RU2649661C1 - Safety device - Google Patents
Safety device Download PDFInfo
- Publication number
- RU2649661C1 RU2649661C1 RU2017123107A RU2017123107A RU2649661C1 RU 2649661 C1 RU2649661 C1 RU 2649661C1 RU 2017123107 A RU2017123107 A RU 2017123107A RU 2017123107 A RU2017123107 A RU 2017123107A RU 2649661 C1 RU2649661 C1 RU 2649661C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- spring
- safety device
- fixed
- housing
- coaxially
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
- H02H9/00—Emergency protective circuit arrangements for limiting excess current or voltage without disconnection
- H02H9/04—Emergency protective circuit arrangements for limiting excess current or voltage without disconnection responsive to excess voltage
Abstract
Description
Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в электроустановках с классом напряжения до 20 кВ для защиты однофазного силового или измерительного трансформатора от короткого замыкания в цепи вторичной обмотки трансформатора, а также от перегрузок в первичной обмотки трансформатора при номинальном токе срабатывания защиты от 0,3 А.The invention relates to the field of electrical engineering and can be used in electrical installations with a voltage class of up to 20 kV to protect a single-phase power or measuring transformer from short circuit in the secondary circuit of the transformer, as well as from overloads in the primary winding of the transformer with a rated protection operation current of 0.3 BUT.
Наиболее распространенным устройством, используемым для защиты электрической цепи от перенапряжения, является плавкий предохранитель. В соответствие с ГОСТ 2213079, предохранитель - это коммутационный электрический аппарат, предназначенный для отключения защищаемой цепи посредством разрушения специально предусмотренных для этого токоведущих частей под действием тока, превышающего определенное значение, с последующим гашением возникающей при этом электрической дуги (при больших номинальных токах срабатывания - прим. авт.).The most common device used to protect the circuit from overvoltage is a fuse. In accordance with GOST 2213079, a fuse is a switching electric device designed to disconnect the circuit to be protected by destroying the specially designed current-carrying parts under a current exceeding a certain value, followed by the extinction of the arcing arising from this (at high rated operation currents - approx. Auth.).
Классическое конструктивное исполнение имеет высоковольтный предохранитель, содержащий патрон в виде изоляционной трубки с контактными колпачками, внутри которого помещены одна или несколько плавких вставок, которые закреплены с возможностью замены. Внутри патрона помещен указатель срабатывания, который выталкивается наружу при срабатывании предохранителя (патент РФ, №152790, H01H 85/055, H01C 7/12,20.06.2015).The classic design has a high-voltage fuse containing a cartridge in the form of an insulating tube with contact caps, inside of which one or more fusible inserts are placed, which are fixed with the possibility of replacement. A trip indicator is placed inside the cartridge, which is pushed out when the fuse is activated (RF patent, No. 152790, H01H 85/055, H01C 7 / 12,20.06.2015).
В случае превышения тока с частотой сети, которое ведет к срабатыванию предохранителя, разрыв легкоплавкого проводника представляет собой единственный участок разрыва, что приводит к четкому срабатыванию предохранителя. При этом предохранитель утрачивает работоспособность. Однако в режиме импульсных перенапряжений легкоплавкий проводник предохранителя может иметь самые различные повреждения, которые могут привести к различным эффектам, начиная от отделения нескольких параллельных узких участков до общего разрушения легкоплавкого проводника, и при этом не возникнет высокоомного размыкания. Импульсные токи часто приводят к существенной механической нагрузке легкоплавкого проводника и к весьма различному токораспределению в участках легкоплавкого проводника. Таким образом, в предохранителях с плавкой вставкой из-за наличия реакции на импульсные перенапряжения возможно частичное разрушение легкоплавкого проводника, при котором расплавленные остатки легкоплавкого проводника и окружающий его заполнитель приводят к сохранению проводящего соединения с сопротивлением в несколько кОм. Это, в случае нового перенапряжения, может привести к существенным повреждениям. Кроме того, по причине неисправной защиты от перенапряжения опасности подвергается потребитель (РФ, патент №240127, Н02Н 9/04, H01H 85/30, 20.07.2010).In the case of excess current with a mains frequency that leads to a fuse, a fusible conductor break is the only part of the gap, which leads to a clear fuse. In this case, the fuse loses its functionality. However, in the pulsed overvoltage mode, the fusible fuse conductor can have a variety of damages that can lead to various effects, from the separation of several parallel narrow sections to the general destruction of the fusible conductor, and there will be no high-resistance opening. Pulse currents often lead to a significant mechanical load of the fusible conductor and to a very different current distribution in the areas of the fusible conductor. Thus, in fuses with a fusible insert, due to the presence of a reaction to surge surges, partial destruction of the fusible conductor is possible, in which the molten remnants of the fusible conductor and the surrounding filler lead to the preservation of the conductive connection with a resistance of several kOhm. This, in the event of a new overvoltage, can cause substantial damage. In addition, due to faulty overvoltage protection, the consumer is exposed to danger (RF Patent No. 240127,
Таким образом, существует проблема создания компактного предохранительного устройства, которое исключает возможность его срабатывания по случайной кратковременной пиковой токовой перегрузке или по перегрузке по току, вызванной импульсным перенапряжением.Thus, there is the problem of creating a compact safety device, which eliminates the possibility of its operation due to random short-term peak current overload or current overload caused by surge voltage.
Известны предохранительные устройства, основанные на использовании электромагнитного расцепителя.Known safety devices based on the use of an electromagnetic release.
В соответствии с ГОСТ Ρ 50343-99, расцепитель - это устройство, механически связанное с электрическим выключателем (или встроенное в него), которое освобождает удерживающее устройство в механизме автоматического выключателя и вызывает автоматическое срабатывание выключателя при заданных значениях тока срабатывания.In accordance with GOST Ρ 50343-99, a trip unit is a device mechanically coupled to an electric circuit breaker (or integrated in it) that releases the holding device in the circuit breaker mechanism and causes the circuit breaker to trip automatically at set trip current values.
Такие предохранительные устройства содержат электромагнитный расцепитель и механизм свободного расцепления. Расцепитель, контролирует заданное значение тока защищаемой цепи и воздействует на механизм свободного расцепления, размыкающее питающую электрическую сеть, при возникновении в защищаемой цепи короткого замыкания или перенапряжения. После срабатывания предохранительное устройство с магнитным расцепителем устанавливают в исходное состояние. При этом устройство после срабатывания сохраняет свою работоспособность (http://allrefrs.ru/4-17276.html; https://electric-220.ru/news/tok_rascepitelj a_avtomaticheskogo_vykljuchatelja/2014-04-22-587).Such safety devices include an electromagnetic release and a free trip mechanism. The trip unit controls the set current value of the protected circuit and acts on the free trip mechanism, which opens the power supply network, if a short circuit or overvoltage occurs in the protected circuit. After operation, a safety device with a magnetic trip unit is reset. At the same time, the device after operation maintains its operability (http://allrefrs.ru/4-17276.html; https://electric-220.ru/news/tok_rascepitelj a_avtomaticheskogo_vykljuchatelja / 2014-04-22-587).
Известно предохранительное устройство (см. там же), содержащее плоский корпус, в котором размещены электромагнитный расцепитель тока прямого действия и механизм свободного расцепления. Электромагнитный расцепитель представляет собой соленоид с подпружиненным сердечником, который связан с подвижным силовым контактом. Электрически катушка соленоида подключается последовательно в силовую цепь посредством выводов, выходящих наружу из корпуса.A safety device is known (see ibid.) Comprising a flat housing in which a direct-acting electromagnetic current release and a free trip mechanism are located. The electromagnetic release is a solenoid with a spring-loaded core, which is connected with a movable power contact. Electrically, the coil of the solenoid is connected in series to the power circuit by means of leads coming out of the housing.
Механизм свободного расцепления выполнен в виде системы шарнирно-связанных рычагов, соединяющих кнопки включения и отключения выключателя с подвижным контактным узлом.The mechanism of free uncoupling is made in the form of a system of articulated-connected levers connecting the on and off buttons of the circuit breaker with a movable contact node.
В штатном режиме работы через катушку соленоида протекает ток, при котором величина магнитного потока мала для инициации перемещения подвижного сердечника. Силовые контакты замкнуты, что обеспечивает нормальное функционирование защищаемой установки. При коротком замыкании резкое увеличение тока в соленоиде приводит к пропорциональному увеличению магнитного потока, способного преодолеть действие пружины и переместить сердечник и связанный с ним подвижный контакт, воздействующий на механизм свободного расцепления, что приводит к обесточиванию защищаемой линии.In normal operation, a current flows through the solenoid coil at which the magnetic flux is small to initiate the movement of the movable core. Power contacts are closed, which ensures the normal functioning of the protected installation. In the event of a short circuit, a sharp increase in the current in the solenoid leads to a proportional increase in the magnetic flux, which can overcome the action of the spring and move the core and the associated movable contact acting on the free trip mechanism, which leads to a blackout of the protected line.
Наиболее близким к предлагаемому является предохранительное устройство, содержащее, размещенные в плоском корпусе электромагнитный расцепитель тока прямого действия и механизм свободного расцепления. Электромагнитный расцепитель содержит магнитопровод с намагничивающей обмоткой, расположенной на каркасе, якорь, взаимодействующий с перемещающимся толкателем, который подпружинен относительно магнитопровода и воздействует на рейку механизма свободного расцепления. Расцепитель содержит выводной зажим и клемму, с помощью которых он электрически соединен с проводом трехфазной электрической цепи. Магнитопровод катушки индуктивности выполнен из верхней и нижней частей.Closest to the proposed is a safety device containing, placed in a flat case, an electromagnetic direct current release device and a free trip mechanism. An electromagnetic release contains a magnetic circuit with a magnetizing winding located on the frame, an armature interacting with a moving pusher, which is spring-loaded relative to the magnetic circuit and acts on the rail of the free trip mechanism. The release includes an output terminal and a terminal with which it is electrically connected to a three-phase circuit wire. The magnetic circuit of the inductor is made of upper and lower parts.
Механизм свободного расцепления выполнен в виде системы шарнирно связанных рычагов, соединяющих кнопки включения и отключения выключателя. Срабатывание фиксируют по выдвинутой кнопке включения, что соответствует обесточенному состоянию расцепителя (РФ, патент №78985, H01H 73/36, 10.12.2008, фиг. 2).The free trip mechanism is made in the form of a system of pivotally connected levers connecting the on and off buttons of the circuit breaker. The operation is fixed by the extended power button, which corresponds to the de-energized state of the release (RF patent No. 78985, H01H 73/36, 12/10/2008, Fig. 2).
Достоинством вышеописанных предохранительных устройств является сохранение работоспособности после срабатывания. Однако, в известных предохранительных устройствах используют электромагнитный расцепитель тока прямого действия, в результате чего в известных предохранительных устройствах отсутствует избирательность при реакции на изменение значения контролируемого тока. Это объясняется следующим. В соответствии с ГОСТ Ρ 50345-99 электромагнитный расцепитель тока прямого действия - это расцепитель, срабатывающий при превышении в нем током заданного значения, причем, срабатывающий от тока, протекающего непосредственно в контролируемой цепи. Учитывая то, что электромагнитные расцепители обладают очень высоким быстродействием (до сотых долей секунды), предохранительное устройство с электромагнитным расцепителем тока прямого действия реагирует на импульсные перенапряжения и даже на случайное кратковременное увеличение тока в контролируемой цепи. Это приводит к необоснованному отключению потребителя.The advantage of the above-described safety devices is the preservation of operability after operation. However, in the known safety devices, an electromagnetic direct current release is used, as a result of which in the known safety devices there is no selectivity in response to a change in the value of the monitored current. This is explained by the following. In accordance with GOST Ρ 50345-99, a direct-current electromagnetic trip unit is a trip unit that trips when the current exceeds the set value, moreover, trips from a current flowing directly in the controlled circuit. Considering the fact that electromagnetic releases have a very high speed (up to hundredths of a second), a safety device with a direct current electromagnetic trip device responds to surge surges and even to an accidental short-term increase in current in a controlled circuit. This leads to an unreasonable disconnection of the consumer.
Использование в известных предохранительных устройствах в качестве указателя срабатывания кнопки для включения в выдвинутом состоянии не является достоверно информативным, что не исключает возможности повторного включения предохранительного устройства и создания аварийной ситуации. В результате снижается безопасность выявленных известных предохранительных устройств для потребителя.The use in known safety devices as a trigger indicator of a button for starting in the extended state is not reliably informative, which does not preclude the possibility of re-activating the safety device and creating an emergency. As a result, the safety of the identified known safety devices for the consumer is reduced.
В известных предохранительных устройствах механизм свободного расцепления представляет собой систему шарнирно связанных рычагов, что его усложняет. Кроме того, для приведения в действие системы шарнирно связанных рычагов, возвратно-поступательное перемещение подвижного сердечника катушки индуктивности преобразуют во вращательное движение рычагов. Это требует высокой индукционной способности катушки индуктивности расцепителя для формирования соответствующего усилия подвижного сердечника, что усложняет конструкцию неподвижного сердечника катушки, а, следовательно, усложняет все предохранительное устройство в целом.In known safety devices, the free trip mechanism is a system of pivotally connected levers, which complicates it. In addition, to actuate a system of articulated levers, the reciprocating movement of the movable core of the inductor is converted into rotational movement of the levers. This requires a high induction ability of the inductance coil of the release to form the corresponding efforts of the movable core, which complicates the design of the fixed core of the coil, and, therefore, complicates the entire safety device as a whole.
В известных предохранительных устройствах для подключения используют выводы с клеммами под винт, что снижает удобство эксплуатации и снижает безопасность предохранительного устройства.In known safety devices, terminals with screw terminals are used for connection, which reduces the usability and reduces the safety of the safety device.
Кроме того, конструкция корпуса выявленных известных предохранительных устройств не стандартизована, что, например, не позволяет использовать их в качестве предохранителя - вставки (ГОСТ 2213-79), корпус которого (патрон) представляет собой закрытый изоляционный корпус с проводящими контактными наконечниками. Это лишает выявленные известные предохранительные устройства, использующие электромагнитный расцепитель, универсальности и сужает область их использования.In addition, the housing design of the known known safety devices is not standardized, which, for example, does not allow their use as a fuse - insert (GOST 2213-79), the housing of which (cartridge) is a closed insulating housing with conductive contact tips. This deprives the identified known safety devices using an electromagnetic release, versatility and reduces the scope of their use.
Таким образом, из вышеизложенного следует, что существует проблема создании усовершенствованного токового предохранительного устройства, которое исключает возможность срабатывания по случайной кратковременной пиковой токовой перегрузке или по перегрузке по току, вызванной импульсным перенапряжением.Thus, from the foregoing, it follows that there is a problem of creating an improved current safety device, which eliminates the possibility of tripping due to random short-term peak current overload or over current overload caused by surge voltage.
Существующую проблему решает заявленное предохранительное устройство.The existing problem is solved by the claimed safety device.
При осуществлении заявленного предохранительного устройства достигается технический результат:When implementing the claimed safety device, the technical result is achieved:
- упрощение конструктивного исполнения предохранительного устройства, за счет упрощения конструктивного исполнения расцепителя и механизма свободного расцепления;- simplification of the design of the safety device, due to the simplification of the design of the release and the mechanism of free trip;
- возможность избирательной реакции на изменения тока в защищаемой цепи, а именно: отсутствие реакции на изменения тока, вызванные импульсными перенапряжениями, в том числе и случайными пиковыми перенапряжениями;- the possibility of a selective reaction to changes in current in the protected circuit, namely: the absence of a reaction to changes in current caused by surge overvoltages, including random peak overvoltages;
- исключение необоснованного отключения потребителя;- exclusion of unreasonable disconnection of the consumer;
- возможность получения достоверной информации о срабатывании устройства;- the ability to obtain reliable information about the operation of the device;
- повышение удобства эксплуатации и безопасности предохранительного устройства;- improving the usability and safety of the safety device;
- расширение области использования путем создания универсального предохранительного устройства за счет возможности стандартизации предохранительного устройства.- expanding the scope of use by creating a universal safety device due to the possibility of standardizing the safety device.
Сущность заявленного изобретения заключается в том, что в предохранительном устройстве, включающем корпус с размещенными в нем электромагнитным расцепителем и механизмом свободного расцепления, при этом электромагнитный расцепитель включает магнитопровод с намагничивающей обмоткой, якорь, который подпружинен относительно магнитопровода, новым является то, что корпус устройства выполнен из изоляционного материала в виде трубы, торцы которой закрыты жестко закрепленными на них, выполненными из токопроводящего материала, контактными колпачками с цилиндрическим контактным выступом соосно осевой линии корпуса, в колпачках выполнены осевые сквозные отверстия соосно с осью корпуса, внутри корпуса в противоположных концах размещены электромагнитный расцепитель и механизм свободного расцепления, при этом магнитопровод выполнен в виде кольца, с усилием вставлен в корпус устройства и плотно, по периметру охватывает катушку индуктивности с неподвижным сердечником, в котором выполнено сквозное осевое отверстие, соосное с осью корпуса, кроме того, в устройство введен узел управления расцепителем, состоящий из параллельно соединенных самовосстанавливающегося предохранителя и варистора, к которым первым и вторым выводами параллельно подключена катушка индуктивности, при этом первый вывод электрически соединен с магнитопроводом, а второй электрически соединен с контактным колпачком, закрепленным на том же конце корпуса, при этом подпружиненный якорь размещен на торце катушки, обращенном внутрь корпуса, с возможностью возвратно-поступательного перемещения в направлении, перпендикулярном осевой линии сердечника катушки, в якоре выполнено сквозное отверстие, ось которого параллельна оси корпуса, при этом якорь под действием разжатой пружины занимает исходное положение, при котором осевая линия выполненного в нем отверстия находится на расстоянии от проходящей через отверстие осевой линии корпуса и сдвинута в сторону от пружины якоря, кроме того, в устройство введен указатель срабатывания, который размещен в противоположном конце корпуса, первый конец которого размещен соосно в контактном выступе соответствующего контактного колпачка с возможностью выхода наружу, а второй конец указателя размещен соосно внутри корпуса устройства, при этом указатель имеет возможность осевого возвратно-поступательного перемещения на фиксированную величину, кроме того, механизм свободного расцепления содержит направляющий элемент, имеющий в поперечном сечении окружность, который вставлен в корпус устройства соосно, с усилием, с возможностью возвратно-поступательного перемещения, при этом из направляющего элемента со стороны, обращенной к расщепителю, выступает втулка, закрепленная в нем неподвижно и соосно, выполненная из токопроводящего материала, выступающий конец которой выполнен с возможностью зацепа в сквозном отверстии якоря, которое выполнено с возможностью фиксации зацепа, при этом с противоположной стороны направляющего элемента размещена токопроводящая отключающая пружина, внутри которой соосно свободно размещена амортизационная пружина, причем первый конец отключающей пружины электрически соединен с соответствующим контактным колпачком, а первый конец амортизационной пружины закреплен на втором конце указателя срабатывания, при этом второй конец отключающей пружины закреплен на втулке, кроме того, через отверстия во втулке, в якоре, в сердечнике катушки и через отверстие во втором контактном колпачке, протянута мононить, один конец которой зафиксирован снаружи на втором контактном колпачке, а второй конец жестко соединен со вторым концом амортизационной пружины, при этом нить зафиксирована в натянутом состоянии при сжатых пружинах. Кроме того: наружный конец втулки выполнен в форме грибка; мононить представляет собой леску; внутри сквозного отверстия в якоре со стороны пружины параллельно стенкам отверстия выполнена с ступенчатая выемка, при этом основание ступеньки обращено внутрь корпуса; второй конец указателя срабатывания подпружинен со стороны токопроводящей контактной шайбы, которая является для второго конца указателя направляющей и прижата к торцу корпуса соответствующим контактным колпачком на расстоянии от его внутренней поверхности, обеспечивающем возможность осевого возвратно-поступательного перемещения указателя на фиксированную величину; направляющий элемент в механизме свободного расцепления выполнен в виде стакана, который вставлен в корпус устройства с возможностью возвратно-поступательного перемещения и обращен дном в сторону расцепителя, при этом втулка закреплена в дне стакана, а внутри стакана размещена токопроводящая отключающая пружина, внутри которой соосно свободно размещена амортизационная пружина, при этом второй конец отключающей пружины закреплен с внутренней стороны стакана на втулке, а второй конец амортизационной пружины жестко соединен со вторым концом мононити, протянутой через втулку; указатель срабатывания выполнен из токопроводящего материала, а первый конец отключающей пружины закреплен на втором конце указателя срабатывания; узел управления расцепителем соединен с выводами катушки индуктивности посредством двусторонней монтажной платы, выполненной в форме шайбы, закрепленной в корпусе устройства с возможностью обеспечения электрического контакта соответствующих выводов катушки индуктивности с магнитопроводом и контактным колпачком; двусторонняя плата нижним окаймляющим по периметру проводящим слоем прижата к магнитопроводу катушки индуктивности контактным колпачком, закрепленным со стороны расцепителя, а верхним окаймляющим по периметру проводящим слоем прижата к внутренней поверхности колпачка, при этом выводы катушки индуктивности распаяны на нижнюю и верхнюю проводящую поверхность монтажной платы соответственно.The essence of the claimed invention lies in the fact that in a safety device comprising a housing with an electromagnetic release and a free trip mechanism located in it, the electromagnetic release includes a magnetic circuit with a magnetizing winding, an anchor that is spring-loaded relative to the magnetic circuit, new is that the housing of the device is made of insulating material in the form of a pipe, the ends of which are closed rigidly fixed to them, made of conductive material, contact caps with a cylindrical contact protrusion coaxially to the axial line of the housing, in the caps axial through holes are made coaxially with the axis of the housing, an electromagnetic release and a free trip mechanism are placed at opposite ends of the housing, while the magnetic circuit is made in the form of a ring, is firmly inserted into the housing of the device and tightly , around the perimeter covers an inductor with a fixed core, in which a through axial hole is made, coaxial with the axis of the housing, in addition, a node is introduced into the device trip control, consisting of a self-resetting fuse and a varistor connected in parallel to which an inductor is connected in parallel with the first and second terminals, the first terminal being electrically connected to the magnetic circuit and the second electrically connected to a contact cap fixed to the same end of the housing, while spring-loaded the anchor is placed on the end of the coil facing the inside of the housing, with the possibility of reciprocating movement in a direction perpendicular to the axial line with the core of the coil, in the anchor a through hole is made, the axis of which is parallel to the axis of the housing, while the anchor, under the action of an open spring, occupies the initial position, in which the axial line of the hole made in it is located at a distance from the axial line of the housing passing through the hole and is shifted away from the spring anchors, in addition, a trip indicator is inserted into the device, which is placed at the opposite end of the housing, the first end of which is placed coaxially in the contact protrusion of the corresponding contact cap with the ability to exit, and the second end of the pointer is placed coaxially inside the device body, while the pointer has the possibility of axial reciprocating movement by a fixed amount, in addition, the free trip mechanism includes a guide element having a cross section in cross section that is inserted into the device body coaxially, with effort, with the possibility of reciprocating movement, while from the guide element from the side facing the splitter, a sleeve protrudes, fixed it is stationary and coaxial, made of a conductive material, the protruding end of which is designed to engage in the through hole of the armature, which is capable of fixing the hook, while on the opposite side of the guide element there is a conductive disconnecting spring, inside of which a damping spring is coaxially freely placed, moreover, the first end of the breaking spring is electrically connected to the corresponding contact cap, and the first end of the shock spring is fixed to the second the end of the trip indicator, while the second end of the trip spring is fixed to the sleeve, in addition, through the holes in the sleeve, in the armature, in the core of the coil and through the hole in the second contact cap, monofilament is stretched, one end of which is fixed externally on the second contact cap, and the second end is rigidly connected to the second end of the damping spring, while the thread is locked in tension when the springs are compressed. In addition: the outer end of the sleeve is made in the form of a fungus; monofilament is a fishing line; inside the through hole in the anchor from the side of the spring, a step recess is made parallel to the walls of the hole, with the base of the step facing the inside of the housing; the second end of the operation indicator is spring-loaded from the side of the conductive contact washer, which is the guide for the second end of the indicator and pressed to the end of the housing by the corresponding contact cap at a distance from its inner surface, which allows axial reciprocating movement of the pointer by a fixed amount; the guiding element in the mechanism of free disengagement is made in the form of a cup, which is inserted into the device body with the possibility of reciprocating movement and facing the bottom towards the release, while the sleeve is fixed in the bottom of the cup, and a conductive disconnecting spring is placed inside the cup, inside of which it is coaxially freely placed a depreciation spring, while the second end of the disconnecting spring is fixed on the inside of the cup to the sleeve, and the second end of the depreciation spring is rigidly connected to the second ontsom monofilaments stretched through the sleeve; the trip indicator is made of conductive material, and the first end of the trip spring is fixed to the second end of the trip indicator; the trip control unit is connected to the terminals of the inductor by means of a double-sided mounting plate made in the form of a washer, mounted in the device body with the possibility of ensuring electrical contact of the corresponding terminals of the inductor with the magnetic circuit and contact cap; a double-sided board with the lower perimeter-boring conductive layer pressed against the magnetic circuit of the inductor by a contact cap fixed on the side of the release, and the top-borne conductive layer perimeter around the cap pressed to the inner surface of the cap, while the leads of the inductor are soldered to the lower and upper conductive surface of the circuit board, respectively.
Заявленный технический результат достигается следующим образом.The claimed technical result is achieved as follows.
Существенные признаки формулы изобретения: «Предохранительное устройство, включающее корпус с размещенными в нем электромагнитным расцепителем и механизмом свободного расцепления, при этом электромагнитный расцепитель включает магнитопровод с намагничивающей обмоткой, якорь, который подпружинен относительно магнитопровода,…» - являются неотъемлемой частью заявленного способа и обеспечивают его осуществление, а, следовательно, обеспечивают достижение заявленного технического результата.The essential features of the claims: "The safety device, comprising a housing with an electromagnetic release and a free trip mechanism, the electromagnetic release includes a magnetic circuit with a magnetizing winding, an armature that is spring-loaded relative to the magnetic circuit ..." - are an integral part of the claimed method and provide it implementation, and, therefore, ensure the achievement of the claimed technical result.
В заявленном предохранительном устройстве корпус устройства выполнен из изоляционного материала в виде трубы, торцы которой закрыты жестко закрепленными на них, выполненными из токопроводящего материала, контактными колпачками с цилиндрическим контактным выступом соосно осевой линии корпуса, что упрощает установку и замену предохранительного устройства при использовании.In the claimed safety device, the housing of the device is made of insulating material in the form of a pipe, the ends of which are closed rigidly fixed on them, made of conductive material, contact caps with a cylindrical contact protrusion coaxially with the axial line of the housing, which simplifies the installation and replacement of the safety device when used.
В соответствии с ГОСТ 2213-79. «Предохранители переменного тока на напряжение 3 кВ и выше», корпус предохранителя (патрон) представляет собой закрытый изоляционный корпус с проводящими контактными наконечниками. В результате в предлагаемом конструктивном исполнении корпус заявленного предохранительного устройства может быть стандартизован как по внешнему виду исполнения, так и по габаритным размерам, в соответствии с ГОСТ 2213-79, что придает заявленному предохранительному устройству универсальность и позволяет использовать в качестве предохранителя - вставки, расширяя область использования, а также упрощая и повышая удобства эксплуатации и безопасности использования предохранительного устройства (простота установки при замене, исключение присоединительных монтажных работ, поскольку с каждой стороны контактные колпачки переходят в цилиндрический контактный выступ соосно осевой линии корпуса, который облегчает монтаж заявленного предохранительного устройства).In accordance with GOST 2213-79. "AC fuses for voltage of 3 kV and higher", the fuse box (cartridge) is a closed insulating casing with conductive contact lugs. As a result, in the proposed design, the housing of the claimed safety device can be standardized both in appearance and overall dimensions, in accordance with GOST 2213-79, which gives the claimed safety device universality and allows you to use as a fuse - insert, expanding the scope use, as well as simplifying and increasing the convenience of operation and safety of the use of a safety device (ease of installation when replacing, exclusion isoedinitelnyh installation work, since each side of the contact caps move in a cylindrical stud axially axial line of the housing, which facilitates assembling claimed relief device).
Выполнение корпуса предохранительного устройства в виде трубы позволяет разместить электромагнитный расцепитель и механизм свободного расцепления внутри корпуса в противоположных концах, что обеспечивает работоспособность заявленного устройства. Кроме того, поскольку заявленная форма корпуса позволяет выполнить магнитопровод в форме кольца, то это позволяет упростить конструкцию электромагнитного расцепителя, а именно: выполнить катушку индуктивности в виде соленоида, максимально упростив форму неподвижного сердечника. При этом одновременно обеспечивается возможность компактного размещения магнитопровода и катушки в корпусе устройства, учитывая ее геометрические формы, с максимально полным заполнением внутреннего пространства, обеспечивая компактность заявленного предохранительного устройства в целом. Благодаря тому, что магнитопровод выполнен в виде кольца, с усилием вставлен в корпус устройства и плотно, по периметру охватывает катушку индуктивности с неподвижным сердечником, обеспечивается работоспособность электромагнитной системы с оптимальным значением электромагнитной индукции.The execution of the housing of the safety device in the form of a pipe allows you to place the electromagnetic release and the free trip mechanism inside the housing at opposite ends, which ensures the operability of the claimed device. In addition, since the claimed shape of the housing allows you to perform a magnetic circuit in the form of a ring, this allows you to simplify the design of the electromagnetic release, namely: to make an inductor in the form of a solenoid, simplifying the shape of the fixed core as much as possible. At the same time, it is possible to compactly place the magnetic circuit and coil in the device case, taking into account its geometric shapes, with the most complete filling of the internal space, ensuring the compactness of the declared safety device as a whole. Due to the fact that the magnetic circuit is made in the form of a ring, is inserted with force into the device body and tightly, around the perimeter, covers an inductor with a fixed core, the operability of the electromagnetic system with the optimal value of electromagnetic induction is ensured.
В устройство введен узел управления расцепителем, состоящий из параллельно соединенных самовосстанавливающегося предохранителя и варистора, к которым выводами параллельно подключена катушка индуктивности, один из которых электрически соединен с магнитопроводом, а второй электрически соединен с контактным колпачком, закрепленным на том же конце корпуса. В результате узел управления вместе с катушкой индуктивности включен в защищаемую цепь последовательно. При этом, поскольку соединение предохранителя и варистора с катушкой параллельное, то ток через катушку расцепителя зависит от величины их сопротивления.A trip control unit is introduced into the device, consisting of a self-resetting fuse and a varistor connected in parallel, to which an inductor is connected in parallel with the terminals, one of which is electrically connected to the magnetic circuit, and the second is electrically connected to the contact cap attached to the same end of the housing. As a result, the control unit together with the inductor is connected in series to the protected circuit. Moreover, since the connection of the fuse and the varistor to the coil is parallel, the current through the release coil depends on the value of their resistance.
Самовосстанавливающиеся предохранители - это устройства, ограничивающие ток в цепи, но в отличие от обычных плавких вставок, не утрачивающие работоспособность после срабатывания. Как правило, под самовосстанавливающимися предохранителями подразумеваются РРТС-термисторы. Сокращенное наименование РРТС (Polymeric positive temperature coefficient device) - полимерные устройства с положительным температурным коэффициентом сопротивления. Впервые такие устройства были открыты, описаны и запатентованы компанией Bell Labs в 1939 г. (патент номер US#2,258,958).Resettable fuses are devices that limit the current in the circuit, but unlike conventional fuses, they do not lose their functionality after operation. As a rule, self-healing fuses are used to mean PPTC thermistors. The abbreviated name PPRS (Polymeric positive temperature coefficient device) is a polymer device with a positive temperature coefficient of resistance. For the first time, such devices were discovered, described and patented by Bell Labs in 1939 (patent number US # 2,258,958).
Принцип работы самовосстанавливающегося предохранителя (далее - термистор) основан на способности полимера изменять проводящую структуру при нагревании. При комнатной температуре полимер имеет кристаллическую структуру, так что движение заряженных частиц происходит упорядоченно, и ток в цепи определяется рабочим значением сопротивления нагрузки. В случае возникновения аварийной ситуации ток в цепи резко увеличивается, нагревая полимер. При определенной температуре, соответствующей заданному номинальному току срабатывания, происходит срабатывание термистора, а именно меняется фазовое состояние полимера из кристаллического в аморфное. В результате сопротивление термистора резко возрастает и ток в цепи определяется значением его сопротивления. При этом термистор переходит из проводящего состояния в разрывное состояние, термистор остается в «горячем» состоянии, обеспечивая постоянную защиту до тех пор, пока через него проходит ток, вызвавший переход в это состояние, или пока не будут устранены причины его срабатывания. После устранения причин срабатывания термистор охлаждается и его сопротивление возвращается к номинальному значению (http://www.compel.ru/lib/ne/2015/1/7-vosstanovit-rabotosposobnost-samovosstanavlivayushhiesya-pptc-predohraniteli-multifuse).The principle of operation of the self-healing fuse (hereinafter referred to as the thermistor) is based on the ability of the polymer to change the conductive structure when heated. At room temperature, the polymer has a crystalline structure, so that the movement of charged particles occurs in an orderly manner, and the current in the circuit is determined by the operating value of the load resistance. In the event of an emergency, the current in the circuit increases sharply, heating the polymer. At a certain temperature corresponding to a given rated operating current, a thermistor is triggered, namely, the phase state of the polymer changes from crystalline to amorphous. As a result, the resistance of the thermistor increases sharply and the current in the circuit is determined by the value of its resistance. In this case, the thermistor passes from the conducting state to the discontinuous state, the thermistor remains in the “hot” state, providing constant protection until a current flows through it, which caused the transition to this state, or until the causes of its operation are eliminated. After eliminating the causes of the tripping, the thermistor cools down and its resistance returns to the nominal value (http://www.compel.ru/lib/ne/2015/1/7-vosstanovit-rabotosposobnost-samovosstanavlivayushhiesya-pptc-predohraniteli-multifuse).
Сопротивление варистора определяется рабочим напряжением. В заявленном устройстве варистор используют для подавления импульсных перенапряжений, в том числе при возникновении случайных пиковых перенапряжений, что широко известно (http://www.compel.ru/lib/ne/2015/1/7-vosstanovit-rabotosposobnost-samovosstanavlivayushhiesya-pptc-predohraniteli-multifuse).The resistance of the varistor is determined by the operating voltage. In the inventive device, a varistor is used to suppress pulse surges, including when random peak surges occur, which is widely known (http://www.compel.ru/lib/ne/2015/1/7-vosstanovit-rabotosposobnost-samovosstanavlivayushhiesya-pptc -predohraniteli-multifuse).
При этом, благодаря параллельному соединению термистора и варистора с катушкой индуктивности, ток через катушку расцепителя зависит от величины их сопротивления. В номинальном режиме работы при номинальном токе, не приводящем к срабатыванию термистора (переходу в разрывное состояние), весь ток проходит через термистор, так как сопротивления катушки индуктивности и варистора значительно выше сопротивления термистора. Расцепитель не срабатывает.Moreover, due to the parallel connection of the thermistor and varistor with the inductor, the current through the release coil depends on the value of their resistance. In the nominal operating mode at the rated current that does not lead to the thermistor tripping (transition to the breaking state), all the current passes through the thermistor, since the resistance of the inductance coil and varistor is much higher than the resistance of the thermistor. The release does not work.
В режиме импульсных перенапряжений термистор за время существования импульса не успевает изменить свое сопротивление до разрывного состояния и остается в проводящем состоянии. При этом в режиме импульсных перенапряжений сопротивление варистора снижается и через него протекает ток, соответствующий его сопротивлению (гашение импульсов перенапряжения варистором). В результате в режиме импульсных перенапряжений электрический режим катушки индуктивности не изменяется и расцепитель не срабатывает.In the pulse overvoltage mode, the thermistor does not have time to change its resistance to a discontinuous state during the existence of the pulse and remains in the conducting state. Moreover, in the pulse overvoltage mode, the varistor resistance decreases and a current corresponding to its resistance flows through it (damping the overvoltage pulses by the varistor). As a result, in the pulse overvoltage mode, the electric mode of the inductor does not change and the release does not work.
В случае возникновения аварийной ситуации ток в цепи резко увеличивается, нагревая полимер термистора. При определенной температуре, соответствующей заданному номинальному току срабатывания, происходит срабатывание термистора и термистор переходит из проводящего состояния в разрывное состояние. Сопротивление варистора максимальное (варистор закрыт). В этом случае весь ток проходит через электромагнитный расцепитель, который размыкает аварийную цепь.In the event of an emergency, the current in the circuit increases sharply, heating the thermistor polymer. At a certain temperature corresponding to a given rated operating current, the thermistor trips and the thermistor switches from a conducting state to a breaking state. The varistor resistance is maximum (varistor is closed). In this case, all the current passes through the electromagnetic release, which opens the emergency circuit.
Из вышеизложенного следует, что благодаря введению в заявляемое предохранительное устройство узла управления расцепителем, расцепитель реагирует на изменения тока в защищаемой цепи избирательно, а именно не реагирует на изменения тока, вызванные импульсными перенапряжениями, в том числе и случайными пиковыми перенапряжениями. В результате исключается возможность необоснованного отключения потребителя. Таким образом, в результате использования электромагнитного расцепителя совместно с узлом управления, содержащим параллельно соединенные варистор и термистор, возникает синергетический эффект, в результате которого обеспечивается возможность использования быстродействия электромагнитного расцепителя с одновременным обеспечением избирательности, а именно: срабатывание расцепителя только под действием тока с частотой сети, исключая срабатывание при импульсных перенапряжениях или от случайных импульсных перегрузок.From the foregoing, it follows that, due to the introduction of a trip control unit to the claimed safety device, the trip unit responds selectively to current changes in the protected circuit, namely, it does not respond to current changes caused by surge surges, including random peak surges. As a result, the possibility of an unreasonable disconnection of the consumer is excluded. Thus, as a result of using an electromagnetic release together with a control unit containing a varistor and a thermistor connected in parallel, a synergistic effect arises, as a result of which it is possible to use the speed of the electromagnetic release while ensuring selectivity, namely: the release is triggered only under the action of current with a network frequency , excluding tripping during pulse overvoltage or from accidental pulse overloads.
Узел управления расцепителем соединен с выводами катушки индуктивности посредством платы, выполненной в форме шайбы, что учитывает геометрическую форму корпуса и магнитопровода и обеспечивает возможность ее закрепления в корпусе. Выполнение монтажной платы двусторонней обеспечивает возможность ее закрепления в корпусе устройства с возможностью обеспечения электрического контакта соответствующих выводов катушки индуктивности с магнитопроводом и контактным колпачком. При этом электрический контакт соответствующих выводов катушки индуктивности с магнитопроводом и контактным колпачком обеспечивается благодаря тому, что двусторонняя плата снабжена нижним и верхним окаймляющим по периметру проводящим слоем, которым прижата к магнитопроводу катушки индуктивности контактным колпачком, закрепленным со стороны расцепителя, а верхним окаймляющим по периметру проводящим слоем прижата к внутренней поверхности колпачка, при этом выводы катушки индуктивности распаяны на нижнюю и верхнюю проводящую поверхность монтажной платы соответственно.The control unit of the release is connected to the terminals of the inductor by means of a plate made in the form of a washer, which takes into account the geometric shape of the housing and the magnetic circuit and makes it possible to fix it in the housing. The implementation of the double-sided mounting plate provides the possibility of fixing it in the device case with the possibility of ensuring electrical contact of the corresponding terminals of the inductor with the magnetic circuit and the contact cap. In this case, the electrical contact of the corresponding terminals of the inductance coil with the magnetic circuit and the contact cap is provided due to the fact that the double-sided board is equipped with a lower and upper perimeter-boring conductive layer, which is pressed to the magnetic circuit of the inductance coil by a contact cap fixed on the side of the release, and the upper bordering around the perimeter of the conductive the layer is pressed against the inner surface of the cap, while the conclusions of the inductor are soldered to the lower and upper conductive mounting circuit board accordingly.
Таким образом, из вышеизложенного следует, что узел управления расцепителем выполняет функцию критерия перегрузки, что позволяет организовать срабатывание расцепителя только под действием тока с частотой сети, превышающем конкретно заданное значение. В этом случае заявленное предохранительное устройство с электромагнитным расцепителем, в отличие от известных, работает избирательно, исключая срабатывание при импульсных перенапряжениях или от случайных импульсных перегрузок.Thus, it follows from the foregoing that the trip control unit performs the function of an overload criterion, which allows the trip to be triggered only under the action of a current with a mains frequency exceeding a specific value. In this case, the claimed safety device with an electromagnetic release, in contrast to the known ones, works selectively, excluding tripping during pulse overvoltages or from random pulse overloads.
В заявленном предохранительном устройстве торцы корпуса закрыты жестко закрепленными на них, выполненными из токопроводящего материала, контактными колпачками с цилиндрическим контактным выступом соосно осевой линии корпуса. При этом в колпачках выполнены осевые сквозные отверстия соосно с осью корпуса. Предлагаемая конструкция контактного колпачка позволила ввести в заявляемое предохранительное устройство указатель срабатывания, который размещен внутри корпуса в конце, противоположном электромагнитному расцепителю. При этом первый конец указателя размещен соосно в контактном выступе соответствующего контактного колпачка с возможностью выхода наружу, а второй конец указателя размещен соосно внутри корпуса предохранителя. Поскольку первые концы выключающей и амортизационной пружины закреплены на втором конце указателя срабатывания, то обеспечивается возможность осевого возвратно-поступательного перемещения указателя в зависимости от состояния пружин (сжатое, разжатое), т.е. в зависимости от состояния предохранительного устройства (разрывное, проводящее, соответственно). В результате положение указателя соответствует состоянию предохранительного устройства.In the claimed safety device, the ends of the housing are closed rigidly fixed to them, made of conductive material, contact caps with a cylindrical contact protrusion coaxially with the axial line of the housing. In this case, the axial through holes are made in the caps coaxially with the axis of the housing. The proposed design of the contact cap made it possible to introduce a trip indicator into the inventive safety device, which is located inside the housing at the end opposite to the electromagnetic release. In this case, the first end of the pointer is placed coaxially in the contact protrusion of the corresponding contact cap with the ability to exit, and the second end of the pointer is placed coaxially inside the fuse body. Since the first ends of the switch-off and depreciation springs are fixed at the second end of the actuation indicator, the possibility of axial reciprocating movement of the indicator depending on the state of the springs (compressed, uncompressed), i.e. depending on the state of the safety device (explosive, conductive, respectively). As a result, the position of the pointer corresponds to the state of the safety device.
Второй конец указателя срабатывания подпружинен со стороны токопроводящей контактной шайбы, которая является для второго конца указателя направляющей и прижата к торцу корпуса соответствующим контактным колпачком на расстоянии от его внутренней поверхности, обеспечивающем возможность осевого возвратно-поступательного перемещения указателя на фиксированную величину, т.е. на расстоянии, обеспечивающем рабочий ход указателя при установке предохранительного устройства в рабочее состояние, при котором его первый конец находится внутри контактного колпачка. Таким образом, благодаря контактной шайбе образуется пространство для сжатия пружины указателя, которая ограничивает величину хода указателя, препятствуя перемещению второго конца и фиксирует положение первого конца указателя внутри контактного колпачка и вне его как при проводящем, так и при разрывном состоянии заявленного предохранительного устройства. В результате в заявленном устройстве положение указателя является информативно достоверным, соответствующим состоянию предохранительного устройства. Кроме того, предлагаемая конструкция указателя является автономной, не допускающей возможности повторного включения контролируемой цепи посредством указателя срабатывания (в прототипе - указатель срабатывания - кнопка для подачи напряжения), что повышает безопасность использования заявленного предохранительного устройства. При этом указатель не оказывает на защищаемую цепь электрического влияния, в частности не вызывает нежелательные токи утечки, так как имеет механический принцип действия, что также повышает безопасность устройства в целом, так как исключает необоснованное отключение потребителя.The second end of the operation indicator is spring-loaded on the side of the conductive contact washer, which is a guide for the second end of the indicator and is pressed to the end of the housing by the corresponding contact cap at a distance from its inner surface, which allows axial reciprocating movement of the pointer by a fixed value, i.e. at a distance that ensures the working stroke of the pointer when installing the safety device in working condition, in which its first end is inside the contact cap. Thus, thanks to the contact washer, a space is formed for compressing the pointer spring, which limits the amount of travel of the pointer, preventing the second end from moving and fixes the position of the first end of the pointer inside and outside the contact cap both during the conductive and explosive state of the declared safety device. As a result, the position of the pointer in the claimed device is informatively reliable, corresponding to the state of the safety device. In addition, the proposed design of the pointer is autonomous, not allowing the possibility of re-switching on the controlled circuit by means of a trip indicator (in the prototype, the trip indicator is a button for supplying voltage), which increases the safety of using the declared safety device. At the same time, the pointer does not exert any electrical influence on the protected circuit, in particular, it does not cause undesirable leakage currents, since it has a mechanical principle of operation, which also increases the safety of the device as a whole, as it eliminates unjustified disconnection of the consumer.
Кроме того, наличие указателя срабатывания в предохранительном устройстве, а также возможность использования его для включения автоматики в качестве ударного указателя срабатывания, отвечают требованиям стандарта «Предохранители переменного тока на напряжение 3 кВ и выше». ГОСТ 2213-79, что, в совокупности с заявленным исполнением корпуса предохранительного устройства, обеспечивает возможность стандартизации устройства и придает заявленному предохранительному устройству свойство универсальности.In addition, the presence of a trip indicator in the safety device, as well as the possibility of using it to turn on automation as a shock indicator of operation, meet the requirements of the standard “AC fuses for voltage of 3 kV and higher”. GOST 2213-79, which, in combination with the claimed design of the safety device housing, provides the ability to standardize the device and gives the claimed safety device the universality property.
Якорь, подпружиненный относительно магнитопровода, размещен на торце катушки, обращенном внутрь корпуса, с возможностью возвратно-поступательного перемещения в направлении, перпендикулярном осевой линии сердечника катушки. В якоре выполнено сквозное отверстие, ось которого параллельна оси корпуса. Под действием разжатой пружины якорь занимает исходное положение, при котором осевая линия выполненного в нем отверстия находится на расстоянии от проходящей через отверстие осевой линии корпуса и сдвинута в сторону от пружины якоря. При этом сквозное отверстие якоря выполнено с возможностью фиксации зацепа, выполненного на конце втулки, соединенной с выключающей пружиной. При этом фиксация зацепа осуществляется благодаря тому, что зацеп выполнен в форме грибка, внутри сквозного отверстия в якоре со стороны пружины параллельно стенкам выполнена с ступенчатая выемка, при этом основание ступеньки обращено внутрь корпуса. В результате зацеп при попадании в отверстие в якоре отжимает пружину якоря, устанавливается на ступеньке, после чего якорь под действием пружины возвращается в исходное состояние. Упругость пружины якоря обеспечивает возможность свободного перемещения якоря в сторону магнитопровода под действием входящего в его отверстие зацепа (при отсутствии на якорь размыкающего воздействия электромагнитной индукции катушки).An anchor, spring-loaded relative to the magnetic circuit, is placed on the end of the coil facing the inside of the housing, with the possibility of reciprocating movement in a direction perpendicular to the axial line of the core of the coil. A through hole is made in the anchor, the axis of which is parallel to the axis of the housing. Under the action of the expanded spring, the anchor takes its initial position, in which the axial line of the hole made in it is at a distance from the axial line of the body passing through the hole and is shifted to the side of the anchor spring. In this case, the through hole of the armature is made with the possibility of fixing the hook made at the end of the sleeve connected to the breaking spring. The fixation of the hook is carried out due to the fact that the hook is made in the form of a fungus, inside the through hole in the anchor from the side of the spring parallel to the walls is made with a stepped recess, with the base of the step facing the inside of the housing. As a result, the hook, when it enters the hole in the anchor, squeezes the anchor spring, is installed on the step, after which the anchor returns to its original state under the action of the spring. The elasticity of the armature spring provides the possibility of free movement of the armature towards the magnetic circuit under the action of a hook entering its hole (in the absence of the breaking effect of the coil electromagnetic induction on the armature).
При этом, благодаря предлагаемому выполнению якоря и зацепа отключающей пружины, при взаимодействии якоря и зацепа отсутствует преобразование одного вида движения в другое, поскольку движение зацепа под воздействием движения якоря является продолжением движения якоря. Это позволяет снизить требования к количественному значению электромагнитной индукции, приводящей к перемещению подвижного сердечника, и, как следствие, упростить конструкцию неподвижного сердечника катушки индуктивности и всей электромагнитной системы расцепителя в целом, а следовательно, упростить заявляемое предохранительное устройство.Moreover, due to the proposed implementation of the anchor and the hook of the disconnecting spring, when the anchor and the hook interact, there is no conversion of one type of movement to another, since the movement of the hook under the influence of the movement of the anchor is a continuation of the movement of the anchor. This allows you to reduce the requirements for the quantitative value of electromagnetic induction, leading to the movement of the movable core, and, as a result, to simplify the design of the fixed core of the inductor and the entire electromagnetic system of the release as a whole, and therefore, to simplify the inventive safety device.
Механизм свободного расцепления содержит направляющий элемент, имеющий в поперечном сечении окружность, который вставлен в корпус устройства соосно, с усилием, с возможностью возвратно-поступательного перемещения, что обеспечивает возможность выполнения им основной функции - поддержания направления перемещения.The free trip mechanism comprises a guide element having a circle in cross section that is inserted coaxially into the device body with force, with the possibility of reciprocating movement, which makes it possible for it to perform its main function - to maintain the direction of movement.
Из центра направляющего элемента со стороны, обращенной к расцепителю, выступает, выполненная из токопроводящего материала, втулка, закрепленная в нем неподвижно и соосно. При этом с противоположной стороны направляющего элемента размещена токопроводящая отключающая пружина, внутри которой соосно свободно размещена амортизационная пружина. Поскольку первый конец отключающей пружины электрически соединен с соответствующим контактным колпачком, а второй конец отключающей токопроводящей пружины закреплен на втулке, так же выполненной из токопроводящего материала, то, в результате, обеспечивается электрическое соединение втулки с соответствующим контактным колпачком через отключающую токопроводящую пружину.From the center of the guide element, from the side facing the release, there is a sleeve made of conductive material, a sleeve fixed therein motionlessly and coaxially. At the same time, a conductive breaking spring is placed on the opposite side of the guide element, inside of which a shock-absorbing spring is coaxially placed. Since the first end of the disconnecting spring is electrically connected to the corresponding contact cap, and the second end of the disconnecting conductive spring is fixed to the sleeve, also made of conductive material, as a result, the sleeve is electrically connected to the corresponding contact cap through the disconnecting conductive spring.
Кроме того, поскольку втулка неподвижно закреплена в направляющем элементе, который вставлен в корпус устройства с возможностью возвратно-поступательного перемещения, то одновременно обеспечивается кинематическое соединение отключающей пружины и направляющего элемента.In addition, since the sleeve is fixedly mounted in the guide element, which is inserted into the device body with the possibility of reciprocating movement, at the same time, a kinematic connection of the breaking spring and the guide element is provided.
Через отверстия во втулке, в якоре, в сердечнике катушки и через отверстие во втором контактном колпачке, протянута мононить, в качестве которой может быть использована леска. Один конец мононити зафиксирован снаружи на втором контактном колпачке, а второй конец жестко соединен внутри стакана со вторым концом амортизационной пружины, первый конец которой закреплен на втором конце указателя срабатывания. Поскольку втулка закреплена в направляющем элементе неподвижно, то в результате обеспечивается кинематическое соединение указателя, амортизационной пружины, направляющего элемента и мононити, что обеспечивает возможность их одновременного перемещения под воздействием мускульного усилия, оказываемого на мононить.Through the holes in the sleeve, in the anchor, in the core of the coil and through the hole in the second contact cap, monofilament is stretched, which can be used as a fishing line. One end of the monofilament is fixed externally on the second contact cap, and the second end is rigidly connected inside the cup to the second end of the damping spring, the first end of which is fixed to the second end of the operation indicator. Since the sleeve is fixed in the guide element motionless, the result is a kinematic connection of the pointer, the damping spring, the guide element and the monofilament, which makes it possible to simultaneously move them under the influence of the muscular force exerted on the monofilament.
При этом, поскольку направляющий элемент механизма расцепления вставлен в корпус устройства соосно с возможностью возвратно-поступательного перемещения, пружины связаны с ним кинематически, а выступающий конец втулки выполнен в форме грибка, то при соответствующем растяжении пружин под действием мононити зацеп заходит в отверстие якоря, отжимая пружину якоря, и устанавливается в отверстии на выполненной в нем ступеньке. В результате после закрепления зацепа пружина якоря и сам якорь устанавливаются в исходное состояние, при котором осевая линия выполненного в нем отверстия находится на расстоянии от проходящей через отверстие осевой линии корпуса и сдвинута в сторону от пружины якоря, что препятствует самопроизвольному выскальзыванию зацепа из отверстия в якоре.At the same time, since the guide element of the release mechanism is inserted coaxially with the possibility of reciprocating movement, the springs are kinematically connected with it, and the protruding end of the sleeve is made in the form of a fungus, with the corresponding tension of the springs under the action of monofilament, the hook enters the hole of the armature, squeezing the anchor spring, and is installed in the hole on the step made in it. As a result, after fixing the hook, the anchor spring and the anchor itself are set to the initial state, in which the axial line of the hole made in it is located at a distance from the axial line of the housing passing through the hole and is shifted away from the anchor spring, which prevents the hook from slipping out of the hole in the anchor .
Поскольку втулка электрически соединена с соответствующим контактным колпачком через отключающую токопроводящую пружину, то после зацепа обеспечивается включение в электрическую цепь электромагнитного расцепителя. В результате обеспечивается электрическое соединение контактных колпачков внутри предохранительного устройства.Since the sleeve is electrically connected to the corresponding contact cap through a disconnecting conductive spring, after hooking, an electromagnetic release is included in the electrical circuit. The result is an electrical connection of the contact caps inside the safety device.
Поскольку второй конец амортизационной пружины соединен с мононитью, то после выполнения зацепа, когда мускульное воздействие на мононить прекращается, амортизационная пружина возвращается в исходное состояние, увлекая за собой второй конец мононити, которая также возвращается в исходное натянутое состояние при сжатых пружинах, фиксируя положение амортизационной пружины в корпусе. В результате при размыкании зацепа амортизационная пружина принимает на себя ударное воздействие дна стакана.Since the second end of the damping spring is connected to the monofilament, after completing the hook, when the muscular effect on the monofilament ceases, the damping spring returns to its original state, entraining the second end of the monofilament, which also returns to its original tensioned state with the compressed springs, fixing the position of the damping spring in the case. As a result, when the hook opens, the damping spring assumes the impact of the bottom of the cup.
При этом направляющий элемент может быть выполнен, например, в виде стакана, выполняющего одновременно функцию корпуса механизма и направляющего элемента. Стакан вставлен в корпус устройства соосно с возможностью возвратно-поступательного перемещения и обращен дном в сторону расцепителя. Из дна стакана выступает втулка, закрепленная в стакане соосно и неподвижно. Внутри стакана размещена токопроводящая отключающая пружина, внутри которой соосно свободно размещена амортизационная пружина. Второй конец отключающей пружины закреплен с внутренней стороны стакана на втулке, а второй конец амортизационной пружины соединен с мононитью. В результате после зацепа, когда мускульное воздействие на мононить прекращается, амортизационная пружина возвращается в исходное состояние, обусловленное воздействием на нее натянутой нити. При размыкании зацепа эта пружина принимает на себя ударное воздействие дна стакана.In this case, the guide element can be made, for example, in the form of a glass, which simultaneously performs the function of the mechanism body and the guide element. The beaker is inserted coaxially into the device body with the possibility of reciprocating movement and faces the bottom towards the release. A sleeve protrudes from the bottom of the glass, fixed in the glass coaxially and motionlessly. A conductive breaking spring is placed inside the cup, inside of which a shock-absorbing spring is coaxially freely placed. The second end of the disconnecting spring is fixed on the inside of the cup to the sleeve, and the second end of the shock spring is connected to monofilament. As a result, after the hook, when the muscular effect on the monofilament ceases, the damping spring returns to its original state due to the action of a stretched thread on it. When the hook opens, this spring takes on the impact of the bottom of the glass.
Выполнение направляющего элемента в виде стакана и размещение пружин внутри стакана обеспечивает стабильность положения пружин относительно друг друга как в статическом состоянии, так и при растягивании, что обеспечивает работоспособность устройства. Указанные присоединения вторых концов пружин обеспечивают кинематическую связь со стаканом, что также обеспечивает работоспособность устройства, а следовательно, обеспечивает достижение заявленного технического результата.The implementation of the guide element in the form of a cup and the placement of the springs inside the cup ensures the stability of the position of the springs relative to each other both in a static state and when stretched, which ensures the operability of the device. These connections of the second ends of the springs provide a kinematic connection with the glass, which also ensures the operability of the device, and therefore, ensures the achievement of the claimed technical result.
Из вышеизложенного следует, выполнение корпуса предохранительного устройства в виде трубы, торцы которой закрыты жестко закрепленными на них, выполненными из токопроводящего материала, контактными колпачками с цилиндрическим контактным выступом соосно осевой линии корпуса, а также введение указателя срабатывания соответствуют требованиям стандарта на предохранители переменного тока на напряжение 3 кВ и выше ГОСТ 2213-79, т.е. в предлагаемом конструктивном исполнении корпуса и указателя срабатывания заявленное предохранительного устройство может быть стандартизовано как по внешнему виду исполнения, так и по габаритным размерам, в соответствии с ГОСТ 2213-79, что придает заявленному предохранительному устройству универсальность и позволяет использовать в качестве предохранителя - вставки, расширяя область использования, а также упрощает и повышает удобства эксплуатации и безопасности использования предохранительного устройства (простота установки при замене, исключение присоединительных монтажных работ, поскольку с каждой стороны контактные колпачки переходят в цилиндрический контактный выступ соосно осевой линии корпуса, который способствует и облегчает монтаж заявленного предохранительного устройства).It follows from the foregoing that the housing of the safety device in the form of a pipe, the ends of which are closed rigidly mounted on them, made of conductive material, contact caps with a cylindrical contact protrusion coaxially to the axial line of the housing, and the introduction of a trip indicator comply with the requirements of the standard for AC fuses for voltage 3 kV and higher GOST 2213-79, i.e. in the proposed design of the housing and the operation indicator, the declared safety device can be standardized both in appearance and overall dimensions, in accordance with GOST 2213-79, which gives the claimed safety device universality and allows you to use as a fuse - insert, expanding the area of use, and also simplifies and increases the ease of use and safety of the use of the safety device (ease of installation when replacing e, an exception of connecting installation work, since each side of the contact caps move in a cylindrical stud axially axial line of the housing, which promotes and facilitates the assembling of the claimed relief device).
Кроме того, введение указателя срабатывания обеспечивает возможность получения визуального сигнала о наличии аварийной ситуации и срабатывании предохранительного устройства, что является информативно достоверным.In addition, the introduction of a trip indicator provides the ability to receive a visual signal about the presence of an emergency and the operation of the safety device, which is informatively reliable.
Введение в заявляемое предохранительное устройство узла управления расцепителем исключает возможность необоснованного отключения потребителя, поскольку узел управления расцепителем выполняет функцию критерия перегрузки и позволяет организовать срабатывание расцепителя только под действием тока с частотой сети, превышающем конкретно заданное значение. В этом случае заявленное предохранительное устройство с электромагнитным расцепителем, в отличие от известных, работает избирательно, исключая срабатывание при импульсных перенапряжениях или от случайных импульсных перегрузок.Introduction to the inventive safety device of the control unit of the release eliminates the possibility of an unreasonable shutdown of the consumer, since the control unit of the release performs the function of an overload criterion and allows the release to trip only under the action of a current with a mains frequency exceeding a specific value. In this case, the claimed safety device with an electromagnetic release, in contrast to the known ones, works selectively, excluding tripping during pulse overvoltages or from random pulse overloads.
Кроме того, в заявляемом предохранительном устройстве при взаимодействии якоря и зацепа как при замыкании электрической цепи, так и при аварийном разрыве, отсутствует преобразование одного вида движения в другое, поскольку движение зацепа под воздействием движения якоря является продолжением движения якоря. Это позволяет снизить требуемое для этого силовое воздействие на якорь, зависящее от величины формируемой электромагнитной индукции, и, как следствие, упростить конструкцию неподвижного сердечника катушки индуктивности и всей электромагнитной системы расцепителя в целом.In addition, in the inventive safety device during the interaction of the anchor and the hook both when the electrical circuit is closed and during an emergency break, there is no conversion of one type of movement to another, since the movement of the hook under the influence of the movement of the armature is a continuation of the movement of the armature. This allows you to reduce the required force on the armature, depending on the magnitude of the generated electromagnetic induction, and, as a result, to simplify the design of the fixed core of the inductor and the entire electromagnetic system of the release as a whole.
Простота исполнения механизма свободного расцепления, указателя срабатывания, возможность снижения рабочего значения электромагнитной индукции, что упрощает электромагнитную систему устройство, простота восстановления работоспособности после срабатывания (использование мононити) в совокупности упрощают заявленное предохранительной устройство, по сравнению с прототипом.The simplicity of the free trip mechanism, the operation indicator, the ability to reduce the working value of electromagnetic induction, which simplifies the electromagnetic system of the device, the ease of recovery after operation (use of monofilament) in the aggregate simplify the claimed safety device, compared with the prototype.
Таким образом, из вышеизложенного следует, что заявленное предохранительное устройство решает проблему создания усовершенствованного токового предохранительного устройства, которое исключает возможность срабатывания по случайной кратковременной пиковой токовой перегрузке или по перегрузке по току, вызванной импульсным перенапряжением. При осуществлении заявленного предохранительного устройства достигается технический результат: Thus, from the foregoing, it follows that the claimed safety device solves the problem of creating an improved current safety device that eliminates the possibility of tripping due to random short-term peak current overload or current overload caused by surge overvoltage. When implementing the claimed safety device, the technical result is achieved:
- упрощение конструктивного исполнения предохранительного устройства, за счет упрощения конструктивного исполнения расцепителя и механизма свободного расцепления;- simplification of the design of the safety device, due to the simplification of the design of the release and the mechanism of free trip;
- возможность избирательной реакции на изменения тока в защищаемой цепи, а именно: отсутствие реакции на изменения тока, вызванные импульсными перенапряжениями, в том числе и случайными пиковыми перенапряжениями;- the possibility of a selective reaction to changes in current in the protected circuit, namely: the absence of a reaction to changes in current caused by surge overvoltages, including random peak overvoltages;
- исключение необоснованного отключения потребителя; -возможность получения достоверной информации о срабатывании устройства;- exclusion of unreasonable disconnection of the consumer; -the ability to obtain reliable information about the operation of the device;
- повышение удобства эксплуатации и безопасности предохранительного устройства;- improving the usability and safety of the safety device;
- расширение области использования путем создания универсального предохранительного устройства за счет возможности стандартизации предохранительного устройства.- expanding the scope of use by creating a universal safety device due to the possibility of standardizing the safety device.
На фиг. 1 изображено заявленное предохранительное устройство, исходное состояние, вертикальный разрез; на фиг. 2 - заявленное предохранительное устройство, рабочее состояние, вертикальный разрез; на фиг. 3 - узел управления расцепителем, смонтированный на двусторонней монтажной плате; фиг. 4 - узел управления расцепителем, смонтированный на двусторонней монтажной плате, вид А.In FIG. 1 shows the claimed safety device, the initial state, a vertical section; in FIG. 2 - the claimed safety device, operating condition, vertical section; in FIG. 3 - release control unit mounted on a double-sided circuit board; FIG. 4 - release control unit mounted on a double-sided circuit board, type A.
Заявленное предохранительное устройство содержит корпус 1 в виде трубы с контактными колпачками 2, 3 с цилиндрическим контактным выступом, электромагнитный расцепитель 4, узел 5 управления расцепителем, механизм свободного расцепления 6, указатель срабатывания 7.The claimed safety device comprises a housing 1 in the form of a pipe with
Электромагнитный расцепитель 4 содержит магнитопровод 8, катушку индуктивности 9 с магнитным сердечником 10 и якорем 11.The
Узел 5 управления расцепителем содержит параллельно соединенные самовосстанавливающийся предохранитель 12 (термистор) и варистор 13. Узел 5 собран на двусторонней монтажной плате 14.The trip control unit 5 comprises a self-resettable fuse 12 (thermistor) and a
Механизм свободного расцепления 6 содержит направляющий элемент 15, втулку 16, отключающую пружину 17, амортизационную пружину 18, мононить 19.The
Корпус 1 устройства выполнен из изоляционного материала в виде трубы, торцы которой закрыты жестко закрепленными на них, выполненными из токопроводящего материала, контактными колпачками 2, 3 с цилиндрическим контактным выступом соосно осевой линии корпуса. В колпачках 2, 3 выполнены осевые сквозные отверстия соосно с осью корпуса 1. Внутри корпуса 1 в противоположных концах размещены электромагнитный расцепитель 4 (далее - расцепитель) и механизм свободного расцепления 6 (далее - механизм расцепления).The housing 1 of the device is made of insulating material in the form of a pipe, the ends of which are closed rigidly fixed to them, made of conductive material, contact caps 2, 3 with a cylindrical contact protrusion coaxially with the axial line of the housing. In
Магнитопровод 8 выполнен в виде кольца, с усилием вставлен в корпус 1 устройства и плотно, по периметру охватывает катушку индуктивности 9 с неподвижным сердечником 10, в котором выполнено сквозное осевое отверстие, соосное с осью корпуса 1.The magnetic circuit 8 is made in the form of a ring, is inserted with force into the device body 1 and tightly, around the perimeter, covers an
К выводам параллельно соединенных термистора 12 и варистора 14 первым и вторым выводами параллельно подключена катушка индуктивности 9, при этом первый вывод электрически соединен с магнитопроводом 8, а второй электрически соединен с контактным колпачком 3, закрепленным на том же конце корпуса 1.An
Двусторонняя монтажная плата 14, выполнена в форме шайбы (фиг. 2), закрепленной в корпусе 1 устройства с возможностью обеспечения электрического контакта соответствующих выводов катушки индуктивности 9 с магнитопроводом 8 и контактным колпачком 3. Для обеспечения соответствующих электрических контактов двусторонняя плата 14 нижним окаймляющим по периметру проводящим слоем прижата к магнитопроводу 8 катушки индуктивности 4 контактным колпачком 3, закрепленным со стороны расцепителя. Верхним окаймляющим по периметру проводящим слоем плата 14 прижата к внутренней поверхности колпачка 3. При этом первый и второй выводы катушки индуктивности распаяны на нижнюю и верхнюю проводящую поверхность монтажной платы соответственно.The double-
Подпружиненный якорь 11 размещен на торце катушки 9, обращенном внутрь корпуса 1, с возможностью возвратно-поступательного перемещения в направлении, перпендикулярном осевой линии сердечника 10 катушки 9. В якоре 11 выполнено сквозное отверстие 20, ось которого параллельна оси корпуса 1. Якорь 11 под действием разжатой пружины 21 занимает исходное положение, при котором осевая линия выполненного в нем отверстия 20 находится на расстоянии от проходящей через отверстие осевой линии корпуса 1 и сдвинута в сторону от пружины 21 якоря 11. Внутри сквозного отверстия в якоре 11 со стороны пружины 21 параллельно стенкам отверстия выполнена с ступенчатая выемка, при этом основание ступеньки обращено внутрь корпуса.The spring-loaded anchor 11 is placed on the end of the
Указатель срабатывания 7 размещен в конце корпуса 1, противоположном расцепителю 4. Первый конец 22 указателя 7 размещен соосно в контактном выступе соответствующего контактного колпачка 2 с возможностью выхода наружу. Второй конец 23 указателя размещен соосно внутри корпуса 1 устройства. Указатель срабатывания 7 имеет возможность осевого возвратно-поступательного перемещения на фиксированную величину. Второй конец 23 указателя срабатывания 7 подпружинен пружиной 25 со стороны токопроводящей контактной шайбы 26, которая является для второго конца 23 указателя 7 направляющей и прижата к торцу корпуса 1 соответствующим контактным колпачком 2 на расстоянии от его внутренней поверхности, обеспечивающем возможность осевого возвратно-поступательного перемещения указателя 7 на фиксированную величину.The operation indicator 7 is placed at the end of the housing 1, opposite the
Направляющий элемент 15 имеет в поперечном сечении окружность и вставлен в корпус устройства соосно, с усилием, с возможностью возвратно-поступательного перемещения. Из направляющего элемента 15 со стороны, обращенной к расцепителю 4, выступает втулка 16, закрепленная в нем неподвижно и соосно, выполненная из токопроводящего материала, выступающий конец которой выполнен с возможностью зацепа в сквозном отверстии якоря 11, которое выполнено с возможностью фиксации зацепа, выполненного, например, в форме грибка 24.The
С противоположной стороны направляющего элемента 15 размещена токопроводящая отключающая пружина 17, внутри которой соосно свободно размещена амортизационная пружина 18.On the opposite side of the
Первый конец отключающей пружины 17 электрически соединен с соответствующим контактным колпачком 2, например, указатель срабатывания 7 выполнен из токопроводящего материала, а первый конец отключающей пружины закреплен на втором конце 23 указателя срабатывания 7. Второй конец отключающей пружины 17 закреплен на втулке 16.The first end of the
Через отверстия во втулке 16, в якоре 11, в сердечнике 10 катушки 9 и через отверстие во втором контактном колпачке 3, протянута мононить 19, один конец которой зафиксирован снаружи на втором контактном колпачке 3, например, оконцован узлом и зафиксирован во втулке. Второй конец мононити жестко соединен со вторым концом амортизационной пружины 18, также, например, оконцован узлом и зафиксирован во втулке. Первый конец амортизационной пружины закреплен на втором конце 23 указателя срабатывания 7. При этом мононить 19 зафиксирована в натянутом состоянии. В качестве мононити может быть использована леска.Through the holes in the
Направляющий элемент 15 в механизме свободного расцепления 6 может быть выполнен в виде стакана, который вставлен в корпус 1 устройства с возможностью возвратно-поступательного перемещения и обращен дном в сторону расцепителя 4. Втулка 16 закреплена в дне стакана, а внутри стакана размещена токопроводящая отключающая пружина 17, внутри которой соосно свободно размещена амортизационная пружина 18. Второй конец отключающей пружины 17 закреплен с внутренней стороны стакана на втулке 16, а второй конец амортизационной пружины жестко соединен со вторым концом мононити 19, протянутой через втулку 16.The
Заявленное предохранительное устройство собирают следующим образом. На второй конец 23 указателя срабатывания 7надевают пружину 25, которую поджимают токопроводящей контактной шайбой 26. Амортизационную пружину 18 помещают внутрь отключающей пружины 17. На выступающем из шайбы 26 втором конце 23 указателя срабатывания закрепляют первые концы пружин 17, 18. Второй конец отключающей пружины 17 закрепляют на втулке 16. Через втулку 16 протягивают второй конец мононити 19, оконцовывают узлом место соединения мононити 19 со вторым концом амортизационной пружины 18 и фиксируют в соединительной втулке 27. Собранный узел вставляют в стакан направляющего элемента 15. При этом нить выходит из втулки наружу. На первый конец 22 указателя срабатывания 7 надевают контактный колпачок 2 и прижимают, вращая колпачок по резьбе, шайбу 26 к корпусу 1 устройства.The claimed safety device is assembled as follows. A
Затем собирают расцепитель 4. Через отверстия в якоре 11 и в сердечнике 10 катушки 9 протягивают мононить 19. Катушку 9 с сердечником 10 и подпружиненным якорем 11 вставляют в магнитопровод 8. Протягивают мононить 19 через монтажную плату 14 и закрепляют ее на сердечнике 10 катушки 9 посредством упоров (не показано). Соединяют выводы катушки 4 с узлом 5 управления расцепителем. Собранный узел вставляют в корпус 1 устройства. Для надежной фиксации расцепителя внутри корпуса 1 расцепитель опирается на направляющую шайбу 28, зафиксированную в стенке корпуса 1, через которую также протянута мононить 19. Через отверстие в контактном колпачке 3 протягивают мононить и закрывают колпачком 3 открытый конец корпуса 1, прижимая одновременно монтажную плату к магнитопроводу и к внутренней поверхности колпачка 3. В конце сборки приводят мононить в натянутое состояние, для чего натягивают ее до ощущения легкого сопротивления пружин 17, 18. Свободный конец нити фиксируют любым способом, например, пропускают через фиксирующую втулку и оконцовывают узлом.Then the
Устройство работает следующим образом. В исходном состоянии зацеп механизма свободного расцепления находится на расстоянии от якоря, соответствующем длине мононити. Первый конец указателя срабатывания выступает наружу из контактного колпачка 2. Для приведения предохранительного устройства в рабочее состояние, мононить вытягиваю из корпуса устройства за конец, зафиксированный снаружи колпачка 3. В результате направляющий элемент вместе с пружинами 17, 18 начинает перемещаться в сторону расцепителя. Мононить вытягивают до получения звукового сигнала - щелчка, который формируется в результате попадания зацепа 24 втулки 16 в отверстие 20 якоря благодаря выполненной в нем ступеньки. В результате соединенная с ним токопроводящая пружина, подключенная электрически к колпачку 2, замыкает электрическую цепь между контактными колпачками 2 и 3. При этом второй конец указателя срабатывания смещается вглубь корпуса, увлекаемый отключающей пружиной. В результате первый конец указателя фиксируется внутри контактного выступа колпачка 2. Мононить отпускают и она возвращается в исходное натянутое состояние. Одновременно возвращается в исходное состояние амортизационная пружина. Через устройство начинает протекать ток. В штатном режиме при номинальном токе, не приводящем к срабатыванию термистора (переходу в разрывное состояние), весь ток проходит через термистор, так как сопротивления катушки индуктивности и варистора значительно выше сопротивления термистора. Расцепитель не срабатывает.The device operates as follows. In the initial state, the hook of the free trip mechanism is located at a distance from the anchor corresponding to the length of the monofilament. The first end of the operation indicator protrudes outward from the
В режиме импульсных перенапряжений термистор за время существования импульса не успевает изменить свое сопротивление до разрывного состояния и остается в проводящем состоянии. При этом в режиме импульсных перенапряжений значительно снижается сопротивление варистора (гашение импульсов перенапряжения варистором). В результате в режиме импульсных перенапряжений электрический режим катушки индуктивности не изменяется и расцепитель не срабатывает.In the pulse overvoltage mode, the thermistor does not have time to change its resistance to a discontinuous state during the existence of the pulse and remains in the conducting state. Moreover, in the pulse overvoltage mode, the varistor resistance is significantly reduced (damping of the overvoltage pulses by the varistor). As a result, in the pulse overvoltage mode, the electric mode of the inductor does not change and the release does not work.
В случае возникновения аварийной ситуации ток в контролируемой цепи резко возрастает, нагревая полимер термистора. При определенной температуре, соответствующей заданному номинальному току срабатывания, происходит срабатывание термистора, и термистор переходит из проводящего состояния в разрывное состояние. Сопротивление варистора значительно выше сопротивления катушки индуктивности. В этом случае весь ток проходит через электромагнитный расцепитель. Под действием увеличившегося электромагнитного потока якорь сжимает свою пружину и сдвигается в сторону от осевой корпуса, одновременно сдвигая выполненное в нем отверстие. Зацеп соскальзывает со ступеньки и размыкает электрический контакт с расцепителем. Происходит «отстрел» зацепа, и зацеп вместе с направляющим элементом стремительно падают на амортизационную пружину, которая передает силу удара на второй конец указателя срабатывания и он выходит наружу из колпачка 2, сигнализируя о срабатывании предохранительного устройства.In the event of an emergency, the current in the controlled circuit increases sharply, heating the thermistor polymer. At a certain temperature corresponding to a given rated tripping current, the thermistor trips and the thermistor switches from a conducting state to a breaking state. The varistor resistance is much higher than the resistance of the inductor. In this case, all the current passes through the electromagnetic release. Under the influence of increased electromagnetic flux, the anchor compresses its spring and moves away from the axial body, while shifting the hole made in it. The hook slides off the step and opens the electrical contact with the release. There is a "shooting" of the hook, and the hook together with the guide element rapidly fall on the shock absorber spring, which transfers the impact force to the second end of the operation indicator and it goes out of the
Claims (9)
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017123107A RU2649661C1 (en) | 2017-06-29 | 2017-06-29 | Safety device |
| GEAP201815264A GEP20217278B (en) | 2017-06-29 | 2018-06-27 | Safety device |
| MDA20200005A MD4836C1 (en) | 2017-06-29 | 2018-06-27 | Safety device |
| EA202090171A EA036803B1 (en) | 2017-06-29 | 2018-06-27 | Safety device |
| PCT/RU2018/050066 WO2019004876A1 (en) | 2017-06-29 | 2018-06-27 | Safety device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017123107A RU2649661C1 (en) | 2017-06-29 | 2017-06-29 | Safety device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2649661C1 true RU2649661C1 (en) | 2018-04-05 |
Family
ID=61867471
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2017123107A RU2649661C1 (en) | 2017-06-29 | 2017-06-29 | Safety device |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| EA (1) | EA036803B1 (en) |
| GE (1) | GEP20217278B (en) |
| MD (1) | MD4836C1 (en) |
| RU (1) | RU2649661C1 (en) |
| WO (1) | WO2019004876A1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2685246C1 (en) * | 2018-08-02 | 2019-04-17 | Общество с ограниченной ответственностью "СвердловЭлектро-Силовые трансформаторы" (ООО "СВЭЛ-Силовые трансформаторы) | Safety device |
| EA035099B1 (en) * | 2018-08-02 | 2020-04-27 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Свердловэлектро-Силовые Трансформаторы" (Ооо "Свэл-Силовые Трансформаторы") | Protective device |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1345247A1 (en) * | 2002-03-12 | 2003-09-17 | Cooper Technologies Company | Fuse assembly |
| US20040000983A1 (en) * | 2002-06-26 | 2004-01-01 | John Kennedy | Multiple conductor indicator |
| RU78985U1 (en) * | 2008-07-09 | 2008-12-10 | Открытое акционерное общество "Дивногорский завод низковольтных автоматов" (ОАО "ДЗНВА") | ELECTROMAGNETIC CIRCUIT BREAKER |
| RU2407127C2 (en) * | 2006-06-08 | 2010-12-20 | Дэн + Зёне Гмбх + Ко. Кг | Current fuse with additional mechanical circuit breaker, preferably in form of striker, for use in overvoltage protection devices |
| RU152790U1 (en) * | 2014-10-23 | 2015-06-20 | Ирина Алексеевна Хатанова | HIGH VOLTAGE FUSE FOR THE PROTECTION OF NONLINEAR SURFACE LIMITERS |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN201001023Y (en) * | 2007-01-15 | 2008-01-02 | 上海盛善电气有限公司 | Power supply protective circuit of apparatus instrument |
-
2017
- 2017-06-29 RU RU2017123107A patent/RU2649661C1/en active
-
2018
- 2018-06-27 MD MDA20200005A patent/MD4836C1/en active IP Right Grant
- 2018-06-27 WO PCT/RU2018/050066 patent/WO2019004876A1/en active Application Filing
- 2018-06-27 GE GEAP201815264A patent/GEP20217278B/en unknown
- 2018-06-27 EA EA202090171A patent/EA036803B1/en unknown
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1345247A1 (en) * | 2002-03-12 | 2003-09-17 | Cooper Technologies Company | Fuse assembly |
| US20040000983A1 (en) * | 2002-06-26 | 2004-01-01 | John Kennedy | Multiple conductor indicator |
| RU2407127C2 (en) * | 2006-06-08 | 2010-12-20 | Дэн + Зёне Гмбх + Ко. Кг | Current fuse with additional mechanical circuit breaker, preferably in form of striker, for use in overvoltage protection devices |
| RU78985U1 (en) * | 2008-07-09 | 2008-12-10 | Открытое акционерное общество "Дивногорский завод низковольтных автоматов" (ОАО "ДЗНВА") | ELECTROMAGNETIC CIRCUIT BREAKER |
| RU152790U1 (en) * | 2014-10-23 | 2015-06-20 | Ирина Алексеевна Хатанова | HIGH VOLTAGE FUSE FOR THE PROTECTION OF NONLINEAR SURFACE LIMITERS |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2685246C1 (en) * | 2018-08-02 | 2019-04-17 | Общество с ограниченной ответственностью "СвердловЭлектро-Силовые трансформаторы" (ООО "СВЭЛ-Силовые трансформаторы) | Safety device |
| WO2020027703A1 (en) * | 2018-08-02 | 2020-02-06 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Свердловэлектро-Силовые Трансформаторы" (Ооо "Свэл-Силовые Трансформаторы") | Safety device |
| EA035099B1 (en) * | 2018-08-02 | 2020-04-27 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Свердловэлектро-Силовые Трансформаторы" (Ооо "Свэл-Силовые Трансформаторы") | Protective device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| GEP20217278B (en) | 2021-07-26 |
| EA202090171A1 (en) | 2020-04-21 |
| MD4836C1 (en) | 2023-06-30 |
| EA036803B1 (en) | 2020-12-22 |
| WO2019004876A1 (en) | 2019-01-03 |
| MD20200005A2 (en) | 2020-07-31 |
| MD4836B1 (en) | 2022-11-30 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7751161B2 (en) | Leakage current detection and interruption circuit | |
| US7423854B2 (en) | Interruption circuit with improved shield | |
| US8659857B2 (en) | Leakage current detection and interruption circuit powered by leakage current | |
| US5371646A (en) | Ground fault circuit interrupter | |
| US8064174B2 (en) | Leakage current detection and interruption circuit with improved shield | |
| US7558034B2 (en) | Bi-directional ground fault circuit interrupter | |
| US7692903B2 (en) | Apparatus and method for controlling a circuit breaker trip device | |
| JPH0334038Y2 (en) | ||
| EP1329733B1 (en) | Integrated protection system with arcing fault detectors | |
| US5920451A (en) | Earth leakage circuit breaker assembly | |
| US20070268635A1 (en) | Bi-directional ground fault circuit interrupter | |
| US2513564A (en) | Bimetallic overload circuit breaker | |
| RU2649661C1 (en) | Safety device | |
| US3365616A (en) | Overvoltage protection system for electrical apparatus with current limiting fuse and removable oil fuse in series on line side | |
| AU2003214138B2 (en) | Circuit breaker having fault-current cutoff | |
| KR100483931B1 (en) | Trip Apparatus of Overload Circuit Breaker | |
| US2242232A (en) | Circuit breaker | |
| CN212676128U (en) | Maintenance electrician short circuit device | |
| RU2685246C1 (en) | Safety device | |
| EA035099B1 (en) | Protective device | |
| CN102005344B (en) | Tripping gear of frame-type breaker | |
| KR200313673Y1 (en) | Trip Apparatus of Overload Circuit Breaker | |
| CN117374883A (en) | Leakage protection device, electric connection equipment and electric appliance | |
| AU7897598A (en) | Device for triggering an overload circuit breaker | |
| RU117036U1 (en) | AUTOMATIC THREAD FUSE |