőszemeihez 24A, 24B, 24C csavarokkal csatlakozó 23A, 23B és 23C érintkezőszemei vannak. Bár a rajzon csavarokat ábrázoltunk a 22 kapcsolóegység 23A-C érintkezőszemeinek a 16A-C kazetták 19A-C érintkezőszemeihez történő rögzítés céljából, azonban más, az áramköri megszakítók gyártása során széles körben alkalmazott megoldások, így például keményforrasztás szintén alkalmazható a rögzítéshez. A 22 kapcsolóegység a 16A-C kazettákkal együtt van beszerelve a 2 aljzatba. A 23A, 23B és 23C érintkezőszemek az áramot az áramforrástól a védett áramkörhöz továbbítják.

A 3. ábrán a 22 kapcsolóegység belső 160 működtetőszerkezete látható. A 22 kapcsolóegység első lábbal és második 64 lábbal rendelkező első 30 kapcsolórudat tartalmaz. Az első 30 kapcsolórúd egy első közös 32 csap körül elforgathatóan van elrendezve a 11 foglalatban. A 11 foglalatban egy második közös 86 csap körül elforgathatóan elrendezett, első összekötő elem is van. Az első 34 összekötő elemnek harmadik 88 lába és negyedik 90 lába van, melyek a második közös 86 csapnál kezdődnek. Az első 30 kapcsolórúd második 64 lába elforgathatóan kapcsolódik az első 34 összekötő elem harmadik 88 lábához például egy olyan mozgatható 36 tüske segítségével, amely az első 30 kapcsolórúd 31 hornyában elcsúsztathatóan van elrendezve. Az első 38 csúszó3

HU 226 013 Β1 elemnek első 70 végrésze és második 67 végrésze van. Az első 34 összekötő elem negyedik 90 lába elforgathatóan kapcsolódik az első 38 csúszóelem első 70 végrészéhez, például egy mozgatható 40 tüske segítségével. Az első 38 csúszóelem első 70 végrésze és második 67 végrésze között az első 38 csúszóelemből kiálló 39 csúszka van kiképezve.

Az első 34 összekötő elem a 86 csap körül első irányban van megfeszítve, amikor a 22 kapcsolóegység nyugalmi állapotban van, illetve a második közös 86 csap körül második irányban van megfeszítve, amikor az első 30 kapcsolórúd az első közös 32 csap körül elfordul, és ezáltal arra készteti az első 38 csúszóelemet, hogy erőhatást fejtsen ki az áramköri megszakító 10 működtetőszerkezetének 92 kapcsolókarjára. A 11 foglalathoz olyan, célszerűen a mozgatható 36 tüskét és egy rögzített 76 tüskét összekötő, első 42 rugó csatlakozik, amelynek egyik vége elmozdulhat, míg másik vége rögzített. Az első 42 rugó elmozduló vége a harmadik 88 lábhoz csatlakozik. Amint a 3. ábrán látható, az első 42 rugó úgy van elrendezve, hogy az első 38 csúszóelemet elnyomja a 92 kapcsolókartól. Az első 42 rugó végei az első közös 32 csaphoz képest el vannak fordítva úgy, hogy kezdetben az óra járásával ellentétes irányú nyomatékot fejtsenek ki a 30 kapcsolórúdra a véletlenszerűen történő kioldás megakadályozása érdekében.

A 23B érintkezőszemhez 44 csavarral egy első 60 végrésszel és egy második 62 végrésszel rendelkező hőérzékeny lemez, például 84 bimetallszalag van rögzítve annak 60 végrészén. Bár a 3. ábrán látható módon ezt a kötést csavarral valósítjuk meg, bármilyen más, az áramköri megszakítók gyártásánál széles körben használt kötési mód, így például keményforrasztás vagy hegesztés is alkalmazható. A 84 bimetallszalag második 62 vége a 30 kapcsolórúd első 33 lábának közelében van elrendezve. Bár az egyszerűség kedvéért a 3. ábrán csak egyetlen 84 bimetallszalagot tüntettünk fel, a többi 23A és 23C érintkezőszemhez szintén tartozik egy-egy megfelelő bimetallszalag.

A 11 foglalatban 49 tüske körül elforduló, első 68 végrésszel és második 72 végrésszel rendelkező 48 kar is van. A 48 kar vastartalmú anyagból van. A 48 kar első 68 végrészéhez célszerűen 50 vaslemez van rögzítve. A 23B érintkezőszem körül egy célszerűen U alakú 46 állóérintkező van elhelyezve a 48 kar első 68 végrészének közelében. A 46 állóérintkező olyan mágneses mezőt hoz létre, amelynek nagysága arányos az áramerősséggel. A 48 kar második 72 végrésze a 39 csúszka közelében található. Egy, a 11 foglalathoz rögzített 74 tüskét és egy, a 48 karon kiképezett 82 tüskét egy második 80 rugó köt össze. A második 80 rugó úgy van elrendezve, hogy a 48 kart a 3. ábrán látható módon elnyomja a 39 csúszkától.

Túláram esetén a 23B érintkezőszem hőt termel, ami megnöveli a 84 bimetallszalag hőmérsékletét. Ha a 84 bimetallszalag hőmérséklete kellő mértékben megemelkedett, vagyis amikor az áramerősség meghalad egy előre meghatározott értéket, a 84 bimetallszalag második 62 vége kihajlik alaphelyzetéből, és érintkezésbe lép az első 30 kapcsolórúddal. A 84 bimetallszalag által kifejtett erő hatására az első 30 kapcsolórúd az óra járásával megegyező irányban elfordul, és érintkezésbe lép az első 34 összekötő elemmel. Az első 34 összekötő elem a második közös 86 csap körül az óra járásával ellentétes irányban fordul el, és a 3. ábrán látható módon az első 38 csúszóelemet alaphelyzetéből a 92 kapcsolókar felé a kioldott helyzetébe mozdítja el, amely kioldott helyzetet a 3. ábrán szaggatott vonalakkal jelöltünk be. Miután az első 30 kapcsolórúd elfordult egy meghatározott pozícióba, az első 42 rugó állapota az első közös 32 csap hatására megváltozik, és olyan nyomatékot fejt ki, amely az első 30 kapcsolórudat elforgatja az óra járásával megegyező irányban. így miután az első 42 rugó elért egy előre meghatározott pozíciót, közvetíti a 84 bimetallszalag elmozdulását, és az első 38 csúszóelemre kifejtett erő révén az első 38 csúszóelemet úgy mozgatja, hogy az kapcsolatba lép a 92 kapcsolókarral, amely ezáltal működésbe hozza a 10 működtetőszerkezetet. Az első 34 összekötő elemben a harmadik és negyedik 88, 90 lábak hosszaránya megnöveli az első 38 csúszóelemnek a 84 bimetallszalag által kifejtett erő következtében megvalósuló, az első 30 kapcsolórúd mozgásához viszonyított egyenes vonalú elmozdulását. így az első 38 csúszóelem egyenes vonalú elmozdulása általában nagyobb lesz, mint az első 30 kapcsolórúd elmozdulása.

Rövidzárlat esetén a 46 állóérintkezőben kialakuló mágneses mező nagysága általában arányos a 23B érintkezőszemen átfolyó áram erősségével. Amikor a 48 rúd 50 vaslemezét vonzó mágneses erő nagyobb egy előre meghatározott értéknél, a 48 kar első 68 végrészét magához vonzza a 46 állóérintkező, ezáltal a 48 kar második 72 végrésze érintkezésbe lép a 39 csúszkával, amely az első 38 csúszóelemet a 92 kapcsolókar irányába, kioldott helyzetbe mozgatja. Ezt a kioldott helyzetet a 3. ábrán szaggatott vonalakkal jelöltük. Miután az első 30 kapcsolórúd elfordult egy előre meghatározott pozícióba, az első 42 rugó helyzete megváltozik az első közös 32 csaphoz képest, és olyan nyomatékot hoz létre, amely az első 30 kapcsolórudat elforgatja az óra járásával megegyező irányba.

Mint korábban említettük, aktív bimetallszalag alkalmazásakor rövidzárlat esetén könnyen előfordulhat, hogy a 46 állóérintkező által kifejtett mágneses erő hatására a 39 csúszkával érintkezésbe lépő 48 karon kívül a 84 bimetallszalag is érintkezésbe lép az első 30 kapcsolórúddal.

A találmány szerinti áramköri megszakító egy másik lehetséges kiviteli alakja olyan, tökéletesített kapcsolási állapotjelző rendszert tartalmaz, amelybe kételemű kapcsolórudas szerkezet van. Ennél a kiviteli alaknál a megszakítást kiváltó okot vizuálisan is megjelenítjük. Ilyen rendszer látható a 4., 5. és 6. ábrán. Az első kapcsolórudas mechanizmus a korábban említett első 30 kapcsolórudat, első 34 összekötő elemet és az első 38 csúszóelemet tartalmazza. A második kapcsolórudas mechanizmus egy második 94 kapcsolórudat, egy második 100 összekötő elemet és egy második

HU 226 013 Β1

104 csúszóelemet is tartalmaz. Az első kapcsolórudas mechanizmus a bimetallszalag elhajlásából származó erőt, míg a második kapcsolórudas mechanizmus a mágneses erőt érzékeli.

A 4. ábrán a 22 kapcsolóegységben használt, tökéletesített kapcsolási állapotjelző rendszer belső 160 működtetőszerkezete látható. A 22 kapcsolóegység első 33 lábbal és második 64 lábbal rendelkező első 30 kapcsolórudat tartalmaz. Az első 30 kapcsolórúd egy első közös 32 csap körül elforgathatóan van elrendezve a 11 foglalatban. A 11 foglalatban egy második közös 86 csap körül elforgathatóan elrendezett, első 34 összekötő elem is van. Az első 34 összekötő elemnek harmadik 88 lába és negyedik 90 lába van, melyek a második közös 86 csapnál kezdődnek. Az első 30 kapcsolórúd második 64 lába elforgathatóan kapcsolódik az első 34 összekötő elem harmadik 88 lábához például egy olyan mozgatható 36 tüske segítségével, amely az első 30 kapcsolórúd 31 hornyában elcsúsztathatóan van elrendezve. Az első 38 csúszóelemnek első 70 végrésze és második 67 végrésze van. Az első 34 összekötő elem negyedik 90 lába elforgathatóan kapcsolódik az első 38 csúszóelem első 70 végrészéhez, például egy mozgatható 40 tüske segítségével.

Az első 34 összekötő elem a 86 csap körül első irányban van megfeszítve, amikor a 22 kapcsolóegység nyugalmi állapotban van, illetve a második közös 86 csap körül második irányban van megfeszítve, amikor az első 30 kapcsolórúd az első közös 32 csap körül elfordul, és ezáltal arra készteti az első 38 csúszóelemet, hogy erőhatást fejtsen ki az áramköri megszakító 10 működtetőszerkezetének 92 kapcsolókarjára. A 11 foglalathoz olyan, célszerűen a mozgatható 36 tüskét és egy rögzített 76 tüskét összekötő, első 42 rugó csatlakozik, amelynek egyik vége elmozdulhat, míg másik vége rögzített. Az első 42 rugó elmozduló vége a harmadik 88 lábhoz csatlakozik. Amint a 3. ábrán látható, az első 42 rugó úgy van elrendezve, hogy az első 38 csúszóelemet elnyomja a 92 kapcsolókartól. Az első 42 rugó végei az első közös 32 csaphoz képest el vannak fordítva úgy, hogy kezdetben az óra járásával ellentétes irányú nyomatékot fejtsenek ki az első 30 kapcsolórúdra a véletlenszerűen történő kioldás megakadályozása érdekében.

A második kapcsolókaros szerkezetben a 22 kapcsolóegység egy ötödik 96 lábbal és egy hatodik 98 lábbal rendelkező második 94 kapcsolórudat is tartalmaz. A második 94 kapcsolórúd egy harmadik 144 csap körül elforgathatóan van elrendezve a 11 foglalatban. A 11 foglalatban egy negyedik 148 csap körül elforgathatóan elrendezett, második 100 összekötő elem is van. A találmány szerinti megoldás oltalmi körébe esik az a szakmában jártas szakemberek számára is nyilvánvaló megoldás, hogy mind az első 30 kapcsolórúd, mind pedig a második 94 kapcsolórúd módosítható úgy, hogy egymástól függetlenül elfordulhassanak az első közös 32 csap körül. A második 100 összekötő elemnek hetedik 128 lába és nyolcadik 130 lába van, melyek a negyedik 148 csapnál kezdődnek. A találmány oltalmi körébe esik és a szakmában jártas szakemberek számára is nyilvánvaló az a megoldás, hogy mind az első 34 összekötő elem, mind pedig a második 100 összekötő elem módosítható úgy, hogy egymástól függetlenül elfordulhassanak a második közös 86 csap körül. A második 94 kapcsolórúd hatodik 98 lába elforgathatóan kapcsolódik a második 100 összekötő elem hetedik 128 lábához például egy olyan mozgatható 136 tüske segítségével, amely a második 94 kapcsolórúd 152 hornyában elcsúsztathatóan van elrendezve. A második 104 csúszóelemnek harmadik 102 végrésze és negyedik 106 végrésze van. A második 100 összekötő elem nyolcadik 130 lába elforgathatóan kapcsolódik a második 104 csúszóelem harmadik 102 végrészéhez, például egy mozgatható 150 tüske segítségével. A második 104 csúszóelem harmadik 102 végrésze és negyedik 106 végrésze között a második 104 csúszóelemből kiálló 140 csúszka van kiképezve.

A második 100 összekötő elem a negyedik 148 csap körül első irányban van megfeszítve, amikor a 22 kapcsolóegység nyugalmi állapotban van, illetve a negyedik 148 csap körül második irányban van megfeszítve, amikor a második 94 kapcsolórúd a harmadik 144 csap körül elfordul, és ezáltal arra készteti a második 104 csúszóelemet, hogy erőhatást fejtsen ki az áramköri megszakító 10 működtetőszerkezetének 92 kapcsolókarjára. A 11 foglalathoz olyan, célszerűen a mozgatható 136 tüskét és egy rögzített 158 tüskét összekötő, harmadik 138 rugó csatlakozik, amelynek egyik vége elmozdulhat, míg másik vége rögzített. A harmadik 138 rugó elmozduló vége a hetedik 128 lábhoz csatlakozik. Amint a 4. ábrán látható, a harmadik 138 rugó úgy van elrendezve, hogy a második 104 csúszóelemet elnyomja a 92 kapcsolókartól. A harmadik 138 rugó végei a harmadik 144 csaphoz képest el vannak fordítva úgy, hogy kezdetben az óra járásával ellentétes irányú nyomatékot fejtsenek ki a második 94 kapcsolókarra a véletlenszerűen történő kioldás megakadályozása érdekében.

A 23B érintkezőszemhez 44 csavarral egy első 60 végrésszel és egy második 62 végrésszel rendelkező hőérzékeny lemez, például 84 bimetallszalag van rögzítve annak 60 végrészén. Bár a rajzon látható módon ezt a kötést csavarral valósítjuk meg, bármilyen más, az áramköri megszakítók gyártásánál széles körben használt kötési mód, így például keményforrasztás vagy hegesztés is alkalmazható. A 84 bimetallszalag második 62 vége az első 30 kapcsolórúd első 33 lábának közelében van elrendezve. Bár a rajzon az egyszerűség kedvéért csak egyetlen 84 bimetallszalagot tüntettünk fel, a többi 23A és 23C érintkezőszemhez szintén tartozik egy-egy megfelelő bimetallszalag.

A 11 foglalatban 49 tüske körül elforduló, első 68 végrésszel és második 72 végrésszel rendelkező 48 kar is van. A 48 kar vastartalmú anyagból van. A 48 kar első 68 végrészéhez célszerűen 50 vaslemez van rögzítve. A 23B érintkezőszem körül egy célszerűen U alakú 46 állóérintkező van elhelyezve a 48 kar első 68 végrészének közelében. A 46 állóérintkező

HU 226 013 Β1 olyan mágneses mezőt hoz létre, amelynek nagysága arányos az áramerősséggel. A 48 kar második 72 végrésze a 140 csúszka közelében található. Egy, a 11 foglalathoz rögzített 74 tüskét és egy, a 48 karon kiképezett 82 tüskét egy második 80 rugó köt össze. A második 80 rugó úgy van elrendezve, hogy a 48 kart elnyomja a 140 csúszkától. Bár a 22 kapcsolóegység mágneses kapcsolóegysége a korábban említett módon a második 104 csúszóelem 140 csúszkájához kapcsolódik, a szakmában jártas szakemberek számára nyilvánvaló, hogy a mágneses kapcsolóegység módosítható úgy, hogy az a második 94 kapcsolórúd harmadik 96 lábához kapcsolódjon.

Túláram esetén a 23B érintkezőszem hőt termel, ami megnöveli a 84 bimetallszalag hőmérsékletét. Ha a 84 bimetallszalag hőmérséklete kellő mértékben megemelkedett, vagyis amikor az áramerősség meghalad egy előre meghatározott értéket, a 84 bimetallszalag második 62 vége kihajlik alaphelyzetéből, és érintkezésbe lép az első 30 kapcsolórúddal. Az elhajlás mértéke arányos a 84 bimetallszalagon átfolyó áram erősségével. A 84 bimetallszalag által kifejtett erő hatására az első 30 kapcsolórúd az óra járásával megegyező irányban elfordul, és érintkezésbe lép az első 34 összekötő elemmel. Az első 34 összekötő elem a második közös 86 csap körül az óra járásával ellentétes irányban fordul el, és a 3. ábrán látható módon az első 38 csúszóelemet alaphelyzetéből a 92 kapcsolókar felé a kioldott helyzetébe mozdítja el, amely kioldott helyzetet szaggatott vonalakkal jelöltünk be. Miután az első 30 kapcsolórúd elfordult egy meghatározott pozícióba, az első 42 rugó állapota az első közös 32 csap hatására megváltozik és olyan nyomatékot fejt ki, amely az első 30 kapcsolórudat elforgatja az óra járásával megegyező irányban. így miután az első 42 rugó elért egy előre meghatározott pozíciót, közvetíti a 84 bimetallszalag elmozdulását, és az első 38 csúszóelemre kifejtett erő révén az első 38 csúszóelemet úgy mozgatja, hogy az kapcsolatba lép a 92 kapcsolókarral, amely ezáltal működésbe hozza a 10 működtetőszerkezetet. Az első 34 összekötő elemben a harmadik és negyedik 88, 90 lábak hosszaránya megnöveli a 84 bimetallszalag által kifejtett erő következtében létrejövő első 30 kapcsolórúd mozgásához képest az első 38 csúszóelem egyenes vonalú mozgását. így az első 38 csúszóelem egyenes vonalú elmozdulása általában nagyobb lesz, mint az első 30 kapcsolórúd elmozdulása.

Rövidzárlat esetén a 46 állóérintkezőben kialakuló mágneses mező nagysága általában arányos a 23B érintkezőszemen átfolyó áram erősségével.

Amikor a 48 rúd 50 vaslemezét vonzó mágneses erő nagyobb egy előre meghatározott értéknél, a 48 kar első 68 végrészét magához vonzza a 46 állóérintkező, ezáltal a 48 kar második 72 végrésze érintkezésbe lép a 140 csúszkával, amely a második 104 csúszóelemet a 92 kapcsolókar irányába, kioldott helyzetbe mozgatja. Ezt a kioldott helyzetet szaggatott vonalakkal jelöltük. Miután a második 94 kapcsolórúd elfordult egy előre meghatározott pozícióba, a harmadik 138 rugó helyzete megváltozik a harmadik

144 csaphoz képest, és olyan nyomatékot hoz létre, amely a második 94 kapcsolórudat elforgatja az óra járásával megegyező irányba, fgy miután a harmadik 138 rugó elért egy előre meghatározott pozíciót, közvetíti a 48 kar elmozdulását, és a második 104 csúszóelemet úgy mozgatja, hogy az kapcsolatba lép a 92 kapcsolókarral, amely ezáltal működésbe hozza a 10 működtetőszerkezetet. A második 100 összekötő elemben a hetedik és nyolcadik 128, 130 lábak hosszaránya megnöveli az első 38 csúszóelemnek a 48 kar által kifejtett erő következtében az első 30 kapcsolórúd mozgásához viszonyított egyenes vonalú elmozdulását. így az első 38 csúszóelem egyenes vonalú elmozdulása általában nagyobb lesz, mint a második 94 kapcsolórúd elmozdulása.

A találmánynak ennél a kiviteli alakjánál a 11 foglalat olyan 124 ablakot tartalmaz, amely a 11 foglalatban úgy van elhelyezve, hogy a felhasználó számára elősegíti egy állapotjelző végrészén elhelyezett azonosító jelzés megfigyelését, ezáltal lehetővé teszi a kioldás típusának gyors meghatározását. A túláram által okozott kioldás azonosítására 120 túláramjelzőt használunk. A 120 túláramjelző első 132 jelzőrudat tartalmaz, és a hőérzékeny bimetallszalagban kialakuló erőt érzékeli. A rövidzárlat miatt bekövetkezett kioldás azonosítására 122 rövidzárlatjelzőt használunk. A 122 rövidzárlatjelző második 134 jelzőrudat tartalmaz, és a kapcsolórudas rendszer tökéletesített jelzőelemére ható mágneses erőt érzékeli. A 120 túláramjelző és az első 132 jelzőrúd a 124 ablakon keresztül megfigyelhető, és olyan kapcsolási állapotot jelez, amely akkor következik be, amikor túlmelegedés következtében az áramkör megszakad. A 120 túláramjelző az első 38 csúszóelem első 70 végrésze és második 67 végrésze között, azoktól meghatározott távolságra helyezkedik el. A 122 rövidzárlatjelző és annak második 134 jelzőrúdja szintén a 124 ablakon keresztül szemlélhető, és olyan kapcsolási állapotot jeleznek, amely akkor következik be, amikor rövidzárlat következtében az áramkör megszakad. A 122 rövidzárlatjelző a második 104 csúszóelem harmadik 102 végrésze és negyedik 106 végrésze között, azoktól meghatározott távolságra helyezkedik el.

Túláram esetén az első 38 csúszka úgy mozdul el, hogy a 11 foglalat 124 ablakán keresztül láthatóvá teszi az első 132 jelzőrudat. Rövidzárlat esetén csak a második 104 csúszóelem mozdul el úgy, hogy a 11 foglalat 124 ablakán keresztül láthatóvá tegye a második 134 jelzőrudat.

Amikor aktív bimetallszalagot használunk, könnyen előfordulhat rövidzárlat esetén, hogy az állóérintkező által előállított mágneses erő hatására a 128 csúszkával kapcsolatba lépő 104 karon kívül a 81 bimetallszalag is érintkezésbe lép az első 30 kapcsolórúddal. Ebben az esetben az első 132 jelzőrúd megjelenne, ami a kioldás okának hibás jelzéséhez vezetne. Ennek a problémának a kiküszöbölése céljából a találmány szerinti kapcsolóegységnek ennél a kiviteli alakjánál a második 134 jelzőrudat az első 132 jelzőrúd síkjánál magasabb síkban helyezzük el. így az 5. ábrán látható módon a 120 túláramjelző rövidebb, mint a 122 rövidzárlatjelző.

HU 226 013 Β1

Ezenkívül a második 134 jelzőrúd felső felülete meg van hosszabbítva, és teljesen lefedi az első 132 jelzőrúd tetejét. így rövidzárlat esetén csak a második 134 jelzőrúd látható a 124 ablakon keresztül, így kiküszöböljük a kioldási esemény okának téves kijelzését.

A találmány oltalmi körébe esik és a szakmában jártas szakemberek számára nyilvánvaló, hogy a 120 túláramjelző és a 122 rövidzárlatjelző az első 38 csúszóelemhez is rögzíthető a túláram vagy rövidzárlat miatt bekövetkezett kioldás jelzésére.

Az átbillenőrugót tartalmazó kioldószerkezet előnye, hogy szükségtelenné teszi olyan reteszelőfelületek alkalmazását, amelyek az ismétlődő használat során elhasználódnak. Ráadásul a kioldómechanizmus biztosítja azt a többleterőt és elmozdulást, ami az áramköri megszakító kapcsolásához szükséges.

Mindezeken túl a kéttagú kapcsolókart és helyzetjelző elemeket tartalmazó rendszer különbséget tesz a túlhevülés miatt bekövetkezett kioldás és a rövidzárlat miatt bekövetkezett kioldás között. Ezenkívül a kapcsolásiállapot-jelző rendszer nem vezeti félre a felhasználót rövidzárlat esetén, ugyanis olyankor csak a második 134 jelzőrúd látható a 11 foglalat 124 ablakán keresztül, vagyis az első 132 jelzőrúd nem látható.

Bár a találmányt a jelen leírásban egy célszerű kiviteli alak alapján mutattuk be, a szakmában jártas szakemberek számára nyilvánvaló, hogy a találmány különböző módon módosítható, és annak egyes alkatrészei helyettesíthetők ekvivalens elemekkel anélkül, hogy a találmány oltalmi körét túllépnénk. Ezenkívül a találmány többféle módon módosítható egy konkrét helyzethez vagy anyaghoz történő adaptálás céljából úgy, hogy nem lépjük túl a találmány oltalmi körét. Nyilvánvaló ezért, hogy a találmány nem korlátozódik a leírásban bemutatott konkrét kiviteli alakokra, hanem az összes olyan kiviteli alakot magában foglalja, amely az igénypontok által meghatározott oltalmi körbe esik.

Claims (19)

1. SZABADALMI IGÉNYPONTOK

   1. Kapcsolóegység (22) áramköri megszakítót működtető szerkezethez (10), amely kapcsolóegység (22) első kapcsolórudat (30), első összekötő elemet (34) és első csúszóelemet (38) tartalmaz, azzal jellemezve, hogy az első kapcsolórúdnak (30) egy első közös csapnál (32) kezdődő első és második lába (33, 64) van;

   az első összekötő elemnek (34) egy második közös csapnál (86) kezdődő harmadik és negyedik lába (88, 90) van, amely harmadik láb (88) elforgathatóan kapcsolódik a második lábhoz (64); és az első csúszóelemnek (38) a negyedik lábhoz (90) elforgathatóan kapcsolódó első végrésze (70) és az áramköri megszakítót működtető szerkezettel (10) összeköttetésben álló második végrésze (67) van, ahol az első összekötő elem (34) a második közös csap (86) körül egy első irányba van feszítve, amikor a kapcsolóegység (22) nyugalmi állapotban van, és a második közös csap (86) körül egy második irányba van feszítve, amikor az első kapcsolórúd (30) el van fordítva az első közös csap (32) körül, ezáltal az első csúszóelem (38) az áramköri megszakítót működtető szerkezettel (10) kölcsönhatásba van hozva.
2. 2. Az 1. igénypont szerinti kapcsolóegység (22), azzal jellemezve, hogy egy rögzített és egy mozgatható véggel rendelkező rugót (42) tartalmaz, amelynek mozgatható vége az első összekötő elemet (34) az első irányba feszítő módon a harmadik lábhoz (88) csatlakozik, amikor a kapcsolóegység (22) nyugalmi állapotban van, illetve az első összekötő elemet (34) egy második irányba feszíti, amikor az első kapcsolórúd (30) el van fordítva az első közös csap (32) körül.
3. 3. Az 1. igénypont szerinti kapcsolóegység (22), azzal jellemezve, hogy az első láb (33) egy bimetallal (84) áll kölcsönhatásban.
4. 4. Az 1. igénypont szerinti kapcsolóegység (22), azzal jellemezve, hogy az első láb (33) egy mágnesesen működtetett karral (48) áll kölcsönhatásban.
5. 5. A 3. igénypont szerinti kapcsolóegység (22), azzal jellemezve, hogy a csúszóelem (38) egy mágnesesen működtetett karral (48) áll kölcsönhatásban.
6. 6. Az 1. igénypont szerinti kapcsolóegység (22), azzal jellemezve, hogy a csúszóelemből (38) kiemelkedő és az első csúszóelem (38) pozícióját jelző helyzetjelzőt (120,122) tartalmaz.
7. 7. Áramköri megszakító (9), amely egy pár elektromos érintkezőt (142, 162); az érintkezőpár érintkezőit (142, 162) szétválasztó működtetőszerkezetet (10); és egy kapcsolóegységet (22) tartalmaz, azzal jellemezve, hogy a kapcsolóegységnek (22) egy első közös csapnál (32) kezdődő első és második lábbal (33, 64) rendelkező első kapcsolórúdja (30) van, egy második közös csapnál (86) kezdődő harmadik és negyedik lábbal (88, 90) rendelkező első összekötő eleme (34) van, amely harmadik láb (88) elforgathatóan kapcsolódik a második lábhoz (64), és egy, a negyedik lábhoz (90) elforgathatóan kapcsolódó első véggel (70) és a működtetőszerkezettel (10) kölcsönhatásban álló második véggel (67) rendelkező első csúszóeleme (38) van, ahol az első összekötő elem (34) a második közös csap (86) körül első irányba van feszítve, amikor a kapcsolóegység (22) nyugalmi állapotban van, és a második közös csap (86) körül második irányba van feszítve, amikor az első kapcsolórúd (30) az első közös csap (32) körül el van fordítva, ezáltal az első csúszóelem (38) a működtetőszerkezettel (10) kölcsönhatásba van hozva.
8. 8. A 7. igénypont szerinti áramköri megszakító (9), azzal jellemezve, hogy a kapcsolóegység (22) egy rögzített és egy mozgatható véggel rendelkező rugót (42) tartalmaz, amely mozgatható vég a harmadik lábhoz (88) csatlakozik, és ezáltal az első összekötő elemet (34) egy első irányba feszíti, amikor a kapcsolóegység (22) nyugalmi állapotban van, és az első összekötő elemet (34)

   HU 226 013 Β1 egy második irányba feszíti, amikor az első kapcsolórúd (30) el van fordítva az első közös csap (32) körül.
9. 9. A 8. igénypont szerinti áramköri megszakító (9), azzal jellemezve, hogy túláram hatására az első közös csap (32) körül az első kapcsolórudat (30) elforgató bimetallszalagja (84) van.
10. 10. A 9. igénypont szerinti áramköri megszakító (9), azzal jellemezve, hogy villamos áramot vezető érintkezőszeme (23B) van; az érintkezőszem (23B) körül elhelyezett, U alakú állóérintkezője (46) van; és egy első és egy második végrésszel (68, 72) rendelkező karja (48) van, amely kar (48) rövidzárlat hatására az első csúszóelemhez (38) kapcsolódóan van kiképezve, továbbá ahol az első végrész (68) az U alakú állóérintkező (46) közelében, a második végrész (72) pedig az első csúszóelem (38) közelében van elrendezve.
11. 11. A 7. igénypont szerinti áramköri megszakító (9), azzal jellemezve, hogy a kapcsolóegység (22) az első csúszóelemből (38) kiemelkedő és az első csúszóelem (38) pozícióját jelző helyzetjelzőt (120, 122) tartalmaz.
12. 12. A 9. igénypont szerinti áramköri megszakító (9), azzal jellemezve, hogy a kapcsolóegység (22) tartalmaz továbbá egy harmadik közös csapnál (144) kezdődő ötödik és hatodik lábbal (96, 98) rendelkező második kapcsolórudat (94);

    egy negyedik közös csapnál (148) kezdődő hetedik és nyolcadik lábbal (128, 130) rendelkező második összekötő elemet (100), amely hetedik láb (128) elforgathatóan kapcsolódik a hatodik lábhoz (98);

    egy, a nyolcadik lábhoz (130) elforgathatóan kapcsolódó, egy harmadik végrésszel (102) és egy, a működtetőszerkezettel (10) kölcsönhatásban álló negyedik végrésszel (106) rendelkező második csúszóelemet (104), ahol a második összekötő elem (100) a negyedik közös csap (148) körül az első irányba van feszítve, amikor a kapcsolóegység (22) nyugalmi állapotban van, illetve a negyedik közös csap (148) körül a második irányba van feszítve, amikor a második kapcsolórúd (94) a harmadik közös csap (144) körül el van fordítva, és ezáltal a második csúszóelem (104) a működtetőszerkezettel (10) kölcsönhatásba van hozva;

    egy túláramot jelző, az első csúszóelemből (38) kiemelkedő túláramjelzőt (120); valamint egy rövidzárlatot jelző, a második csúszóelemből (104) kiemelkedő rövidzárlatjelzőt (122).
13. 13. A 12. igénypont szerinti áramköri megszakító (9), azzal jellemezve, hogy a túláramjelző (120) az első csúszóelemből (38) első távolságra emelkedik ki, a rövidzárlatjelző (122) a második csúszóelemből (104) második távolságra emelkedik ki, ahol az első távolság kisebb, mint a második távolság.
14. 14. Kapcsolóegység (22) áramköri megszakító (9) működtetőszerkezetéhez (10), amely kapcsolóegység (22) ablakkal (124) ellátott foglalatot (11); túláram hatására a működtetőszerkezetet (10) aktiváló első csúszóelemet (38); és rövidzárlat hatására a működtetőszerkezetet (10) aktiváló második csúszóelemet (104) tartalmaz, azzal jellemezve, hogy a kapcsolóegység (22) tartalmaz továbbá egy, az első csúszóelemből (38) kiemelkedő, a működtetőszerkezet (10) túláram hatására bekövetkezett aktiválásakor az ablakon (124) keresztül látható túláramjelzőt (120); és egy, a második csúszóelemből (104) kiemelkedő, a működtetőszerkezet (10) rövidzárlat hatására történő aktiválásakor az ablakon (124) keresztül látható rövidzárlatjelzőt (122).
15. 15. A 14. igénypont szerinti kapcsolóegység (22), azzal jellemezve, hogy a túláramjelző (120) az első csúszóelemből (38) első távolságra emelkedik ki, a rövidzárlatjelző (122) a második csúszóelemből (104) második távolságra emelkedik ki, ahol az első távolság kisebb, mint a második távolság.
16. 16. A 14. igénypont szerinti kapcsolóegység (22), azzal jellemezve, hogy a túláramjelző (120) annak egyik végéből kiemelkedő első jelzőrudat (132) tartalmaz, a rövidzárlatjelző (122) annak egyik végéből kiemelkedő második jelzőrudat (134) tartalmaz, amely második jelzőrúd (134) az ablakon (124) keresztül figyelve az első jelzőrúd (132) előtt, azt elfedő módon helyezkedik el, amikor a működtetőszerkezet (10) rövidzárlat miatt aktivált állapotban van.
17. 17. Áramköri megszakító (9), amely tartalmaz ablakkal (124) ellátott foglalatot (11);

    egy pár, a foglalatban (11) elhelyezett elektromos érintkezőt (142, 162);

    a foglalatban (11) elhelyezett működtetőszerkezetet (10), amelynek a belsejében kapcsolókar (92) van, és amely a kapcsolókar (92) elmozdításakor az érintkezőpár érintkezőit (142, 162) szétválasztóan van kiképezve; és a foglalatban (11) elhelyezett kapcsolóegységet (22), azzal jellemezve, hogy a kapcsolóegységnek (22) túláram következtében a kapcsolókart (92) aktiváló első csúszóeleme (38), az első csúszóelemből (38) kiemelkedő, a kapcsolókarnak (92) túláram hatására bekövetkezett aktiválásakor az ablakon (124) keresztül látható túláramjelzője (120), rövidzárlat hatására a kapcsolókart (92) aktiváló második csúszóeleme (104), és a második csúszóelemből (104) kiemelkedő, a kapcsolókar (92) rövidzárlat hatására bekövetkezett aktiválásakor az ablakon (124) keresztül látható rövidzárlatjelzője (122) van.
18. 18. A 17. igénypont szerinti áramköri megszakító (9), azzal jellemezve, hogy a túláramjelző (120) az első csúszóelemből (38) első távolságra emelkedik ki, és a rövidzárlatjelző (122) a második csúszóelemből (104) második távolságra emelkedik ki, ahol az első távolság kisebb, mint a második távolság.
19. 19. A18. igénypont szerinti áramköri megszakító (9), azzal jellemezve, hogy a túláramjelző (120) annak egyik végéből kiemelkedő első jelzőrudat (132) tartalmaz, és a rövidzárlatjelző (122) annak egyik végéből kiemelkedő, a kapcsolókar rövidzárlat hatására bekövetkezett aktiválásakor az ablakon (124) keresztül figyelve az első jelzőrudat (132) eltakaró második jelzőrudat (134) tartalmaz.