RU2795958C1 - Circuit breaker with adjustable thermal and electromagnetic current disconnectors - Google Patents
Circuit breaker with adjustable thermal and electromagnetic current disconnectors Download PDFInfo
- Publication number
- RU2795958C1 RU2795958C1 RU2022118681A RU2022118681A RU2795958C1 RU 2795958 C1 RU2795958 C1 RU 2795958C1 RU 2022118681 A RU2022118681 A RU 2022118681A RU 2022118681 A RU2022118681 A RU 2022118681A RU 2795958 C1 RU2795958 C1 RU 2795958C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- setpoint
- rail
- circuit breaker
- adjusting
- disconnector
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИFIELD OF TECHNOLOGY
Изобретение относится к области электроэнергетики и электротехники, в частности к выключателям автоматическим, предназначенным для защиты электрических цепей от токов перегрузки и коротких замыканий.The invention relates to the field of electric power and electrical engineering, in particular to circuit breakers designed to protect electrical circuits from overload currents and short circuits.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИBACKGROUND OF THE INVENTION
На сегодняшний день из уровня техники известно наиболее близкое по технической сущности решение - устройство термоэлектромагнитной защиты выключателя автоматического, применяемое в автоматических выключателях и предусматривающее возможность регулировки и отключения выключателя при возникновении токов перегрузки (аномальных токов) и токов короткого замыкания, (https://www1.fips.ru/, открытый реестр полезных моделей ФИПС, патент на полезную модель №RU197945)To date, the closest solution in terms of technical essence is known from the prior art - a device for thermoelectromagnetic protection of an automatic circuit breaker, used in circuit breakers and providing for the possibility of adjusting and turning off the circuit breaker in the event of overload currents (abnormal currents) and short circuit currents, (https://www1 .fips.ru/, FIPS open register of useful models, utility model patent No. RU197945)
В известном выключателе держатель, с которым связаны пружины якоря электромагнитного расцепителя, выполнен единой деталью без дополнительных закладных деталей. В каждом соответствующем полюсу выключателя электромагнитном расцепителей установлена только одна пружина якоря, которая создает усилие, соответствующее пятикратной и десятикратной уставке.In the known circuit breaker, the holder with which the armature springs of the electromagnetic release are connected is made as a single piece without additional embedded parts. In each electromagnetic release switch pole, only one armature spring is installed, which creates a force corresponding to five and ten times the setting.
Недостатками данного устройства является:The disadvantages of this device are:
- повышенные требования к точности изготовления деталей устройства термомагнитной защиты вследствие использования одной пружины якоря для всех регулируемых уставок электромагнитного расцепителя;- increased requirements for the accuracy of manufacturing parts of the thermomagnetic protection device due to the use of one armature spring for all adjustable settings of the electromagnetic release;
- отсутствие органа калибровки заданного тока срабатывания для каждого полюса на стадии изготовления автоматического выключателя.- the absence of a calibration body for the set operating current for each pole at the stage of manufacture of the circuit breaker.
РАСКРЫТИЕ СУЩНОСТИ И ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯDISCLOSURE AND IMPLEMENTATION OF THE INVENTION
Заявляемая конструкция технического решения состоит из:The claimed design of the technical solution consists of:
- корпуса автоматического выключателя (4), содержащего электромагнитный и тепловой расцепители для каждого из полюсов автоматического выключателя, общей для трех полюсов рейки регулировочной теплового расцепителя (1), общей для трех полюсов рейки регулировочной электромагнитного расцепителя (2), общей для трех полюсов рейки расцепления (3);- case of the circuit breaker (4), containing electromagnetic and thermal releases for each of the poles of the circuit breaker, common for three poles of the adjustment rail of the thermal release (1), common for three poles of the rail of the adjustment electromagnetic release (2), common for three poles of the trip rail (3);
В корпусе (4), для каждого из полюсов автоматического выключателя установлены:In the housing (4), for each of the circuit breaker poles are installed:
- электромагнитный расцепитель (далее - ЭМР, Фигуры 1,2) состоящий из стоек (5), установленных в пазы корпуса (4), рейки регулировочной ЭМР (2), общей для трех полюсов, установленной в стойки (5) с возможностью вращения вокруг своей оси, регулятора (6), особым образом установленного в крышку выключателя автоматического с выступом регулятора (7) (Фигура 3); регулировочных пружин десятикратной уставки тока (8), сцепленных с помощью зацепов (9) с пластинами (10) рейки регулировочной ЭМР (2) и зацепами (11), якорей (12), установленных в пластины с фиксаторами (15), выводов (13), магнитопроводов (14), регулировочных пружин пятикратной уставки тока (16), установленных между якорями (12) и винтами (17);- electromagnetic release (hereinafter - EMR, Figures 1,2) consisting of racks (5) installed in the grooves of the housing (4), an adjusting EMR rail (2), common for three poles, installed in the racks (5) with the possibility of rotation around its axis, the regulator (6), installed in a special way in the cover of the automatic switch with the protrusion of the regulator (7) (Figure 3); adjusting springs with a tenfold current setting (8), coupled with hooks (9) to plates (10) of the adjusting EMR rail (2) and hooks (11), anchors (12) installed in plates with clamps (15), leads (13 ), magnetic circuits (14), adjusting springs with a fivefold current setting (16) installed between the armatures (12) and screws (17);
- теплового расцепителя (Фигура 4, далее - TP), состоящего из рейки регулировочной с выступами сложной формы (1), установленной на рейку расцепления (3) с возможностью вращения совместно с рейкой расцепления (3), регулятора TP (18), выводов (13), термоэлементов (19), закрепленных на выводе (13), регулировочных винтов (20).- thermal release (Figure 4, hereinafter referred to as TP), consisting of an adjustment rail with complex-shaped protrusions (1), mounted on the release rail (3) with the possibility of rotation together with the trip rail (3), the TP regulator (18), terminals ( 13), thermoelements (19) fixed on the output (13), adjusting screws (20).
Сущность заявляемого технического решения состоит в том, что регулятор ЭМР установлен с возможностью вращения вокруг своей оси, при вращении регулятор уступом разворачивает регулировочную рейку ЭМР, тем самым изменяет натяжение регулировочной пружины десятикратной уставки. Регулятор имеет криволинейную поверхность, форма которой определена зависимостью усилия возвратной пружины от ее растяжения. В положении регулятора ЭМР для пятикратной уставки якорь ЭМР при срабатывании, преодолевает только усилие регулировочной пружины пятикратной уставки, регулировочная пружина десятикратной уставки не растянута и тем самым не создает усилия. В положении регулятора для десятикратной уставки якорь ЭМР преодолевает откалиброванное усилие регулировочной пружины десятикратной уставки и регулировочной пружины пятикратной уставки. Притягиваясь к магнитопроводу, якорь разворачивает рейку расцепления, что приводит к расцеплению выключателя автоматического.The essence of the proposed technical solution lies in the fact that the EMR regulator is installed with the possibility of rotation around its axis, during rotation, the regulator turns the EMR control rail with a ledge, thereby changing the tension of the control spring by a tenfold setting. The regulator has a curved surface, the shape of which is determined by the dependence of the force of the return spring on its extension. In the position of the EMR regulator for five times the setting, the EMR armature, when actuated, overcomes only the force of the five times set adjustment spring, the ten times set adjustment spring is not stretched and therefore does not generate force. In the 10x setpoint adjuster position, the EMR armature overcomes the calibrated force of the 10x setpoint adjusting spring and the 5x setpoint adjusting spring. Attracted to the magnetic circuit, the armature unfolds the trip rail, which leads to the tripping of the automatic circuit breaker.
Калибровка десятикратной уставки осуществляется посредством подгиба закладных деталей в виде металлических пластин, что увеличивает или уменьшает растяжение регулировочной пружины десятикратной уставки, увеличивающее или уменьшающее усилие, которое должен преодолеть якорь ЭМР при срабатывании. Кроме того, посредством подгиба закладных деталей в виде металлических пластин исключается снижающее надежность работы ЭМР влияние люфтов. Калибровка пятикратной уставки осуществляется посредством вращения винта регулировочного, что увеличивает или уменьшает сжатие пружины пятикратной уставки.Calibration of the tenfold setting is carried out by bending embedded parts in the form of metal plates, which increases or decreases the tension of the tenfold adjustment spring, increasing or decreasing the force that the EMR armature must overcome when triggered. In addition, by bending embedded parts in the form of metal plates, the influence of backlashes that reduces the reliability of the EMR operation is eliminated. Calibration of the five-fold setpoint is carried out by turning the adjusting screw, which increases or decreases the compression of the five-fold setpoint spring.
Регулятор TP установлен с возможностью вращения вокруг своей оси, при вращении происходит линейное перемещение регулировочной рейки TP вдоль оси вращения рейки расцепления выключателя, тем самым изменяется зазор между регулировочным винтом и выступами сложной формы регулировочной рейки ТР. Зазор определен зависимостью прогиба термоэлемента от тока, термоэлемент при срабатывании TP, изгибаясь, обеспечивает воздействие регулировочного винта на регулировочную рейку, что приводит к расцеплению выключателя автоматического.The TP regulator is installed with the possibility of rotation around its axis, during rotation, the TP adjustment rail moves linearly along the axis of rotation of the circuit breaker trip rail, thereby changing the gap between the adjusting screw and the complex-shaped protrusions of the TP adjustment rail. The gap is determined by the dependence of the deflection of the thermoelement on the current, the thermoelement, when TP is triggered, by bending, ensures the action of the adjusting screw on the adjusting rail, which leads to the tripping of the circuit breaker.
Таким образом, за счет соответствующих калибровочных и регулировочных элементов возможно настроить как защиту от перегрузок, так и защиту от токов короткого замыкания выключателя автоматического, при этом при регулировке защиты от токов короткого замыкания, не изменяются временные пределы срабатывания защиты от перегрузок.Thus, due to the appropriate calibration and adjustment elements, it is possible to adjust both overload protection and protection against short-circuit currents of the automatic circuit breaker, while adjusting the protection against short-circuit currents does not change the time limits for the operation of protection against overloads.
Технический результат заявляемого технического решения состоит в обеспечении регулировки уставок TP и ЭМР автоматического выключателя потребителем, обеспечение на стадии изготовления автоматического выключателя калибровки заданного тока срабатывания для каждого полюса для пятикратной и десятикратной уставки, при этом калибровка заданного тока срабатывания для десятикратной уставки не влияет на заданный ток срабатывания для пятикратной уставки. Появляется возможность исключить снижающее надежность работы ЭМР влияние люфтов, позволяя использовать конструкцию с гораздо большими допусками на изготовление деталей. При регулировке защиты от токов короткого замыкания, не изменяются временные пределы срабатывания защиты от перегрузок.The technical result of the proposed technical solution is to provide adjustment of the TP and EMR settings of the circuit breaker by the consumer, providing at the stage of manufacture of the circuit breaker calibration of the specified trip current for each pole for a five-fold and ten-fold setting, while calibrating the preset trip current for a ten-fold setting does not affect the specified current operation for five times the setpoint. It becomes possible to exclude the influence of backlashes, which reduces the reliability of the EMR operation, allowing the use of a design with much larger tolerances for the manufacture of parts. When adjusting the protection against short-circuit currents, the time limits for the operation of the protection against overloads do not change.
Технический результат заявляемого технического решения достигается за счет следующего:The technical result of the proposed technical solution is achieved due to the following:
- установки в корпус автоматического выключателя (4) электромагнитного и теплового расцепители для каждого из полюсов автоматического выключателя, общей для трех полюсов рейки регулировочной теплового расцепителя (1), общей для трех полюсов рейки регулировочной электромагнитного расцепителя (2), общей для трех полюсов рейки расцепления (3);- installation in the body of the circuit breaker (4) of an electromagnetic and thermal release for each of the poles of the circuit breaker, common for three poles of the adjustment rail of the thermal release (1), common for three poles of the rail of the adjustment electromagnetic release (2), common for three poles of the trip rail (3);
Установки в корпус (4), для каждого из полюсов автоматического выключателя:Installations in the housing (4), for each of the poles of the circuit breaker:
- электромагнитного расцепителя (Фигуры 1, 2) состоящего из стоек (5), установленных в пазы корпуса (4), рейки регулировочной ЭМР (2), установленной в стойки (5) с возможностью вращения вокруг своей оси, регулятора (6), особым образом установленного в крышку выключателя автоматического с выступом регулятора (7) (Фигура 3); регулировочных пружин десятикратной уставки тока (8), сцепленных с помощью зацепов (9) с пластинами (10) рейки регулировочной ЭМР (2) и зацепами (11), якорей (12), установленных в пластины с фиксаторами (15), выводов (13), магнитопроводов (14), регулировочных пружин пятикратной уставки тока (16), установленных между якорями (12) и винтами (17);- an electromagnetic release (Figures 1, 2) consisting of racks (5) installed in the grooves of the housing (4), an adjusting EMR rail (2) installed in the racks (5) with the possibility of rotation around its axis, a regulator (6), a special way installed in the cover of the automatic switch with the protrusion of the regulator (7) (Figure 3); adjusting springs with a tenfold current setting (8), coupled with hooks (9) to plates (10) of the adjusting EMR rail (2) and hooks (11), anchors (12) installed in plates with clamps (15), leads (13 ), magnetic circuits (14), adjusting springs with a fivefold current setting (16), installed between the armatures (12) and screws (17);
- теплового расцепителя (Фигура 4), состоящего из рейки регулировочной с выступами сложной формы (1), установленной на рейку расцепления (3) с возможностью вращения совместно с рейкой расцепления (3), регулятора TP (18), выводов (13), термоэлементов (19), закрепленных на выводе (13), регулировочных винтов (20).- thermal release (Figure 4), consisting of an adjusting rail with projections of complex shape (1), mounted on the release rail (3) with the possibility of rotation together with the trip rail (3), TP regulator (18), terminals (13), thermocouples (19) fixed on the terminal (13), adjusting screws (20).
Заявляемое техническое решение работает следующим образом;The proposed technical solution works as follows;
При прохождении электрического тока через вывод (13) выделяется энергия в виде тепла, термоэлемент (19) нагревается и изгибается в сторону с меньшим коэффициентом термического расширения. При превышении заданного значения силы тока изгиб термоэлемента (19) достигает величины, достаточной для того, чтобы винт (20) термоэлемента (19) вступил в взаимодействие с рейкой регулировочной TP (1) и развернул ее совместно с рейкой расцепления (3), что приводит к расцеплению автоматического выключателя.When an electric current passes through the terminal (13), energy is released in the form of heat, the thermoelement (19) heats up and bends to the side with a lower thermal expansion coefficient. When the set current value is exceeded, the bending of the thermoelement (19) reaches a value sufficient for the screw (20) of the thermoelement (19) to interact with the adjusting rail TP (1) and turn it together with the release rail (3), which leads to to trip the circuit breaker.
Для регулировки уставки рабочего тока необходимо вращать регулятор теплового расцепителя (18). Под его действием выступ (21) регулятора TP (18) взаимодействует с рейкой регулировочной TP (1), происходит линейное перемещение рейки регулировочной TP (1) вдоль оси вращения рейки расцепления (3), что приводит к уменьшению или увеличению зазора между винтом (20) и выступами сложной формы регулировочной рейки TP (1). При различных значениях зазора TP срабатывает при различных значениях токов перегрузки.To adjust the setting of the operating current, it is necessary to turn the regulator of the thermal release (18). Under its action, the protrusion (21) of the TP regulator (18) interacts with the adjusting rail TP (1), the linear movement of the adjusting rail TP (1) occurs along the axis of rotation of the release rail (3), which leads to a decrease or increase in the gap between the screw (20 ) and the intricate projections of the TP adjusting rail (1). With different clearances, TP trips at different overload currents.
При прохождении электрического тока через вывод (13) создается магнитодвижущая сила, обеспечивающая проведение магнитного потока через рабочий зазор между якорем (12) и магнитопроводом (14). При превышении заданного значения тока якорь (12) притягивается к магнитопроводу (14), преодолевая усилие пружины (16) при пятикратной уставке и пружин (8), (16) при десятикратной уставке. Под воздействием якоря (12) рейка расцепления (3) разворачивается, что приводит к расцеплению автоматического выключателя.When an electric current passes through the output (13), a magnetomotive force is created, which ensures the conduction of a magnetic flux through the working gap between the armature (12) and the magnetic circuit (14). When the set current value is exceeded, the armature (12) is attracted to the magnetic circuit (14), overcoming the force of the spring (16) at a fivefold setting and of the springs (8), (16) at a tenfold setting. Under the influence of the armature (12), the trip rail (3) turns around, which leads to the tripping of the circuit breaker.
Для регулировки уставки защиты от токов короткого замыкания необходимо вращать регулятор ЭМР (6). Под его действием выступ (7) взаимодействует с выступом (22) рейки регулировочной ЭМР (2), происходит разворот рейки регулировочной ЭМР (2) вокруг своей оси, что приводит к уменьшению или увеличению натяжения регулировочной пружины десятикратной уставки (8). При различных значениях натяжения пружины узел электромагнитной защиты срабатывает при различных значениях токов короткого замыкания.To adjust the short-circuit protection setting, turn the EMR regulator (6). Under its action, the protrusion (7) interacts with the protrusion (22) of the adjusting EMR rail (2), the adjusting EMR rail (2) turns around its axis, which leads to a decrease or increase in the tension of the adjusting spring tenfold setting (8). At different values of the spring tension, the electromagnetic protection unit operates at different values of the short circuit currents.
На стадии изготовления автоматического выключателя заданный ток срабатывания десятикратной уставки для каждого полюса калибруется посредством подгиба закладных деталей в виде металлических пластин (10), что увеличивает или уменьшает натяжение регулировочной пружины десятикратной уставки (8). В свою очередь, это увеличивает или уменьшает усилие, которое должен преодолеть якорь (12) при срабатывании. Калибровка заданного тока срабатывания для пятикратной уставки осуществляется посредством вращения винта (17), что увеличивает или уменьшает сжатие регулировочной пружины пятикратной уставки (16).At the stage of manufacturing the circuit breaker, the set trip current of the tenfold setting for each pole is calibrated by bending the embedded parts in the form of metal plates (10), which increases or decreases the tension of the tenfold setting adjusting spring (8). In turn, this increases or decreases the force that the armature (12) must overcome when triggered. Calibration of the set operating current for a five-fold setting is carried out by turning the screw (17), which increases or decreases the compression of the five-fold adjustment spring (16).
Claims (1)
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2795958C1 true RU2795958C1 (en) | 2023-05-15 |
Family
ID=
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4983939A (en) * | 1989-10-05 | 1991-01-08 | Westinghouse Electric Corp. | Circuit breaker with adjustable low magnetic trip |
RU2095875C1 (en) * | 1995-10-05 | 1997-11-10 | Акционерное общество "Гефест" | Circuit breaker |
RU75788U1 (en) * | 2008-03-24 | 2008-08-20 | Открытое акционерное общество "Электроаппарат" | AUTOMATIC SWITCH |
RU2370847C1 (en) * | 2008-02-26 | 2009-10-20 | Открытое акционерное общество "Электроаппарат" | Automatic breaker |
RU197945U1 (en) * | 2020-04-17 | 2020-06-08 | Акционерное общество "Курский электроаппаратный завод" | Thermoelectric protection device for circuit breaker |
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4983939A (en) * | 1989-10-05 | 1991-01-08 | Westinghouse Electric Corp. | Circuit breaker with adjustable low magnetic trip |
RU2095875C1 (en) * | 1995-10-05 | 1997-11-10 | Акционерное общество "Гефест" | Circuit breaker |
RU2370847C1 (en) * | 2008-02-26 | 2009-10-20 | Открытое акционерное общество "Электроаппарат" | Automatic breaker |
RU75788U1 (en) * | 2008-03-24 | 2008-08-20 | Открытое акционерное общество "Электроаппарат" | AUTOMATIC SWITCH |
RU197945U1 (en) * | 2020-04-17 | 2020-06-08 | Акционерное общество "Курский электроаппаратный завод" | Thermoelectric protection device for circuit breaker |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4276527A (en) | Multipole electrical circuit breaker with improved interchangeable trip units | |
US6218921B1 (en) | Adjustable flux transfer shunt trip actuator and electric power switch incorporating same | |
US2325717A (en) | Circuit breaker | |
KR20170116048A (en) | Circuit breaker and method of operation thereof | |
CA2624387A1 (en) | Magnetostrictive electrical switching device | |
US4603312A (en) | Circuit breaker with adjustable trip unit | |
US4090156A (en) | Circuit breaker having solid state and thermal-magnetic trip means | |
US8093965B2 (en) | Add-on trip module for multi-pole circuit breaker | |
RU2795958C1 (en) | Circuit breaker with adjustable thermal and electromagnetic current disconnectors | |
US20080018422A1 (en) | Switching Device Having an Electromagnetic Release | |
US5107235A (en) | Current driven actuator with coupled thermal and magnetic actuating elements | |
US3293577A (en) | Undervoltage release for circuit breaker | |
WO2005050690A1 (en) | Electric automatic switch | |
US3088008A (en) | Circuit breaker | |
RU83360U1 (en) | HEAT CURRENT DISCONNECTOR | |
US3275959A (en) | Circuit breaker with externally adjustable tripping mechanism | |
US6822543B1 (en) | System and method for controlling trip unit mechanical stress | |
US8093964B2 (en) | Add-on trip module for multi-pole circuit breaker | |
CN105280450A (en) | Circuit breaker | |
US4520336A (en) | Electrothermally actuated switch | |
US8035467B2 (en) | Add-on trip module for multi-pole circuit breaker | |
EP3425656B1 (en) | Electrical switching apparatus and adjustable trip assembly therefor | |
JP2010176906A (en) | Circuit breaker | |
US3408606A (en) | Low ampere circuit breaker with indirectly heated thermal element | |
RU189662U1 (en) | Thermal release |