Расцепитель автоматического выключателя

ОП ИСАЙИ Е ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоввтскнкСоциалистическиеРеспубпнк и 936081(51)М, Кд.Н О 1 Н 71/:40 Н 01 Н 75/12 с присоелинеииен заявки1 юсударотееииый комитет СССР ао делен изобретений и открытий(23) ПриоритетОпубликовано 15.06,82 Бюллетень22 Дата опубликования описания 15 .06,82(72) Авторы изобретения В В.Кулакова, Б,А.Лярский и Б.Л.Злотин Ленинградское электромашиностроительное объединение "Электросила" им, С.М.Кирова(54) РАСЦЕПИТЕЛЬ АВТОМАТИЧЕСКОГО ВЫКЛЮЧАТЕЛЯ Изобретение относится к электротехнике, а именно к области электроаппара"тостроения, в частности к автоматическим выключателям,Известны комбинированные расцепители максимального. тока автоматических5выключателей, содержащие термобиметаллический и электродинамический элементы, причем термобиметаллическийэлемент образует одну из сторон П-оборазной петли электродинамического элемента 1 11.. Однако в таких расцепителях и термобиметаллический, и электродинамический элементы обтекаются в аварий 15ном режиме защищаемой цепи одним и .тем же током короткого замыкания втечение всего времени отключения цепиавтоматическим выключателем, Из-замалой термической стойкости термобиметаллического элемента применениетаких расцепителей ограниЧено, таккак в данных расцепителях токи короткого замыкания достигают значений,способных вызвать за время отключения недопустимо большой нагрев термоби металли ч еского элемента,:при водящий к его необратимым деформациям или выходу из строя.Наиболее близким к предложенному по технической сущности является расцепитель автоматического выключателя, содержащий термобиметаллический элемент с токоподводами, контакты, шунтирующие термобиметаллический элемент, и элемент, реагирующий на токи, превышающие токи, предельно допустимые для термобиметаллического элемента, и .замыкающий шунтирующие контакты21.Недостатком указанного устройства является низкая надежность из-за возможности перегрева термобиметаллического элемента.Цель изобретения - повышение надеж ностиПоставленная цель достигается тем, что в качестве элемента, реагирующе 936081го на токи, превышающие токи, пре" дельно допустимые для термобиметаллического элемента, использован двуплечий поворотный электродинамический элемент, один из контактов укреплен : на одном плече указанного поворотного электродинамического элемента, а другой контакт укреплен на одном из токоподводов к термобиметаллическому элементу. 1 ОКроме того, в указанном расцепителе автоматического выключателя Для улучшения защитных характеристик каждое плечо поворотного электродинамического элемента может быть выпол нено в виде двойного электродинамического контура, например в виде двойной электродинамической петли.На фиг. 1 схематически изображен расцепитель автоматического выключателя с одинарными электродинамическими петлями, на фиг, 2 - то же, с двойными электродинамическими петлями, на фиг. 3 - кривая изменения тока короткого замыкания при отключении защищаемой цепи выключателем.Расцепитель автоматического выключателя, содержащий термобиметаллический элемент (пластина) 1, одним концом жестко закреплен на токо- проводе 2, а другой его конец с помощью гибкого соединения 3 подключен к электродинамическому элементу 4, установленному на оси 5. Гибкое соединение 6 осуществляет электрическую связь электродинамического элеЭ 5 мента 4 с токопроводом 7. На токо- проводе 2 и электродинамическом элементе 4 расположены шунтирующие контакты 8 и 9.Электродинамический элею мент 4 удерживается в исходном положе. нии пружиной 10(одинарные фиг.1)или двойные (фиг.2) контуры тока (электро- динамические петли) электродинамического элемента 4 образованы на од 45 ном плече токопроводом 2, элементом 1, соединением 3, а на другом плече - соединением 6 и токопроводом 7.Расцепитель автоматического выключателя работает следующим образом,При небольших аварийных токах(токи перегрузки) работа расцепителя не отличается от работы расцепителя, содержащего только термобиметаллический элемент.,Термобиметаллический элемент 1 нагревается током защищаемой цепи и деформируется (изгибается) в направлении, показанном на фяг. 1 и 2 стрелкой, воздействуя через систему поворотных рычагов 11 на механизм свободного расцепления 12 выключателя, При этом время срабатывания расцепителя уменьшается с возрастанием тока перегрузки цепи.При бдльших токах короткого замыкания в защищаемой цепи момент, создаваемый относительно оси 5 электродинамическими силами контуров тока двуплечего электродинамического элемента 4, превышает момент усилия пружины 10. Электродинамический элемент 4 при этом поворачивается вокруг оси 5 в направлении стрелки (фиг. 1 и 2) и одним из. концов воздействует через систему поворотных рычагов 11 на механизм свободного расцепления 12 автоматического выключателя. Одновременно происходит замыкание шунтирующих контактов 8 и 9, после чего ток от токопровода 2 к токопроводу 7 идет через шунтирующие контакты 8 и 9, одно плечо элемента 4 и гибкое соединение 6, минуя термобиметаллический элемент 1 и другое плечо элемента 4. Контактное нажатие шунтирующих контактов осуществляется непосредственно электродинамическими силами, действующими на элемент 4, т.е. силами той же природы, что и силы отброса контактов 8 и 9. Это позволяет соответствующим выбором геометрических размеров электродинамического элемента 4 и места расположения на нем контакта 9 обеспечить не только компенсацию сил отброса, но и создать надежное контактное нажатие, исключающее воэможность сваривания шунтируюо щих контактов при всех значениях тока короткого замыкания.При шунтировании термобиметаллического элемента 1 контактами 8 и 9 время его нахождения под током значительно сокращается и равно сумме времени й нарастания аварийного тока до тока уставки 1 с электродинамического элемента 4 и времени спадания тока от тока уставки до нуля в процессе гашения дуги (фиг. 3) . Эти времена составляют сравнительно малую часть полного времени отключения С 11.о, аварийного тока автоматическим выключателем, которое включает в себя, кроме времени й, , ще время движения механизма расцепления и контактов выключателя и время дуги с.9360На время й. шунтирования термобиметаллического элемента 1 контактами 8 и 9 (см, фиг. 3) приходятся, в основном, значения тока, многократно превышающие ток уставки электроди намического элемента 4. Это значит, что тепловая нагрузка термобиметаллического элемента 1 также многократно снижается и соответственно возрастает термостойкость предлагаемо- О го расцепителя. Снижение термической нагрузки, кроме того, позволяет сократить время необходимое для остывания термобиметаллического элементадля его возврата в исходное положе ние, без чего невозможно повторное включение выключателя.В тех случаях, когда необходимо улучшит.ь защитную характеристику выключателя в диапазоне токов перегруз ки (получить минимальные кратности уставок терыобиметаллического элемента), приходится повышать чувствительность термобиметаллического элемента. Обычно это приводит к сниже нию его термостойкости, и тогда целесообразно выполнять двуплечий электродинамический элемент 4 с двойными электродинамическими контурами тока ( фиг. 2), что позволяет (при размерах одинаковых с одинарными контурами) почти вдое уменьшить ток уставки электродинамического элемента 4 и еще больше увеличить время снизив тем самым термическую нагрузку термобиметаллического элемента 1,После многократного отключения предельного тока термобиметаллический элемент сохраняет свои защитные характеристики в диапазоне токов перегрузки, что свидетельствует о высо 81 бкой термостойкости предлагаемого расцепителя.Формула изобретения1. Расцепитель автоматическоговыключателя, содержащий термобиметаллический элемент с токоподводами,контакты, шунтирующие термобиметаллический элемент, и элемент, реагирующий на токи, превышающие токи,предельно допустимые для термоби-.металлического элемента, и замыкающий шунтирующие контакты, о т л и"ч а ю щ и й с я тем, что, с цельюповышения надежности, в качествеэлемента, реагирующего на токи, превышающие токи, предельно допустимыедля термобиметаллического элемента,использован двуплечий поворотныйэлектродинамический элемент, одиниз контактов укреплен на одном плече укаэанного поворотного электродинамического элемента, а другой кон"такт укреплен на одном из токоподводов к термобиметаллическому элементу.2, Расцепитель по п. 1, о т л ич а ю щ и й с я тем, что,с цельюулучшения защитных характеристик,каждое плечо поворотного злектродинамического элемента выполнено в видедвойного электродинамического конту"ра, например в виде двойной электродинамической петли.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРй 634395, кл. Н 01 Н 71/40, 19772. Патент США й 4080582,кл. Н 01 Н 75/12, 1978.Тираж 761 ПодписГосударственного комитета СССРелам изобретений и открытийИосква, Ж, Раушская наб д. ое оФилиал ППП "Патент", г,ужгород, улЯроектная,Составитель С. ГордонРедактор Л. Веселовская Техред 3. Палий Корректор Ю.ИакаренВ Е Е Ю Ю Е Ю ж