Тепловой расцепитель косвенного нагрева

ОП ИСАНИЕИЗЬБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУйо делам лзебретений и открытий(72) Авторы изобретения Ю. П. Астахов, А. В. Богословский и В.а с Ставропольское отделение Всесоюзного нау о-исследовйтльскоы; у проектно-конструкторского и технологической" 9 нститутха . низковольтного аппаратостроенйя(54) ТЕПЛОВОЙ РАСЦЕПИТЕЛЬ КОСВЕННОГО НАГРЕВА 0 1: К(р) У - ,К - посто Р - кратнки. к ная величина;ть уставки тока перминальному току; уз 1Изобретение относится к электротехнике, к электроаппаратостроению, в частности к автоматическим выключателям,Известны тепловые расцепители косвенного нагрева, преимущественно на большие токи, у которых нагреватель выполнен подвижным на каркасе, шарнирно сочлененным с биметаллической пластиной 11.Недостатком такого расцепителя является повышенная потребляемая мощность вследствие нагрева биметаллической пластины в ограниченном шарниром пространстве.Известен также и тепловой расцепитель косвенного нагрева, содержащий термобиметаллическую пластину, соединенную с нагревателем гибким соединением из материала с высокой теплопроводностью, например из медной ленты 12.Недостатком данного расцепителя является повышенный расход мощности из-за ограниченности области теплового контак. та между нагревателем и термобиметаллической пластиной.Наиболее близким к предлагаемомупо технической сущности является тепловой расцепитель косвенного нагрева, преимущественно для автоматических выключателей, содержащий термочувствительный элемент, жестко закрепленный одним концом и установленный с возможностью воздействия другим концом на механизм управления, и нагреватель с токоподводами 3.Недостатком известного теплового расцепителя косвенного нагрева является зависимость нагрева термочувствительного элемента от величины его деформации, т. е.при нагреве термочувствительный элемент 0 деформируется и удаляется от нагревателя,в результате чего нагрев термочувствительного элемента уменьшается, Таким образом, нагрев термочувствительного элемента до температуры срабатывания требует допол нительного расхода мошности.Температура срабатывания термочувствительного элемента независимо от величины номинального тока всегда одинакова и определяется выражениемФормула изобретения- номинальный ток;- удельное электрическое сопротивление материала нагревателя;- соответственно длина и сечениенагревателя;с - время срабатывания расцепителя,Время срабатывания расцепителя определяется требованиями на выключатели инезависимо от величины номинального токане должно превышать определенной величины 11, т. е. 1, можно считать константой.Достигать температуру срабатывания расцепителя при разных значениях номинальноготока при косвенном нагреве можно подбором удельного электрического сопротивления, т. е. материала, длины и сечения нагревателя. Сечение нагревателя определяетсявеличиной номинального тока и термостойкостыо материала нагревателя, поэтому егоподбор находится в ограниченном интервале. Это относится и к выбору материала нагревателя. Изменения температуры нагреваза счет изменения длины нагревателя такжеограничено размерами термочувствительного элемента (шириной и длиной).Как видно из выражения (1) при уменьшении величины номинального тока, например,с 16 А до 16 А, т. е. в 1 О раз, для достижен я одной и той же температуры срабатывания требуется увеличить произведениеР в 100 раз,се это значительно усложняет технологию изготовления нагревателей на различные токи срабатывания.Цель изобретения - уменьшение потребляемой мощности и упрощение технологии изготовления.Поставленная цель достигается тем, чтов тепловом расцепителе нагреватель выполнен в виде пластинчатого элемента с прорезями, охватывающего термочувствительныйэлемент, и закреплен с одной его стороны.Кроме того, в тепловом расцепителекосвенного нагрева нагреватель может охватывать термочувствительный элемент так,что образует разомкнутый контур вокругтермочувствительного элемента.На фиг. 1 представлен один из возможных вариантов предлагаемого теплового расцепителя косвенного нагрева; на фиг. 2 -разрез А - А на фиг. 1; на фиг, 3 - тепловой расцепитель косвенного нагрева с тремяпрорезями в нагревателе,Тепловой расцепитель косвенного нагрева содержит термочувствительный элемент1, жестко укрепленный одним концом 2 ивоздействующий другим концом 3 на механизм управления аппарата 4, нагреватель 5с прорезями 6 и токоподводами 7,Нагреватель 5 концом 8 жестко укреплен на неподвижном конце 2 термочувствительного элемента 1, Винт 9 служит для калибровки теплового расцепителя косвенногонагрева. Нагреватель 5 подключен в защищаемую цепь при помощи сварки и пайки10 через токоподводы 7 (стрелками пока 5 10 35 20 25 Зо З 5 40 45 50 55 зано направление тока защищаемой цепи в нагревателе 5).Тепловой расцепитель косвенного нагрева работает следующим образом.При прохождении тока защищаемой цепи по нагревателю 5, последний нагревается. Так как термочувствительный элемент 1 находится внутри нагревателя 5, то он за счет конвекции и теплопроводности также нагревается. При нагреве термочувствительного элемента свободный конец 3 изгибается от одной стороны нагревателя к другой. В результате такого изгиба температура нагрева термочувствительного элемента не изменяется, так как насколько температура нагрева термочувствительного элемента 1 уменьшится от одной стороны нагревателя (от которой деформируется термочувствительный элемент 1), настолько же температура увелич тся от другой стороны нагревателя (обращенной навстречу деформации термочувствительного элемента) . Температура нагрева термочувствительного элемента 1 определяется только температурой нагревателя 5, а температура нагревателя 5, в свою очередь, при одном и том же значении тока защищаемой цепи и времени его протекания определяется электрическим сопротивлением нагревателя, т. е. К =РЬ Выполнение в нагревателе 5 прорезей 6 увеличивает путь протекания тока в нагревателе и уменьшает его сечение. Таким образом, удается при огра ниченных размерах нагревателя увеличить длину протекания тока в нагревателе и уменьшить сечение этого пути, что значительно повышает нагрев термочувствительного элемента. Калибровку расцепителя проводят с помощью винта 9. Ток защищаемой цепи подводится к нагревателю с помощью токоподводов 7, присоединенных с помощью сварки 10 к нагревателю. Предла гаемый тепловой расцепитель косвенного нагрева предназначен прежде всего для автоматических выключателей перспективной серии на номинальный ток до 160 А. Расцепитель позволяет получить нагрев термочувствительного элемента независимо от величины его деформации, что влечет за собой уменьшение потребляемой мощности, увеличение надежности срабатывания, снижение противодействующего усилия срабатыванию снижение материалоемкости, снижение использования остродефицитных материалов, улучшение технологичности расцепителя. 1. Тепловой расцепитель косвенного нагрева, преимущественно для автоматических выключателей, содержащий термочувствительный элемент, жестко закрепленный одним концом и установленный с возможностью воздействия другим концом на механизм управления, и нагреватель с токоподводами, отличающийся тем, что, с целью уменьшения потребляемой мощности и упрощения технологии изготовления, нагреватель выполнен в виде пластинчатого элемента с прорезями, охватывающего термочувствительный элемент, и закреплен с одной его стороны. -2. Тепловой расцепитель по п. 1, отличающийся тем, что нагреватель охватывает 6термочувствительный элемент так, что образует разомкнутый контур вокруг термочувствительного элемента.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР281611, кл. Н О 1 Н 71/16, 1967.2. Авторское свидетельство СССР469158, кл. Н 01 Н 61/02, 1975.3. Автоматический выключатель типа ЕТ - 225. Каталог фирмы У - Т - Е, США.Составит на Техред И. В Тираж 70 И Государственного делам изобретений Москва, Ж - 35, Рау П Патент, г, Ужгоь С. Гордонрес Корректор ЛПодписноекомитета СССРи открытийшская наб., д. 4/5од, ул. Проектная, 4 окш