Тепловой ограничитель тока

Тепловой ограничитель тока

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Клмс 2)с, 69

С С С Р.

Г-, «гф

;iIII/ ==-,-Ь

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зарегистрировано в Бюро изобретений Госплана СССР

- !1Тю

Бт,ОЛ<;31-;-, .

О. Г. Кацнельсон

ТЕПЛОВОЙ ОГРАНИЧИТЕЛЬ ТОКА

Заявлено 6 июля 1945 г. в Наркомэлектростанций за ¹ 5!4 (340S40) Опубликовано 31 октября 1946 г.

Известны ограничители тока, в которых выключающим ток элементом служит биметаллическая пластинка, снабженная различными приспособлениями для ускорения процесса разрыва тока.

Можно различить две системы таких ограничителей: первая система — когда биметаллическая пластинка действует на какой-нибудь защелкивающий механизм, освобождающий пружину, производящую выключение тока, и вторая система — когда пластинка сама несет контакты, выключающие ток при перегрузке.

Вторая система конструктивно проще первой и обладает той важной особенностью, что при прекращении перегрузки электрическая

-цепь автоматически (после охлаждения пластинки) восстанавливается, без всякого внешнего вмешательства. Однако в ограничителях второй системы возникает весьма тяжелая для решения проблема устройства контактной системы.

Должно быть устроено специальное приспособление для ускорения разрыва контактов и отвода их друг от друга на значительное расстояние, при котором невозможно поддерживание дуги; кроме того повторные включения контактов должны производиться через большие промежутки времени для того, чтобы избежать разрушения контактов вследствие чересчур частых замыканий и размыканий тока.

Особо важное значение для надежной и длительной работы контактов имеет ускорение процесса разрыва контактов при перегрузках тока.

В предлагаемой конструкции ограничителя тока проблема ускорения разрыва контактов решена применением двух приемов:

1) использования перекидной плоской пружины, ускоряющей разрыв контактов, и

2) резкого увеличения количества тепла, выделяемого в биметаллической пластинке в процессе разрыва тока.

Для осуществления второго из указанных приемов биметаллическая пластинка снабжается двумя контактами, взаимодействующими с двумя неподвижными контактами, причем — и в этом заключается сущность изобретения — одна пара контактов выполнена из материала с малым контактным сопро%=67203 тивлением и высокой теплопроводностью, а другая — из материала с большим контактным сопротивлением и низкой теплопроводностью, и обе пары включены параллельно и установлены так, что сначала размыкается первая пара, а затем вторая; вследствие выделения при этом дополнительного тепла на контактах и ухудшения отвода тепла имеет место резкий скачок температуры биметаллической пластины, вызывающий ускорение ее изгиба и ускорение разрыва контактов.

Предлагаемый ограничитель может работать и как полный автомат, т. е. обратное включение цепи происходит через определенный промежуток времени, без всякого вмешательства извне, и как полуавтомат; в последнем случае включение цепи происходит с помощью ударного приспособления, восстанавливающего исходное положение ограничителя и устраняющего возможность злоупотребления, что может иметь место при употреблении обычных кнопочных устройств, служащих для той же цели.

Сущность изобретения поясняется прилагаемым чертежом, на фиг. 1 которого предлагаемый ограничитель показан в разрезе по линии ABCD на фиг. 2, я на фиг. 2 — в разрезе по линии EF на фиг. 1.

Основной частью ограничителя служит биметаллическая пластинка 1, закрепленная одним концом в стойке 2, установленной на основании 8. Пластинка снабжена на конце двумя контактами 4 и 5, которым соответствуют неподвижные контакты 4 и 5 .

Первая пара контактов 4,4 выполнена из материала с большим контактным сопротивлением и низкой теплопроводностью, вторая пара контактов 5,5 выполнена из материала с малым контактным сопротивлением и высокой теплопроводностью. Контакт 4 установлен на пружине б, закрепленной в стойке 7. На конце пластинки 1 вставлена шарнирно пружина 8, другой конец которой также шарнирно укреплен в стойке 9.

Ток через ограничитель протекает от зажима 10 к стойке 2, в пластинку 1, и через контакты

5,5 во второй зажим.

При прохождении тока биметаллическая пластинка 1 нагревается и изгибается в сторону, указанную на фиг. 2 стрелкой. При этом вся контактная система и близлежащие части биметаллической пластинки нагреваются лишь весьма незначительно, благодаря, во-первых, малому переходному сопротивлению и, во-вторых, хорошей теплопроводности второй пары контактов 5,5, что обеспечивает отвод тепла от биметаллической пластинки через контакты к массивной металлической стойке 7.

При изгибе биметаллической пластинки 1 сначала размыкается вторая пара контактов 5,5, первая же пара контактов 4,4 остается замкнутой.

При этом происходит резкое повышение температуры биметаллической пластинки, во-первых, вследствие выделения дополнительной тепловой мощности на первой паре контактов 4,4, так как теперь весь ток идет только через эту пару контактов, обладающую большим переходным контактным сопротивлением, и во-вторых, вследствие того, что резко ухудшается отвод тепла благодаря тому, что теперь тепло может отводиться лишь через контакты 4,4 с плохой теплопроводностью. Все это вместе вызывает резкий скачок температуры биметаллической пластинки, резкое увеличение ее изгиба и быстрый разрыв контактов, которому способствует еще и перекидная пружина 8. После выключения тока, пластинка 1 перескакивает в такое положение, что касается упорного винта 11. и здесь остывает цо тех пор, пока не перекинется обратно в прежнее положение.

При этом, вначале касаются друг друга контакты первой пары, а затем — контакты второй парьг.

Соотношение между временем включения и отключения тока моX 67203 жет быть отрегулировано либо с помощью изменения расстояния между биметаллической пластинкой и упорным винтом, либо с помощью поворота стоек,2 и 9, в которых закреплены концы биметаллической пластинки l и пружины 8. Сила тока срабатывания ограничителя регулируется либо с помощью контактного винта 12, либо поворотом стоек 2; 9, либо, наконец, в широких пределах с помощью изменения ширины биметаллической пластинки.

Контактная система рассчитана на длительное выключение токов до 20 ампер при напряжении 120 вольт.

Упбрный винт 11 можно удалить на такое расстояние, что биметаллическая пластинка, даже остывшая, не возвратится сама в прежнее положение. В этом случае восстановление тока производится извне с помощью ударного приспособления; последнее состоит из бойка 13, нагруженного винтовой спиральной пружиной 14; боек за рукоятку отводят в сторону и выпускают из рук; тогда боек 13, благодаря действию пружины 14, ударяет в стойку lб; этот удар передается через упорный винт 11 биметаллической пластинке 1 и последняя отскакивает в прежнее положение; это восстановление мо кет произойти лишь после того, как пластинка остыла.

Предмет изобретения

1. Тепловой ограничитель тока с обтекаемой током биметаллической пластинкой, перекидной пружиной и двумя парами контактов, отличающийся тем, что, с целью ускорения процесса размыкания контактов, одна пара их выполнена из материала с малым контактным сопротивлением и высокой теплопроводностью, а другая — из материала с большим контактным сопротивлением и низкой теплопроводностью, и обе пары включены параллельно и установлены так, что сначала размыкается первая пара, затем вторая с тем, чтобы вследствие выделения при этом дополнительного тепла на контактах и ухудшения отвода тепла имел место резкий скачок температуры биметаллической пластинки, вызывающий ускорение ее изгиба и ускорение разрыва контактов.

2. В ограничителе по п. 1 для возвращения биметаллической пластинки в исходное положение применение ударной кнопки, с помощью которой удар через промежуточное тело передается биметаллической пластинке.

Я 67203

Фиг. 1

Фиг. 2 а й2ь

Типография Госпланиздата им. Воровского, Калуга

Отв. редактор А. Н, Панасенко

А10002. Подписано к печати 7/X 1948 г.

Техн. редактор В. Т. Крашннн

Тираж 400 экз. Цена 65 к. Зак. 104