Расцепитель автоматического выключателя

Расцепитель автоматического выключателя

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАЙИ Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскнк

Социалистические

Респубанк и>936081 (6l ) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 29. 10. 80(21) 2997614/24-07 (53)M, Кл.

H 01 Н 71/40

Н 01 Н 75/12 с присоеаинеииен заявки №

Государственный комитет

СССР ао делен изобретений и открытий (23) ПриоритетОпубликовано 15. 06.82. Бюллетень № 22

Дата опубликования описания 15 .06,82 (53) УДК 621 ° 318.

573 (088. 8) (72) Авторы изобретения

В В.Кулакова, Б.А.Лярский и Б.Л.Злотин

Ленинградское электромашиностроительное объединение

"Электросила" им. С.М.Кирова (7!) Заявитель (54) РАСЦЕПИТЕЛЬ АВТОМАТИЧЕСКОГО ВЫКЛЮЧАТЕЛЯ

Изобретение относится к электротехнике, а именно к области электроаппара" тостроения, в частности к автоматичес ким выключателям.

Известны комбинированные расцепители максимального. тока автоматических

5 выключателей, содержащие термобиметаллический и электродинамический элементы, причем термобиметаллический элемент образует одну из сторон П-об« о разной петли электродинамического элемента (11. . Однако в таких расцепителях и термобиметаллический, и электродинамический элементы обтекаются в аварий t5 ном режиме защищаемой цепи одним и . тем же током короткого замыкания в течение всего времени отключения цепи автоматическим выключателем. Из-за малой термической стойкости термобиметаллического элемента применение таких расцепителей ограниЧено, так как в данных расцепителях токи короткого замыкания достигают значений, Ф 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 термобиметалли ческий элемент, и элемент, реагирующий на токи, превышающие токи, предельно допустимые для термобиметаллического элемента, и .замыкающий шунтирующие контакты (21.

Недостатком указанного устройства является низкая надежнос ть из-за возможности перегрева термобиметаллического элемента.

Цель изобретения - повышение надеж. ности °

Поставленная цель достигается тем, что в качестве элемента, реагирующе936081

ro 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. so

Кроме того, в указанном расцепителе автоматического выключателя

Для улучшения защитных характеристик каждое плечо поворотного электродинамического элемента может быть выполнено 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 токопроводе 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 эле35 мента 4 с токопроводом 7. На токопроводе 2 и электродинамическом элементе 4 расположены шунтирующие контакты 8 и 9 Электродинамический элею мент 4 удерживается в исходном положении пружиной 10 {одинарные фиг.1) или двойные (фиг.2) контуры тока (электродинамические петли) электродинамического элемента 4 образованы на од45 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 фиг. 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 больших 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 <ой 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 t 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 t p.p. а в арий ного тока авто мати ческим выключателем, которое включает в себя, кроме времени и, ще время движения механизма расцепления и контактов выключателя и время дуги

На время tp шунтирования термобиметаллического элемента 1 контактами 8 и 9 (см. Фиг. 3) приходятся, в основном, значения тока, многократно превышающие ток уставки электроди- 5 намического элемента 4. Это значит, что тепловая нагрузка термобиметаллического элемента 1 также многократно снижается и соответственно возрастает термостойкость предлагаемо- IO

ro расцепителя. Снижение термической нагрузки, кроме того, позволяет сократить время, необходимое для остывания термобиметаллического. элементà I для его возврата в исходное положе- t5 ние, без чего невозможно повторное включение выключателя.

В тех случаях, когда необходимо улучшит.ь защитную характеристику выключателя в диапазоне токов перегруз- 20 ки (получить минимальные кратности уставок терыобиметаллического элемента), приходится повышать чувствительность термобиметаллического элемента. Обычно это приводит к сниже- 25 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 ty, 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 высо81 6 кой термостойкости предлагаемого расцепителя.

Формула изобретения

1. Расцепитель автоматического выключателя, содержащий термобиметал. лический 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 шийся тем, что, с целью повышения надежности, в качестве элемента, реагирующего на токи, превышающие токи, предельно допустимые для термобиметаллического элемента, использован двуплечий поворотный электродинамический элемент, один из контактов укреплен на одном плече указанного 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 шийся тем, что,с целью улучшения защитных характеристик, каждое плечо поворотного злектродинамического элемента выполнено в виде двойного электродинамического конту" ра, например в виде двойной электродинамической петли.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР 634395 кл. Н 01 Н 71/40, 1977 °

2 . П а тент США и 408 0582, кл. Н 01 Н 75/12, 1978.

976081

lìà

Составитель С.Гордон

Техред 3. Палий Корректор Ю.Макаренко

Редактор Л. Веселовская

Филиал ППП "Патент", r.Óæãîðoä, улЯроектная, 4

Заказ 4228/59 Тираж 761 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5