АВТОМАТИЧЕСКИЙ ПРЕРЫВАТЕЛЬ И ОТКАЧИВАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ НЕГО
AUTOMATIC CIRCUIT BREAKER AND PUMPING DEVICE FOR IT

Область техники
Настоящее изобретение относится к области низковольтной электрической аппаратуры и, в частности, к автоматическому прерывателю.
Предшествующий уровень техники
С развитием технологий размеры автоматических прерывателей уменьшаются, однако их производительность становятся все выше. Автоматические прерыватели в процессе отключения при коротком замыкании генерируют расширяющиеся газы высокой температуры. Поскольку размер автоматического прерывателя уменьшается, то, если высокотемпературный расширяющийся газ не удалить вовремя, будет формироваться поток воздуха, который предотвратит эффективное проникновение дуги в камеру дугогашения. Задержка дуги приведет к обратному потоку по дуге, дуга начнет застаиваться в дуговом канале и, в конечном счете это приведет к длительному времени отключения, сильному подгоранию дугогасительной пластины и подвижных / статических контактов.
Для небольших автоматических прерывателей повышение потенциала вывода газов всегда было важным средством улучшения показателей производительности. В патентной заявке CN 201796768 U раскрыто устройство коммутации проводов с устройством дугогашения, в частности, устройство коммутации электропроводки, снабженное корпусом, клеммной соединительной камерой и дугогасящим устройством. Устройство коммутации электропроводки включает в себя дугогасительную камеру. Узел дугогасящих пластин с расположенными параллельно друг другу дугогасящими пластинами, размещен в дугогасительной камере, где пластины удерживаются на расстоянии друг от друга в направлении укладки. Отходящие потоки могут выходить из дугогасительной камеры также в точках, находящихся на поперечных поверхностях. Первый элемент потоконаправляющей стенки расположен внутри корпуса устройства коммутации электропроводки, и, по меньшей мере, часть отходящего потока направляется в клеммосоединительную камеру с помощью первого элемента потоконаправляющей стенки.
В патентной заявке CN 102243945 А раскрыто монтажно-коммутационное устройство, включающее в себя корпус, содержащий верхнюю широкую сторону, нижнюю широкую сторону, переднюю сторону, неподвижную сторону, узкую сторону и дугогасительное устройство. Внутри корпуса расположен промежуточный элемент, обеспечивающий размещение дугогасящего устройства в части пространства между верхней широкой стороной и промежуточным элементом. Первый выпускной канал образован между выпускной стенкой, проходящей параллельно широкой стороне и верхней широкой стороне. Первый выпускной канал направляет отходящие потоки от концевой части дугогасящего устройства к узкой стороне в первое отверстие для отработанного газа в узкой боковой стенке корпуса. Концевой изоляционный элемент расположен между узкой боковой частью, размещенной на газовыпускной стенке промежуточного элемента, и нижней широкой стороной. В газовыпускной стенке промежуточного элемента предусмотрено промежуточное отверстие. Промежуточное отверстие совмещено с отверстием внутри концевого изолирующего элемента, образуя, таким образом, второй выпускной канал. Второй выпускной канал направляет первый ответвляющийся поток от детали между концевой пространственной перегородкой и нижней широкой стороной ко второму газовыпускному отверстию в узкой боковой стенке.
Согласно патентным заявкам CN 201796768 U и CN 102243945 А, отходящий воздух направляют через устройство выпускного канала, чтобы решить проблему застоя воздушного потока, вызванного его турбулентностью, тем самым увеличив потенциал вывода газов. Однако при непрерывной миниатюризации автоматических прерывателей пространство в автоматическом прерывателе становится все меньше и меньше, и даже если поток воздуха может надлежащим образом протекать по выпускному каналу, застой воздуха будет по-прежнему возникать из-за большого объема газа и небольшого пространства в автоматическом прерывателе, что в конечном итогу повлияет на результат дугогашения.
В патентной заявке CN 203013659 U раскрыт автоматический прерыватель, снабженный дуговым проточным каналом. Основание и крышка снабжены длинными выступающими позиционирующими диаметрами, расположенными симметрично. Другая сторона дугогасительной камеры, которая находится далеко от дугового проточного канала, примыкает к длинным выступающим позиционирующим диаметрам основания и крышки. Выступающие дугоразделительные диаметры симметрично расположены на нижних сторонах длинных выступающих позиционирующих диаметрах основания и крышки. Выступающие диаметры, разделяющие дуги, используются для формирования изогнутого дугового проточного канала, а боковые стенки основания и крышки за дугоразделительными диаметрами снабжены отверстиями для дугового распыления. В автоматическом прерывателе согласно патентной заявке CN 203013659 U гашению способствует отсечение дуги, но проблема невозможности своевременного вывода потока воздуха по-прежнему не решена.
Раскрытие изобретения Изобретение представляет собой откачивающее устройство (штенгель) для автоматического прерывателя, которое решает проблему вывода воздуха из миниатюрного автоматического прерывателя за счет расширения выпускного пространства и увеличения объема выводимого воздуха.
Откачивающее устройство автоматического прерывателя содержит выпускное отверстие, которое выровнено с хвостовой частью дугогасительной камеры, выпускное пространство выпускного отверстия, выполненное с возможностью перекрытия коммутационным устройством автоматического прерывателя, причем когда коммутационное устройство не подключено, оно занимает выпускное пространство, а при подключении коммутационного устройства выпускное пространство освобождается.
В корпусе автоматического прерывателя могут быть выполнены три выпускных отверстия, выровненные с верхом, серединой и низом хвостовой части дугогасительной камеры, соответственно, причем выпускные отверстия расположены с равными интервалами, а выпускное пространство выпускного отверстия выровнено с серединой хвостовой части дугогасительной камеры и выполнено с возможностью перекрытия коммутационным устройством автоматического прерывателя.
Основание и крышка корпуса могут быть снабжены соответствующими продольными пазами, причем, когда основание и крышка установлены, продольные пазы образуют три выпускных отверстия, по меньшей мере, одно из которых разделено деталями автоматического прерывателя.
Откачивающее устройство может дополнительно включать, по меньшей мере, один модульный выступ, в поперечном направлении проходящий от хвостовой части дугогасительной камеры до места расположения, по меньшей мере, одного выпускного отверстия, а в продольном направлении проходящий от одного выпускного отверстия к другому. При этом модульный выступ может быть расположен на корпусе автоматического прерывателя, причем один конец модульного выступа выполнен с возможностью контакта с хвостовой частью дугогасительной камеры и поддерживания дугогасительной камеры.
Изобретение представляет собой также автоматический прерыватель, содержащий, по меньшей мере, одно выпускное отверстие, выполненное в корпусе автоматического прерывателя и выровненное с хвостовой частью дугогасительной камеры, причем выпускное пространство выпускного отверстия выполнено с возможностью перекрытия коммутационным устройством автоматического прерывателя, при этом, когда коммутационное устройство не подключено, оно занимает выпускное пространство, а при подключении коммутационного устройства выпускное пространство освобождается.
В корпусе автоматического прерывателя могут быть выполнены три выпускных отверстия, выровненные с верхом, серединой и низом хвостовой части дугогасительной камеры, соответственно, причем выпускные отверстия расположены с равными интервалами, а выпускное пространство выпускного отверстия выровнено с серединой хвостовой части дугогасительной камеры и выполнено с возможностью перекрытия коммутационным устройством автоматического прерывателя. При этом корпус автоматического прерывателя может содержать основание и крышку, которые снабжены соответствующими продольными пазами, причем когда основание и крышка установлены, продольные пазы образуют три выпускных отверстия, при этом, по меньшей мере, одно из них разделено деталями автоматического прерывателя.
На корпусе автоматического прерывателя может быть размещен, по меньшей мере, один модульный выступ, в поперечном направлении проходящий от хвостовой части дугогасительной камеры до места расположения, по меньшей мере, одного выпускного отверстия, и в продольном направлении проходящий от одного выпускного отверстия к другому. При том один конец модульного выступа может быть выполнен с возможностью контакта с хвостовой частью дугогасительной камеры и поддерживания дугогасительной камеры.
Откачивающее устройство автоматического прерывателя согласно настоящему изобретению использует незанятое пространство коммутационного устройства, увеличивает количество выпускных отверстий, расширяет выпускное пространство, тем самым значительно повышая потенциал вывода газов. Откачивающее устройство также снабжено модульным выступом для отсечения дуги. Модульный выступ также служит в качестве опоры для дугогасительной камеры, что позволяет избежать снижения потенциала дугогашения вследствие смещения дугогасительной камеры, вызванного ударом.
Краткое описание чертежей Конкретные особенности и преимущества изобретения далее изложены со ссылкой на чертежи, на которых схематично представлено:
- на Фиг. 1 - откачивающее устройство автоматического прерывателя, вид в плане;
- на Фиг. 2 - откачивающее устройство автоматического прерывателя, вид в перспективе;
- на Фиг. 3а и 3b - конструкция основания и крышки автоматического прерывателя с откачивающим устройством;
- на Фиг. 4 - коммутационное устройство автоматического прерывателя с откачивающим устройством в рабочем состоянии.
Конкретный пример осуществления изобретения В настоящем изобретении раскрывается откачивающее устройство (штенгель) для автоматического прерывателя. Откачивающее устройство имеет выпускное отверстие, выровненное с хвостовой частью дугогасительной камеры. Выпускное пространство выпускного отверстия перекрывается коммутационным устройством автоматического прерывателя. Когда коммутационное устройство не подключено, оно занимает выпускное пространство. Когда коммутационное устройство подключено, выпускное пространство освобождается.
В конкретном примере исполнения откачивающее устройство содержит три выпускных отверстия, выровненные с хвостовой частью дугогасительной камеры и расположенные с равными интервалами. В частности, откачивающее устройство имеет три выпускных отверстия, которые выровнены с верхом, серединой и низом хвостовой части дугогасительной камеры, соответственно. Выпускное пространство выпускного отверстия, выровненное с серединой хвостовой части дугогасительной камеры, перекрывается коммутационным устройством автоматического прерывателя. Откачивающее устройство дополнительно содержит, по меньшей мере, один модульный выступ. Модульный выступ, который в поперечном направлении проходит от хвостовой части дугогасительной камеры до места расположения, по меньшей мере, одного выпускного отверстия, а в продольном направлении проходит от одного выпускного отверстия к другому (соседнему).
На Фиг. 1 и Фиг. 2 представлены проекции откачивающего устройства автоматического прерывателя в плане и в перспективе. Откачивающее устройство имеет три выпускных отверстия: первое выпускное отверстие 101, второе выпускное отверстие 102 и третье выпускное отверстие 103, а также модульный выступ 104. Три выпускных отверстия и модульный выступ расположены на корпусе прерывателя. Как показано на Фиг. 3а и 3b, корпус автоматического прерывателя образуется за счет соединения основания 105 и крышки 108. Согласно Фиг. 3а, основание 105 имеет первый продольный паз 501, второй продольный паз 502, третий продольный паз 503 и выступ 504 основания. Основание 105 дополнительно снабжено контактной пластиной 507. Согласно Фиг. 3b, крышка 108 имеет первый продольный паз 801, второй продольный паз 802, третий продольный паз 803 и выступом 804. Крышка 108 дополнительно снабжена контактной пластиной 807. Первый продольный, паз 501 основания, второй продольный паз 502 основания, третий продольный паз 503 основания, выступ 504 основания и контактная пластина 507 основания расположены во «взаимнооднозначном» соответствии с первым продольным пазом 801 крышки, вторым продольным пазом 802 крышки, третьим продольным пазом 803 крышки, выступом 804 крышки и контактной пластиной 807 крышки. Когда основание 105 и крышка 108 установлены, продольные пазы и выступы на основании и крышке выровнены друг с другом, образуя первое выпускное отверстие 101, второе выпускное отверстие 102, третье выпускное отверстие 103 и модульный выступ 104. При этом второе выпускное отверстие 102 образуется путем совмещения второго продольного паза 502 основания и второго продольного паза 802 крышки. Третье выпускное отверстие 103 формируется путем совмещения третьего продольного паза 503 основания и третьего продольного паза 803 крышки. Модульный выступ 104 выполнен непосредственно путем совмещения выступа 502 основания и выступа 804 крышки над ним. Второе выпускное отверстие 102, третье выпускное отверстие 103 и модульный выступ 104 выполнены в единой конструкции. Первое выпускное отверстие 101 разделено на две части. Контактная пластина 507 основания и контактная пластина 807 крышки при совмещении образуют сплошную контактную пластину. Торцевая поверхность 571 контактной пластины 507 основания и первый продольный паз 501 основания образуют первую часть 101а первого выпускного отверстия 101. А торцевая поверхность 871 контактной пластины 807 крышки и первый продольный паз 801 крышки образуют вторую часть 101b первого выпускного отверстия 101. Первая часть 101а и вторая часть 101b образуют первое выпускное отверстие 101, как показано на Фиг. 2. В соответствии с проиллюстрированным вариантом осуществления, по меньшей мере, одно выпускное отверстие (например, первое выпускное отверстие) из трех разделяется контактной пластиной автоматического прерывателя.
Возвращаясь к Фиг. 1, первое выпускное отверстие 101 выровнено с верхом хвостовой части дугогасительной камеры 106, второе выпускное отверстие 102 выровнено с серединой хвостовой части дугогасительной камеры 106, а третье выпускное отверстие 103 выровнено с низом хвостовой части дугогасительной камеры 106. Согласно варианту осуществления, показанному на Фиг. 1, модульный выступ 104 имеет зигзагообразную форму, которая напоминает букву «Z». Верхний край 141 модульного выступа 104 находится в контакте с хвостовой частью дугогасительной камеры 106. Модульный выступ 104 находится в контакте с хвостовой частью дугогасительной камеры 106 для ее поддержки. Когда в процессе отключения дуга поступает в дугогасительную камеру 106, мгновенно генерируется мощная тяга, которая воздействует на дугогасительную камеру 106. Чтобы предотвратить смещение дугогасительной камеры 106 под воздействием тяги, модульный выступ 104 выполняет функции поддержки и позиционирования, чтобы избежать снижения потенциала дугогашения из-за смещения дугогасительной камеры 106, вызванного ударом. Далее, как показано на Фиг. 1, если смотреть в продольном направлении, положение, в котором верхний край 141 модульного выступа 104 находится в контакте с дугогасительной камерой 106, расположено, приблизительно, в середине дугогасительной камеры 106 или на той же высоте, что и второе выпускное отверстие 102. Положение нижнего края модульного выступа 104 - приблизительно, на дне дугогасительной камеры 106 или на той же высоте, что и третье выпускное отверстие 103. Если смотреть сбоку, модульный выступ 104 тянется от дугогасительной камеры 106 до положения под вторым выпускным отверстием 102, по существу закрывая расстояние от ближайшего выпускного отверстия (второе выпускное отверстие 102) до дугогасительной камеры 106. В описанном выше устройстве модульный выступ 104 может эффективно отсекать дуги и воздушный поток. Хотя проиллюстрированный модульный выступ 104 имеет зигзагообразную форму, напоминающую букву «Z», следует отметить, что модульный выступ 104 может иметь другие формы. Однако форма модульного выступа 104 должна удовлетворять следующим условиям: модульный выступ 104 тянется в поперечном направлении от хвостовой части дугогасительной камеры 106 до места расположения, по меньшей мере, одного выпускного отверстия в поперечном направлении и проходит от одного выпускного отверстия к другому (соседнему) в продольном направлении.
Расстояние между первым выпускным отверстием 101, вторым выпускным отверстием 102 и третьим выпускным отверстием 103, по существу равно, и составляет, примерно, половину высоты дугогасительной камеры 106. Размеры проемов первого выпускного отверстия 101, второго выпускного отверстия 102 и третьего выпускного отверстия 103 находятся в диапазоне между 1,8 мм и 3 мм, а также первым выпускным отверстием 101, вторым выпускным отверстием 102 и третьим рядом. Размер отверстия воздушного канала 103, как правило, не должен быть таким же, но может быть одинаковым. Как правило, только один диапазон открытия должен быть ограничен. Первое выпускное отверстие 101, второе выпускное отверстие 102 и третье выпускное отверстие 103, выполненные в основании 105 и крышке 108, увеличивают количество выпускных каналов, а также увеличивают объем выпускного пространства.
Следует особо отметить, что положение, в котором расположено второе выпускное отверстие 102, перекрывается коммутационным устройством автоматического прерывателя. На Фиг. 4 показано рабочее состояние коммутационного устройства автоматического прерывателя с откачивающим устройством. Как показано на Фиг. 4, раскрыты два коммутационного устройства автоматического прерывателя, в том числе первое коммутационное устройство 401 слева, второе коммутационное устройство 402 справа. Следует отметить, что коммутационное устройство автоматического прерывателя, показанное на Фиг. 4 показано для иллюстрации положения второго выпускного отверстия 102, оно не предназначено для ограничения самого коммутационного устройства. Выпускное пространство 122, соответствующее второму выпускному отверстию 102, перекрывается коммутационным устройством. Когда коммутационное устройство не подключено, как, например, первое коммутационное устройство 401 с левой стороны на Фиг. 4, оно занимает выпускное пространство 122. Когда коммутационное устройство подключено, как, например, второе коммутационное устройство 402 с правой стороны на Фиг. 4, оно фиксируется в приподнятом положении, чтобы освободить выпускное пространство 122. Во время работы автоматического прерывателя коммутационное устройство неизбежно поднимается вверх для обеспечения соединения, оставляя выпускное пространство 122 свободным. Таким образом, во время работы автоматического прерывателя может быть введен в действие второй выпускной канал 102 и выпускное пространство 122, чтобы тем самым увеличить выпускное пространство.
Следует отметить, что, хотя описанные выше варианты осуществления имеют три выпускных отверстия и модульный выступ, специалисты в данной области техники могут менять количество и расположение выпускных отверстий в соответствии с фактическими требованиями, а также менять конфигурацию или исключать из конструкции модульный выступ при необходимости. Откачивающее устройство, предлагаемое в настоящем изобретении, имеет выпускное отверстие, выровненное с хвостовой частью дугогасительной камеры. Выпускное пространство выпускного отверстия перекрывается коммутационным устройством автоматического прерывателя. Когда коммутационное устройство не подключено, оно занимает выпускное пространство. Когда коммутационное устройство подключено, выпускное пространство освобождается.
Настоящее изобретение также раскрывает автоматический прерыватель с упомянутым выше окачивающим устройством. На корпусе прерывателя выполнено, по меньшей мере, одно выпускное отверстие, выровненное с хвостовой частью дугогасительной камеры. Выпускное пространство выпускного отверстия перекрывается коммутационным устройством автоматического прерывателя. Когда коммутационное устройство не подключено, оно занимает выпускное пространство. Когда коммутационное устройство подключено, выпускное пространство освобождается.
Согласно одному из вариантов осуществления, в корпусе автоматического прерывателя выполнены, по меньшей мере, три выпускных отверстия. По меньшей мере, три выпускных отверстия выровнены с хвостовой частью дугогасительной камеры и расположены с равными интервалами. На корпусе автоматического прерывателя предусмотрен, по меньшей мере, один модульный выступ. Модульный выступ проходит в поперечном направлении от хвостовой части дугогасительной камеры до места расположения, по меньшей мере, одного выпускного отверстия, и в продольном направлении - от одного выпускного отверстия к другому (соседнему). Следует отметить, что специалисты, сведущие в данной области техники, могут менять количество и расположение выпускных отверстий в соответствии с фактическими требованиями, а также менять конфигурацию модульного выступа или исключать его из конструкции при необходимости.
В соответствии с вариантом осуществления, например, в автоматическом прерывателе с откачивающим устройством, проиллюстрированном выше, в корпусе автоматического прерывателя выполнены три выпускных отверстия. Три выпускных отверстия выровнены с верхом, серединой и низом хвостовой части дугогасительной камеры соответственно. Выпускное пространство выпускного отверстия, выровненное со средней точкой хвостовой части дугогасительной камеры, перекрывается коммутационным устройством автоматического прерывателя. Корпус автоматического прерывателя имеет основание и крышку. Основание и крышка снабжены соответствующими продольными пазами. Когда основание и крышка установлены, продольные пазы образуют три выпускных отверстия. По меньшей мере, одно выпускное отверстие разделено деталями автоматического прерывателя. Например, в автоматическом прерывателе с вытяжной конструкцией, проиллюстрированном выше, первое выпускное отверстие разделено на две части контактной пластиной. Один конец модульного выступа контактирует с хвостовой частью дугогасительной камеры и поддерживает дугогасительную камеру.
Откачивающее устройство автоматического прерывателя согласно настоящему изобретению использует незанятое пространство коммутационного устройства, увеличивает количество выпускных отверстий, расширяет выпускное пространство, тем самым значительно повышая потенциал вывода газов. Откачивающее устройство также снабжено модульным выступом для отсечения дуги. Модульный выступ также служит в качестве опоры для дугогасительной камеры, что позволяет избежать снижения потенциала дугогашения вследствие смещения дугогасительной камеры, вызванного ударом.
Вышеупомянутые варианты осуществления представлены специалистам в данной области техники для реализации или использования изобретения при условии, что различные модификации или изменения, осуществляются специалистами в данной области техники без отхода от сущности и принципа изобретения; вышеуказанные варианты осуществления могут быть изменены и модифицированы различными способами, поэтому объем правовой охраны настоящего изобретения не ограничивается вышеприведенными вариантами осуществления и должен соответствовать максимальному объему инновационных особенностей, упомянутых в Формуле изобретения.