Автоматический выключатель

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик К АВТОРСКОМУ СВКДЕТЕЛЬСТВУ(61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 05. 06. 80 (21) 2933812/24-07Р 1)М КП 3 Н 01 Н 73/22 с присоединением заявки Йо -Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытииДата опубликования описания 15.09.82(54) АВТОМАТИЧЕСКИЙ ВЫКЛЮЧАТЕ 15 О одействующеь, обуславперемещения и заданном и, что вызы ых характерисабильность проти ия, в свою очере разброс скорости точного рычага и времени перегруз эброс времятоков Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах электрических цепей и потребителей электроэнергии от токов перегрузки и коротких замыканий,Иэвестны автоматические выключатели с тепловыми расцепителями максимального тока, регулировкой номинального тока, контактной системой, механизмом свободного расцепления.с фиксатором 1.Эти автоматические выключатели имеют существенный разброс время- токовых характеристик теплового расцепителя, параметры аппарата зависят от температурных условий.Наиболее близким к изобретению по технической сущности является автоматический выключатель, содержащий механизм свободного расцепления с Фиксатором и скобой включения, термоби" металлический компенсатор температуры окружающей среды, контактную систему с дугогасительным устройством, электромагнитные и тепловые расцепители, регулятор номинального тока тепловых расцепителей, промежуточный рычаг которого закреплен на оси вращения, установленной на кронштейне, а передаточный конец промежуточно 1 о рычага расположен между термобиметаллом компенсатора температуры окружающей среды и фиксатором 1 2.Указанный автоматический выключатель характеризуется низкой надежностью за счет существенного разброса величины тока несрабатывания, разброса начального положения термобиметаллических пластин фаз,.а также низкой ,выбро- и удароустойчивостью, что вызвано отсутствиеМ в аппарате достаточно точного измерительного элемента, функции которого выполняет Фиксатор механизма расценления. Противодействующее усилие перемещению тет 1- лового расцепителя в момент срабатывания механизма велико и нестабильно. Составляющая этого усилия увеличивается при соприкосновении передаточного конца промежуточного рычага с плоскостью Фиксатора и в значительной степени зависит от состояния трущихся поверхностей в момент срабатывания.. Нест вго усил дливаетпромежу ртоке и квает ратик даже при высокой стабильности величины перемещения срабатывания.Регулировка одновременности воздействия всех трех термобиметаллов фаз на промежуточный рычаг и фиксатор сложна и в массовом производстве не может быть выполнена с необходимой точностью из-за наличия люфтов неточностиподвода регулировочных винтовКроме этого, случайные снижения 10 усилий срабатывания эа счет нестабильности силы трения понижают вибрационную и ударную устойчивость выключателя.Цель изобретения - повышение на дежности работы автоматического выключателя и упрощение его настройки. Поставленная цель достигается тем, что автоматический выключатель, содержащий механизм свободного расцепления с Фиксатором и скобой включения, термобиметаллическийкомпенсатор температуры окружающей среды, контактную систему с дугогасительным устройствсм, электромагнитные и тепловые расцепители, регулятор номинального тока тепловых расцепителей, промежуточный рычаг которого закреплен на оси вращения, установленной на кронштейне, а передаточный З 0 конец промежуточного рычага расположен между термобиметаллом компенсатора температуры окружающей среды и фиксатором, снабжен тягой с продольным отверстием и подпружиненной опо рой, установленной на кронштейне, при этом промежуточный рычаг закреплен на оси вращения своей средней частью, передаточный конец промежуточного рычага связан со скобой включе ния с помощью тяги и выполнен с выступом, который расположен с возможностью перемещения в продольном от.верстии тяги, а конец промежуточного рычага, противоположный передаточно му, выполнен призматическим и расположен на подпружиненной опоре.На фиг. 1 изображен описываемый автоматический выключатель, разрез, с замкнутыми контактами в положении "Включено"; на фиг.и.3 - тепловой расцепитель максимального тока автоматического выключателя; на фиг. 4 кинематическая схема взаимодействия частей и звеньев автоматического выключателя.Автоматический выключатель содер" жит корпус 1, механизм свободного расцепления 2 контактов с фиксатором 3, скобу включения 4, контактную систему 5, дугогасительное устройство 60 6, выводние зажимы фаэ 7, крышу 8, рукоятку управления 9, электромагнитный расцепитель 1 О, тепловой расцепитель 11 максимального тока, имеющий токоведущую стОйку 12, к которой 65 прикреплена фазная термобиметаллическая пластина 13 с нагревательным элементом 14, неподвижный кронштейн 15,на оси 16 которого установлен промежуточный рычаг 17.Передаточный конец 18 промежуточного рычага 17 расположен между фиксатором 3 и термобиметаллом 19 компенсации изменения температуры окружающей среды. Противоположный призматический конец 20 промежуточного рычага 17 расположен в углублении опоры 21, установленной на сжатой пружине 22, опирающейся на выступ 23 неподвижного кронштейна 15. Передаточный конец 18 рычага 17 снабжен выступом 24, который входит с возможностьюперемещения в продольное отверстие25 тяги 26, соединенной со скобойвключения 4 осью 27,Термобиметалл 19 компенсации изменения температуры окружающей средыжестко связан с кронштейном 28, который укреплен шарнирно на рычаге 29осью 30. Рычаг 29 соединен шарнирнос кронштейном 15 осью 31, На рычаг29 воздействует регулировочный винт32, связанный резьбой с кронштейном 15.Автоматический выключатель функционирует следующим образом.Для взвода выключателя необходимоскобу включения 4 рукояткой управления 9 перевести в положение "Взведено". При этом тяга 26, упираясь в выступ 24, перемещает передаточный конец18 рычага 17 в начальное напряженноеположение, обусловленное изменениемнаправления действия предварительносжатой пружины 22. В это время фиксатор 3 устанавливается в рабочее положение.Предварительное сжатие пружины 22определяется выбранными размерами пружины, расстоянием между выступом 23кронштейна 15 и отверстием под ось16 в кронштейне, длиной призматического конца 20 рйчага 17 и размеромопоры 21.Положение промежуточного рычага17 в состоянии "Взведено" устанавливается за счет равенства сил от деформации термобиметалла, 13 фаз,термобиметалла 19 компенсации изменения температуры и тангенциальнойсоставляющей. Е усилия пружины 22,образуемой при взводе выключателя вместе упора призматического конца20 рычага 17 на опоре 21. При этомустраняются люфты, обусловленные допусками на изготовление деталей, ивыбираются зазоры, неизбежно получающиеся при регулировке одновременности воздействия термобиметаллов13 фаз.Этим обеспечивается одновременность воздействия термобиметалловфаз на промежуточный рычаг 17, Де959184 формула изобретения формация термобиметаллов 13 фаз при вэводе происходит в направлении, противоположном тепловой деформации. При прохождении тока перегрузки через нагревательный элемент 14 термобиметалл 13 Фазы теплового расцепителя 11 максимального тока нагревается и, изгибаясь, воздействует на толкатель 33, который поворачивает конец термобиметалла 19 компенсации температуры с кронштейном 28 вокруг 10 оси 30, При этом противоположный конец термобиметалла 19 компенсации изменения температуры воздействует на передаточный конец 18 промежуточного рычага 17, который, поворачиваясь на оси 16, сжимает. пружину 22. По мере сжатия пружины 22 и приближения призматического конца 20 рычага 17 к прямой, соединяющей ось 16 и точку упора основания пружины 22 на выступ 23, тангенциальная составляющая Р, этой пружины уменьшается. Пропорционально уменьшается усилие, противодействующее повороту термобиметалла компенсации и достигает нуля в момент излома, т.е. в момент достижения призматическим концдм 20 указан ной выше прямой. Так как противодей-. ствующее усилие в момент излома отсутствует, сила трения во всех трущихся поверхностях стремится к нулю.Дальнейший изгиб термобиметалла 13 фазы приводит к перемещению призматического конца эа линию излома. Тангенциальная составляющая 1, 35силы пружины 22 изменяет свой знакна противоположный, происходит самостоятельчое ускоренное перемещениепередаточного конца 18 под действиемнарастающей тангенциальной составляющей усилия разжимающейся пружины22. Освобождение фиксатора 3 и отключение выключателя происходит ударнопод действием значительной силы,обусловленной кинетической и потенциальной энергией промежуточного рычага 17 и пружины 22.Таким образом, в выключателе перемещение передаточнбго конца промежуточного рычага не имеет разброса,обусловленного трением, а само перемещение оказывается наибольшим. Поэтомуналичие люфтов также оказывает меньшеевлияние на перемещение рычага,Стабильное перемещение передаточного рычагав выключателе обусловливает малыйразброс время-токовых характеристикаппарата.Несрабатывание автоматическоговыключателя при номинальном токе ипри воздействии на него ударов и вибраций достигается обеспечением в немдостаточно большого начального противодействующего усилия на рычаге 17,приложенного к термобиметаллу компенсации, и величиной перемещения 65 промежуточного рычага иэ этого положения до линии перелома.ударное освобождение фиксатора механизма свободного расцепления позволяет .использовать усиленную пружину отключения контактов, что уменьшает собственное время отключения и снижает электроизнос контактной системы, увеличивая ее надежность.Для обеспечения срабатывания выключателя, его взвода и включения величина продольного отверстия в тяге определяется ходом промежуточного рычага из начального напряженного состояния до точки освобождения фиксатора.Настройка тепловых расцепителей в данном выключателе упрощается. Для установки одновременности воздействия термобиметаллов фаз на промежуточный рычаг и фиксатор достаточна грубая установка начального положения термобиметаллов фаз, а для выполнения тепловыми расцепителями требуемых условий срабатывания и несрабатывания по току и времени достаточно выполнить простейшие операции регулировочным винтом в обесточенном выключателе,Использование данного автоматического выключателя в системах электроснабжения, повышает. их надежность. и дает существенный экономический эффект в серийном производстве,аппарата эа счет упрощения настройки. Автоматический выключатель, содержащий механизм свободного расцепления с фиксатором и скобой включения,термобиметаллический крмпенсатор температуры окружающей среды, контахтную систему с дугогасительным устрой. ством, .электромагнитные и тепловые расцепители, регулятор номинального тока тепловых расцепителей, промежуточный рычаг которого закреплен на оси вращения, установленной на кронштейне, а передаточный конец промежуточного рычага расположен между термобиметаллом компенсатора температуры окружающей среды и фиксатором, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности работы выключателя и упрощения его настройки, он снабжен тягой с продольным отверстием и подпружиненной опорой, установленной на кронштейне, при этом промежуточный рычаг закреплен на оси вращения своей средней частью, передаточный конец промежуточного рычага связан со скобой включения с помощью тяги и выполнен с выступом, который расположен с возможностью перемещения в продоль;ом отверстии тяги, а конец промежу959184 точного рычага, противоположный передаточноь у,выполнен призматическими расположен на подпружиненной опоре,Источники инФормации,принятые во внимание при экспертизе в1. Авторское свидетельство СССРР 51 б 121, кл. Н 01 Н 73/бб, 1976,2. Авторское свидетельство СССРР 3 19211, кл. Н 01 Н 73/22, 2973959184 оставитель Н. Глеклерехред М. Рейвес Корректор В. Б е ор Т. Митрович Заказ 70 исное Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проек1 Тираж 7 ВНИИПИ Государственног вл делам изобретений 3035, Москва, 3-35, Ра1 комитета и открыти шская наб СССРйу Де