RU53814U1

RU53814U1 - CIRCUIT BREAKER

Info

Publication number: RU53814U1
Application number: RU2005139826/22U
Authority: RU
Inventors: Евгений Константинович Перфильев; Александр Викторович Крикунов
Priority date: 2005-12-21
Filing date: 2005-12-21
Publication date: 2006-05-27

Abstract

Полезная модель относится к области электротехники, в частности к автоматическим выключателям. Автоматический выключатель включает корпус с крышкой, механизм свободного расцепления, с рейкой, содержащий валик и скобу с пазом, выполненным с возможностью перемещения в ней валика, контактную систему с подвижным контактом и дугогасительными камерами, тепловой расцепитель, и электромагнитный расцепители максимального тока в каждом полюсе, соединенные электрически. Электромагнитный расцепитель соединен с подвижным контактом контактной системы гибким токопроводом, при этом подпружиненный якорь с регулировочным винтом, закреплен в пазах корпуса выключателя. По обе стороны, закрепленного на оси вращения подвижного контакта, зафиксированы пружины растяжения, оси фиксации которых расположены с возможностью перехода в момент отбрасывания контакта через мертвую точку, располагаемую на оси вращения контакта. Достигаемый технический результат - упрощение сборки автоматического выключателя, быстродействие и надежность в работе.The utility model relates to the field of electrical engineering, in particular to circuit breakers. The circuit breaker includes a housing with a cover, a free trip mechanism, with a rail, containing a roller and a bracket with a groove configured to move the roller in it, a contact system with a movable contact and arcing chambers, a thermal release, and electromagnetic overcurrent releases in each pole, electrically connected. An electromagnetic release is connected to the movable contact of the contact system by a flexible current lead, while the spring-loaded armature with the adjusting screw is fixed in the grooves of the switch housing. On both sides, fixed on the axis of rotation of the movable contact, tensile springs are fixed, the fixing axes of which are located with the possibility of transition at the moment of dropping the contact through a dead point located on the axis of rotation of the contact. Achievable technical result - simplification of assembly of the circuit breaker, speed and reliability.

Description

Полезная модель относится к области электротехники, в частности к автоматическим выключателям.The utility model relates to the field of electrical engineering, in particular to circuit breakers.

Известен автоматический выключатель, содержащий корпус с крышкой, механизм свободного расцепления с рейкой, контактную систему с дугогасительными камерами, тепловой и электромагнитный расцепители максимального тока в каждом полюсе, кроме того, тепловой расцепитель электрически соединен с электромагнитным, а электромагнитный - с подвижным контактом контактной системы гибким токопроводом, в дугогасительную камеру каждого полюса встроена шора из дугостойкого материала, причем, контактная стойка контактной системы в каждом полюсе расположена внутри шоры, а перед контакт-деталью на контактной стойке каждого полюса встык наклепана стальная пластина (RU 2224325, С2, Н 01 Н 73/48, 2004.02.20).A circuit breaker is known, comprising a housing with a cover, a free trip mechanism with a rail, a contact system with arcing chambers, thermal and electromagnetic overcurrent releases in each pole, in addition, the thermal release is electrically connected to the electromagnetic, and the electromagnetic one is flexible with the moving contact of the contact system a current path, in the arcing chamber of each pole a built-in shock is made of arc-resistant material, moreover, the contact rack of the contact system in each pole is located lozhena within blinders, and before the contact piece on the contact of each pole rack butt rivet steel plate (RU 2224325, C2, H 01 N 73/48, 2004.02.20).

Недостатком данного выключателя является то, что время срабатывания выключателя определяется временем срабатывания электромагнитного расцепителя, при этом токи короткого замыкания достигают предельных значений, что приводит к излишним нагрузкам на сети.The disadvantage of this switch is that the response time of the switch is determined by the response time of the electromagnetic release, while the short-circuit currents reach limit values, which leads to unnecessary loads on the network.

Известен автоматический выключатель, содержащий корпус с крышкой, механизм свободного расцепления с рейкой, контактную систему с дугогасительными камерами, тепловой и электромагнитный расцепители максимального тока в каждом полюсе, соединенные электрически, кроме того, электромагнитный расцепитель электрически соединен с подвижным контактом контактной системы гибким токопроводом, при этом токопровод электромагнитного расцепителя выполнен в виде плоской шины из немагнитного материала и расположен внутри магнитопровода, выполненного в виде П-образной скобы из магнитомягкого материала, причем на токопроводе крепятся магнитопровод и стойка с якорем, пружиной и регулировочным винтом. (RU 2224326, С2, Н 01 Н 73/48, 2004.02.20).A circuit breaker is known, comprising a housing with a lid, a free trip mechanism with a rail, a contact system with arcing chambers, thermal and electromagnetic overcurrent releases in each pole, electrically connected, in addition, an electromagnetic release is electrically connected to the movable contact of the contact system by a flexible conductor, this conductor electromagnetic release is made in the form of a flat bus made of non-magnetic material and is located inside the magnetic circuit, made in the form of U-shaped staples of a soft magnetic material, which are fastened to the conductive core and the column with the armature, the spring and adjusting screw. (RU 2224326, C2, H 01 H 73/48, 2004.02.20).

Данный выключатель также не обеспечивает достаточно быстрого срабатывания при протекании больших токов короткого замыкания, в несколько раз превышающих заданную величину тока, кроме того, электромагнитный расцепитель, состоящий из магнитопровода и якоря, представляет собой один узел, что затрудняет процесс сборки и требует для каждого номинального тока наличие своего определенного расцепителя.This switch also does not provide fast enough response when large short-circuit currents are several times higher than the set current value, in addition, the electromagnetic release, consisting of a magnetic circuit and an armature, is a single unit, which complicates the assembly process and requires for each rated current the presence of its specific release.

Задачей настоящей полезной модели является повышение быстродействия автоматических выключателей, обеспечение стабильности и надежности работы механизма свободного расцепления выключателя, а также упрощение сборки автоматического выключателя, унификация его деталей.The objective of this utility model is to increase the speed of circuit breakers, ensure stability and reliability of the mechanism of free trip of the circuit breaker, as well as simplify the assembly of the circuit breaker, unification of its parts.

Поставленная задача достигается тем, что в автоматическом выключателе, включающем корпус с крышкой, механизм свободного расцепления с рейкой, контактную систему с подвижным и неподвижным контактами и дугогасительными камерами, тепловой и электромагнитный расцепители максимального тока в каждом полюсе, соединенные электрически и соединением электромагнитного расцепителя, содержащего подпружиненный якорь с регулировочным винтом, с подвижным контактом контактной системы гибким токопроводом, по обе стороны, закрепленного на оси вращения, подвижного контакта зафиксированы пружины растяжения, оси фиксации которых расположены с возможностью перехода в момент отбрасывания контакта через мертвую точку, располагаемую на оси вращения контакта, механизм свободного расцепления дополнительно содержит валик и скобу с пазом, выполненным с возможностью перемещения в ней валика, подпружиненный якорь с регулировочным винтом закреплен в пазах корпуса выключателя.The task is achieved in that in a circuit breaker that includes a housing with a cover, a free trip mechanism with a rail, a contact system with movable and fixed contacts and arc chambers, thermal and electromagnetic overcurrent releases in each pole, electrically connected and connected to an electromagnetic release containing spring-loaded anchor with adjusting screw, with a movable contact of the contact system by a flexible current lead, on both sides, fixed on the axis of the rotor In the case of a movable contact, tension springs are fixed, the fixing axes of which are located with the possibility of transition at the moment the contact is dropped through a dead point located on the axis of rotation of the contact, the free trip mechanism further comprises a roller and a bracket with a groove configured to move the roller in it, a spring-loaded anchor with the adjusting screw is fixed in the grooves of the switch housing.

Полезная модель поясняется чертежом, где на фиг.изображен автоматический выключатель в разрезе. Автоматический выключатель содержит корпус 1 с крышкой 2, механизм свободного расцепления 3, состоящий из двух боковин 4, рейки 5, рычага 6, пружин механизма свободного расцепления 7, скобы 8, подпружиненного валика 9, контактную систему, состоящую из неподвижного контакта 10, подвижного контакта 11 с осью вращения 12 и пружин растяжения подвижного контакта 13, с осями фиксации 14, дугогасительной камеры 15, в каждом полюсе со стальными пластинами 16 и боковыми щеками 17, тепловой расцепитель 18, состоящий из биметаллической пластины 19, которая соединяется с токопроводящей шиной 20, образуя параллельную цепь, электромагнитный расцепитель, состоящий из токопроводящей шины 20, соединенной гибким токопроводом 21 с подвижным контактом 11, П-образного сердечника 22 и подпружиненного якоря 23 с регулировочным винтом 24. Якорь закреплен в пазах корпуса 1 выключателя.The utility model is illustrated in the drawing, where Fig. Shows a circuit breaker in section. The circuit breaker contains a housing 1 with a cover 2, a free trip mechanism 3, consisting of two sidewalls 4, a rack 5, a lever 6, free trip mechanism springs 7, a bracket 8, a spring-loaded roller 9, a contact system consisting of a fixed contact 10, a movable contact 11 with the axis of rotation 12 and the tension springs of the movable contact 13, with the fixing axes 14, the arcing chamber 15, in each pole with steel plates 16 and side cheeks 17, a thermal release 18, consisting of a bimetallic plate 19, which connects I bus bar 20, forming a parallel circuit, the solenoid trip unit consisting of a bus bar 20 connected with a flexible current lead 21, the movable contact 11, a U-shaped core 22 and a spring loaded armature 23 with an adjusting screw 24. The anchor is secured in the slots of the body 1 switch.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

При протекании токов короткого замыкания, достигших заданной величины тока, якорь 23 притягивается к сердечнику 22 и поворачивает рейку 5. Заданную величину тока регулируют регулировочным винтом 24. Рейка 5 выходит из зацепления со скобой 8 механизма свободного расцепления 3, скоба 8 поворачивается по часовой стрелке и When short-circuit currents have reached a predetermined current value, the armature 23 is attracted to the core 22 and rotates the rail 5. The predetermined current value is adjusted with the adjusting screw 24. The rail 5 disengages from the bracket 8 of the free-release mechanism 3, the bracket 8 rotates clockwise and

освобождается рычаг 6 механизма свободного расцепления 3. Механизм свободного расцепления 3 размыкает подвижный контакт 11 и неподвижный контакт 10 выключателя. Возникающая в процессе размыкания электрическая дуга втягивается за счет электродинамических сил и магнитных полей в узкий промежуток между стальными пластинами 16 дугогасительной камеры 15 и за счет охлаждения и разбивки на отдельные маленькие дуги между стальными пластинами 16, гаснет.the lever 6 of the free trip mechanism 3 is released. The free trip mechanism 3 opens the movable contact 11 and the fixed contact 10 of the switch. The electric arc arising in the process of opening is drawn due to electrodynamic forces and magnetic fields into the narrow gap between the steel plates 16 of the arcing chamber 15 and, due to cooling and breaking into separate small arcs between the steel plates 16, goes out.

При протекании больших токов короткого замыкания, в несколько раз превышающих заданную величину тока, под действием электродинамических сил подвижный контакт 11 отбрасывается от неподвижного контакта 10 и поворачивается на оси 12. Оси фиксации 14 пружин 13, в момент отбрасывания контакта переходят через мертвую точку, располагаемую на оси вращения 12 подвижного контакта 11, благодаря чему подвижный контакт 11 принимает другое устойчивое состояние и остается в разомкнутом положении. Возникающая в процессе размыкания электрическая дуга втягивается за счет электродинамических сил и магнитных полей в узкий промежуток между стальными пластинами 16 дугогасительной камеры 15 и за счет охлаждения и разбивки на отдельные маленькие дуги между стальными пластинами 16, гаснет. При быстром размыкании контактов 10 и 11 токи коротких замыканий не успевают достигнуть предельных значений, и тепловое воздействие тока уменьшается.When large short-circuit currents occur, several times higher than the specified current value, under the action of electrodynamic forces, the movable contact 11 is discarded from the fixed contact 10 and rotates on the axis 12. The fixing axes 14 of the springs 13, at the moment the contact is dropped, pass through the dead point located on the axis of rotation 12 of the movable contact 11, whereby the movable contact 11 assumes another stable state and remains in the open position. The electric arc arising in the process of opening is drawn due to electrodynamic forces and magnetic fields into the narrow gap between the steel plates 16 of the arcing chamber 15 and, due to cooling and breaking into separate small arcs between the steel plates 16, goes out. With the quick opening of contacts 10 and 11, short circuit currents do not have time to reach the limit values, and the thermal effect of the current decreases.

При протекании токов перегрузки, меньших заданных токов короткого замыкания, биметаллическая пластина 19 нагревается под действием протекающего тока и изгибается в сторону рейки 5, поворачивая ее. Рейка 5 выходит из зацепления со скобой механизма свободного расцепления 3, скоба 8 поворачивается по часовой стрелке и освобождает рычаг 6 механизма свободного расцепления 3. Механизм свободного расцепления 3 размыкает контакты 10 и 11 выключателя. Зацепление рычага 6 со скобой 8 происходит через подпружиненный валик 9, который может перемещаться в пазах скобы 8. Данное зацепление, благодаря которому подпружиненный валик 9 свободно перемещается в пазах скобы 8, исключает разрыв зацепления с рейкой и обеспечивает постоянную точку приложения силы и стабильное усилие на рейке.When the flow of overload currents less than the specified short circuit currents, the bimetallic plate 19 is heated by the flowing current and bends towards the rail 5, turning it. Rail 5 disengages from the bracket of the free trip mechanism 3, the bracket 8 rotates clockwise and releases the lever 6 of the free trip mechanism 3. The free trip mechanism 3 opens the contacts 10 and 11 of the switch. The linkage of the lever 6 with the bracket 8 occurs through a spring-loaded roller 9, which can move in the grooves of the bracket 8. This gearing, due to which the spring-loaded roller 9 moves freely in the grooves of the bracket 8, eliminates the gap of engagement with the rail and provides a constant point of application of force and stable force on rail.

Таким образом, предлагаемая конструкция автоматического выключателя позволяет:Thus, the proposed design of the circuit breaker allows you to:

- повысить быстродействие автоматических выключателей при протекании больших токов короткого замыкания, в несколько раз превышающих заданную величину тока, за счет конструктивных особенностей крепления пружин на подвижном контакте и места расположения оси вращения контакта, и таким образом, снизить аварийность в цепях;- to increase the speed of circuit breakers when large short-circuit currents flow, several times higher than the specified current value, due to the design features of mounting the springs on the movable contact and the location of the axis of rotation of the contact, and thus reduce the accident rate in the circuits;

- повысить стабильность работы выключателя за счет повышения надежности работы механизма свободного расцепления выключателя;- to increase the stability of the circuit breaker by improving the reliability of the mechanism of free tripping of the circuit breaker;

- упростить сборку автоматического выключателя, сократить число типов деталей для выключателей с разным номинальным током, вследствие того, что подпружиненный якорь с регулировочным винтом, входящий в состав электромагнитного расцепителя имеет независимое закрепление в пазах корпуса выключателя.- simplify the assembly of the circuit breaker, reduce the number of types of parts for circuit breakers with different rated currents, due to the fact that the spring-loaded armature with the adjusting screw, which is part of the electromagnetic release, is independently secured in the grooves of the circuit breaker housing.

Claims

A circuit breaker, including a housing with a cover, a mechanism for free trip with a rail, a contact system with a movable contact and arcing chambers, a thermal release, and electromagnetic overcurrent releases in each pole, electrically connected and connected to an electromagnetic release containing a spring-loaded armature with an adjusting screw, with a movable contact of the contact system with a flexible current lead, characterized in that on both sides of the rotary axis mounted on the axis of rotation of the movable contact tension springs are fixed, the fixing axes of which are located with the possibility of transition at the moment of contact dropping through the dead point located on the contact rotation axis, the free trip mechanism further comprises a roller and a bracket with a groove configured to move the roller in it, a spring-loaded anchor with an adjusting screw is fixed in the grooves of the switch housing.