RU181396U1

RU181396U1 - MODULAR CIRCUIT BREAKER

Info

Publication number: RU181396U1
Application number: RU2018111998U
Authority: RU
Inventors: Дмитрий Валерьевич Назаров; Евгений Михайлович Ойстачер
Original assignee: Кучеров Дмитрий Андреевич
Priority date: 2018-04-03
Filing date: 2018-04-03
Publication date: 2018-07-12

Abstract

Полезная модель относится к области электротехники и может использоваться для оперативного включения и отключения, а также автоматического выключения при токах перегрузки и короткого замыкания электрических цепей.Техническим результатом полезной модели является повышение срока службы модульного автоматического выключателя за счет увеличения скорости смыкания контактов.Технический результат достигается при использовании модульного автоматического выключателя, содержащего рукоятку управления модульного выключателя, имеющую ось вращения с желобом и выступ с отверстием, возвратную пружину, биметаллическую пластину, планку быстрого включения, имеющую на одном конце зацеп, упирающийся в выступ на корпусе выключателя, а на другом конце - выступ, которым планка быстрого включения упирается в желоб на оси вращения рукоятки управления модульного выключателя, также модульный выключатель содержит тягу, катушку соленоида, запорный механизм, боек соленоида, коромысло, подвижный контакт, связанный с планкой быстрого включения, неподвижный контакт, запорную скобу, дугогасительную камеру.The utility model relates to the field of electrical engineering and can be used to quickly turn on and off, as well as automatically turn off at overload currents and short circuits of electrical circuits. The technical result of the utility model is to increase the service life of a modular circuit breaker by increasing the contact closure speed. the use of a modular circuit breaker containing a control handle of a modular switch having an axis rotation with a chute and a protrusion with a hole, a return spring, a bimetallic plate, a quick-release bar having a hook at one end, abutting against a protrusion on the switch housing, and at the other end, a protrusion that rests the quick-turn bar against the groove on the axis of rotation of the control handle of a modular switch, also a modular switch contains a rod, a solenoid coil, a locking mechanism, a solenoid shaft, a rocker arm, a movable contact connected to the quick-release plate, a fixed contact, a locking bracket, an arc Yelnia chamber.

Description

Полезная модель относится к области электротехники и может использоваться для оперативного включения и отключения, а также автоматического выключения при токах перегрузки и короткого замыкания электрических цепей. The utility model relates to the field of electrical engineering and can be used for quick switching on and off, as well as automatic switching off at overload currents and short circuits of electrical circuits.

Конструкции модульных автоматических выключателей пришли на смену предохранителям с плавкими вставками однократного действия, работа которых была основана на перегорании плавкой вставки после короткого замыкания. После устранения замыкания вставку приходилось менять. А если причина замыкания не была обнаружена, вставка перегорала вновь. Также данные предохранители не предусматривали защиту от перегрузок по току. The designs of modular circuit breakers replaced fuses with single-acting fuses, the operation of which was based on the fuse burnout after a short circuit. After closing the circuit, the insert had to be changed. And if the cause of the circuit was not detected, the insert burned out again. Also, these fuses did not provide protection against overcurrents.

Коммутационный ресурс модульных автоматических выключателей исчисляется сотнями тысяч включений. Однако технической проблемой в данном случае является то, что в обычном автоматическом выключателе силовые контакты выключателя приближаются друг к другу с той скоростью, с которой взводится рычаг автоматического выключателя. Смыкание контактов происходит медленно и наступает момент, в который происходит дуговой пробой, влекущий за собой неизбежное повреждение контактной группы автоматического выключателя, что снижает срок службы выключателя. Например, известна конструкция модульного автоматического выключателя (патент РФ №139886, 27.04.2014 г.), содержащий корпус, электромагнитный расцепитель, тепловой расцепитель, дугогасительную систему и механизм свободного расцепления. Дугогасительная система содержит в полости корпуса камеру выхлопа, состоящую из, по меньшей мере, двух параллельных пламегасителей расположенных под углом к дугогасительной камере. Контактный зажим связан с неподвижным контактом с контактной напайкой. Далее подвижный контакт связан гибким проводником с катушкой электромагнитного расцепителя, второй вывод которой соединен гибким проводником с биметаллической пластиной теплового расцепителя. Биметаллическая пластина связана жестким проводником с клеммой нагрузки. Электромагнитный расцепитель представляет собой соленоид, подвижный сердечник которого может приводить в действие механизм свободного расцепления. Ток короткого замыкания, проходящий через выключатель, течет по обмотке соленоида и вызывает втягивание сердечника при превышении заданного порога, что приводит к размыканию контактов.The switching resource of modular circuit breakers amounts to hundreds of thousands of inclusions. However, the technical problem in this case is that in a conventional circuit breaker, the power contacts of the circuit breaker approach each other at the speed at which the circuit breaker lever is cocked. Closing of contacts occurs slowly and there comes a moment at which an arc breakdown occurs, entailing the inevitable damage to the contact group of the circuit breaker, which reduces the service life of the circuit breaker. For example, the design of a modular circuit breaker is known (RF patent No. 139886, 04/27/2014), comprising a housing, an electromagnetic release, a thermal release, an arcing system and a free trip mechanism. The interrupter system contains an exhaust chamber in the cavity of the housing, consisting of at least two parallel flame arrester located at an angle to the interrupter chamber. The contact clamp is connected to the fixed contact with the contact soldering. Next, the movable contact is connected by a flexible conductor to the coil of the electromagnetic release, the second terminal of which is connected by a flexible conductor to the bimetal plate of the thermal release. The bimetallic plate is connected by a rigid conductor to the load terminal. An electromagnetic release is a solenoid, the movable core of which can actuate the free trip mechanism. The short circuit current passing through the switch flows along the solenoid winding and causes the core to retract when the specified threshold is exceeded, which leads to the opening of the contacts.

У данной конструкции контакты смыкаются плавно, что приводит к их износу в моменты отключения и включения выключателя, что снижает срок службы устройства и приводит к необходимости его замены.In this design, the contacts close smoothly, which leads to their wear at the moments of opening and closing the circuit breaker, which reduces the service life of the device and leads to the need for replacement.

Техническим результатом полезной модели является повышение срока службы модульного автоматического выключателя за счет увеличения скорости смыкания контактов.The technical result of the utility model is to increase the service life of a modular circuit breaker by increasing the speed of contact closure.

Технический результат достигается при использовании модульного автоматического выключателя, содержащего рукоятку управления модульного выключателя, имеющую ось вращения с желобом и выступ с отверстием, возвратную пружину, биметаллическую пластину, планку быстрого включения, имеющую на одном конце зацеп, упирающийся в выступ на корпусе выключателя, а на другом конце выступ, которым планка быстрого включения упирается в желоб на оси вращения рукоятки управления модульного выключателя, также модульный выключатель содержит тягу, катушку соленоида, запорный механизм, боек соленоида, коромысло, подвижный контакт, связанный с планкой быстрого включения, неподвижный контакт, запорную скобу, дугогасительную камеру. The technical result is achieved by using a modular circuit breaker containing a modular circuit breaker control handle having a rotational axis with a groove and a protrusion with an opening, a return spring, a bimetallic plate, a quick start bar having a hook at one end that abuts against a protrusion on the circuit breaker housing, and on the other end has a protrusion, by which the quick-release plate rests against the chute on the axis of rotation of the control handle of the modular switch, also the modular switch contains a rod, a coil solenoid locking mechanism, the firing pin of the solenoid, the yoke, the movable contact associated with the fast switching bar, the fixed contact, locking bracket, the arc chute.

При воздействии на рукоятку управления модульного выключателя подвижный контакт срабатывает практически мгновенно (ударное замыкание). Плавному смыканию препятствуют конструктивные особенности планки быстрого включения, имеющей контакт с рукояткой управления. Происходит накопление энергии с целью ее использования для приведения в действие подвижного контакта с большой скоростью.When a modular switch is exposed to the control handle, the movable contact is triggered almost instantly (shock circuit). Smooth closure is prevented by the design features of the quick release bar, which has contact with the control handle. There is an accumulation of energy in order to use it to actuate the movable contact at high speed.

Планка быстрого включения позволяет предотвратить износ подвижного контакта в момент включения и отключения автоматического выключателя как в режиме номинальных токов, так и в режиме сверхтоков за счет быстрого смыкания подвижного контакта независимо от сокрости взвода рукоятки управления модульного выключателя.The quick-release bar allows you to prevent wear of the movable contact at the moment of switching on and off the circuit breaker both in the rated current mode and in the over-current mode due to the quick closing of the movable contact, regardless of the level of cocking of the control handle of the modular switch.

На фиг1. представлена конструкция модульного выключателя, на фиг. 2 – изображение конца планки быстрого включения с зацепом, на фиг. 3 – изображение конца планки быстрого включения с выступом, упирающимся в желоб на оси рукоятки управления модульного выключателя, на фиг. 4 – изображение контакта выступа планки быстрого включения с отверстием на выступе модульного выключателя.1. the design of the modular switch is shown, in FIG. 2 is a view of the end of the quick release bar with a hook; FIG. 3 is a view of the end of a quick start strip with a protrusion abutting against a chute on the axis of the control handle of a modular switch; FIG. 4 is an image of the contact of the protrusion of the quick switch strip with the hole on the protrusion of the modular switch.

Модульный автоматический выключатель содержит рукоятку управления 1 модульного выключателя, имеющую ось вращения с желобом 2 и выступ с отверстием 3, возвратную пружину 4, биметаллическую пластину 5, планку быстрого включения 6, имеющую на одном конце зацеп 7, упирающийся в выступ 8 на корпусе выключателя, а на другом конце имеющую выступ 9, которым планка быстрого включения 6 упирается в желоб 2 на оси вращения рукоятки управления 1 модульного выключателя, также модульный выключатель содержит тягу 10, катушку соленоида 11, запорный механизм 12, боек соленоида 13, коромысло 14, подвижный контакт 15, связанный с планкой быстрого включения 6, неподвижный контакт 16, запорную скобу 17, дугогасительную камеру 18 (фиг.1).The modular circuit breaker contains a control handle 1 of a modular switch having a rotation axis with a groove 2 and a protrusion with a hole 3, a return spring 4, a bimetallic plate 5, a quick switch plate 6 having a hook 7 at one end, abutting against a protrusion 8 on the circuit breaker case, and at the other end it has a protrusion 9, by which the quick-release plate 6 abuts against the chute 2 on the axis of rotation of the control handle 1 of the modular switch, also the modular switch contains a rod 10, a solenoid coil 11, a locking mechanism 12, the solenoid nut 13, the rocker arm 14, the movable contact 15 connected to the quick-release bar 6, the fixed contact 16, the locking bracket 17, the arcing chamber 18 (Fig. 1).

Работает устройство следующим образом.The device operates as follows.

Рукоятка управления модульного выключателя 1 служит для взвода и индикации состояния выключателя. При протекании тока перегрузки биметаллическая пластина 5, изгибаясь вправо, тянет запорную скобу 17, которая воздействует на коромысло 14, срывающее запорный механизм 12 из фиксированного положения, что освобождает тягу 10, удерживающую рукоятку управления 1 модульного выключателя во включенном состоянии. Освобожденный от действия запорного механизма 12 подвижный контакт 15 под действием возвратной пружины 4 возвращается в разомкнутое положение. При этом модульынй выключатель размыкается.The control handle of the modular switch 1 serves to cock and indicate the status of the switch. When the overload current flows, the bimetallic plate 5, bending to the right, pulls the locking bracket 17, which acts on the beam 14, tearing the locking mechanism 12 from a fixed position, which releases the rod 10, which holds the control handle 1 of the modular switch in the on state. Freed from the action of the locking mechanism 12, the movable contact 15 under the action of the return spring 4 returns to the open position. In this case, the module switch opens.

При режиме сверхтоков (короткое замекание) боек соленоида 13 бьет по коромыслу 14, срывающему запорный механизм 12 из фиксированного положения, что освобождает тягу 10, удерживающую рукоятку управления 1 модульного выключателя во включенном состоянии. Освобожденный от действия запорного механизма 12, подвижный контакт 15 под действием возвратной пружины 4 возвращается в разомкнутое положение. При этом модульный выключатель размыкается.In overcurrent mode (short-circuiting), the firing pin of the solenoid 13 hits the beam 14, tearing the locking mechanism 12 from a fixed position, which releases the rod 10 that keeps the control handle 1 of the modular switch in the on state. Freed from the action of the locking mechanism 12, the movable contact 15 under the action of the return spring 4 returns to the open position. In this case, the modular switch opens.

Планка быстрого включения 6 имеет крюкообразный зацеп 7, который удерживает ее на месте, упираясь в выступ 8 на корпусе выключателя, одновременно являясь амортизатором для плавного движения планки быстрого включения 6. (фиг. 2).The quick switch plate 6 has a hook-shaped hook 7, which holds it in place, abutting against the protrusion 8 on the switch housing, while being a shock absorber for the smooth movement of the quick switch plate 6. (Fig. 2).

Выступ 9 планки быстрого включения 6 двигается в пределах отверстия выступа 3 на рукоятке управления 1 модуля выключателя. При начале вращательного движения рукоятки управления 1 по часовой стрелке планка быстрого включения 6 упирается своим выступом 9 в желоб 2 на оси вращения рукоятки управления 1 модульного выключателя (фиг. 3), при этом ее нижний конец стопорится зацепом 7 в выступ 8 на корпусе модульного выключателя и не дает подвижному контакту 15 двигаться свободно (фиг.2). Таким образом образуется пауза в движении подвижного контакта 15 в пределах перемещения выступа 9 планки быстрого включения 6 в отверстии выступа 3 на рукоятке управления 1. При дальнейшем движении рукоятки управления 1 модуля выключателя выступ 9 планки быстрого включения 6 упирается в правую часть указанного отверстия выступа 3 на рукоятке управления 1 и выскакивает из зацепления с желобом 2 на оси вращения рукоятки управления 1 (фиг.4). Происходит его освобождение и поступательное движение планки быстрого включения 6 вверх в сторону оси вращения рукоятки управления 1. При этом для свободного перемещения освобождается подвижный контакт 15, который мгновенно достигает позиции неподвижного контакта 16 и включает модульный выключатель. Дальнейшее движение рукоятки управления 1 модульного выключателя по часовой стрелке приводит к фиксации во включенном состоянии. Дугогасительная камера 18 используется обычным образом для предотвращения горения и быстрого гашения электрической дуги. The protrusion 9 of the quick switch 6 moves within the opening of the protrusion 3 on the control handle 1 of the switch module. At the beginning of the rotational movement of the control handle 1 clockwise, the quick-release plate 6 rests with its protrusion 9 in the groove 2 on the axis of rotation of the control handle 1 of the modular switch (Fig. 3), while its lower end is locked by a hook 7 in the protrusion 8 on the housing of the modular switch and does not allow the movable contact 15 to move freely (figure 2). Thus, a pause is formed in the movement of the movable contact 15 within the movement of the protrusion 9 of the quick release plate 6 in the hole of the protrusion 3 on the control handle 1. With a further movement of the control handle 1 of the switch module, the protrusion 9 of the quick release plate 6 rests on the right side of the specified opening of the protrusion 3 on the control handle 1 and pops out of engagement with the groove 2 on the axis of rotation of the control handle 1 (figure 4). It is released and the translational movement of the quick release plate 6 upwards towards the axis of rotation of the control handle 1. In this case, the movable contact 15 is released for free movement, which instantly reaches the position of the fixed contact 16 and turns on the modular switch. Further movement of the control handle 1 of the modular switch clockwise leads to locking in the on state. The arcing chamber 18 is used in the usual way to prevent burning and the rapid extinction of the electric arc.

Таким образом, устройство обладает повышенной скоростью смыкания контактов, что снижает их износ и повышает срок службы модульного выключателя. Thus, the device has an increased contact closure speed, which reduces their wear and increases the service life of the modular switch.

Claims

A modular circuit breaker, characterized in that it comprises a modular circuit breaker control handle having a rotational axis with a groove and a protrusion with a hole, a return spring, a bimetallic plate, a quick-release bar having a hook at one end, abutting against a protrusion on the circuit breaker case, and at the other the end is a protrusion by which the quick start plate rests in the groove on the axis of rotation of the control handle of the modular switch, also the modular switch contains a rod, a solenoid coil, a locking mechanism, solenoid striker, rocker arm, movable contact associated with the quick start bar, fixed contact, locking bracket, arcing chamber.