SU1753510A1 - Автоматический токоограничивающий выключатель - Google Patents

Abstract

Изобретение используетс  в автоматических токоогр аничивающихвыключател х. Позвол ет упростить конструкцию и технологию изготовлени . Благодар  тому, что руко тка с т гой, рычаг и расцепл ющийс  рычаг установлены в металлической скобе на одной оси, т га выполнена в виде пружины раст жени , а расцепл ющийс  рычаг в качестве элемента, обеспечивающего размыкание контактов при автоматическом отключении, упрощаетс  конструкци  автоматического выключател . 8 ил.

Description

Изобретение относитс  к низковольтным электрическим коммутационным аппаратам , а именно к автоматическим токоограничивающим выключател м, которые в изол ционных корпусах предназначе- ны дл  защиты потребителей при перегрузках и коротких замыкани х в мощных сет х, а также дл  нечастных оперативных коммутаций электрического тока.

Известен автоматический токоограничи- вающий выключатель, содержащий изол ционный корпус и крышку, установленные в корпусе контактную систему, состо щую из одного подпружиненного подвижного контакта и одного неподвижного контакта, одну дугогасительную камеру, металлическую скобу с расположенным в ней механизмом свободного расцеплени , состо щим из руко тки , соединенной т гой с рычагом, шарнирно св занным с подвижным контактом, подпружиненного расцепл ющегос  рычага , подпружиненной отключающей рейки, электромагнитный расцепитель, снабженный подпружиненным элементом, выполненным с возможностью воздействи  на отключающую рейку и на подвижный контакт в сторону его размыкани  с подвижным контактом при срабатывании электромагнитного расцепител , термобиметаллический расцепитель, установленный с возможностью воздействи  на отключающую рейку, и подсоединительные зажимы.

Руко тка подпружинена и установлена в металлической скобе на своей оси, а расцепл ющийс  рычаг - на своей оси.

На руко тке шарнирно установлена т га , а на рычаге, шарнирно св занном с подвижным контактом, штифт, который

XI

00

ел

«

о

шарнирно св зан с т гой. Этот штифт входит в прорези расцепл ющегос  рычага.

Включают выключатель так: при повороте руко тки (по часовой стрелке до упора) этот штифт перемещаетс  в прорези и перемещает свободный конец рычага, второй его конец, шарнирно св занный с подпружиненным подвижным контактом, поворачивает подвижный контакт, установленный на оси в металлической скобе, и замыкает его с неподвижным контактом.

Дл  отключени  выключател  вручную руко тку поворачивают против часовой стрелки до упора и контактна  пружина отбрасывает подвижный контакт от неподвижного после того, как руко тка переместит штифт.

При аварийных режимах расцепите ли поворачивают отключающую рейку, освобождаетс  и поворачиваетс  расцепл ющийс  рычаг, руко тка поворачиваетс  пружиной и освобождаетс  штифт, после чего контактна  пружина отбрасывает подвижный контакт от неподвижного.

При отключении тока короткого замыкани  подпружиненный  корь электромагнитного расцепител  одним концом воздействует на отключающую рейку, а вторым - на подвижный контакт, чем размыкает контакты и вводит в цепь токоогра- ничивающую электрическую дугу раньше, чем контакты будут разомкнуты механизмом .

Электрическа   дуга, по вл юща с  на контактах при отключении цепи, гаснет в дугогасительной камере.

Недостатком известного выключател   вл етс  сложность конструкции механизма и технологии его изготовлени , поскольку руко тка и расцепл ющийс  рычаг расположены каждый на своей оси в металлической скобе и св заны кинематическими звень ми, что требует повышенной точно- сти изготовлени .

Сложен конструктивно и технологически узел руко тки; в ее выступе на оси установлена т га из двух пластин, в которых установлен штифт, причем шарнирно.

Этот штифт шарнирно установлен на одном конце рычага и входит концами в прорези расцепл ющегос  рычага.

В стенках металлической скобы также выполнены прорёЗи дли концов штифта.

Пружина руко тки также  вл етс  пружиной , отключающей рейки и расположена на оси руко тки.

Ось, на которой установлена т га и штифт, должна быть установлена так, чтобы исключить их аксиальное перемещение, дл  чего они осаживаютс , что также усложн ет

технологию. Сложна конструкци , а значит и технологи  расцепл ющегос  рычага.

Скоба выполнена из двух щек, соединенных развальцованной осью руко тки, и

двух развальцованных выступов одной щеки в прорез х другой. Конструкци  щек  вл етс  сложной, что также усложн ет технологический процесс сборки механизма , так как он собираетс  из р да узлов и

0 деталей в двух щеках скобы, которые после сборки скрепл ютс  развальцовкой.

Если после сборки механизм функционирует ненормально. затирает, нечетко работает , то брак исправить практически

5 нельз . Следует также отметить, что токоог- раничение при отключении тока короткого замыкани  не очень существенно, так как разрыв цепи одинарный, а конструкци  выключател  не позвол ет относительно про0 сто осуществить в нем двойной разрыв цепи.

Цель изобретени  - упрощение конструкции и технологии изготовлени  выключател .

5 Поставленна  цель достигаетс  тем, что в автоматическом токоограничивающем выключателе , содержащем изол ционные корпус и крышку, установленные в корпусе контактную систему, состо щую по мень0 шей мере из одного подпружиненного подвижного контакта и одного неподвижного контакта, по меньшей мере одну дугогаси- тельную камеру, металлическую скобу с расположенными в ней механизмом сво5 бедного расцеплени , состо щим из руко тки , св занной т гой с рычагом, подпружиненного расцепл ющегос  рычага и подпружиненной отключающей рейки , электромагнитный расцепитель,

0 снабженный подпружиненным элементом, выполненным с возможностью воздействи  на отключающую рейку и на подвижный контакт в сторону его размыкани  с неподвижным контактом при срабатывании

5 электромагнитного расцепител , и подсое- динительные зажимы, руко тка с т гой, рычаг и расцепл ющийс  рычаг установлены на одной оси в металлической скобе, причем т га, св зывающа  руко тку с рыча0 гом, выполнена в виде пружины раст жени , а расцепл ющийс  рычаг выполнен с возможностью воздействи  при автоматическом отключении, на подвижный контакт в сторону его размыкани  с непод5 вижным контактом и удержани  его в этом положении.

Предлагаемое техническое решение, позвол ющее руко тку с т гой, рычаг и расцепл ющийс  рычаг установить на одной оси в металлической скобе, выполнение т ги , св зывающей руко тку с рычагом, в виде пружины раст жени , и выполнение расцепл ющегос  рычага в качестве элемента, обеспечивающего размыкание контактов при автоматическом отключении, позвол ет существенно упростить конструкцию выключател  и технологический процесс как изготовлени  деталей выключател , так и его сборки.

На фиг.1 изображен предлагаемый автоматический выключатель в положении отключено вручную, разрез; на фиг,2 - кинематическа  и электрическа  схема механизма; на фиг.З - выключатель в положении Включено, разрез; на фиг.4 - то же, кинематическа  и электрическа  схема; на фиг.5 - выключатель в положении Отключено автоматически ; на фиг 6 - то же, кинематическа  и электрическа  схема; на фиг.7 - контактна  система с одинарным разрывом, вариант исполнени ; на фиг.8 - металлическа  скоба с элементами механизма свободного расцеплени .

Автоматический токоограничивающий выключатель содержит изол ционные корпус 1 и крышку 2.

На фиг.1, 3 и 5 показан вариант выключател , у которого корпус 1 и крышка 2 выполнены симметричными, с разъемом по вертикальной плоскости, перпендикул рной плоскости установки выключател , Корпус 1 и крышка 2 после сборки выключател  скрепл ютс  винтами.

Контактна  система может иметь двойной или одинарный разрыв. Выключатель, кроме электромагнитного, может иметь и термобиметаллический расцепитель.

На фиг.1-6 показан вариант выключател  с двойным разрывом и термобиметаллическим расцепителем.

Подвижные контакты (фиг. 1-6) 3 и 4 укреплены на контактном мосте 5. Контактный мост 5 установлен в штоке 6. Пружина 7 обеспечивает замыкание контактов и контактное нажатие. Неподвижные контакты 8 и 9 установлены на П-образных шинах 10 и 11 соответственно.

Части 12 и 13 этих шин служат дл  подвода (отвода) тока, а части 14 и 15  вл ютс  дугогасительными рогами.

Каждый разрыв снабжен дугогаситель- ной камерой 16 и 17 соответственно.

Металлическа  скоба 18 установлена внутри корпуса 1 и закрепл етс  в нем при установке крышки 2.

На оси 19 в скобе 18 установлены с возможностью поворота руко тка 20, рычаг 21 и расцепл ющийс  рычаг 22.

Руко тка20 и рычаг21 соединены т гой выполненной в виде пружины 23 раст жени .

Расцепл ющийс  рычаг 22 подпружинен пружиной 24, второй конец которой за- креплен в корпусе 1.

В скобе 18 установлена с возможностью поворота отключающа  рейка 25, подпружиненна  пружиной 26.

Расцепл ющийс  рычаг 22 установлен с возможностью взаимодействи  с отключающейс  рейкой 25 выступом 27.

В скобе 18 выполнены упоры 28 и 29.

Электромагнитный расцепитель 30 установлен в корпусе 1. Он снабжен подпру- жиненным элементом 31, на который при срабатывании электромагнитного расцепи- тел  воздействует его боек 32. Свободный конец 33 элемента 31 выполнен с возможностью воздействи  при этом на отк ючаю- щую рейку 25 в сторону ее расцеплени  с расцепл ющимс  рычагом 22 и на шток б в сторону размыкани  подвижных 3, 4 и неподвижных 8,9 контактов. Элемент 31 установлен на оси 34 и подпружинен пружиной 35.

За электромагнитным расцепителем 30 со стороны, обратной скобе 18, установлен в корпусе 1 термобиметаллический расцепитель 30.

На оси 34 установлен Г-образный элемент 37, подпружиненный пружиной 35.

Термобиметаллический расцепитель 36 установлен с возможностью воздействи  на сторону 38 Г-образного элемента 37, сторо- на 39 которого имеет возможность взаимодействи  с расцепл ющимс  рычагом 22.

Дл  возможности калибровки термобиметаллический расцепитель 36 снабжен регулировочным устройством 40. Сторона 13 шины 11 электрически соединена с одним выводом 41 катушки 42 электромагнитного расцепител  30, второй вывод 43 которой соединен с выводом 44 термобиметаллического расцепител  36, на выводе 45 которого установлен первый под- соединительный зажим 46. Второй подсое- динительный зажим 47 установлен на части 12 шины 10.

На фиг.7 показан вариант исполнени  контактной системы с одинарным разрывом .

Шина 48 соединена гибким соединением 49 с контактным мостом 5, на котором отсутствует подвижный контакт 3. Непод- вижный контакт 8 заменен упором 50, уста- новленным в корпусе 1. Упор 50 целесообразно выполн ть из прочного уда- ро- и износостойкого материала.

В этом случае нужна только дугогаси- тельна  камера 17.

Механизм свободного расцеплени  установлен в металлической скобе 18 (фиг.8, фиг.З).

Руко тка 20 установлена на оси 19, состо щей из двух полуосей, пластинами 51 и 52, между которыми на оси 19 установлен рычаг 21, там же проходит соедин юща  руко тку 20 и рычаг 21 т га в виде пружины 23. Расцепл ющийс  рычаг 22 П-образного сечени  установлен на оси 19 между сторонами скобы 18-и пластинами 51 и 52.

Автоматический выключатель работает следующим образом.

Положение Отключено вручную (фиг.1 и 2).

Руко тка 20 находитс  в крайнем нижнем положении. Рычаг 21 под действием пружины 23 давит поверхностью А на торец штока 6, чем удерживает контактный мост 5 в положении, при котором подвижные контакты 3, 4 и неподвижные контакты 8, 9 разомкнуты.

Включение выключател  из положени  Отключено вручную (фиг.4 и 3).

Руко тку 20 следует переместить вверх до упора 28 по часовой стрелке. При этом руко тка 20 переводит пружину 23 через нейтральное положение и она перебрасывает рычаг 21 в крайнее положение, упира  его в упор 28. Шток 7 освобождаетс  и пружина 7 передвигает его до замыкани  подвижных контактов 3 и 4 контактного моста 5 с неподвижными контактами 8 и 9.

Отключение выключател  вручную (фиг.1 и 2).

Руко тку 20 следует переместить вниз до упора о корпус 1. При этом руко тка 20 переводит пружину 23 через нейтральное положение и она перебрасывает рычаг 21 до его упора поверхностью А в торец штока б, в результате чего он двигает шток 6 в направлении к основанию корпуса 1. преодолева  усилие пружины 7, и подвижные контакты 3 и 4 контактного моста 5 размыкаютс  с неподвижными контактами 8 и 9.

Электрическа  дуга между контактами гаснет в дугогасительных камерах 16 и 17, куда ее загон ют по рогам 12 и 13 электродинамические контуры, образуемые П-об- разными шинами 10, 11 и контактным мостом 5.

Отключение выключател  автоматическое .

Отключение перегрузки. При протекании тока перегрузки через термобиметаллический расцепитель 36 он давит нз сторону 38 Г-образного элемента 37, вследствие чего он поворачиваетс  вокруг оси 34 и стороной 39 давит на расцепл ющую рейку 25, чем выводит ее из зацеплени  с выступом 27 расцепл ющегос  рычага 22.

Пружина 26 этого рычага отт гивает его

до упора 29. При этом поверхность Б этого рычага давит на торец штока 6 и размыкает подвижные 3.4 и неподвижные 8,9 контакты , преодолева  усилие пружины 7. Электрическа  дуга гаснет в дугогасительных камерах 16 и 17. Шток 7 с мостом 5 будет находитьс  в этом положении до взведени  выключател .

Отключение тока короткого замыкани 

При протекании через выключатель тока короткого замыкани  электродинамические силы отбрасывают контактный мост с контактами 3 и 4 от неподвижных контактов 8 и 9, чем ввод т в цепь токоограничивающие

короткие электрические дуги раньше, чем произойдет срабатывание механизма свободного расцеплени .

При протекании тока через катушку электромагнитного расцепител  30 его боек

32 воздействует на подпружиненный элемент 31, который поворачиваетс  на оси 34 и своим концом 33 воздействует на отключающую рейку 25, чем выводит ее из зацеплени  с выступом 27 расцепл ющегос 

рычага 23.

Пружина 26 этого рычага отт гивает его до упора 29.

Расцепив отключающую рейку 25 с выступом 27 расцепл ющегос  рычага 22, конец 33 элемента 31, на который давит боек 32 электромагнитного расцепител  30, продолжает двигатьс  по направлению к контактам и давит на шток 6 (например, через окно в штоке 6), чем вызывает дальнейшее

расхождение контактов 3, 4 и 8, 9, раньше, чем механизм свободного расцеплени  начнет действовать поверхностью Б расцепл ющегос  рычага 22 на торец штока 6.

В результате этого электрические дуги

между контактами 3-8,4-9 раст гиваютс  и электродинамические силы, образуемые П- образными шинами 10,11 и контактным мостом , загон ют эти дуги по рогам 12 и 13 в дугогасительные камеры 16 и 17, где они и

гаснут.

После расцеплени  отключающей рейки 25 и расцепл ющегос  рычага 22 этот рычаг поверхностью Б упираетс  в торец штока 6, чем полностью разведет подвижные и неподвижные контакты.

Шток 6 с мостом 5 будет находитьс  в этом положении до взведени  выключател .

Взведение выключател  после автоматического отключени .

При автоматическом отключении (фиг.5 и 6) руко тка выключател  остаетс  в положении Включено вручную. При этом руко тка 20 и рычаг 21 уперты в упор 28 металлической скобы 18, а расцепл ющийс  рычаг 22 - в упор 29 этой же скобы 18.

Дл  того, чтобы взвести выключатель, следует перевести руко тку 20 против часовой стрелки до упора о корпус 1. При этом пружина 23 перебрасывает рычаг 21 до его упора поверхностью А в торец штока 6, а руко тка 20 поверхностью В давит на расцепл ющийс  рычаг 22, отводит его поверхность Б от торца штока б и вводит в зацепление отключающую рейку 25 свысту- пом 27 расцепл ющегос  рычага 22.

Подвижные контакты 3, 4 и неподвижные контакты 8, 9 остаютс  разомкнутыми. Выключатель готов к включению (положение Отключено вручную, фиг.1 и 2).

При однополюсном разрыве работа механизма не измен етс , но происходит размыкание только ко нтактов 4 и 9, при этом работает дугогасительна  камера 17, так как контакты 3,8 и дугогасительна  камера 18 отсутствуют. При этом токоограничение при отключении тока короткого замыкани  существенно ниже.

Таким образом, по сравнению с известным предлагаемый выключатель имеет су- щественно более простую конструкцию, а следовательно, и болье простую технологию изготовлени . Следует также отметить возможность относительно просто осуществить в предлагаемом выключателе два ис- полнени : с более высокой отключающей

способностью при двойном разрыве цепи и с меньшей отключающей способностью при одинарном разрыве цепи.

Claims (1)

1. Формула изобреретени  Автоматический токоограничивающий выключатель, содержащий изол ционные корпус и крышку, установленные в корпусе контактную систему, состо щую по меньшей мере из одного подпружиненного подвижного контакта и одного неподвижного контакта, по меньшей мере одну дугогаси- тельную камеру, металлическую скобу с расположенным в ней механизмом свободного расцеплени , состо щим из руко тки, св занной т гой с рычагом, подпружиненного -расцепл ющегос  рычага и подпружиненной отключающей рейки, электромагнитный расцепитель, снабженный подпружиненным элементом, выполненным с возможностью воздействи  на отключающую рейку и на подвижный контакт в сторону его размыкани  с подвижным контактом при срабатывании электромагнитного расцепител , и подсоединительные зажимы, отличающийс  тем, что, с целью упрощени  конструкции и технологии изготовлени , руко тка с т гой, рычаг и расцепл ющийс  рычаг установлены на одной оси в металлической скобе, причем т га, св зывающа  руко тку с рычагом, выполнена в виде пружины раст жени , а расцепл ющийс  рычаг выполнен с возможностью воздействи  при автоматическом отключении на подвижный контакт в сторону его размыкани  с неподвижным контактом и удержани  его в этом положении.

   40 дЭ дб Ъ7

   20

   9W а гзх

   .Л

   25 #

   35

   23 6 22 Ж M

   Фие.г

   ФН2.3

   2 &

   k

   26

   |q

   /e&SZSS&SSSS

   yilTiNVt l . iy w ATAvra

   О

   $ И Ј

   36 37

   38

   32

   23

   Фм.7

   4Ј

   3В

   id

   4Ь

   17

   20 52

   # 2/ Я 27

   г .JJ