АВТОМАТИЧЕСКИЙ ВЫКЛЮЧАТЕЛЬ

Полезная модель относится к области электротехники, в частности к автоматическим выключателям.
Известен автоматический выключатель, содержащий корпус с крышкой, механизм свободного расцепления с рейкой, контактную систему с дугогасительными камерами, тепловой и электромагнитный расцепители максимального тока в каждом полюсе, кроме того, тепловой расцепитель электрически соединен с электромагнитным, а электромагнитный - с подвижным контактом контактной системы гибким токопроводом, в дугогасительную камеру каждого полюса встроена шора из дугостойкого материала, причем, контактная стойка контактной системы в каждом полюсе расположена внутри шоры, а перед контакт-деталью на контактной стойке каждого полюса встык наклепана стальная пластина (RU 2224325, С2, Н 01 Н 73/48, 2004.02.20).
Недостатком данного выключателя является то, что время срабатывания выключателя определяется временем срабатывания электромагнитного расцепителя, при этом токи короткого замыкания достигают предельных значений, что приводит к излишним нагрузкам на сети.
Известен автоматический выключатель, содержащий корпус с крышкой, механизм свободного расцепления с рейкой, контактную систему с дугогасительными камерами, тепловой и электромагнитный расцепители максимального тока в каждом полюсе, соединенные электрически, кроме того, электромагнитный расцепитель электрически соединен с подвижным контактом контактной системы гибким токопроводом, при этом токопровод электромагнитного расцепителя выполнен в виде плоской шины из немагнитного материала и расположен внутри магнитопровода, выполненного в виде П-образной скобы из магнитомягкого материала, причем на токопроводе крепятся магнитопровод и стойка с якорем, пружиной и регулировочным винтом. (RU 2224326, С2, Н 01 Н 73/48, 2004.02.20).
Данный выключатель также не обеспечивает достаточно быстрого срабатывания при протекании больших токов короткого замыкания, в несколько раз превышающих заданную величину тока, кроме того, электромагнитный расцепитель, состоящий из магнитопровода и якоря, представляет собой один узел, что затрудняет процесс сборки и требует для каждого номинального тока наличие своего определенного расцепителя.
Задачей настоящей полезной модели является повышение быстродействия автоматических выключателей, обеспечение стабильности и надежности работы механизма свободного расцепления выключателя, а также упрощение сборки автоматического выключателя, унификация его деталей.
Поставленная задача достигается тем, что в автоматическом выключателе, включающем корпус с крышкой, механизм свободного расцепления с рейкой, контактную систему с подвижным и неподвижным контактами и дугогасительными камерами, тепловой и электромагнитный расцепители максимального тока в каждом полюсе, соединенные электрически и соединением электромагнитного расцепителя, содержащего подпружиненный якорь с регулировочным винтом, с подвижным контактом контактной системы гибким токопроводом, по обе стороны, закрепленного на оси вращения, подвижного контакта зафиксированы пружины растяжения, оси фиксации которых расположены с возможностью перехода в момент отбрасывания контакта через мертвую точку, располагаемую на оси вращения контакта, механизм свободного расцепления дополнительно содержит валик и скобу с пазом, выполненным с возможностью перемещения в ней валика, подпружиненный якорь с регулировочным винтом закреплен в пазах корпуса выключателя.
Полезная модель поясняется чертежом, где на фиг.изображен автоматический выключатель в разрезе. Автоматический выключатель содержит корпус 1 с крышкой 2, механизм свободного расцепления 3, состоящий из двух боковин 4, рейки 5, рычага 6, пружин механизма свободного расцепления 7, скобы 8, подпружиненного валика 9, контактную систему, состоящую из неподвижного контакта 10, подвижного контакта 11 с осью вращения 12 и пружин растяжения подвижного контакта 13, с осями фиксации 14, дугогасительной камеры 15, в каждом полюсе со стальными пластинами 16 и боковыми щеками 17, тепловой расцепитель 18, состоящий из биметаллической пластины 19, которая соединяется с токопроводящей шиной 20, образуя параллельную цепь, электромагнитный расцепитель, состоящий из токопроводящей шины 20, соединенной гибким токопроводом 21 с подвижным контактом 11, П-образного сердечника 22 и подпружиненного якоря 23 с регулировочным винтом 24. Якорь закреплен в пазах корпуса 1 выключателя.
Устройство работает следующим образом.
При протекании токов короткого замыкания, достигших заданной величины тока, якорь 23 притягивается к сердечнику 22 и поворачивает рейку 5. Заданную величину тока регулируют регулировочным винтом 24. Рейка 5 выходит из зацепления со скобой 8 механизма свободного расцепления 3, скоба 8 поворачивается по часовой стрелке и
освобождается рычаг 6 механизма свободного расцепления 3. Механизм свободного расцепления 3 размыкает подвижный контакт 11 и неподвижный контакт 10 выключателя. Возникающая в процессе размыкания электрическая дуга втягивается за счет электродинамических сил и магнитных полей в узкий промежуток между стальными пластинами 16 дугогасительной камеры 15 и за счет охлаждения и разбивки на отдельные маленькие дуги между стальными пластинами 16, гаснет.
При протекании больших токов короткого замыкания, в несколько раз превышающих заданную величину тока, под действием электродинамических сил подвижный контакт 11 отбрасывается от неподвижного контакта 10 и поворачивается на оси 12. Оси фиксации 14 пружин 13, в момент отбрасывания контакта переходят через мертвую точку, располагаемую на оси вращения 12 подвижного контакта 11, благодаря чему подвижный контакт 11 принимает другое устойчивое состояние и остается в разомкнутом положении. Возникающая в процессе размыкания электрическая дуга втягивается за счет электродинамических сил и магнитных полей в узкий промежуток между стальными пластинами 16 дугогасительной камеры 15 и за счет охлаждения и разбивки на отдельные маленькие дуги между стальными пластинами 16, гаснет. При быстром размыкании контактов 10 и 11 токи коротких замыканий не успевают достигнуть предельных значений, и тепловое воздействие тока уменьшается.
При протекании токов перегрузки, меньших заданных токов короткого замыкания, биметаллическая пластина 19 нагревается под действием протекающего тока и изгибается в сторону рейки 5, поворачивая ее. Рейка 5 выходит из зацепления со скобой механизма свободного расцепления 3, скоба 8 поворачивается по часовой стрелке и освобождает рычаг 6 механизма свободного расцепления 3. Механизм свободного расцепления 3 размыкает контакты 10 и 11 выключателя. Зацепление рычага 6 со скобой 8 происходит через подпружиненный валик 9, который может перемещаться в пазах скобы 8. Данное зацепление, благодаря которому подпружиненный валик 9 свободно перемещается в пазах скобы 8, исключает разрыв зацепления с рейкой и обеспечивает постоянную точку приложения силы и стабильное усилие на рейке.
Таким образом, предлагаемая конструкция автоматического выключателя позволяет:
- повысить быстродействие автоматических выключателей при протекании больших токов короткого замыкания, в несколько раз превышающих заданную величину тока, за счет конструктивных особенностей крепления пружин на подвижном контакте и места расположения оси вращения контакта, и таким образом, снизить аварийность в цепях;
- повысить стабильность работы выключателя за счет повышения надежности работы механизма свободного расцепления выключателя;
- упростить сборку автоматического выключателя, сократить число типов деталей для выключателей с разным номинальным током, вследствие того, что подпружиненный якорь с регулировочным винтом, входящий в состав электромагнитного расцепителя имеет независимое закрепление в пазах корпуса выключателя.