SI23043A - Prenapetostna zaĺ äśita z rotacijskim diskom - Google Patents

Abstract

Prenapetostna zaščita z rotacijskim diskom (24) po predmetnem izumu vključuje telo varistorja (14), priključni elektrodi varistorja, nosilec rotacijskega diska (2), ki je nameščen tako, da v celoti prekriva telo varistorja, rotacijski disk (3), spiralno vzmet (4) in ohišje prenapetostne zaščite (1). Pri pregrevanju telesa varistorja, pride do odklopa priključne elektrode (6) zaradi taljenja spajke, ki povezuje priključno elektrodo (6) in telo varistorja (14) skozi odprtino (8) v nosilcu rotacijskega diska(2). Premik priključne elektrode (6) skozi odprtino (8) v nosilcu rotacijskega diska (2), zaradi topljenje spajke, sproži gibanje rotacijskega diska (3) okoli osi vrtenja (16) na nosilcu rotacijskega diska. Pod vplivom vzmetne sile spiralne vzmeti (14) se omenjeni rotacijski disk (3), z visoko kotno hitrostjo, premakne iz ene skrajne pozicije v drugo skrajno pozicijo in prekrije odprtino v nosilcu rotacijskega diska (2) in s tem prepreči nastajanje električnega obloka. Tehnične izvedbe po izumu so predvsemprimerne za uporabo pri prenapetostni zaščiti energetskih sistemov, kjer odpoved varistorja in gorenje lahko povzroči veliko materialno škodo.

Description

PRENAPETOSTNA ZAŠČITA Z ROTACIJSKI DISKOM

Področje izuma

Izum se nanaša na prenapetostno zaščitno napravo za ščitenje električnih in elektronskih naprav pred učinki električnega obloka in električno termičnimi preobremenitvami varistorjev, ki nastanejo v prenapetostnih zaščitnih napravah z varistorji, kot posledica udarov strele pa tudi zaradi krakih stikov in prehodnih pojavov v nizko napetostih omrežjih.

Ozadje izuma

Prenapetostne zaščitne naprave z vgrajenimi varistorji v večini primerov učinkovito ščitijo električno in elektronsko opremo pred prenapetostmi, ki nastajajo v omrežju ali so posledica atmosferskih razelektritev. Pri izjemnih prenapetostnih obremenitvah omrežja lahko pride na varistorju do prebojev, ki povzročijo izgubo lastnosti nelinearnega upora varistorja. Varistorji se zaradi plazovito naraščajočega toka skoznje in obločnega pojava pregrejejo in v posledica je uničenje varistorja in v najslabšem primeru, gorenje.

Plamen lahko zajame celotno prenapetostno zaščitno napravo kar povzroči znatno gospodarsko škodo na opremi, ki jo prenapetostna zaščitna naprava ščiti.

Stanje tehnike in tehnični problem

Na trguje kar nekaj rešitev, ki rešujejo problem električnega obloka in električno termičnih pri varistorjih. Ena od rešitev, po stanju tehnike, je opisana v patentu US 6430019, kjer je preprečevanje nevarnosti električnega obloka, pri kritičnem segrevanju varistorja, izvedeno z zaporo, ki s translacijskim pomikom v prostor, med odklopljeno elektrodo in telo varistorja, loči pregreto telo varistorja od priključne elektrode in prepreči nastanek električnega obloka.

Omenjene in druge rešitve po stanju tehnika problemov povezanih z nastankom električnega obloka pri prenapetostnih zaščitah, izvedenih z varistorji, ne rešujejo na optimalen način, saj so le teoretične in v praksi ne delujejo učinkovito ali pa so ekonomsko neupravičene.

• ·

Predvsem ostaja nerešen problem preprečevanja uhajavih tokov, preko katerih se vzpostavi električno termična preobremenitev varistorjev, pri nezadostnem odklopu pa tudi električni oblok, ki lahko naraste do uničujoče velikosti.

Izum opisan v nadaljevanju uspešno odpravlja slabosti rešitev po stanju tehnike, predvsem s tem, da preprečuje nastanek električnega obloka pri prenapetostnih zaščitah, ki vključujejo kot prenapetostni zaščitni element varistorje, z uporabo rotacijskega diska in nosilca rotacijskega diska.

Problem, ki ga predmetni izum rešuje, je pojav električnega obloka in električno termičnih preobremenitev v napravah, ki vključujejo kot prenapetostno zaščitne elemente, varistorje. Pri vzpostavljanju normalnega stanja je pomembna tudi daljinska signalizacija okvar.

Opis izuma

Predmetni izum zmanjšuje možnost nastanka električnega obloka z izvedbo gibljivega rotacijskega diska. Rešitev po izumu vključuje tudi pravočasno sporočanje, da je prišlo do izjemnega stanja in tudi poročanje o lokacija okvare.

Prenapetostna zaščita z zaščito pred električnim oblokom po izumu vključuje telo varistorja, priključni elektrodi varistorja, nosilec rotacijskega diska, ki je nameščen tako, da v celoti prekriva telo varistorja, rotacijski disk, spiralno vzmet in ohišje prenapetostne zaščite. Pri pregrevanju telesa varistorja, pride do odklopa priključne elektrode, zaradi taljenja spajke, ki povezuje priključno elektrodo varistorja in telo varistorja skozi odprtino v nosilcu rotacijskega diska. Premik priključne elektrode skozi odprtino v nosilcu rotacijskega diska zaradi taljenja spajke, sproži gibanje rotacijskega diska, z osjo vrtenja na nosilcu rotacijskega diska. Pod vplivom vzmetne sile spiralne vzmeti se omenjeni rotacijski disk, z visoko kotno hitrostjo, premakne iz ene skrajne pozicije v drugo skrajno pozicijo in prekrije odprtino v nosilcu rotacijskega diska in s tem prepreči nastajanje električnega obloka. Tehnična izvedba, prikazana na Sliki 2, po izumu, je predvsem primerna za uporabo v zaščiti energetskih sistemov, kjer odpoved varistorja in gorenje lahko povzroči veliko materialno škodo. Nadaljnje prednosti in uporabnost izuma bodo postale še bolj jasne tudi povprečnemu strokovnjaku iz priloženih slik in opisov.

Kratek opis slik

V nadaljevanju bo predmetni izum opisan s pomočjo priloženih slik, ki prikazujejo:

• ·

Slika 1 Prenapetostno zaščito z rotacijskim diskom v razstavljeni obliki

Slika 2 Pogled na tehnično izvedbo prenapetostne zaščite po izumu

Podroben opis izuma

Na sliki 1 je prikazana prenapetostna zaščita z rotacijskim diskom 24, ki vključuje telo varistorja 14, nosilec rotacijskega diska 2 z odprtino v nosilcu rotacijskega diska 8, rotacijski disk 3, spiralno vzmet 4, ozemljitveno elektrodo 7, odklopno elektrodo varistorja 6, zaskočno ploščo 13, element za električno signalizacijo 9, element za vizualno signalizacijo 10, ohišje prenapetostne zaščite 1, pokrov ohišja prenapetostne zaščite 19 (slika 2). Omenjeni rotacijski disk 3 je izdelan iz umetne mase, keramike ali kompozitnih materialov.

Prenapetostna zaščita po predmetnem izumu je prednostno izvedena tako, da je telo varistorja 14 nameščeno v ohišju prenapetostne zaščite 1, in sicer v prostor, ki ga zapirajo stene ohišja prenapetostne zaščite 1, dno ohišja prenapetostne zaščite in nosilec rotacijske diska 2.

V ohišje prenapetostne zaščite 1 je nameščeno telo varistorja 14, ki ima ploščato obliko, prednostno kvadratne ali ovalne oblike.

Prostor, v katerega je nameščeno telo varistorja 14, je na zgornji strani omejen z nosilcem rotacijskega diska 2, ki vključuje omenjeno odprtino 8, v splošnem take velikosti in oblike, da je skoznjo mogoče namestiti odklopno elektrodo varistorja 6 in jo pozicionirati na tako kotno razdaljo od izhodiščne pozicije rotacijskega diska 3, dajo rotacijski disk 3, po rotaciji okrog osi 16, v skrajni poziciji prekrije. Skozi odprtino 8 je nameščena odklopna elektroda varistorja 6, ki je, s temperaturno občutljivo spajko, pritrjena na zgornjo stran telesa varistorja 14 in ki v tem položaju rotacijski disk 3 drži v izhodiščnem položaju, spiralno vzmet 4 pa v napetem stanju.

Na os 16 na nosilcu rotacijskega diska 2, je nasajen rotacijski disk 3, ki je vrtljiv okrog osi

16. V primeru, da pride do rotacije, rotacijski disk 3 s spodnjo ploskvijo drsi po nosilcu rotacijskega diska 2. Na rotacijski disk 3, je pritrjena spiralna vzmet 4, ki je nameščena v ležišče vzmeti 5 in vsajena z enim kocem v režo, ki je oblikovana na osi rotacijskega diska 16, z drugim koncem pa je nasajena na nastavek za fiksiranje vzmeti 18 na rotacijskem disku 3.

Signalizacija prenapetostne zaščite 24 (Slike 1) vključuje element za električno signalizacijo 9, z nastavkom 11, element za vizualno signalizacijo 10, z nastavkom 12, signalizacij sko vzmet (ni prikazana), ki je nameščena z enim koncem v notranjosti elementa za električno signalizacijo 9 in z drugim koncem v notranjosti elementa za vizualno signalizacijo 10 in zaskočno ploščo 13. Element za električno signalizacijo 9 in element za vizualno signalizacijo 10 sta nameščena v ohišju prenapetostne zaščite 1 tako, da se njuna nastavka 11 in 12 stikata in da ju objema zunanji utor 13a zaskočne plošče 13, ki ju drži v izhodiščnem položaju, medtem, ko je vzmet v votli notranjosti elementa za električno signalizacijo 9 in elementa za vizualno signalizacijo 10 je v napetem stanju.

Zaskočna plošča 13 je nataknjena na os za vrtenje zaskočne plošče 15 in vstavljena v vodilo za vodenje zaskočne plošče 17.

Če pride do kritičnega segrevanja telesa varistorja 14, zaradi napetostno tokovnih udarov in povečanja toka skozi telo varistorja 14, se temperaturno občutljiva spajka, ki veže odklopno elektrodo varistorja 6 na telo varistorja 14 stali, sprosti se odklopna elektroda 6 in premakne skozi odprtino v nosilcu rotacijskega diska 8, v nenapet položaj in posledično sprosti rotacijski disk 3, ki je bil do tega trenutka v izhodiščnem položaju. Na rotacijski disk 3 deluje sila vzmeti 4 in rotacijski disk 3 zavrti okrog osi 16 v končni položaj v katerem ta prekrije odprtino v nosilcu rotacijskega diska 8.

Navedeno delovanje rotacijskega diska 3, sproži električno in vizualno signalizacijo.

Z vrtenjem rotacijskega diska 3, se zaskočna plošča 13 zavrti okrog osi 15 in premika po vodilu zaskočne plošče 17. Zunanji utor zaskočne plošče 13 ne zadržuje več nastavka 11 in nastavka 12 v položaju v katerem se nastavka stikata. Nastavek 11 in nastavek 12 se pod vplivom signalizacij ske vzmeti, ki je nameščena v votli notranjosti elementa za električno signalizacijo 9 in elementa za vizualno signalizacijo 10, razmakneta in signalizirata izredno stanje prenapetostne zaščite 24.

Predmetni izum je opisan tako, da vsebuje mnoge specifičnosti, ki pa njegove širine ne omejujejo izuma ampak služijo zgolj kot ponazoritev izvedb naprave. Zahtevani obseg varstva pa je definiran s priloženimi patentnimi zahtevki.

Claims (9)

1. Prenapetostna zaščita z rotacijskim diskom (24), ki vključuje telo varistorja (14), nosilec rotacijskega diska (2) z odprtino v nosilcu rotacijskega diska (8), rotacijski disk (3), spiralno vzmet (4), ozemljitveno elektrodo, odklopno elektrodo varistorja (6), zaskočno ploščo (13), ohišje prenapetostne zaščite (1) in pokrov ohišja prenapetostne zaščite (19), značilna po tem, daje rotacijski disk (3), v izhodiščnem položaju, naslonjen na stransko ploskev priključne elektrode varistorja (6).

2. Prenapetostna zaščita po zahtevku 1, značilna po tem, da ima nosilec rotacijskega diska (2) odprtino (8), v splošnem take velikosti in oblike, da skoznjo namestimo priključno elektrodo varistorja (6) in jo pozicioniramo na taki razdalji, da jo rotacijski disk (3) po zaključeni rotaciji okrog osi (16) prekrije.

3. Prenapetostna zaščita po kateremkoli predhodnem zahtevku, značilna po tem, da proženje spiralne vzmeti (4) povzroči odmik odklopne elektrode varistorja (6).

4. Prenapetostna zaščita po kateremkoli predhodnem zahtevku, značilna po tem, da je rotacijski disk (3) izdelan iz umetne mase, keramike ali kompozitnih materialov.

5. Prenapetostna zaščita po kateremkoli predhodnem zahtevku, značilna po tem, daje spiralna vzmet (4) nameščena v ležišče upogibne spiralne vzmeti (5) na rotacijskem disku (3).

6. Prenapetostna zaščita po kateremkoli predhodnem zahtevku, značilna po tem, da je telo varistorja (14) nameščeno v ohišju prenapetostne zaščite (1), in sicer v prostor, ki ga zapirajo stene ohišja prenapetostne zaščite (1), dno ohišja prenapetostne zaščite in nosilec rotacijske diska (2).

7. Prenapetostna zaščita po kateremkoli predhodnem zahtevku, značilna po tem, da vključuje signalizacijo izjemnega stanja, ki vključuje element za vizualno • · signalizacijo (10) in element za električno signalizacijo (9) znotraj katerih je napeta signalizacij ska vzmet.

8. Prenapetostna zaščita po zahtevku 7, značilna po tem, da zaskočna plošča (13) v izhodiščnem položaju objema nastavek elementa za vizualno signalizacijo (12) in nastavek elementa za električno signalizacijo (11) tako, da se element za vizualno signalizacijo (10) in element za električni signalizacijo (9) dotikata.

9. Prenapetostna zaščita po zahtevku 7 ali 8, značilna po tem, da vrtenje zaskočne plošče (13) okrog osi (15) in drsenje po vodilu (17), sprosti nastavek elementa za vizualno signalizacijo (12) in nastavek elementa za električno signalizacijo (11) in povzroči, da se element za vizualno signalizacijo (12) in element za električno signalizacijo (11), po vplivom delovanja napete signalizacijske vzmeti, razmakneta.