RU2672852C2 - Circuit breaker with arc extinguishing barrier - Google Patents
Circuit breaker with arc extinguishing barrier Download PDFInfo
- Publication number
- RU2672852C2 RU2672852C2 RU2016142721A RU2016142721A RU2672852C2 RU 2672852 C2 RU2672852 C2 RU 2672852C2 RU 2016142721 A RU2016142721 A RU 2016142721A RU 2016142721 A RU2016142721 A RU 2016142721A RU 2672852 C2 RU2672852 C2 RU 2672852C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- circuit breaker
- movable
- movable barrier
- switching element
- working position
- Prior art date
Links
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 title claims abstract description 86
- 238000010891 electric arc Methods 0.000 claims abstract description 19
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 claims description 15
- 238000002242 deionisation method Methods 0.000 claims description 10
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 claims description 9
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 claims description 7
- 230000005405 multipole Effects 0.000 claims description 6
- 210000003168 insulating cell Anatomy 0.000 claims description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 2
- 239000012772 electrical insulation material Substances 0.000 claims description 2
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 abstract description 3
- 238000004870 electrical engineering Methods 0.000 abstract 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 16
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 5
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000001746 injection moulding Methods 0.000 description 2
- 238000010791 quenching Methods 0.000 description 2
- 230000000171 quenching effect Effects 0.000 description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 2
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 2
- 229910001316 Ag alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004952 Polyamide Substances 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000010616 electrical installation Methods 0.000 description 1
- 238000010292 electrical insulation Methods 0.000 description 1
- 239000012777 electrically insulating material Substances 0.000 description 1
- 230000005294 ferromagnetic effect Effects 0.000 description 1
- 239000003302 ferromagnetic material Substances 0.000 description 1
- 239000011152 fibreglass Substances 0.000 description 1
- 238000002309 gasification Methods 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000005291 magnetic effect Effects 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 1
- 229920002647 polyamide Polymers 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- -1 such material Chemical compound 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H9/00—Details of switching devices, not covered by groups H01H1/00 - H01H7/00
- H01H9/30—Means for extinguishing or preventing arc between current-carrying parts
- H01H9/32—Insulating body insertable between contacts
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H71/00—Details of the protective switches or relays covered by groups H01H73/00 - H01H83/00
- H01H71/02—Housings; Casings; Bases; Mountings
- H01H71/0207—Mounting or assembling the different parts of the circuit breaker
- H01H71/0221—Majority of parts mounted on central frame or wall
Landscapes
- Breakers (AREA)
Abstract
Description
Настоящее изобретение относится к области электроустановок и, в частности, автоматических выключателей с дугогасительным барьером.The present invention relates to the field of electrical installations and, in particular, circuit breakers with an arcing barrier.
Как известно, автоматический выключатель включает в себя электрическую цепь, которая содержит по меньшей мере два коммутирующих элемента, из которых по меньшей мере один является подвижным с возможностью перемещения из открытого положения в закрытое и обратно. В открытом положении два коммутирующих элемента расположены на расстоянии друг от друга, а электрическая цепь автоматического выключателя разомкнута. Наоборот, в закрытом положении два коммутирующих элемента контактируют друг с другом, а электрическая цепь автоматического выключателя замкнута. Определенные типы автоматических выключателей, например, автоматические выключатели в литом корпусе, для гашения дугового разряда, возникающего при замыкании/размыкании электрической цепи выключателя, имеют так называемую деионизационную ячейку, встроенную во внутреннюю камеру автоматического выключателя, называемую «дугогасительной камерой».As you know, the circuit breaker includes an electric circuit that contains at least two switching elements, of which at least one is movable with the ability to move from open to closed and back. In the open position, two switching elements are located at a distance from each other, and the electric circuit of the circuit breaker is open. On the contrary, in the closed position, two switching elements are in contact with each other, and the circuit of the circuit breaker is closed. Certain types of circuit breakers, such as molded case circuit breakers, for extinguishing an arc discharge that occurs when a circuit breaker is opened / closed, have a so-called deionization cell integrated in the circuit breaker’s internal chamber called an “arcing chamber”.
Параметр, характеризующий работу автоматического выключателя - это так называемая отключающая способность, определяемая как максимальный ток короткого замыкания, при котором автоматический выключатель способен произвести отключение при рабочем напряжении не более трех раз без получения повреждений или нарушения защитных характеристик выключателя. Сила тока отключающей способности значительно выше (на несколько порядков) максимального номинального тока автоматического выключателя. Максимальный номинальный ток - еще один характерный параметр, который определяется как максимальный ток, который автоматический выключатель может выдерживать неограниченное время.The parameter characterizing the operation of the circuit breaker is the so-called breaking capacity, defined as the maximum short circuit current at which the circuit breaker is able to trip at the operating voltage no more than three times without damaging or violating the protective characteristics of the circuit breaker. The breaking capacity current is much higher (by several orders of magnitude) than the maximum rated current of the circuit breaker. The maximum rated current is another characteristic parameter, which is defined as the maximum current that the circuit breaker can withstand unlimited time.
Отключающая способность зависит от особенностей конструкции автоматического выключателя, например, его размера, размера деионизационной ячейки и дугогасительной камеры, а также от наличия элементов, способных погасить дуговой разряд, например, ферромагнитных элементов, описанных в европейском патенте ЕР 1998349 А1.Breaking capacity depends on the design of the circuit breaker, for example, its size, the size of the deionization cell and the arcing chamber, as well as the presence of elements capable of extinguishing the arc discharge, for example, ferromagnetic elements described in European patent EP 1998349 A1.
Задачей настоящего изобретения является создание решения, которое позволяет улучшить производительность автоматического выключателя в части его отключающей способности.An object of the present invention is to provide a solution that improves the performance of a circuit breaker in terms of its breaking capacity.
Эта задача решается в автоматическом выключателе, в общем определенном в пункте 1 формулы изобретения. Предпочтительные варианты осуществления предлагаемого автоматического выключателя определены в прилагаемых зависимых пунктах формулы изобретения.This problem is solved in the circuit breaker, generally defined in
Суть изобретения станет более ясной из следующего описания частного варианта осуществления, проиллюстрированного посредством неограничивающего примера в сопровождающих чертежах, где:The essence of the invention will become clearer from the following description of a particular embodiment, illustrated by way of non-limiting example in the accompanying drawings, where:
- Фиг. 1 является трехмерным видом варианта осуществления автоматического выключателя;- FIG. 1 is a three-dimensional view of an embodiment of a circuit breaker;
- Фиг. 2 является видом сбоку в плане автоматического выключателя на фиг. 1, где первый и второй корпусы соединены вместе;- FIG. 2 is a side view in plan of the circuit breaker of FIG. 1, where the first and second bodies are connected together;
- Фиг. 3 является трехмерным видом автоматического выключателя на фиг. 1, на которой главным образом показана верхняя часть автоматического выключателя;- FIG. 3 is a three-dimensional view of the circuit breaker of FIG. 1, which mainly shows the top of the circuit breaker;
- Фиг. 4 является видом сбоку в разрезе первого возможного варианта осуществления автоматического выключателя на фиг. 1;- FIG. 4 is a sectional side view of a first possible embodiment of the circuit breaker of FIG. one;
- Фиг. 5 является видом сбоку в разрезе автоматического выключателя на фиг. 4, на которой первый и второй корпусы показаны раздельно;- FIG. 5 is a sectional side view of the circuit breaker of FIG. 4, in which the first and second bodies are shown separately;
- Фиг. 6 является трехмерным видом первого корпуса автоматического выключателя на фиг. 1;- FIG. 6 is a three-dimensional view of the first case of the circuit breaker in FIG. one;
- Фиг. 7 является трехмерным видом второго корпуса варианта осуществления автоматического выключателя на фиг. 4, где показаны несколько подвижных дугогасительных барьеров;- FIG. 7 is a three-dimensional view of a second case of an embodiment of the circuit breaker of FIG. 4, which shows several movable arcing barriers;
- Фиг. 8 является видом в плане, на котором соответственно показаны первое плечо, второе плечо и подвижный дугогасительный барьер автоматического выключателя на фиг. 1, где перечисленные выше элементы представлены в первой рабочей конфигурации;- FIG. 8 is a plan view showing, respectively, a first arm, a second arm, and a movable arcing barrier of the circuit breaker of FIG. 1, where the above items are presented in a first operational configuration;
- Фиг. 9 является видом в плане, на котором показаны первое плечо, второе плечо и подвижный дугогасительный барьер автоматического выключателя на фиг. 8, где перечисленные выше элементы представлены во второй рабочей конфигурации;- FIG. 9 is a plan view showing the first arm, the second arm, and the movable arcing barrier of the circuit breaker of FIG. 8, where the above items are presented in a second operational configuration;
- Фиг. 10 является видом в плане, на котором показаны первое плечо, второе плечо и подвижный дугогасительный барьер на фиг. 8, где перечисленные выше элементы представлены в третьей рабочей конфигурации;- FIG. 10 is a plan view showing a first arm, a second arm, and a movable arc barrier in FIG. 8, where the above items are presented in a third operational configuration;
- Фиг. 11 является трехмерным видом неполного сечения второго плеча и подвижного дугогасительного барьера на фиг. 8-10, где второе плечо и подвижный барьер представлены в конфигурациях на фиг. 8 и 9;- FIG. 11 is a three-dimensional view of an incomplete section of the second arm and the movable arcing barrier in FIG. 8-10, where the second arm and the movable barrier are shown in the configurations of FIG. 8 and 9;
- Фиг. 12 является трехмерной проекцией первого варианта осуществления второго корпуса на фиг. 7, содержащего несколько подвижных дугогасительных барьеров, которые при этом показаны в первом рабочем положении;- FIG. 12 is a three-dimensional projection of a first embodiment of a second housing in FIG. 7, containing several movable arcing barriers, which are thus shown in the first working position;
- Фиг. 13 является трехмерным видом корпуса на фиг. 7, где подвижные дугогасительные барьеры показаны во втором рабочем положении; и- FIG. 13 is a three-dimensional view of the housing of FIG. 7, where the movable arcing barriers are shown in the second operating position; and
- Фиг. 14 является трехмерным видом второго варианта осуществления второго корпуса на фиг. 7, содержащего несколько подвижных дугогасительных барьеров, которые при этом показаны в первом рабочем положении;- FIG. 14 is a three-dimensional view of a second embodiment of the second housing of FIG. 7, containing several movable arcing barriers, which are thus shown in the first working position;
- Фиг. 15 является видом в плане корпуса на фиг. 14, где подвижные дугогасительные барьеры показаны во втором рабочем положении.- FIG. 15 is a plan view of the housing of FIG. 14, where the movable arcing barriers are shown in the second operating position.
На фигурах идентичные ссылочные позиции обозначают идентичные или технически эквивалентные элементы.In the figures, identical reference numerals denote identical or technically equivalent elements.
Со ссылкой на приложенные чертежи вариант осуществления автоматического выключателя, не имеющий ограничительного характера, в целом обозначается позицией 1. В частном варианте осуществления изобретения на фиг. 1 автоматический выключатель (1) представляет собой, например, автоматический выключатель в литом корпусе. Автоматический выключатель в литом корпусе, в отличие от автоматического выключателя «открытого исполнения», имеет корпус из изоляционного материала, который служит для защиты от внешних воздействий, а также опорой для внутренних контуров и механизмов автоматического выключателя и выводов для подключения к внешней линии и цепям нагрузки.With reference to the attached drawings, an embodiment of a circuit breaker that is not restrictive is generally indicated by 1. In a particular embodiment of the invention, FIG. 1, the circuit breaker (1) is, for example, a molded case circuit breaker. The molded case circuit breaker, in contrast to the “open design” circuit breaker, has a body made of insulating material that protects against external influences, as well as a support for internal circuits and circuit breaker mechanisms and terminals for connection to an external line and load circuits .
В настоящее время автоматические выключатели в литом корпусе обычно используются в качестве предохранительных устройств в электрораспределительных системах, промышленной автоматике и зонах повышенной ответственности для прерывания электрической цепи, например, с силой тока до 3200 А. Некоторые производители данной отрасли поставляют на рынок различные типы автоматических выключателей в литом корпусе с различными функциями, поскольку, например, на рынке могут требоваться различные типы автоматических выключателей в литом корпусе как с релейной защитой по внутреннему дифференциальному току, так и без нее. Например, один из типов автоматического выключателя в литом корпусе - автоматический размыкатель с магнитно-термической системой отключения, которая на практике содержит исключительно электромеханические элементы. Другой тип автоматического выключателя в литом корпусе -автоматический выключатель с электронной системой отключения, которая сблокирована с электронным средством управления.Currently molded case circuit breakers are usually used as safety devices in power distribution systems, industrial automation and areas of increased responsibility for interrupting the electrical circuit, for example, with currents up to 3200 A. Some manufacturers in this industry market various types of circuit breakers in molded case with various functions, since, for example, various types of molded case circuit breakers, such as with relay protection by internal differential current, and without it. For example, one of the types of molded case circuit breaker is a circuit breaker with a magneto-thermal tripping system, which in practice contains exclusively electromechanical elements. Another type of molded case circuit breaker is a circuit breaker with an electronic trip system that is interlocked with an electronic control.
В примере, проиллюстрированном на фигурах и подробно описанном далее, автоматический выключатель (1) представляет собой многополюсный автоматический выключатель, в частном случае - трехполюсный автоматический выключатель. В альтернативном варианте осуществления изобретения автоматический выключатель (1) представляет собой четырехполюсный автоматический выключатель. В тоже время нижеследующее описание также верно для автоматических выключателей с другим количеством полюсов, например, однополюсных или двухполюсных.In the example illustrated in the figures and described in detail below, the circuit breaker (1) is a multi-pole circuit breaker, in the particular case a three-pole circuit breaker. In an alternative embodiment of the invention, the circuit breaker (1) is a four-pole circuit breaker. At the same time, the following description is also true for circuit breakers with a different number of poles, for example, single-pole or double-pole.
В дальнейшем без ограничения будет подразумеваться вариант автоматического выключателя (1), проиллюстрированного на чертежах, многополюсного в литом корпусе.In the future, without limitation, the option of a circuit breaker (1), illustrated in the drawings, multi-pole in a molded case will be implied.
Со ссылкой на фиг. 1 и 2 и в соответствии с предпочтительным вариантом осуществления изобретения, не имеющим ограничительного характера, автоматический выключатель (1) содержит первый корпус (10) из электроизоляционного материала, например, сырого каучука, и второй корпус (20), соединенный с первым корпусом (10), также выполненный из электроизоляционного материала, например, сырого каучука. Корпуса (10) и (20) выполняются как две отдельные детали, например, литьевым формованием. В упомянутом выше предпочтительном варианте осуществления изобретения со ссылкой на фиг. 5, автоматический выключатель (1) содержит по меньшей мере один крепежный элемент (31, 32), выполненный с возможностью крепления и поддерживания первого корпуса (10) и второго корпуса (20), составляющих единое целое. Предпочтительно использование нескольких крепежных элементов (31, 32). В предлагаемом варианте осуществления изобретения по меньшей мере один крепежный элемент (31, 32), выполненный с возможностью съемного соединения двух корпусов (10) и (20), при этом в качестве крепежа могут использоваться один или более винтов (31, 32) или одна и более пар винтов (31, 32). В альтернативном варианте осуществления изобретения по меньшей мере один крепежный элемент (31, 32) является несъемным и может представлять собой по меньшей мере одну заклепку. В примере, проиллюстрированном на чертежах, несколько крепежных элементов имеют форму винтов или пар винтов (31), проходящих через первый корпус (10) и вставленных в соответствующие установочные места (42) на втором корпусе (20), а также имеет форму винтов или пар винтов (32), проходящих через второй корпус (20) и вставленных в соответствующие установочные места (41) на первом корпусе (10).With reference to FIG. 1 and 2, and in accordance with a preferred embodiment of the invention that is not restrictive, the circuit breaker (1) comprises a first housing (10) made of electrical insulating material, for example raw rubber, and a second housing (20) connected to the first housing (10 ), also made of electrical insulating material, for example, crude rubber. Cases (10) and (20) are made as two separate parts, for example, by injection molding. In the aforementioned preferred embodiment, with reference to FIG. 5, the circuit breaker (1) contains at least one fastener (31, 32) configured to fasten and support the first housing (10) and the second housing (20), which are integral. The use of multiple fasteners is preferred (31, 32). In the proposed embodiment of the invention, at least one fastener (31, 32), made with the possibility of removable connection of two cases (10) and (20), while one or more screws (31, 32) or one can be used as fasteners and more pairs of screws (31, 32). In an alternative embodiment of the invention, at least one fastener (31, 32) is non-removable and may be at least one rivet. In the example illustrated in the drawings, several fasteners are in the form of screws or pairs of screws (31) passing through the first case (10) and inserted into the corresponding mounting locations (42) on the second case (20), and also has the form of screws or pairs screws (32) passing through the second housing (20) and inserted into the corresponding mounting locations (41) on the first housing (10).
В одном из вариантов осуществления изобретения первый корпус (10) содержит первый участок (11) корпуса и второй участок (12) корпуса, выполненные как две отдельные детали, например, способом литьевого формования, и соединенные вместе. Второй участок (12) корпуса функционально связывает первый участок (11) корпуса и второй корпус (20). В предпочтительном варианте осуществления изобретения первый корпус (10) содержит крышку (13), съемно связанную с участком (11) первого корпуса. Так, крышка (13) крепится к первому участку (11) корпуса с помощью винтов, которые проходят через крышку (13) и вставляются в соответствующие установочные места первого участка (11) корпуса.In one embodiment, the first housing (10) comprises a first housing portion (11) and a second housing portion (12) made as two separate parts, for example, by injection molding, and joined together. The second section (12) of the casing functionally connects the first section (11) of the casing and the second casing (20). In a preferred embodiment, the first housing (10) comprises a cover (13) removably connected to a portion (11) of the first housing. So, the cover (13) is attached to the first section (11) of the housing with screws that pass through the cover (13) and are inserted into the corresponding mounting locations of the first section (11) of the housing.
Со ссылкой на фиг. 6, в одном из предпочтительных вариантов осуществления изобретения первый корпус (10) содержит переднюю панель (4) и противоположную ей заднюю панель (5), при этом со стороны упомянутой задней панели (5) к первому корпусу (10) крепится второй корпус (20). Применительно к настоящему описанию «передняя панель» означает панель первого корпуса (10), которая при нормальной эксплуатации автоматического выключателя направлена на оператора и противоположна стене крепления, например, стене, на которой висит электрическая панель. В предпочтительном варианте осуществления без ограничения задняя панель (5) первого корпуса (10) имеет выступающий участок (6) и утопленный участок (7), образующие ступеньку, а второй корпус (20) расположен над упомянутым выступающим участком (6) в утопленном участке (7) для соответствия форме упомянутой ступеньки и придания общей наружной формы прямоугольного параллелепипеда сборке, состоящей из первого корпуса (10) и второго корпуса (20). Кроме того, второй корпус (20) в предпочтительном варианте осуществления имеет форму полусферы с четырехгранной горизонтальной плоскостью или в целом четырехугольную форму.With reference to FIG. 6, in one preferred embodiment of the invention, the first housing (10) comprises a front panel (4) and a rear panel (5) opposite to it, while from the side of said rear panel (5), a second housing (20) is attached to the first housing (10) ) With reference to the present description, “front panel” means a panel of the first housing (10), which during normal operation of the circuit breaker is aimed at the operator and is opposite to the fastening wall, for example, the wall on which the electrical panel hangs. In a preferred embodiment, without limitation, the rear panel (5) of the first housing (10) has a protruding portion (6) and a recessed portion (7) forming a step, and a second housing (20) is located above said protruding portion (6) in the recessed portion ( 7) to conform to the shape of the said step and to give the overall external shape of a rectangular parallelepiped assembly consisting of the first body (10) and the second body (20). In addition, the second housing (20) in a preferred embodiment has a hemisphere shape with a tetrahedral horizontal plane or a generally quadrangular shape.
Автоматический выключатель (1) дополнительно содержит ручной аппарат (3) управления, например, поворотный рычаг (3) управления. На ручном аппарате (3) управления можно попеременно менять два положения: рабочее разомкнутое положение и рабочее замкнутое положение автоматического выключателя (1) в литом корпусе. Например, ручной аппарат (3) управления проходит через отверстие в первом корпусе (10). В предпочтительном варианте осуществления ручной аппарат (3) управления выступает из передней панели (4) первого корпуса (10). Ручной аппарат (3) управления может быть приведен в действие моторизованным устройством, подключенным к автоматическому выключателю в литом корпусе, например, как показано на фиг. 5 Европейского патента ЕР 2001036 В1.The circuit breaker (1) further comprises a manual control device (3), for example, a rotary control lever (3). On the manual control apparatus (3), two positions can be alternately changed: a working open position and a working closed position of the circuit breaker (1) in a molded case. For example, a manual control apparatus (3) passes through an opening in the first housing (10). In a preferred embodiment, the manual control device (3) protrudes from the front panel (4) of the first housing (10). The manual control apparatus (3) can be powered by a motorized device connected to a molded case circuit breaker, for example, as shown in FIG. 5 of the European patent EP 2001036 B1.
Ручной аппарат (3) управления функционально связан с исполнительным механизмом, который установлен и зафиксирован внутри первого корпуса (10) и выполнен с возможностью определения переключения автоматического выключателя (1) между двумя рабочими положениями «разомкнут/замкнут». Специалисты в отрасли знакомы с различными типами исполнительных механизмов, которые можно использовать в автоматических выключателях (1), и по этой причине здесь не будем подробно останавливаться на этом механизме. Как правило, исполнительный механизм может включать в себя рычаги, упругие элементы, тяги, а также роторный исполнительный механизм (15) (показан на фиг. 8-10), например, описанный в Европейском патенте ЕР 2259278 В1 и др. В дальнейшем под поз. 15 будет подразумеваться исполнительный механизм в сборе посредством ссылки на одну из его частей.The manual control device (3) is functionally connected to the actuator, which is installed and fixed inside the first housing (10) and is configured to determine the switching of the circuit breaker (1) between the two open / closed operating positions. Specialists in the industry are familiar with various types of actuators that can be used in circuit breakers (1), and for this reason we will not dwell on this mechanism here in detail. Typically, the actuator may include levers, elastic elements, traction, as well as a rotary actuator (15) (shown in Fig. 8-10), for example, described in European patent EP 2259278 B1 and others. . 15 will be understood as an actuator assembly by reference to one of its parts.
Со ссылкой на фиг. 8-10 автоматический выключатель (1) содержит по меньшей мере одно первое плечо (С1), которое содержит по меньшей мере один первый коммутирующий элемент (Р1) и по меньшей мере один первый опорный элемент (S1) первого коммутирующего элемента (Р1), по меньшей мере один первый вывод (Т1), электрически соединенный с первым опорным элементом (S1) или встроенный в него. Исполнительный механизм (15) первого опорного элемента (S1) выполнен с возможностью перемещения первого опорного элемента (S1) для перемещения первого коммутирующего элемента (Р1) из нейтрального положения (см. фиг. 8) в рабочее положение (см. фиг. 9) и обратно.With reference to FIG. 8-10, the circuit breaker (1) comprises at least one first arm (C1), which comprises at least one first switching element (P1) and at least one first supporting element (S1) of the first switching element (P1), at least one first terminal (T1) electrically connected to or integrated into the first support element (S1). The actuator (15) of the first support element (S1) is arranged to move the first support element (S1) to move the first switching element (P1) from the neutral position (see Fig. 8) to the operating position (see Fig. 9) and back.
В предпочтительном варианте осуществления изобретения первый коммутирующий элемент (Р1) и второй коммутирующий элемент (Р2) представляют собой пластины и изготовлены из материала с высокой проводимостью, например, спеченного сплава серебра.In a preferred embodiment of the invention, the first switching element (P1) and the second switching element (P2) are plates and are made of highly conductive material, for example, a sintered silver alloy.
В предпочтительном варианте осуществления изобретения, не имеющем ограничительного характера, первый корпус (10) содержит и поддерживает первое плечо (С1) и исполнительный механизм (15). Другими словами, первый корпус (10) выполняет функцию опоры для первого плеча (С1) и исполнительного механизма (15).In a preferred embodiment of the invention, which is not restrictive, the first housing (10) comprises and supports the first arm (C1) and the actuator (15). In other words, the first housing (10) serves as a support for the first shoulder (C1) and the actuator (15).
Кроме того, автоматический выключатель (1) содержит второе плечо (С2), которое содержит по меньшей мере один второй коммутирующий элемент (Р2), выполненный с возможностью связи с первым коммутирующим элементом (Р1), когда он находится в рабочем положении, по меньшей мере один второй опорный элемент (S2) второго коммутирующего элемента (Р2) и по меньшей мере один второй вывод (Т2), электрически соединенный со вторым опорным элементом (S2) или встроенный в него. Как видно из фиг. 7, в предпочтительном варианте осуществления изобретения, не имеющем ограничительного характера, второй корпус (20) содержит и поддерживает второе плечо (С2). Другими словами, второй корпус (20) выполняет функцию опоры для второго плеча (С2).In addition, the circuit breaker (1) contains a second arm (C2), which contains at least one second switching element (P2), configured to communicate with the first switching element (P1) when it is in the working position, at least one second support element (S2) of the second switching element (P2) and at least one second terminal (T2) electrically connected to or integrated into the second support element (S2). As can be seen from FIG. 7, in a preferred non-restrictive embodiment, the second body (20) comprises and supports a second shoulder (C2). In other words, the second body (20) serves as a support for the second shoulder (C2).
Необходимо отметить, что несмотря на предусмотренное в варианте осуществления изобретения разделение корпуса автоматического выключателя (1) на первый корпус (10) и второй корпус (20), и наличие первого плеча (С1) в первом корпусе (10), а второго плеча (С2) во втором корпусе (20) является предпочтительным, данное описание не ограничивается рамками частного варианта исполнения корпуса, поскольку может относиться также к автоматическим выключателям в литом цельном корпусе или даже автоматическим выключателям открытого типа.It should be noted that despite the separation of the circuit breaker housing (1) provided for in the embodiment of the invention, into the first housing (10) and the second housing (20), and the presence of the first arm (C1) in the first housing (10) and the second arm (C2 ) in the second case (20) is preferable, this description is not limited to the scope of a particular embodiment of the case, since it can also apply to circuit breakers in a molded one-piece case or even open circuit breakers.
Автоматический выключатель (1) дополнительно содержит подвижный барьер (60) или подвижный дугогасительный барьер (далее указывается как «подвижный барьер»), электроизоляционный и выполненный с возможностью перемещения между:The circuit breaker (1) further comprises a movable barrier (60) or a movable arcing barrier (hereinafter referred to as a "movable barrier"), insulating and made to move between:
- первым рабочим положением, проиллюстрированным на фиг. 8, 9 и 11, в котором подвижный барьер (60) обеспечивает контакт между вторым коммутирующим элементом (Р2) и первым коммутирующим элементом (Р1), как показано на фиг. 9; и- the first operating position illustrated in FIG. 8, 9 and 11, in which the movable barrier (60) provides contact between the second switching element (P2) and the first switching element (P1), as shown in FIG. 9; and
- вторым рабочим положением, проиллюстрированным на фиг. 10, в котором подвижный барьер (60) по меньшей мере частично функционально размещается между первым коммутирующим элементом (Р1) и вторым коммутирующим элементом (Р2) для гашения дугового разряда, развивающегося между упомянутыми элементами (P1, Р2), в момент перехода коммутирующего элемента (P1) из рабочего положения в нейтральное. По этой причине подвижный барьер (60) также именуется «подвижным дугогасительным барьером». Применительно к настоящему описанию выражение «гашение дугового разряда» приравнивается к понятиям «отклонение, растяжение, разделение и/или прерывание дугового разряда» с целью ускорения затухания дугового разряда.- the second operating position illustrated in FIG. 10, in which the movable barrier (60) is at least partially functionally placed between the first switching element (P1) and the second switching element (P2) to extinguish the arc discharge developing between the said elements (P1, P2) at the moment of switching the switching element ( P1) from working position to neutral. For this reason, the movable barrier (60) is also called the "movable arcing barrier". In relation to the present description, the expression "quenching of the arc discharge" is equivalent to the concepts of "deflection, extension, separation and / or interruption of the arc discharge" in order to accelerate the decay of the arc discharge.
В предпочтительном варианте осуществления изобретения подвижный барьер (60) выполнен из электроизоляционного материала, например, полиамида, предпочтительно армированного стекловолокном. В более предпочтительном варианте осуществления изобретения подвижный барьер (60) выполнен из электроизоляционного и самозатухающего материала.In a preferred embodiment, the movable barrier (60) is made of an electrically insulating material, for example polyamide, preferably reinforced with fiberglass. In a more preferred embodiment, the movable barrier (60) is made of electrical insulating and self-extinguishing material.
В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления изобретения, упомянутый электроизоляционный материал дополняется газификационным агентом, например, фосфором, т.е. таким материалом, который под воздействием высоких температур (например, таких, как внутри автоматического выключателя и вблизи коммутирующих элементов при дуговом разряде) выделяет газ, способствующий гашению дугового разряда.According to a preferred embodiment of the invention, said electrical insulating material is supplemented with a gasification agent, for example phosphorus, i.e. such material, which under the influence of high temperatures (for example, such as inside a circuit breaker and near switching elements during an arc discharge) emits gas, which helps extinguish the arc discharge.
В предпочтительном варианте осуществления изобретения подвижный барьер (60) выполнен с возможностью вращения вокруг оси вращения для поворота из упомянутого первого рабочего положения во второе рабочее положение и обратно.In a preferred embodiment, the movable barrier (60) is rotatable about an axis of rotation to rotate from said first working position to a second working position and vice versa.
В варианте, проиллюстрированном на примере, автоматический выключатель (1) является многополюсным, при этом по меньшей мере одно первое плечо (С1) и по меньшей мере одно второе плечо (С2) содержат несколько плеч, каждое из которых соотносится с соответствующей фазой электрического тока в автоматическом выключателе (1). Для многополюсных автоматических выключателей (1) удобно, когда исполнительный механизм (15) является общим для разных плеч и управляется общим исполнительным элементом (3). Если автоматический выключатель (1) является многополюсным, то в предпочтительном варианте осуществления автоматический выключатель (1) содержит несколько подвижных барьеров (60), каждый из которых соотносится с соответствующей фазой электрического тока в автоматическом выключателе (1). В предпочтительном варианте осуществления изобретения подвижные барьеры (60) могут перемещаться независимо друг от друга.In the embodiment illustrated by the example, the circuit breaker (1) is multi-pole, with at least one first arm (C1) and at least one second arm (C2) containing several arms, each of which corresponds to the corresponding phase of the electric current in circuit breaker (1). For multi-pole circuit breakers (1) it is convenient when the actuator (15) is common to different arms and is controlled by a common actuator (3). If the circuit breaker (1) is multi-pole, then in the preferred embodiment, the circuit breaker (1) contains several movable barriers (60), each of which corresponds to the corresponding phase of the electric current in the circuit breaker (1). In a preferred embodiment, the movable barriers (60) can be moved independently of each other.
В предпочтительном варианте осуществления, показанном на фиг. 8 и 9, первый опорный элемент (S1) представляет собой электропроводный рычаг, прямо или опосредованно подвешиваемый на шарнире с возможностью вращения на первый корпус (10) и вращающийся вокруг оси вращения между двумя положениями, находящимися под углом друг к другу и соответствующими нейтральному положению (см. фиг. 8) и рабочему положению (см. фиг. 9) первого коммутирующего элемента (Р1). Очевидно, что упомянутые положения соответствуют соответственно разомкнутому рабочему и замкнутому рабочему положению автоматического выключателя (1). В предпочтительном варианте осуществления изобретения, проиллюстрированном на фиг. 8-13, ось вращения подвижного барьера (60) и ось вращения первого опорного элемента (S1) параллельны друг другу.In the preferred embodiment shown in FIG. 8 and 9, the first support element (S1) is an electrically conductive lever suspended directly or indirectly from the hinge with the possibility of rotation on the first housing (10) and rotating around the axis of rotation between two positions that are at an angle to each other and correspond to the neutral position ( see Fig. 8) and the working position (see Fig. 9) of the first switching element (P1). Obviously, the mentioned positions correspond to the open working and closed working position of the circuit breaker (1), respectively. In the preferred embodiment illustrated in FIG. 8-13, the axis of rotation of the movable barrier (60) and the axis of rotation of the first support element (S1) are parallel to each other.
Например, первый опорный элемент (S1) представляет собой токопроводящий рычаг, выполненный, например, из меди и связанный с исполнительным механизмом (15), причем последний подвешивается на шарнире с возможностью вращения на первый корпус (10), опирается на него и выполнен из электроизоляционного материала. Можно предусмотреть, чтобы упомянутая связь между токопроводящим рычагом и исполнительным механизмом (15) во всех случаях известным способом обеспечивала возможность остаточного движения поворотного рычага и, следовательно, первого опорного элемента (S1) относительно исполнительного механизма (15), например, для компенсации износа коммутирующих элементов (P1, Р2) или компенсации смещения.For example, the first support element (S1) is a conductive lever made, for example, of copper and connected to an actuator (15), the latter being suspended on a hinge with the possibility of rotation on the first housing (10), supported on it and made of electrical insulation material. It can be envisaged that the said connection between the conductive arm and the actuator (15) in all cases in a known manner provides the possibility of residual movement of the rotary arm and, therefore, the first support element (S1) relative to the actuator (15), for example, to compensate for the wear of the switching elements (P1, P2) or offset compensation.
Для варианта с несколькими первыми плечами (С1) каждое из них оснащается первым опорным элементом (S1), а все первые опорные элементы (S1) в предпочтительном варианте осуществления привязываются к одному исполнительному механизму (15).For the variant with several first shoulders (C1), each of them is equipped with a first support element (S1), and all first support elements (S1) in the preferred embodiment are attached to one actuator (15).
Вариант осуществления изобретения, показанный на фиг. 8-10, предусматривает также, что первое плечо (С1) содержит токоотвод (18), выполненный, например, из меди, и у которого оконечный участок, например, имеет сквозное отверстие, являющееся первым выводом (Т1). Например, вывод (Т1) является частью вывода, не показанного на чертежах, или электрически соединен с ним. В предпочтительном варианте осуществления изобретения токоотвод (18) электрически соединен с первым опорным элементом (S1) посредством гибкого токопроводящего шнура (16) напрямую или через промежуточную токопроводящую крепежную пластину (17), к которой приваривается упомянутый шнур (16). В последнем случае токопроводящая крепежная пластина (17) может крепиться к токоотводу (18) заклепками.The embodiment of the invention shown in FIG. 8-10 also provides that the first arm (C1) comprises a down conductor (18) made, for example, of copper, and in which the terminal portion, for example, has a through hole, which is the first terminal (T1). For example, terminal (T1) is part of or not electrically connected to a terminal not shown in the drawings. In a preferred embodiment, the collector (18) is electrically connected to the first support element (S1) by means of a flexible conductive cord (16) directly or through an intermediate conductive mounting plate (17) to which said cord (16) is welded. In the latter case, the conductive mounting plate (17) can be riveted to the collector (18).
Применительно к нижеследующему описанию под «токоотводом» подразумевается токоотвод с таким сечением, которое обеспечивает ему определенную жесткость в противоположность относительно гибким токоотводам, например, проводам, кабелям или шнурам, при этом предпочтительным является четырехугольное сечение токоотвода или, что еще лучше, прямоугольное.For the following description, “down conductor” means a down conductor with a cross section that provides it with a certain stiffness as opposed to relatively flexible down conductors, for example, wires, cables or cords, with a quadrangular conductor cross section or, even better, a rectangular conductor.
Со ссылкой на фиг. 8-11 в предпочтительном варианте осуществления автоматического выключателя, не имеющем ограничительного характера, второй опорный элемент (S2) содержит подвижный рычаг (27), выполненный, например, из меди, с возможностью вращения второго коммутирующего элемента (Р2) относительно первого коммутирующего элемента (Р1) отталкивающей силой, возникающей при прохождении тока высокой плотности через плечи (С1, С2), например, при коротком замыкании, и который в любом случае выше номинального тока для автоматического выключателя (1). Применительно к нижеследующему описанию под «отталкивающей силой» подразумевается физическое явление, которое при соединенных коммутирующих элементах (P1, Р2), через которые проходит ток высокой плотности, вызывает взаимодействие токов рычага (27) и элемента (S1) и их удаление друг от друга при прохождении токов высокой плотности в противоположных направлениях.With reference to FIG. 8-11, in a preferred embodiment of a non-restrictive circuit breaker, the second support element (S2) comprises a movable lever (27) made, for example, of copper, with the possibility of rotation of the second switching element (P2) relative to the first switching element (P1 ) by the repulsive force that occurs when a high-density current passes through the arms (C1, C2), for example, during a short circuit, and which in any case is higher than the rated current for the circuit breaker (1). In relation to the following description, “repulsive force” means a physical phenomenon that, when the switching elements (P1, P2) are connected, through which a high-density current passes, causes the lever currents (27) and the element (S1) to interact and move away from each other when the passage of high-density currents in opposite directions.
В соответствии с описанным выше вариантом осуществления изобретения, второй опорный элемент (S2) дополнительно содержит по меньшей мере один упругий элемент (26), приводящий в действие подвижный рычаг (27) силами сжатия или растяжения и в нормальных условиях работы автоматического выключателя (1) выполненный с возможностью удержания второго коммутирующего элемента (Р2) на минимальном расстоянии от первого коммутирующего элемента (Р1), если последний находится в рабочем положении, проиллюстрированном на фиг. 9. В предпочтительном варианте осуществления изобретения подвижный барьер (60) выполнен с возможностью воздействия на подвижный рычаг (27) работой по меньшей мере одного упругого элемента (26), который при воздействии на подвижный рычаг (27) стремится удержать второй коммутирующий элемент (Р2) на минимальном расстоянии от первого коммутирующего элемента (Р1). В свою очередь подвижный рычаг (27) выполнен с возможностью прерывания контакта с подвижным барьером (60), чтобы последний оставался в первом рабочем положении (фиг. 8, 9, 11). Следует отметить, что в упомянутом выше варианте осуществления изобретения подвижный барьер (60) выполнен с возможностью перемещения подвижным рычагом (27) из первого во второе рабочее положение и обратно.In accordance with the above-described embodiment of the invention, the second supporting element (S2) further comprises at least one elastic element (26) that actuates the movable arm (27) by compressive or tensile forces and, under normal operating conditions of the circuit breaker (1), is configured with the possibility of holding the second switching element (P2) at a minimum distance from the first switching element (P1), if the latter is in the working position illustrated in FIG. 9. In a preferred embodiment of the invention, the movable barrier (60) is configured to act on the movable arm (27) by the operation of at least one elastic element (26), which, when exposed to the movable arm (27), seeks to hold the second switching element (P2) at a minimum distance from the first switching element (P1). In turn, the movable lever (27) is configured to interrupt contact with the movable barrier (60) so that the latter remains in the first working position (Fig. 8, 9, 11). It should be noted that in the aforementioned embodiment of the invention, the movable barrier (60) is arranged to move the movable lever (27) from the first to the second working position and vice versa.
В предпочтительном варианте осуществления изобретения ось вращения подвижного барьера (60) и ось вращения подвижного рычага (27) параллельны друг другу.In a preferred embodiment, the axis of rotation of the movable barrier (60) and the axis of rotation of the movable arm (27) are parallel to each other.
В вариантах осуществления изобретения, проиллюстрированных на фиг. 4-5, 7-13, второй опорный элемент (S2) содержит два упругих элемента (26), в частности, две металлические винтовые пружины, воздействующие на подвижный рычаг (27) силой сжатия. В описанных вариантах осуществления изобретения второй опорный элемент (S2) содержит неподвижный токоотвод (28), выполненный, например, из меди, в данном случае являющийся неотъемлемой частью второго корпуса (20), и подвижный рычаг (27), подвешенный на шарнирах с возможностью поворота на неподвижном токоотводе (28). В примере, проиллюстрированном на чертежах, оконечный участок неподвижного токоотвода (28) выполняет роль второго вывода (Т2). Например, второй вывод (Т2) является частью вывода автоматического выключателя (1), не показанного на чертежах, или электрически соединен с ним.In the embodiments of the invention illustrated in FIG. 4-5, 7-13, the second support element (S2) contains two elastic elements (26), in particular, two metal coil springs acting on the movable lever (27) by compression force. In the described embodiments of the invention, the second support element (S2) comprises a fixed down conductor (28) made, for example, of copper, in this case being an integral part of the second housing (20), and a movable arm (27) suspended on the hinges with the possibility of rotation on a fixed down conductor (28). In the example illustrated in the drawings, the terminal portion of the fixed down conductor (28) serves as the second terminal (T2). For example, the second terminal (T2) is part of the terminal of the circuit breaker (1), not shown in the drawings, or is electrically connected to it.
Например, подвижный рычаг (27) подвешивается на шарнире с возможностью поворота на шпильке (39), в примере имеющей раздвоенный оконечный участок, что проиллюстрировано на фиг. 4 и 5, и при этом расположен по обе стороны от шпильки (39). В предпочтительном варианте осуществления изобретения шпилька (39) выполнена из меди. В предлагаемом варианте осуществления изобретения неподвижный токоотвод (28) согнут, таким образом образуя первое углубление для установки шпильки (39), которая может опираться на неподвижный токоотвод (28) или крепиться к нему и которая, согласно примеру, удерживается на месте подвижным рычагом (27) и по меньшей мере одним упругим элементом (26). Если неподвижный токоотвод (28) согнут и образует второе углубление, противоположное первому, возможно выполнить второй опорный элемент (S2), содержащий дополнительно шпильку (49), выполненную, например, из стали, которая может использоваться для крепления первого оконечного участка по меньшей мере одного упругого элемента (26). Также возможно установить дополнительную шпильку (40), выполненную, например, из стали, выступающую с подвижного рычага (27), с помощью которой можно обеспечить соединение второго оконечного участка с по меньшей мере одним упругим элементом (26). Например, шпилька (40) крепится к подвижному рычагу (27) и проходит через него так, чтобы выступать из него с двух противоположных сторон. Таким образом, к подвижному рычагу (27) можно прикрепить пару упругих элементов (26). Следует отметить, что для данного исполнения неподвижного токоотвода (28), при котором имеется два противоположных углубления, которые используются как посадочные места двух шпилек (39, 49), достаточно придать неподвижному токоотводу (28) такую форму, при которой оконечный участок имеет S-образный или Z-образный вид.For example, the movable arm (27) is suspended on a hinge with the possibility of rotation on a stud (39), in the example having a forked terminal portion, as illustrated in FIG. 4 and 5, and is located on both sides of the stud (39). In a preferred embodiment, the stud (39) is made of copper. In the proposed embodiment, the fixed down conductor (28) is bent, thus forming a first recess for mounting the stud (39), which can be supported by the fixed down conductor (28) and which, according to the example, is held in place by the movable arm (27) ) and at least one elastic element (26). If the fixed down conductor (28) is bent and forms a second depression opposite to the first, it is possible to make a second support element (S2), additionally containing a stud (49) made, for example, of steel, which can be used to fasten the first terminal portion of at least one elastic element (26). It is also possible to install an additional stud (40), made, for example, of steel, protruding from the movable arm (27), with which it is possible to ensure the connection of the second end section with at least one elastic element (26). For example, the pin (40) is attached to the movable lever (27) and passes through it so as to protrude from it from two opposite sides. Thus, a pair of elastic elements (26) can be attached to the movable arm (27). It should be noted that for this version of the fixed down conductor (28), in which there are two opposite recesses that are used as the seats of two studs (39, 49), it is enough to give the fixed down conductor (28) a shape in which the terminal section has S- shaped or Z-shaped.
В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления изобретения второй опорный элемент (S2) содержит экран (69) из ферромагнитного материала, например, железа, который расположен между подвижным рычагом (27) и неподвижным токоотводом (28) и выполнен с возможностью уменьшения силы отталкивания между подвижным рычагом (27) и неподвижным токоотводом (28).According to a preferred embodiment of the invention, the second support element (S2) comprises a shield (69) of ferromagnetic material, for example iron, which is located between the movable arm (27) and the fixed collector (28) and is configured to reduce the repulsive force between the movable arm (27) and fixed down conductor (28).
В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления изобретения, проиллюстрированным на фиг. 11, подвижный барьер (60) содержит две параллельные или по существу параллельные боковые стенки (62), одна из которых хорошо видна на фиг. 11, и центральную перемычку (61) между ними. Центральная перемычка (61) установлена перпендикулярно боковым стенкам (62) и выполнена с возможностью функционирования в качестве экрана, способного погасить, отклонить, растянуть и/или прервать дуговой разряд. Более того, со ссылкой на фиг. 11 в предлагаемом варианте осуществления изобретения подвижный барьер (60) содержит поперечное ребро (64), соединяющее боковые стенки (62) и расположенное перпендикулярно им. Упомянутое поперечное ребро (64) отстоит от центральной перемычки (61) настолько, чтобы поперечное ребро (64) и центральная перемычка (61) образовали отверстие, через который проходит подвижный рычаг (27), когда подвижный барьер (60) находится в первом рабочем положении (фиг. 8, 9, 11). В примере, проиллюстрированном на фиг. 11, подвижный рычаг (27) прерывает контакт с подвижным барьером (60), и в частном примере, описанном здесь без ограничения, прерывает контакт с поперечным ребром (64) и переводит подвижный барьер (60) из первого рабочего положения (см. фиг. 9) во второе рабочее положение (см. фиг. 10). Кроме того, подвижный рычаг (27) прерывает контакт с подвижным барьером (60), чтобы последний из второго рабочего положения (фиг. 10) переместился в первое рабочее положение (фиг. 9) под действием упругого возврата, обеспечиваемого по меньшей мере одним упругим элементом (26) подвижного рычага (27). В частном примере, проиллюстрированном на чертеже и описанном здесь без ограничения, подвижный рычаг (27) прерывает контакт с подвижным барьером (60) ввиду того, что предохранитель (67) взаимодействует с боковыми стенками (62) подвижного барьера (60) для возврата последнего из второго рабочего положения в первое рабочее положение.According to a preferred embodiment of the invention illustrated in FIG. 11, the movable barrier (60) comprises two parallel or substantially parallel side walls (62), one of which is clearly visible in FIG. 11, and a central jumper (61) between them. The central jumper (61) is installed perpendicular to the side walls (62) and is configured to function as a screen capable of extinguishing, rejecting, stretching and / or interrupting an arc discharge. Moreover, with reference to FIG. 11, in the proposed embodiment, the movable barrier (60) comprises a transverse rib (64) connecting the side walls (62) and perpendicular to them. Said transverse rib (64) is spaced from the central bridge (61) so that the transverse rib (64) and the central bridge (61) form an opening through which the movable arm (27) passes when the movable barrier (60) is in the first operating position (Fig. 8, 9, 11). In the example illustrated in FIG. 11, the movable arm (27) breaks contact with the movable barrier (60), and in the particular example described here without limitation, breaks the contact with the transverse rib (64) and moves the movable barrier (60) from the first operating position (see FIG. 9) in the second working position (see Fig. 10). In addition, the movable lever (27) breaks the contact with the movable barrier (60) so that the last of the second working position (Fig. 10) moves to the first working position (Fig. 9) under the action of the elastic return provided by at least one elastic element (26) the movable arm (27). In the particular example illustrated in the drawing and described here without limitation, the movable arm (27) interrupts contact with the movable barrier (60) due to the fact that the fuse (67) interacts with the side walls (62) of the movable barrier (60) to return the last of second working position to the first working position.
Другими словами, из примера очевидно, что подвижный барьер (60) выполнен с возможностью перемещения подвижным рычагом (27), который прерывает контакт с ним для перемещения из первого во второе рабочее положение и обратно. Заметим, что в дополнение к частному механическому исполнению, описанному выше, возможны и другие частные и аналогичные варианты осуществления изобретения, основанные на функции прерывания контакта между подвижным рычагом (27) и барьером (60) для перемещения подвижного барьера (27) из первого во второе рабочее положение и обратно. Одним возможных путей достижения такого результата, согласно примеру, является установка подвижного барьера (60) в первом рабочем положении по обе стороны от подвижного рычага (27). Другой возможный путь достижения такого результата - использование подвижного барьера (60) со сквозным отверстием в конструкции, через которое проходит подвижный рычаг (27), или углублением, расположенным поперечно подвижному рычагу (27).In other words, it is obvious from the example that the movable barrier (60) is movable by the movable lever (27), which interrupts contact with it to move from the first to the second working position and vice versa. Note that in addition to the particular mechanical design described above, other particular and similar embodiments of the invention are possible, based on the function of breaking contact between the movable arm (27) and the barrier (60) to move the movable barrier (27) from the first to the second working position and back. One possible way to achieve such a result, according to an example, is to install a movable barrier (60) in the first operating position on both sides of the movable arm (27). Another possible way to achieve this result is to use a movable barrier (60) with a through hole in the structure through which the movable arm (27) passes, or a recess located transverse to the movable arm (27).
Следует отметить, что в общих вариантах осуществления изобретения, описанных выше, подвижный барьер (60) перемещается из первого рабочего положения только при движении подвижного рычага (27) силой отталкивания против упругого элемента (26). Таким образом, подвижный барьер (60) перемещается из первого рабочего положения только при сверхтоке, а не при каждом размыкании автоматического выключателя (1) с помощью ручного аппарата (3) управления. Общий вариант осуществления изобретения, описанный выше, обеспечивает преимущество в том, что не требует сложных или специальных систем для перемещения подвижного барьера (60), а также обеспечивает высокую стабильность работы автоматического выключателя (1).It should be noted that in the general embodiments of the invention described above, the movable barrier (60) moves from the first operating position only when the movable lever (27) moves by the repulsive force against the elastic element (26). Thus, the movable barrier (60) moves from the first operating position only at overcurrent, and not each time the circuit breaker (1) is opened using the manual control device (3). The general embodiment described above provides an advantage in that it does not require complex or special systems for moving the movable barrier (60), and also provides high stability of operation of the circuit breaker (1).
В предпочтительном варианте осуществления изобретения боковые стенки (62) подвижного барьера (60) подвешиваются на шарнире с возможностью вращения и поворачиваются вокруг оси вращения. На фиг. 11 ось вращения образует шпилька (63), установленная на боковой стенке (62). На другой боковой стенке (62) можно установить аналогичную шпильку, что не показано на фиг. 11. Упомянутые шпильки (63) можно использовать, например, для соединения подвижного барьера (60) со вторым корпусом (20). В примере, проиллюстрированном на фиг. 8-11, второе плечо (С2) содержит опорную раму (70) подвижного барьера (60), подвешенного на ней на шарнире с возможностью вращения.In a preferred embodiment of the invention, the side walls (62) of the movable barrier (60) are rotatably hinged and rotate about the axis of rotation. In FIG. 11 the axis of rotation is formed by a pin (63) mounted on the side wall (62). A similar stud can be installed on the other side wall (62), which is not shown in FIG. 11. The aforementioned studs (63) can be used, for example, to connect a movable barrier (60) with a second housing (20). In the example illustrated in FIG. 8-11, the second arm (C2) comprises a support frame (70) of a movable barrier (60) suspended on it with a hinge for rotation.
В предпочтительном варианте осуществления изобретения опорная рама (70) выполнена из электроизоляционного материала.In a preferred embodiment of the invention, the support frame (70) is made of electrical insulating material.
В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления изобретения, опорная рама (70) подвижного барьера (60) содержит первый участок (8а) деионизационной ячейки (8а, 8b) автоматического выключателя (1), содержащего несколько токопроводящих пластинчатых элементов. Автоматический выключатель (1) дополнительно содержит второй участок (8b) деионизационной ячейки, выполненный с возможностью присоединения к первому участку (8а) деионизационной ячейки, если второй корпус (20) объединен с первым корпусом (10).According to a preferred embodiment of the invention, the support frame (70) of the movable barrier (60) comprises a first portion (8a) of the deionization cell (8a, 8b) of the circuit breaker (1) containing several conductive plate elements. The circuit breaker (1) further comprises a second section (8b) of the deionization cell configured to attach to the first section (8a) of the deionization cell if the second housing (20) is combined with the first housing (10).
В соответствии с частным предпочтительным вариантом осуществления изобретения первый корпус (10) включает в себя дугогасительную камеру (19), в которой размещен первый участок (8b) деионизационной ячейки (8а, 8b) и имеется отверстие (9) со стороны второго корпуса (20).In accordance with a particular preferred embodiment of the invention, the first housing (10) includes an arcing chamber (19) in which the first portion (8b) of the deionization cell (8a, 8b) is placed and there is an opening (9) from the side of the second housing (20) .
Заметим, что несмотря на наличие дугогасительной ячейки (8а, 8b), выполненной из двух раздельных частей, в проиллюстрированном варианте осуществления изобретения, данное описание применимо и для автоматических выключателей с одной дугогасительной ячейкой, не делимой физически на две раздельные части.Note that despite the presence of an arcing cell (8a, 8b) made of two separate parts, in the illustrated embodiment of the invention, this description is also applicable to circuit breakers with one arcing cell, not physically divisible into two separate parts.
В описанном выше варианте осуществления изобретения, проиллюстрированном на фиг. 4, 5, 7-11, подвижный барьер автоматически перемещается подвижным рычагом (27), если в исходном замкнутом контуре возникает короткое замыкание или сверхток для перемещения подвижного рычага (27) отталкивающими силами и размыкания двух коммутирующих элементов (Р1, Р2) до получения конфигурации, показанной на фиг. 10 (здесь даже первый опорный элемент (S1) возвращается в нейтральное положение автоматическим расцеплением автоматического выключателя (1)). Очевидно, что конфигурация на фиг. 10 имеет ограничения, поскольку не говорится о том, что опорный элемент (S1) переходит в нейтральное положение одновременно с переходом подвижного барьера в конечное положение, проиллюстрированное на фиг. 10. Следует иметь в виду, что в вышеупомянутом варианте осуществления изобретения подвижный барьер (60) перемещается, по меньшей мере частично, в положение между двумя коммутирующими элементами (P1, Р2) с образованием дугового разряда между ними, который таким образом можно погасить, отклонить, растянуть и/или прервать с помощью того же подвижного барьера (60), чтобы сместить дуговой разряд ближе к дугогасительной ячейке. Это ускорит процесс гашения дугового разряда и, следовательно, повысит эффективность работы автоматического выключателя (1) с точки зрения отключающей способности.In the embodiment described above illustrated in FIG. 4, 5, 7-11, the movable barrier is automatically moved by the movable lever (27) if a short circuit or overcurrent occurs in the initial closed circuit to move the movable lever (27) by repulsive forces and open two switching elements (P1, P2) until a configuration is obtained shown in FIG. 10 (here even the first support element (S1) returns to the neutral position by automatically tripping the circuit breaker (1)). Obviously, the configuration of FIG. 10 has limitations since it is not said that the support element (S1) moves to the neutral position at the same time as the movable barrier moves to the end position illustrated in FIG. 10. It should be borne in mind that in the aforementioned embodiment of the invention, the movable barrier (60) is moved at least partially to a position between the two switching elements (P1, P2) with the formation of an arc discharge between them, which can thus be suppressed, rejected , stretch and / or interrupt using the same movable barrier (60) to move the arc discharge closer to the arcing cell. This will accelerate the process of quenching the arc discharge and, therefore, increase the efficiency of the circuit breaker (1) in terms of breaking capacity.
На фиг. 12 и 13 проиллюстрирован вариант осуществления второго корпуса (20), который отличается от второго корпуса (20) на фиг. 7 тем, что подвижный барьер (60) выполнен с возможностью гашения дугового разряда, поскольку подвижный барьер (60), взаимодействующий во втором рабочем положении (фиг. 13) с электроизоляционной ячейкой (65) автоматического выключателя (1), образует экран, который, к примеру, при покрытии второго коммутирующего элемента (Р2) образует средство гашения дугового разряда. Например, во втором рабочем положении подвижный барьер (60) выполнен с возможностью установки по бокам от электроизоляционной ячейки (65) с образованием экрана, разделяющего первый (Р1) и второй (Р2) коммутирующие элементы друг от друга. Электроизоляционная ячейка (65) в предпочтительном варианте осуществления изобретения имеет переднее отверстие, выполненное с возможностью принятия, по меньшей мере частично, подвижного барьера (60), когда последний находится во втором рабочем положении.In FIG. 12 and 13 illustrate an embodiment of a second housing (20) that is different from the second housing (20) in FIG. 7 in that the movable barrier (60) is capable of extinguishing the arc discharge, since the movable barrier (60), interacting in the second working position (Fig. 13) with the electrical insulation cell (65) of the circuit breaker (1), forms a screen that, for example, when the second switching element (P2) is coated, it forms a means of extinguishing an arc discharge. For example, in the second operating position, the movable barrier (60) is configured to be installed on the sides of the insulating cell (65) to form a screen separating the first (P1) and second (P2) switching elements from each other. The insulating cell (65) in a preferred embodiment of the invention has a front opening configured to receive at least partially a movable barrier (60) when the latter is in the second working position.
К примеру, электроизоляционная ячейка (65) встроена в опорную раму подвижного барьера (60), сходную с опорной рамой (70) на фиг. 11, в которой пластины, образующие участок деионизационной ячейки (8а), в предпочтительном варианте осуществления не обеспечены, хотя в любом случае участок деионизационной ячейки (8b) может быть обеспечен в первом корпусе (10).For example, an insulating cell (65) is integrated in the support frame of the movable barrier (60), similar to the support frame (70) in FIG. 11, in which the plates forming the portion of the deionization cell (8a) are not provided in the preferred embodiment, although in any case, the portion of the deionization cell (8b) can be provided in the first housing (10).
На фиг. 14 и 15 показан дополнительный вариант осуществления изобретения, в котором подвижные барьеры (60) вращаются вокруг соответствующих осей вращения, перпендикулярных оси вращения первых опорных элементов (S1), и, согласно примеру, перпендикулярных оси вращения токопроводящих рычагов (27). Так, подвижные барьеры (60) подвешены на шарнирах на стенках второго корпуса (20) или опорной раме, сходной с опорной рамой (70) на фиг. 11.In FIG. 14 and 15 show an additional embodiment of the invention in which the movable barriers (60) rotate around the corresponding axis of rotation perpendicular to the axis of rotation of the first support elements (S1), and, according to an example, perpendicular to the axis of rotation of the conductive levers (27). Thus, movable barriers (60) are suspended on hinges on the walls of the second body (20) or a support frame similar to the support frame (70) in FIG. eleven.
Кроме того, вариант осуществления изобретения, показанный на фиг. 14 и 15, отличается от варианта осуществления на рис. 7 тем, что для каждого второго опорного элемента (S2) вторых коммутирующих элементов (Р2) предусмотрен только один упругий элемент (26), а также тем, что для каждой фазы электрического тока предусмотрено два подвижных барьера (60), установленные рядом друг с другом во втором рабочем положении (фиг. 15) и образующие экран, отделяющий вторые коммутирующие элементы (Р2) от первых коммутирующих элементов (Р1).In addition, the embodiment of the invention shown in FIG. 14 and 15, differs from the embodiment in Fig. 7 in that for each second supporting element (S2) of the second switching elements (P2) only one elastic element (26) is provided, as well as the fact that for each phase of the electric current there are two movable barriers (60) installed next to each other in the second operating position (Fig. 15) and forming a screen separating the second switching elements (P2) from the first switching elements (P1).
Со ссылкой на фиг. 14 и 15 возможно обеспечить наличие у подвижных барьеров стенок или рычагов, не показанных на чертежах, выполненных с возможностью взаимодействия с подвижными рычагами (27) для перемещения подвижных барьеров (60) из первого рабочего положения (фиг. 14) во второе рабочее положение (фиг. 15) и обратно.With reference to FIG. 14 and 15 it is possible to ensure that the movable barriers have walls or levers, not shown in the drawings, configured to interact with the movable levers (27) to move the movable barriers (60) from the first working position (Fig. 14) to the second working position (Fig . 15) and vice versa.
До этого момента описывались варианты осуществления изобретения, в которых подвижный барьер (60) выполнен с возможностью перемещения вторым опорным элементом (S2) и в некоторых случаях подвижным рычагом (27). Однако существуют и альтернативные варианты осуществления изобретения, в которых подвижный барьер (60) выполнен с возможностью перемещения первым опорным элементом (S1). В таких вариантах осуществления изобретения может использоваться неподвижный второй коммутирующий элемент (Р2), поскольку он является неотъемлемой частью второго опорного элемента (S2) без подвижных частей.Until now, embodiments of the invention have been described in which the movable barrier (60) is movable by the second support element (S2) and, in some cases, the movable lever (27). However, there are alternative embodiments of the invention in which the movable barrier (60) is movable by the first support element (S1). In such embodiments, a stationary second switching element (P2) may be used since it is an integral part of the second supporting element (S2) without moving parts.
В предлагаемом варианте осуществления изобретения автоматический выключатель (1) содержит автоматическую систему защиты с системой отключения, выполненную с возможностью перевести первый коммутирующий элемент (Р1) в нейтральное положение в случае обнаружения короткого замыкания или перегрузки по току. Объем знаний специалистов в этой сфере охватывает различные типы систем отключения, от полностью электромеханических (автоматические магнитно-термические выключатели) до сблокированных с электронным блоком управления (автоматические электронные выключатели). Вышеупомянутая автоматическая система защиты также может выполняться с системой защиты от токов остаточного разряда или без нее.In the proposed embodiment, the circuit breaker (1) comprises an automatic protection system with a shutdown system, configured to translate the first switching element (P1) to the neutral position in the event of a short circuit or overcurrent. The knowledge of specialists in this field covers various types of shutdown systems, from fully electromechanical (automatic magnetic thermal switches) to those interlocked with an electronic control unit (automatic electronic switches). The aforementioned automatic protection system can also be implemented with or without a residual current protection system.
Разумеется, для удовлетворения как потенциальных, так и заявленных потребностей специалист в данной области техники может вносить различные изменения и модификации в автоматический выключатель (1) согласно описанию, не выходя за объем изобретения, определяемый в прилагаемой формуле изобретения.Of course, to meet both potential and claimed needs, a person skilled in the art can make various changes and modifications to the circuit breaker (1) as described, without departing from the scope of the invention defined in the attached claims.
Claims (26)
Applications Claiming Priority (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ITRM20140227 | 2014-05-07 | ||
| ITRM2014A000227 | 2014-05-07 | ||
| ITRM2014A000318 | 2014-06-16 | ||
| ITRM20140318 | 2014-06-16 | ||
| PCT/IT2015/000110 WO2015177817A1 (en) | 2014-05-07 | 2015-04-22 | Circuit breaker with arc extinguishing barrier |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2016142721A RU2016142721A (en) | 2018-06-08 |
| RU2016142721A3 RU2016142721A3 (en) | 2018-06-08 |
| RU2672852C2 true RU2672852C2 (en) | 2018-11-20 |
Family
ID=53541867
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2016142721A RU2672852C2 (en) | 2014-05-07 | 2015-04-22 | Circuit breaker with arc extinguishing barrier |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP3140847B1 (en) |
| CN (1) | CN105097376B (en) |
| CL (1) | CL2016002814A1 (en) |
| RU (1) | RU2672852C2 (en) |
| WO (1) | WO2015177817A1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU188671U1 (en) * | 2019-01-15 | 2019-04-19 | Михаил Аркадьевич Шурдов | Fixed contact circuit breaker |
| RU2708384C1 (en) * | 2017-11-03 | 2019-12-06 | Шальтбау ГмбХ | Switching device with arc control device and arc direction |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110571111A (en) * | 2019-09-02 | 2019-12-13 | 浙江正泰电器股份有限公司 | small-sized circuit breaker |
| US11948762B2 (en) | 2021-04-30 | 2024-04-02 | Astronics Advanced Electronic Systems Corp. | High voltage high current arc extinguishing contactor |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0193440A1 (en) * | 1985-02-14 | 1986-09-03 | Telemecanique | Protective switch |
| FR2681725A1 (en) * | 1991-09-20 | 1993-03-26 | Toshiba Kk | Circuit breaker |
| JP2005235670A (en) * | 2004-02-23 | 2005-09-02 | Matsushita Electric Works Ltd | Circuit breaker |
| RU2263925C2 (en) * | 2000-11-08 | 2005-11-10 | Дженерал Электрик Компани | Method and device for detecting short-circuit ground and calculating its resistance |
| RU2418349C2 (en) * | 2007-08-20 | 2011-05-10 | Эл Эс Индастриал Системз Ко., Лтд. | Electric motor of spring setting device in air automatic switch |
| US20140048513A1 (en) * | 2012-08-14 | 2014-02-20 | Fuji Electric Fa Components & Systems Co., Ltd. | Circuit breaker |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4650023B2 (en) * | 2005-02-25 | 2011-03-16 | 富士電機機器制御株式会社 | Circuit breaker |
| US20070268100A1 (en) * | 2006-05-18 | 2007-11-22 | Eaton Corporation | Electrical switching apparatus, and movable contact assembly and shield therefor |
| JP5402378B2 (en) * | 2009-08-11 | 2014-01-29 | 富士電機機器制御株式会社 | Circuit breaker |
-
2015
- 2015-03-16 CN CN201510114401.4A patent/CN105097376B/en active Active
- 2015-04-22 WO PCT/IT2015/000110 patent/WO2015177817A1/en active Application Filing
- 2015-04-22 RU RU2016142721A patent/RU2672852C2/en active
- 2015-04-22 EP EP15736655.0A patent/EP3140847B1/en active Active
-
2016
- 2016-11-07 CL CL2016002814A patent/CL2016002814A1/en unknown
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0193440A1 (en) * | 1985-02-14 | 1986-09-03 | Telemecanique | Protective switch |
| FR2681725A1 (en) * | 1991-09-20 | 1993-03-26 | Toshiba Kk | Circuit breaker |
| RU2263925C2 (en) * | 2000-11-08 | 2005-11-10 | Дженерал Электрик Компани | Method and device for detecting short-circuit ground and calculating its resistance |
| JP2005235670A (en) * | 2004-02-23 | 2005-09-02 | Matsushita Electric Works Ltd | Circuit breaker |
| RU2418349C2 (en) * | 2007-08-20 | 2011-05-10 | Эл Эс Индастриал Системз Ко., Лтд. | Electric motor of spring setting device in air automatic switch |
| US20140048513A1 (en) * | 2012-08-14 | 2014-02-20 | Fuji Electric Fa Components & Systems Co., Ltd. | Circuit breaker |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2708384C1 (en) * | 2017-11-03 | 2019-12-06 | Шальтбау ГмбХ | Switching device with arc control device and arc direction |
| US10692671B2 (en) | 2017-11-03 | 2020-06-23 | Schaltbau Gmbh | Switching device with arc extinguishing device and arc guide |
| RU188671U1 (en) * | 2019-01-15 | 2019-04-19 | Михаил Аркадьевич Шурдов | Fixed contact circuit breaker |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP3140847B1 (en) | 2019-03-06 |
| CN105097376B (en) | 2019-01-11 |
| WO2015177817A1 (en) | 2015-11-26 |
| EP3140847A1 (en) | 2017-03-15 |
| RU2016142721A (en) | 2018-06-08 |
| CL2016002814A1 (en) | 2017-02-24 |
| RU2016142721A3 (en) | 2018-06-08 |
| CN105097376A (en) | 2015-11-25 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2615742C2 (en) | Electric switching device and related electric apparatus | |
| US7148775B2 (en) | Contactor assembly for circuit breaker | |
| EP2348519B1 (en) | Movable contactor assembly for a current limiting type molded case circuit breaker | |
| CN1893210B (en) | Vacuum insulated switchgear | |
| CN102651292B (en) | Circuit breaker | |
| RU2672852C2 (en) | Circuit breaker with arc extinguishing barrier | |
| RU2713460C1 (en) | Improved contactor for high-current switching | |
| KR101036485B1 (en) | Contactor assembly for current limitable circuit breaker | |
| CN101421812A (en) | Slot motor and circuit breaker including the same | |
| RU2660912C2 (en) | Automatic switch in molded case and method for its assembly | |
| CN104851760B (en) | The separation of the contact of Electromagnetic enhancement in circuit-breaker | |
| CN114551131A (en) | Direct current arc extinguishing device and motor type direct current switch equipment | |
| KR20120040092A (en) | Circuit breaker | |
| CN108987194A (en) | The safety device unit of circuit-breaker and circuit-breaker | |
| KR101168257B1 (en) | moving breaking contact unit of moldedcase circuit breaker having EMFA | |
| KR100919208B1 (en) | Mold cased circuit breaker | |
| US3513275A (en) | Circuit breaker with improved current path and contact means | |
| EP3624156B1 (en) | Improved contactor device structure with improved auxiliary switch | |
| KR100732508B1 (en) | Pressure-trip apparatus for molded case circuit breaker | |
| RU2742946C1 (en) | Contactor | |
| AU2022201971A1 (en) | Electrical protection device and electrical switchboard comprising such an electrical protection device | |
| AU2022201983A1 (en) | Electrical protection device and electrical switchboard comprising such an electrical protection device | |
| US10580607B2 (en) | Electronic protection device | |
| CN113471032A (en) | Electromechanical compact protective switching device | |
| KR20140016547A (en) | Trip device of small molded case circuit breaker |