Быстродействующий автоматический выключатель

16601 ПИС Н ЗОБРЕТЕ оюз Советск Социалистически Республик) Дополнительное к авт. с в,т7822/24 Кл.-" Н 01 Н 73/2 Заявлено 09.11.76 присоединением заявки М -23) Приоритет -43) Опубликовано 30.04,79. Бюллетень Ле 16 Государственнын комитет СССР о делам изобретений(45) Дата опубликования описа 2) Авторыизобретения С, Лянгузов и Д. Д. Сафон 71) Заявитель 4) БЫСТРОДЕЙСТВУЮЩИЙ АВТОМАТИЧЕСКИЙ ВЫКЛЮЧАТЕЛЪИзооретение относится к электротехнике, а именно к автоматическим выключателям, содержащим механизм свободного расцепления и предназначенным для защиты электрических сетей и потребителей электрической энергии от токов перегрузки и тока короткого замыкания.Известные автоматические выключатели со свободным расцеплением контактов имеют переключающее устройство, обеспечивающее как автоматическое отключение электрической цепи при токах короткого замыкания и токовых перегрузках, так и ручпос управление контактами, т. е. ручнос отключение электрической цепи.Основным недостатком переключающих устройств указанных автоматических выключателей является то, что при ручном управлении контактами скорость движения подвижных контактов равна скорости перемещения приводного элемента (кнопси), так как приводной элемент имеет непосредственную связь с подвижными контактами. ении подвижэлектрической ротким замые разрушениевыключателя. движных кон При медленном перемещных контактов включениецепи с возникшим в ней косанием вызовет неизбежно(сгорание) электрическогоМедленное перемещение по тактов при коммутацин номинальных гоков и тосов псрсг)узок оудет спосооствовать образованию электрической дуги и интенсивному разрушению контактов,Известен автоматический выключатель ЗД, имеющий повышенную надежность и увеличенный ресурс. Переслючающее устройство этого автоматического вьцслючателя работает по принципу сламывающегос рычага и обеспечивает независимость скорости движения подвижных контактов от скорости перемещения приводного элемента. Недостатком такого устройства является то, что при перемещении приводного элемента на отключение электрической цепи контактное давление плавно уменьшается до ноля, и имеется такой момент, когда контакты находятся в замкнутом положении, а контактное давление равно нулю. Таким образом, прп коммутации электрической цепи с помощью таких переключаощпх устройств переходные процессы совершаются прп недостаточном и нулевом сонтастных давлениях, что способствует интенсивному образованпо электрической дуги, т, е. разрушению контактов.Известен автоматический выключатель, взятый за прототип, содержащий корпус, резьбовую втулку с установленным в ней нащсльным элементом в виде подпружи.пенной кнопки, подпружшснный конта;т 1 ый мост с тсрмочувствительным элсмсн 0 м Взяпо 1 сис 1 В Ощпи с фиси 1 з ющси шюрой, неподвижные контакты.Недостатками этого автоматического Выключателя явля 1 отся отсутствие быстродеСтв 51 110 дВижных контактоВ Н 1 и ру 1 цоз упряВлении контактами, тяк кяк термоч 11 В- ствительный контактный мост имеет непосредственну 10 связь с приводным элементом (кнопкой) и, следовательно, скорость его движен 1 я равна скорости нс 1)смс 1 цс 1 шяриВодного звена; ияли ше зон нулевого и недостаточного контактного давления при замыкании коптя(тОВ, тя 1( 1(як кнопка ириКО- дит в двжение нри внешнем усилии, равном развиваемому усплно пружиной возврата.Це.110 Яобретсния ЯВ:ястс 51 ОбссР 1 сгие оыстродсйствия и способности 1 зклю я т ь 1(0130 т еоз а м кнуту 1 О цепь, а таки(с и 0- Вышение надежности работы и увеличение ресурса работы при коммутации номиналь ых токов и токов перегрузок,Зто дост 1 ггастся тем, что выклочатель снабжен накопителем энергии в виде ци линдрической пружины, ползунок с окна.ми, в одном из которых установлен пружинньш накопитель, а в другом вкладыш, выполненный В виде усеченного конуса, оольшее основание которого переходит в цилиндр, и механизмом фиксации, вьшолненным в виде 15 яс 1 нчятых пружин с трапецсидальнымн выступами и плоских пласпш, упираюццзхся одними концамп во вкладыш, а:ругими взаимодействующими с трапецсидальнымп выступами пластинчагых пружин, причем вкладыш связан контактным мостом, а прлкинны 1 Накопитель связан с приводным элементом.Предложенный выключатсль (в различных положениях элементов) изобракен на (риг. 1 - 6. Быстродействующий автоматический выкл 1 очатель (см, фиг. 1, 2) собран в корпусе 1, состоящем из двух полукорпусов ", и включает в себя резьбовую втулку 3, пружину возврата 4, кнопку 5, ползун б, пру:кину-накопитель 7, винт 8, плавающую шайбу 9, стопорное кольцо 10, гайку 11, детали уплотнения 12, пластинчатые пружины 13, пластинчатые пружины-фиксаторы 14, пластины 15, вкладыш 16, втулку 17, нвертыш 18, шайбу 19, корпус опорного фиксатора 20, вкладыш опорного фиксатора 21, опорные стойки 22, биометаллическую пластину 23, подвижные контакты 24, неподвижные контакты 25, изоляционную пластину 26, пружину 27 отжатия моста, стакан 28, выводы 29, пружину 30, обеснечивающузю контактное давление, пружину Л поджатия вкладыша, заклепки 32, 33, боковые вкладыши 34, опорные пластины 35. Быстродействующий автоматический вык.початель работает следующим образом.При разомкнутых контактах (см, фиг.3) те 1 змочуВстВительный коитс 1 ктныЙ мОст 36 поджат пружиной отжатия 27 к упорам 37 корпуса 1.Пружина возврата 4, опираясь на буртик 38, создает давление на кнопку 5, ко"орое через винт 8, гайку 11, пружину 7, шайбу 9 передается на ползун б, приискиВ 5 с 0 площадками 39 к верхнему торцу 40 корпуса 1. Усилие пружины-накопителя 7, пружины 30, обеспечивающей контактное давлсше и прукины Л, поджимающей 1;(лядыш 16, замкнуты па ползунс б. Пластины 15 смещены внутрь ползуна, так как Вкладыш 16 звсден меньшим цилиндромтПри воздействии внешнего усилия (см.ф 11 г. 3) кнопка 5 сзсщястся книзу, с 2 ки.1 яя ружину возврата 4 и ирлкину-накопитель 7. тяк как ползун б зафиксирован в данный момент выступами 42 и пружинами-фикса- зорями 14.При дальнейшем перемещении нижнии-.Орсц 43 кнопки 5 через плавающую шайбу 9 опрасСя на гай 1;у 11 (см. фиг. 1), создавая жесткий упор кнопки 5 на ползун 6. При увеличении усилия нажатия совместно с кнопкой 5 перемещается и полз;н 6, прогибая пружины-фиксаторы 14 до яступлсния момента расфиксацпц ползуня. С момента наступления расфиксации ползна 6 сжатия пружина-накопитель 7, 35 опирающаяся в данный момент одним концом на дно 44 окна 45, другим на нижний торец кнопки 5, мгновенно перемещает ползун б книзу и вместе с ним опорный фиксатор 46 с термочувстззительным контакт ным мостом 36.Как только контакты 24 тсрмочувствител ного моста 36 коснутся неподвижных контактов 25 (см. фиг. 5) движение моста 36 опорного фиксатора 46 прекращается, а 45 нолзун б под действием прукины-накопителя 7 продолжает движение, сжимая пружину 30, обсспечиваюшуО контактное давление.При этом двизкении ползуна пластины5 смещаются за нижнюю кромку фиксирующих выступов 47, а пружина 31 перемешает вкладыш 16, вводя между пластинами больший цилиндр 48 вкладыша 16 в результате чего их концы выдвигаются на р жу и фиксир ют ползун в нижнем положении. С этого момента пружина-накопитель 7 опирается вторым концом (плавающей шайбой 9) на буртик 49 окна 45 и ее усилия становится замкнутым на ползуне.60 1 ак как усилие пружины-накопителя 7 значительно больше усилия пружины возврата 4, то прукина возврата остается в сжатом состоянии, а кнопка 5 в положении, соответствующем замкнутым контактам.65 Ручное отключение электрической цепи6601211 э а 3 м ы ка ц и с ко Пг 2 кто В ) и 1 э о из В 0; и т с 51 сл с.дующим образом.При смсщении кнопки 5 кверху црп отжатии (см. фпг, 6) винт 8 опирается буртиком 50 па опорную площадку 5 кнопки 5 и смещает кверху гайку 11, производя сжатие пружины-накопителя 7. Ползун 6 в данный момент остается без движения, так как усилие. Необходимое для расфиксации ползуца превосходит суммарное усилие пружины-накопителя 7, пружины 30, обеспечивающей контактное даВление и пру 5 кпнь 1 возврата 4.При дальнейшем перемещении кнопкигайка 1 опирается плавающей шайбой 9 ца опорпь 1 й буртик 49 окна 45, образуя 5 жестку 10 связь кнопки 5 с ползуном б (сх.фиг. 6).При увеличегищ усилия отжатия совместно с кнопкой 5 смещается и ползун 6, прогиоая пластинками 15 пружины-фиксаторы 14 до наступления момента расфиксапии ползуца 6.1 хак только произойдет расфиксацияползуца б, сжатая пружина-накопитель 7, опирающаяся в данный момент нижним концом па гайку 11, верхним на буртик 49 окна .45, мгновенно перемещает ползун кверху (см. фиг. 3), а вместе с ним перемещается опорный фиксатор 46 и термочувствитсльный контактный мост 36, поджимаемый пружиной отжатия 27, производя мгновенное размыкание контактов.При этом перемещении ползуна в механизме быстродействующего автоматического выключателя происходят следующие процессы.До момента расфиксации ползун 6 движется со скоростью перемещения кнопки 5, Термочувствительный контактный мост 36, опорный фиксатор 46, а вместе с ними ввертыш 18, вкладыш 16, (см. фиг. 6) остаются неподвижными, так как усилие пружины 30, обеспечивающей контактное давление, за счет зазора 52 не замкнуто на ползуне, а приложено к ползуну б и к опорному фиксатору 46, передающему давление на термочувствительный контактный мост Зб. С момента расфиксации ползун б мгновенно перемещается кверху под действием пружины-накопителя 7. Пружина ЗО, обеспечивающая контактное давление, удерживает опорный фиксатор 46 и термочувстви тельный контактный мост Зб в неподвижном состоянии до момента упора вкладыша 16 торцом 53 в донышко окна 54,С момента упора вкладыша 16 торцом 53 в донышко окна 54 усилие пружины 30 замыкается ца ползуне и опорный фиксатор 46, а вместе с ним и термочувствительный контактный мост Зб, поджимаемый пружиной отжатия 27, начинают совместное с ползуном б движение, производя мгновенное размыкание контактов. Плзстицы 5 см, фиг. 3) смещаютсяНО 121 лонным поверхностям 55 вкладыша па .,;агц 1 й цилиндр - 1 т, е. смещаются внутрь ползупа, 2 Вьступползуна 6 Вступ 210 т В ЗЗЦСПЛСППС С фцлСПР 110 ЩИМП ВЫСТУПамн 47, ф 11 кспря полз.п в верхнем положении (с.,. фпг. 3).С этого момента усплпс пружин 1-накопителя / замыкается па ползспс, 2 пр 5 кипа возврата 4 поджимает ползуц 6 к Верхнему то 15 щ 40 корпуса 1.ЛВтомат 1 цеское Откл 10 чсппс элсктрпческой цепи (см. фиг, 5) происходит при палипи в цсй токоВ перегрузки илп токоВ КОРОТКОГО ЗаЫКЗПП 5.Термочувствитсльный контактный мост36 представляет собой биметаллическую пластину 23, ца концах которой укреплены пластинчатые опорныс стойки 22 с подвиж 20 ными контактами 2.Под действием токов перегрузки или токов к. з, биметаллическая пластина 23 проГпб 2 стся КВерху, как показано п 1 трих-пунктирной линией (см. фиг. 5) и производи г Б рзспспленцс опорных стоек 22 с опорнымипластинами 35 опорного фиксатора 46, а п 1 бежина Отжатия 27 мгноВенно персмспает термочувствительный контактный мост 36 до упоров 37 корпуса 1, производя автоматическое отключение цепи. При расцепленцп стоек 22 с опорными пластинами 35 фиксатор 46 под действием пружины 30 смещается книзу на величину зазора 52 п смешает вкладыш 16, производя замену между пластинами большего цилиндра 48 па меньший цилиндр 41 (см. фиг. 3).В результате такой замены цилиндровпластины 15 смсщаотся внутрь ползуца 6, производя его расфиксацию, а пружи 12 4 О возврата 4 перемещает расфпксированцыйползун кверху до упора площадками 39 в верхний торец 40 корпуса 1.Таким образом, при автоматическом отключении электрической цепи пружинный 45накопитель отключается и в работе не участвует. Формула изобретения 1, Быстродействующий автоматическийвыключатель, содержащий корпус, резьбовую втулку с установленным в ней нажимцым элементом в виде подпружиненной кнопки, подпружиненный контактный мост с тсрмочувствительным элементом, взаимодействующий с фиксирующей опорой. Нсподви 5 кные контакты, о т л и ч а ю пи й с я1 то, с целью обеспечения быстродействия и способности включзть короткозамк.путую цепь, а также повь 1 шсция надежности раооты и увеличения 1 рсл рсз при коммутации номинальных токов и токов перегрузок, выключатель снабжен накопителем эцерпш в виде цилиндрической пружины, 65 ползуном с окнами, в одном из которыхель Г. Хорев иова Подппснытпй СР по Ратш Харьк. варна, пред, ссПатс Редактор В. Левятов Заказ 305/504 Изд 1.1 ПО Государственного ко 113035, Мо