SU1251206A1 - Тепловой расцепитель - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к электротехнике , а именно к тепловым расценител м автоматических выключателей. Целью изобретени   вл етс  снижение потребл емой мощности и материалоемкости устройства, а также обеспечение температурной компенсации . Тепловой расцепитель содержит нагреватель в виде полой детали 1, внутри которой может перемещатьс  в осевом направлении термочувствительный элемент - термопара 3, причем пола  деталь дл  непосредственного нагрева выполнена в виде конуса, а дл  комбинированного нагрева - в виде цилиндра с продольной прорезью конусной формы. При протекании тока, равного или большего тока срабатывани , внутренн   поверхность полой детали в месте расположени  спа  термопары достигает температуры, при которой термоЭДС термопары вызывает срабатывание расцепител . Ток срабатывани  может быть изменен перемещением термопары вдоль оси полой детали. 3 ил. сл 1 N) СП ГчЭ о 05

Description

Изобретение относитс  к электротехнике, а именно к тепловым расцепител м автоматических пускателей - выключателей, предназначенных дл  защиты электроустановок .

Цель изобретени  - снижение нотреб- 5 л емой мощности, материалоемкости и обеспечение температурной компенсации.

На фиг. 1 изображен общий вид теплового пускател  (одна фаза); на фиг. 2 -

вании 9. Внутри цилиндрической полой детали 1 помещена подвижна  деталь 3, конструкци  которой аналогична конструкции, приведенной на фиг. 2.

Тепловой расцепитель работает следующим образом.

Тепловой расцепитель калибруетс  предпри тием-изготовителем на номинальный ток уставки при среднем (нулевом) положении рычага 7 регул тора внешней регулиобщий вид нагревател  пр мого нагрева ю ровки. При этом, через полую деталь 1 про- (одна фаза); на фиг. 3 - общий вид нагре-пускаетс  пограничный ток (среднее значение тока между током срабатывани  и током несрабатывани ). Перемещением в осевом направлении с помощью регулировочного винта 5 устанавливаетс  взаимное пои косвепного нагрева и

вател  пр мого вид А.

Тепловой расцепитель состоит из нагревател  в виде полой детали 1, на котором расположены токоподводы 2. Внутри полой ложение подвижной детали 3 и полой детадетали 1 помещена с возможностью перемещени  в осевом направлении подвижна  деталь 3 с термочувствительным элементом - термопарой (место спа ), механически св занна  через промежуточную скобу 4 с ре- 20 гулировочны.м винтом 5, установленным в резьбовом отверстии изол ционной детали 6. Изол ционна  деталь 6 механически св зана с рычагом V регул тора внешней регулировки тока установки с возможностью пе- ре.мещени  по направл юц1.им 8, закреплен- ным на изол ционном основании 9. Расположенные вне теплового расцепител  концы 10 термопары подключаютс  к катущке минимального расцепител  (не показана).

Нагреватель непосредственного нагрева JQ (фиг. 2) выполнен в виде конусной полой детали 1, изготовленной из металла с высоким удельным электросопротивлением (например из титана). На нагревателе расположены токоподводы 2. Внутри конусной полой детали 1 помещена подвижна  деталь 3, состо ща  из изол ционной пластины 11, на которой с помощью металлической скобы 12 закреплена термопара 13. Подвижна  деталь 3 подпружинена плоской пружиной 14.

Нагреватель комбинированного (непосредственного и косвенного) нагрева (фиг. 3) выполнен в виде ци;1индрической полой детали 1, изготовленной из металла с высоким удельным электросопротивлением

ли 1, соответствующее такой тепловой св зи между ними, при которой тер.моЭДС термопары вызывает срабатывание минимального расцепител .

В обесточенном состо нии и при протекании через полую деталь 1 тока, .меньщего тока срабатывани , термоЭДС термопары недостаточна дл  срабатывани  минимального расцепител , а при протекании тока равного или больщего тока срабатывани , внутренн   повер.хность полой детали 1 в месте расположени  спа  термопары достигает температуры, при которой термоЭДС термопары вызывает срабатывание минимального расцепител .

В процессе эксплуатации ток уставки(ток срабатывани ) теплового расцепител  может быть изменен перемещением с помощью рычага 7 регул тора внешней регулировки (направлени  перемеп ени  показаны стрелками на фиг. 1) механически св занных с 35 ним деталей 6 и 3 в осевом направлении относительно полой детали 1.

При выполнении нагревател  в виде полого конуса зона максимальной температуры смещаетс  в сторону минимального се40

чени  конуса, что позвол ет уменьшить длину нагревател , а переменное по длине на- 1 ревател  сечение позвол ет повысить перепад температур на единицу длины нагревател  и благодар  этому уменьшить величину перемещени  спа  термопары дл  обес (например из титана) с продольной про- 45 печени  регулировки тока несрабатывани .

резью 15 конусной формы и установленной на ней через слой изол ции 16 пластины 17 конусной формы, также изготовленной из металла с вь соким удельным электросопротивлением (например из нихрома). Цилиндрическа  пола  деталь 1 и пластина 17 электрически соединены между собой последовательно с по.мощью расположенных на пластине 17 дополнительных токогтодводов 18, один из которых электрически соединен с цилиндрической полой деталью 1 через то- коподвод 19, а другой - с одним из основных токоподводов 2. Цилиндрическа  пола  деталь 1 закреплена на изол ционном осно50

55

а, следовательно, и длину нагревател . Уменьшение длины нагревател  позвол ет снизить потребл емую нагревателем мощность и материалоемкость как нагревател , так и конструктивно св занных с ним деталей.

Кроме того, выполнение нагревател  конусной формы позвол ет при каждом из значений тока в заданном диапазоне за счет соответствующего выбора сечени  обеспечить тепловое равенство по длине нагревател  и, следовательно, одинаковые услови  нагрева спа  термопары, при которых отсутствует линейный (в.доль оси) тепловой поток. Такое выполнение позвОоТ ет снизить

вании 9. Внутри цилиндрической полой детали 1 помещена подвижна  деталь 3, конструкци  которой аналогична конструкции, приведенной на фиг. 2.

Тепловой расцепитель работает следующим образом.

Тепловой расцепитель калибруетс  предпри тием-изготовителем на номинальный ток уставки при среднем (нулевом) положении рычага 7 регул тора внешней регулиложение подвижной детали 3 и полой дета

Q

ли 1, соответствующее такой тепловой св зи между ними, при которой тер.моЭДС термопары вызывает срабатывание минимального расцепител .

В обесточенном состо нии и при протекании через полую деталь 1 тока, .меньщего тока срабатывани , термоЭДС термопары недостаточна дл  срабатывани  минимального расцепител , а при протекании тока равного или больщего тока срабатывани , внутренн   повер.хность полой детали 1 в месте расположени  спа  термопары достигает температуры, при которой термоЭДС термопары вызывает срабатывание минимального расцепител .

В процессе эксплуатации ток уставки(ток срабатывани ) теплового расцепител  может быть изменен перемещением с помощью рычага 7 регул тора внешней регулировки (направлени  перемеп ени  показаны стрелками на фиг. 1) механически св занных с 5 ним деталей 6 и 3 в осевом направлении относительно полой детали 1.

При выполнении нагревател  в виде полого конуса зона максимальной температуры смещаетс  в сторону минимального се

чени  конуса, что позвол ет уменьшить длину нагревател , а переменное по длине на- 1 ревател  сечение позвол ет повысить перепад температур на единицу длины нагревател  и благодар  этому уменьшить величину перемещени  спа  термопары дл  обес

а, следовательно, и длину нагревател . Уменьшение длины нагревател  позвол ет снизить потребл емую нагревателем мощность и материалоемкость как нагревател , так и конструктивно св занных с ним деталей.

Кроме того, выполнение нагревател  конусной формы позвол ет при каждом из значений тока в заданном диапазоне за счет соответствующего выбора сечени  обеспечить тепловое равенство по длине нагревател  и, следовательно, одинаковые услови  нагрева спа  термопары, при которых отсутствует линейный (в.доль оси) тепловой поток. Такое выполнение позвОоТ ет снизить

тепловую инерцию теплового расцепител , что особенпо важно при токах, превышающих номинальный.

Нагреватели непосредственного нагрева выполн ютс  в виде полой конусной детали вплоть до значени  тока, при котором нагреватель с минимальной толщиной стенки еще нагреваетс  до температуры, обеспечивающей требуемую дл  срабатывани  минимального расцепител  величину термоЭДС термопары .

При меньщих значени х тока нагреватель выполн етс  в виде электрически последовательно соединенных полой детали - цилиндра с минимальной толщиной стенки и пластины конусной формы, сечение которой дл  каждого из значений тока несрабатывани  выбираетс , исход  из обеспечени  нагрева спа  термопары до температуры , при которой величина термоЭДС термопары вызывает срабатывание минимального расцепител .

Дл  уменьщени  тепловых потерь пластину конусной формы необходимо устанавливать с минимальным зазором относительно наружной поверхности сло  изол ции, нанесенного на цилиндр.

Благодар  электрически последовательному соединению цилиндра и пластины конусной формы снижаетс  теплова  инерци  и повышаетс  термическа  устойчивость теплового расцепител  при токах, кратных току несрабатывани , так как в этом случае стенка цилиндра нагреваетс  до значительных температур.

Дл  сохранени  в этом комбинированном (непосредственном и косвенном) нагреве 35 преимуществ нагревателей конусной формы в цилиндре выполн етс  продольна  прорезь

5

0

5

0

конусной формы, а пластина выполн етс  тоже конусной формы.

Благодар  использованию в качестве термочувствительного элемента термопары спай (место соединени  ее проводников), который расположен внутри нагревател , а свободные концы которой наход тс  вне теплового расцепител , осуществл етс  температурна  компенсаци  теплового расцепител , так как величина термоЭДС термопары не зависит от температуры окружающей среды.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Тепловой расцепитель, содержащий нагреватель , предназначенный дл  подключени  к катушке минимального расцепител  и выполненный в виде неподвижно установленной , нагреваемой током главной цепи полой детали, внутри которой размещена с возможностью перемещени  в осевом направлении друга  деталь, котора  механически св зана с регул тором внещней регулировки тока уставки и на которой закреплен термочувствительный элемент, включенный в цепь катушки минимального расцепител , и токоподводы, расположенные на нагревателе , отличающийс  тем, что, с целью снижени  потребл емой мощности и материалоемкости , а также обеспечени  температурной компенсации, термочувствительный элемент выполнен в виде спа  термопары, а неподвижно установленна  пола  деталь выполнена в виде конуса или в виде электрически последовательно соединенных цилиндра и пластины конусной формы с расположенными на ней дополнительными токоподводами, причем в цилиндре выполнена продольна  прорезь конусной формы, а пластина установлена на цилиндре через слой изол ции.

   ID

   Фиг. 2

   Вид A

   Редактор И- CeivisiiiiiK Заказ 4420/52

   ВНИИПИ Государетвенного комитета СССР

   по делам изобретений и открытий 113035, Моеква, Ж-35. Раушека  наб., д. 4/5 Филиал ППП «Патент, г. Ужгород, ул. Проектна ,

   (Составитель В. Коноеов Техред И- Верее1

   Тираж 64.-i

   J

   Корректор И. cкi Подпиеное