ПРИВОДНОЙ МЕХАНИЗМ МОДУЛЯ ЗАЩИТЫ ОТ УТЕЧКИ ТОКА
DRIVE MECHANISM OF CURRENT RESIDUAL PROTECTION UNIT

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к автоматическому выключателю при утечке тока, в частности, к приводному механизму модуля защиты от утечки тока.
Уровень техники
Автоматический выключатель представляет собой важное устройство, которое приспособлено для гарантирования электробезопасности и переключения схем и которое может защитить электрическое устройство и обеспечить личную безопасность. В автоматическом выключателе при утечке тока, установленном в электрической цепи, когда ток утечки достигает номинального значения, сигнал тока после его обнаружения и усиления с помощью электронной схемы позволяет соленоидной катушке вырабатывать электрическое поле, чтобы заставить железный сердечник переместиться и вызвать затем размыкание между подвижным контактом и неподвижным контактом с помощью такого механизма, как приводной рычаг, при этом реализуется самоблокировка выключенного состояния, чтобы гарантировать безопасность цепи. В китайском патентном документе CN 201355599 Y описана конструкция отключения автоматического выключателя, содержащего тяговый стержень и блокирующий элемент, при этом тяговый стержень включает в себя по меньшей мере поворотный рычаг, а также включает в себя: рычаг, причем один конец рычага упирается в поворотный рычаг на тяговом стержне, а на другом конце рычага выполнен удерживающий крюк, и первый ротор в середине; первую пружину, действующую на рычаг, чтобы рычаг упирался в поворотный рычаг на тяговом стержне; накопитель энергии, установленный с возможностью поворота на втором роторе, при этом первый запорный рычаг и спусковой рычаг расположены на накопителе энергии, причем конец первого запорного рычага установлен на удерживающем крюке на рычаге, а спусковой рычаг может быть соединен с блокирующим элементом; вторую пружину, действующую на накопитель энергии, заставляя оба конца первого запорного рычага быть тесно связанными с удерживающим крюком. При возникновении в цепи перегрузки по току двойной металлический лист в цепи изгибается и деформируется, толкая поворотный рычаг, чтобы заставить тяговый стержень поворачиваться в направлении по часовой стрелке, а затем толкает рычаг, чтобы повернуть в направлении против часовой стрелки, при этом запорный рычаг накопителя энергии отделяется от удерживающего крюка, энергия, сохраненная во второй пружине, высвобождается, поворачивая накопитель энергии в направлении по часовой стрелке, спусковой рычаг накопителя энергии обладает большой движущей силой, которая может заставить блокирующий элемент повернуться и отцепиться, таким образом автоматический выключатель разъединяется и выключается. Хотя вышеупомянутое техническое предложение может с большой силой толкать блокирующий элемент, чтобы он разъединился, используя энергию, накопленную в накопителе энергии при возникновении короткого замыкания, оно имеет следующие недостатки: 1. первая пружина в вышеупомянутом техническом предложении действует на рычаг в неуправляемом состоянии, при возникновении короткого замыкания первая пружина будет мешать тяговому стержню поворачиваться в направлении по часовой стрелке, только, если энергия, производимая из-за короткого замыкания, достаточна для преодоления сопротивления пружины, действующей на рычаг, при этом рычаг будет дополнительно поворачиваться в направлении против часовой стрелки, а первый запорный рычаг накопителя энергии отцепляется от удерживающего крюка, поэтому точность отключения ниже; 2. даже если энергии, получаемой при коротком замыкании, достаточно для преодоления сопротивления, которое оказывает пружина на рычаг, сопротивление, которое оказывает первая пружина на рычаг, будет влиять на скорость поворота в направлении по часовой стрелке, что приводит к медленному отключению и низкой чувствительности.
Раскрытие изобретения
Поэтому, одна задача настоящего изобретения заключается в том, чтобы предложить приводной механизм модуля защиты от утечки тока, который может работать с высокой чувствительностью и осуществлять быстрое отключение.
В настоящем изобретении предложен приводной механизм модуля защиты от утечки тока, содержащий основание; тяговый элемент, расположенный на основании и приводимый в действие, когда возникает утечка тока; и отключающий приводной элемент, расположенный на основании, который может поворачиваться посредством вытягивания тяговым элементом для выполнения отключения; при этом приводной механизм также содержит элемент сброса, расположенный на основании, который может перемещаться на основании под действием внешнего усилия, причем элемент сброса имеет первый участок установки и первый упругий элемент, а на первом сопрягаемом участке имеется элемент, ускоряющий отключение, а у отключающего приводного элемента имеется второй сопрягаемый участок; если утечки тока нет, то первый сопрягаемый участок взаимодействует со вторым сопрягаемым участком, чтобы удерживать приводной элемент неподвижным, при этом первый упругий элемент находится в состоянии накопления; если возникает утечка тока, то отключающий приводной элемент под действием тягового элемента поворачивается, чтобы отделить первый сопрягаемый участок от второго сопрягаемого участка путем сдвига, в то время как первый упругий элемент высвобождает энергию и прикладывает внешнее усилие на элемент сброса, чтобы элемент сброса мог двигаться по основанию, в результате чего элемент, ускоряющий отключение, упирается в отключающий приводной элемент и воздействует вращательным приводным усилием на отключающий приводной элемент, а направление вращательного усилия по существу такое же, что и направление вращения отключающего приводного элемента под действием тягового элемента.
Отключающий приводной элемент имеет второй толкающий стержень, а элемент, ускоряющий отключение, приспособлен для того, чтобы прикладывать вращательное приводное усилие на отключающий приводной элемент, упираясь в боковую стенку второго толкающего стержня.
Первый сопрягаемый участок представляет собой выпуклый элемент, расположенный на боковой стенке элемента сброса, а второй сопрягаемый участок представляет собой установочный паз или сквозное отверстие.
Установочный паз или сквозное отверстие имеет первый участок, который может сдвигаться относительно выпуклого элемента, и у первого участка имеется первый скругленный угол, посредством которого выпуклый элемент может выдвигаться из установочного паза или сквозного отверстия.
У выпуклого элемента имеется второй участок, который может сдвигаться относительно установочного паза или сквозного отверстия, при этом второй участок представляет собой гладкую поверхность, расположенную перпендикулярно боковой стенке выпуклого элемента, а элемент, ускоряющий отключение, - это второй скругленный угол, обеспечивающий переход к гладкой поверхности и выполненный так, чтобы выступать в направлении вращения второго толкающего стержня.
Элемент сброса имеет полость, у которой имеется закрытый конец и открытый конец, у основания выполнен выступ, первый упругий элемент расположен в полости, при этом один конец первого упругого элемента соединен с закрытым концом, а другой конец соединен с выступом, причем расположение, при котором выступ находится напротив открытого конца, позволяет первому упругому элементу накапливать энергию, когда первый сопрягаемый участок и второй сопрягаемый участок взаимодействуют друг с другом, чтобы высвободить энергию, когда первый сопрягаемый участок и второй сопрягаемый участок отделяются друг от друга.
В основании выполнено установочное отверстие, элемент сброса может перемещаться под действием внешней силы в осевом направлении установочного отверстия, когда он вставлен в установочное отверстие.
Элемент сброса имеет блокирующую часть на своей боковой стенке, блокирующая часть приспособлена для того, чтобы взаимодействовать с внутренней стенкой основания, чтобы предотвратить дальнейшее перемещение элемента сброса после того, как элемент сброса переместился на определенное расстояние в осевом направлении установочного отверстия.
Первый упругий элемент - это первая пружина сжатия.
Также имеется ось вращения, при этом отключающий приводной элемент закреплен на оси вращения, а ось вращения установлена на основании с возможностью поворота.
Также имеется ось вращения, закрепленная на основании, при этом у оси вращения имеется установочный колпачок, который может вращаться вокруг оси вращения, причем отключающий приводной элемент закреплен на установочном колпачке.
Отключающий приводной элемент также содержит третий толкающий стержень, у которого имеется соединительный конец, соединенный с осью вращения, и отключающий конец, выполняющий отключение при возникновении утечки тока.
Основание снабжено направляющей отключающего приводного элемента, при этом отключающий конец третьего толкающего стержня расположен внутри направляющей отключающего приводного элемента, чтобы направлять отключающий конец для выполнения отключения, когда поворачивается третий толкающий стержень.
Направляющая отключающего приводного элемента представляет собой овально-изогнутый паз.
Угол между третьим толкающим стержнем и вторым толкающим стержнем составляет 75-95 градусов.
Отключающий приводной элемент также содержит первый толкающий стержень, причем при возникновении утечки тока тяговый элемент направляет первый толкающий стержень так, чтобы повернуть отключающий приводной элемент.
Первый толкающий стержень имеет первый соединительный конец, соединенный с осью вращения, и приводной конец, взаимодействующий с тяговым элементом; при возникновении утечки тока тяговый элемент направляет приводной конец так, чтобы повернуть отключающий приводной элемент.
На приводном конце выполнен открытый паз, у тягового элемента имеется участок, расположенный внутри открытого паза и упирающийся во внутреннюю стенку открытого паза.
Открытый паз имеет U-образную форму.
Угол между первым толкающим стержнем и вторым толкающим стержнем составляет 75-95 градусов, а угол между первым толкающим стержнем и третьим толкающим стержнем составляет 170-210 градусов
Тяговый элемент содержит подвижный железный сердечник и катушку отключения утечки тока, приспособленную для приведения в движение железного сердечника, чтобы повернуть отключающий приводной элемент при возникновении утечки тока.
На одном конце подвижного сердечника имеется соединительный штырь, причем соединительный штырь вставлен в открытый паз и упирается во внутреннюю стенку открытого паза, у соединительного штыря имеется фланец, приспособленный для соединения с внешней стенкой открытого паза путем заклинивания; на другом конце подвижного железного сердечника распложен второй упругий элемент, приспособленный для удерживания подвижного сердечника так, чтобы позволять первому сопрягаемому участку и второму сопрягаемому участку оставаться в состоянии взаимодействия, когда нет утечки тока.
Основание снабжено ограничителем хода, приспособленным для предотвращения избыточного перемещения железного сердечника путем предотвращения избыточного перемещения соединительного штыря, при этом ограничитель хода расположен вблизи одного конца соединительного штыря, который не соединен с подвижным железным сердечником.
Также содержится торсионная пружина, которая соединяет отключающий приводной элемент и основание и которая приспособлена для того, чтобы толкать отключающий приводной элемент, чтобы позволить первому сопрягаемому участку и второму сопрягаемому участку оставаться в состоянии взаимодействия, в котором не возникает утечки тока.
Приводной механизм нового модуля защиты от утечки тока в соответствии с настоящим изобретением имеет следующие преимущества:
1. Если утечки тока нет, то первый сопрягаемый участок взаимодействует со вторым сопрягаемым участком, чтобы удерживать приводной элемент неподвижным, при этом первый упругий элемент находится в состоянии накопления; если возникает утечка тока, то отключающий приводной элемент под действием тягового элемента поворачивается, чтобы отделить первый сопрягаемый участок от второго сопрягаемого участка путем сдвига, в то время как первый упругий элемент высвобождает энергию и прикладывает внешнее усилие на элемент сброса, чтобы элемент сброса мог двигаться по основанию, в результате чего элемент, ускоряющий отключение, упирается в отключающий приводной элемент и воздействует вращательным приводным усилием на отключающий приводной элемент, при этом направление вращательного усилия по существу такое же, что и направление вращения отключающего приводного элемента под действием тягового элемента, причем энергия, заставляющая поворачиваться отключающий приводной элемент, увеличивается, чтобы ускорить действие отключающего приводного элемента и увеличить чувствительность разъединяющего механизма. Кроме того, после отделения первого сопрягаемого участка от второго сопрягаемого участка под действием первого упругого элемента элемент, ускоряющий отключение, упирается в отключающий приводной элемент, чтобы предотвратить поворот отключающего приводного элемента в противоположном направлении и заставить отключающий приводной элемент стабильно оставаться в состоянии отключения, поэтому, использование приводного механизма нового модуля защиты от утечки тока в соответствии с настоящим изобретением является безопасным и надежным.
2. У отключающего приводного элемента имеется второй толкающий стержень, а элемент, ускоряющий отключение, приспособлен для того, чтобы прикладывать вращающее приводное усилие к отключающему приводному элементу, упираясь в боковую стенку второго толкающего стержня, при этом первый сопрягаемый участок представляет собой выпуклый элемент, расположенный на боковой стенке элемента сброса, а второй сопрягаемый участок представляет собой установочный паз или сквозное отверстие, расположенное на втором толкающем стержне; когда нет утечки тока, выпуклый элемент вставлен в установочный паз или сквозное отверстие, чтобы отключающий приводной элемент оставался в неподвижном состоянии; когда возникает утечка тока, выпуклый элемент выскальзывает из установочного паза или сквозного отверстия и упирается во второй толкающий стержень, что приводит к тому, что первый упругий элемент высвобождает энергию, чтобы толкать второй толкающий стержень, а затем толкать отключающий приводной элемент, приводя к отключению. Устройство выпуклого элемента и установочного паза или сквозного отверстия, взаимодействующего с выпуклым элементом, является простым в реализации и эффективным; отключающий приводной элемент удерживается вторым толкающим стержнем, в каком бы состоянии не находился отключающий приводной элемент - в неподвижном состоянии, в состоянии движения, в состоянии ускорения или в состоянии отключения, для достижения полного контроля с использованием простой конструкции.
3. У установочного паза или сквозного отверстия имеется первый участок, сдвигаемый относительно выпуклого элемента, и у первого участка имеется первый скругленный угол, посредством которого выпуклый элемент может выдвигаться из установочного паза или сквозного отверстия, причем устройство первого скругленного угла облегчает выскальзывание выпуклого элемента из установочного паза или сквозного отверстия, чтобы первый упругий элемент эффективнее высвобождал энергию, чтобы отключение происходило быстро, тем самым, повышая чувствительность отключения.
4. У выпуклого элемента имеется второй участок, который может сдвигаться относительно установочного паза или сквозного отверстия, причем второй участок представляет собой гладкую поверхность, расположенную перпендикулярно боковой стенке выпуклого элемента, а элемент, ускоряющий отключение, - это второй скругленный угол, обеспечивающий переход к гладкой поверхности и выполненный так, чтобы выступать в направлении вращения второго толкающего стержня. Когда выпуклый элемент выскальзывает из установочного паза или сквозного отверстия, первый скругленный угол контактирует со вторым скругленным углом и скользит по второму скругленному углу, так что выпуклый элемент может легче выскальзывать из установочного паза или сквозного отверстия. В то же время, при выскальзывании из установочного паза или сквозного отверстия, второй скругленный угол, который рассматривается в качестве элемента, ускоряющего отключение, упирается во второй толкающий стержень и оказывает плавное усилие, приводящее к отключению, на второй толкающий стержень для получения стабильного и быстрого отключения.
5. Первый упругий элемент представляет собой первую пружину сжатия и расположен в полости элемента сброса, при этом один конец первого упругого элемента соединен с закрытым концом, а другой конец соединен с выступом; элемент сброса вставлен в установочное отверстие основания и, когда он вставлен в установочное отверстие, может перемещаться под действием внешнего усилия в осевом направлении установочного отверстия. Если нет утечки тока, то выпуклый элемент и установочный паз или сквозное отверстие соединены путем вставки, чтобы сохранять неподвижное состояние отключающего элемента и сохранять энергию в первой пружине сжатия; при возникновении утечки тока тяговый элемент поворачивает отключающий элемент и заставляет выпуклый элемент выскальзывать из установочного паза или сквозного отверстия, при этом выпуклый элемент упирается в боковую стенку второго толкающего стержня, в то же время, сила сжатия, которой на первую пружину сжатия воздействует один закрытый конец элемента сброса, который соединен с первой пружиной сжатия, исчезает, так как выпуклый элемент выскальзывает из установочного паза или сквозного отверстия, первая пружина сжатия распрямляется и высвобождает энергию, чтобы ускорить движение выпуклого элемента и нажать на второй толкающий стержень, затем, толкает отключающий приводной элемент, чтобы он быстро повернулся и привел к отключению; если необходимо восстановить исходное состояние, в котором нет утечки тока, то с использованием внешнего усилия нажимают на элемент сброса, чтобы сдвинуть его вдоль осевого направления установочного отверстия к выступу, чтобы выпуклый элемент вернулся в установочный паз или сквозное отверстие, возвращая отключающий элемент в то положение, в котором нет утечки тока, и оставляя его в неподвижном состоянии, и сжать первую пружину сжатия для накопления энергии, причем вышеупомянутая конструкция устроена так, что приводной механизм в соответствии с настоящим изобретением обладает более высокой чувствительностью отключения, и можно удобно выполнить сброс после отключения.
6. Элемент сброса имеет блокирующую часть на своей боковой стенке, блокирующая часть приспособлена для того, чтобы взаимодействовать с внутренней стенкой основания, чтобы предотвратить дальнейшее перемещение элемента сброса после того, как элемент сброса переместился на определенное расстояние в осевом направлении установочного отверстия. Блокирующая часть может ограничить движение в некоторых пределах и может ограничивать элемент сброса внутри выступа, устройство блокирующей части гарантирует отключение и делает легким в использовании приводной механизм нового модуля защиты от утечки тока в соответствии с настоящим изобретением.
7. Отключающий элемент также содержит третий толкающий стержень, имеющий соединительный конец, соединенный с осью вращения, и отключающий конец для выполнения отключения при возникновении утечки тока; угол между третьим толкающим стержнем и вторым толкающим стержнем составляет 75-95 градусов, общий объем выключателя можно сократить, не оказывая негативного воздействия на функцию отключения, конструкция более практична и более компактна, в то же время, так как второй толкающий стержень и третий толкающий стержень разделяют одну и ту же ось вращения, третий толкающий стержень перемещается вместе с перемещением второго толкающего стержня, так что значительно повышается чувствительность отключения.
8. Отключающий приводной элемент также содержит первый толкающий стержень, при возникновении утечки тока тяговый элемент направляет первый толкающий стержень так, чтобы повернуть отключающий приводной элемент. Угол между первым толкающим стержнем и вторым толкающим стержнем выполнен равным 75-95 градусов, а угол между первым толкающим стержнем и третьим толкающим стержнем выполнен равным 170-210 градусов. Аналогично, установка, при которой первый толкающий стержень, второй толкающий стержень и третий толкающий стержень имеют одну и ту же общую ось вращения, может дать более быструю связь трех толкающих стержней и может сократить общий объем выключателя, не оказывая негативного воздействия на функцию отключения тягового элемента, направляющего отключающий элемент посредством первого толкающего стержня, так что конструкция всего приводного механизма становится более практичной и более компактной.
9. На приводном конце выполнен U-образный открытый паз, у тягового элемента имеется участок, расположенный внутри открытого паза и упирающийся во внутреннюю стенку открытого паза; когда тяговый элемент толкает первый толкающий стержень для задействования отключающего приводного элемента, между тяговым элементом и участком первого толкающего стержня, контактирующего с тяговым элементом, возникнет крошечное относительное движение, и открытый паз, взаимодействующий с тяговым элементом, может просто и эффективно толкнуть первый толкающий стержень, приводя его в движение.
10. Тяговый элемент содержит подвижный железный сердечник и катушку отключения утечки тока, приспособленную для приведения в движение железного сердечника, чтобы повернуть отключающий приводной элемент при возникновении утечки тока; на одном конце подвижного сердечника имеется соединительный штырь, причем соединительный штырь вставлен в открытый паз и упирается во внутреннюю стенку открытого паза, у соединительного штыря имеется фланец, приспособленный для соединения с внешней стенкой открытого паза путем заклинивания; на другом конце подвижного железного сердечника имеется второй упругий элемент, приспособленный для удерживания подвижного сердечника так, чтобы позволять первому сопрягаемому элементу и второму сопрягаемому элементу оставаться в состоянии взаимодействия, когда нет утечки тока. Установка второго упругого элемента придает упругости подвижному железному сердечнику и удерживает подвижный железный сердечник, так что первый сопрягаемый элемент и второй сопрягаемый элемент могут хорошо взаимодействовать, когда утечки тока нет, и это помогает отключающему приводному элементу оставаться в неподвижном состоянии, когда нет утечки тока; после утечки тока можно воздействовать внешним усилием, прижимающим вниз возвратный элемент, таким образом, первый сопрягаемый элемент и второй сопрягаемый элемент возвращаются в сопряженное состояние; установка второго упругого элемента также может обеспечить пространство для перемещения подвижного железного сердечника, чтобы он перемещался в сторону второго упругого элемента при возникновении утечки тока, так чтобы по меньшей мере повернуть отключающий приводной элемент и привести к отключению.
11. В основании выполнен ограничитель хода, приспособленный для того, чтобы предотвращать избыточное перемещение подвижного железного сердечника, не давая соединительному штырю выполнять лишнее движение, который находится напротив свободного конца соединительного штыря, тем самым, движение подвижного железного сердечника ограничено определенными пределами, так что приводной механизм является более управляемым и является более простым в практическом применении.
12. Приводной механизм модуля защиты от утечки тока также содержит торсионную пружину, которая соединяет отключающий приводной элемент и основание и которая приспособлена для того, чтобы толкать отключающий приводной элемент, чтобы позволить первому сопрягаемому участку и второму сопрягаемому участку оставаться в состоянии взаимодействия, в котором не возникает утечки тока. Установка торсионной пружины оказывает движущее усилие на отключающий приводной элемент в обратном направлении движения при утечке тока и заставляет первый сопрягаемый элемент и второй сопрягаемый элемент хорошо взаимодействовать при отсутствии утечки тока, и это полезно для удержания отключающего приводного элемента в неподвижном состоянии, когда нет утечки тока. Кроме того, после утечки тока торсионная пружина может координироваться с внешним усилием, прижимающим вниз возвратный элемент, таким образом, первый сопрягаемый элемент и второй сопрягаемый элемент возвращаются в сопряженное состояние.
В настоящем изобретении направление вращательной силы по существу такое же, что и направление вращения отключающего приводного элемента под действием тягового элемента, причем выражение "по существу такое же" означает, что, когда элемент, ускоряющий отключение, действует на отключающий приводной элемент, направление усилия отключения, прикладываемого от элемента, ускоряющего отключение, такое же, что и направление вращения отключающего приводного элемента под действием тягового элемента, и общая сила усилия отключения или составляющей усилия отключения и силы, прикладываемой от тягового элемента на отключающий элемент, больше, чем усилие.
Краткое описание чертежей
На фиг. 1 показана структурная схема приводного устройства модуля защиты от утечки тока согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения, когда нет утечки тока.
На фиг. 2 показана структурная схема приводного устройства модуля защиты от утечки тока во время утечки тока.
На фиг. 3 показана трехмерная структурная схема отключающего приводного элемента.
На фиг. 4 показана трехмерная структурная схема элемента сброса, показанного на фиг. 1.
На фигурах приведены следующие ссылочные позиции:
1 - тяговый элемент, 11 - подвижный железный сердечник, 111 - соединительный штырь, 112 - ограничитель хода, 113 - фланец, 12 - катушка отключения утечки тока, 13 - вторая пружина сжатия; 2 - отключающий приводной элемент, 20 - ось вращения, 21 - первый толкающий стержень, 211 - открытый паз, 22 - второй толкающий стержень, 221 - сквозное отверстие, 222 - первый скругленный угол, 23 - третий толкающий стержень, 231 - овально-изогнутый паз, 3 - элемент сброса, 30 - выступ, 31 - выпуклый элемент, 311 - второй скругленный угол, 32 - первая пружина сжатия, 33 - блокирующая часть, 4 - основание, 41 - установочное отверстие.
Осуществление изобретения
Далее со ссылкой на фигуры более подробно описан приводной механизм модуля защиты от утечки тока.
Вариант 1 осуществления
В настоящем варианте осуществления предложен приводной механизм нового модуля защиты от утечки тока, как показано на фиг. 1-2, содержащий основание 4; тяговый элемент 1, расположенный на основании 4 и приводимый в действие, когда возникает утечка тока; и отключающий приводной элемент 2, который расположен на основании 4 и может поворачиваться путем вытягивания тяговым элементом 1 для выполнения отключения; при этом приводной механизм также содержит элемент 3 сброса, который расположен на основании 4 и может перемещаться на основании 4 под действием внешнего усилия, причем элемент сброса имеет первый сопрягаемый участок и первый упругий элемент, при этом на первом сопрягаемом участке имеется элемент, ускоряющий отключение, а отключающий приводной элемент 2 имеет второй толкающий стержень 22, причем у второго толкающего стержня имеется второй сопрягаемый элемент. Если утечки тока нет, то первый сопрягаемый участок взаимодействует со вторым сопрягаемым участком, чтобы удерживать отключающий приводной элемент 2 неподвижным, при этом первый упругий элемент находится в состоянии накопления; если возникает утечка тока, то отключающий приводной элемент 2 под действием тягового элемента 1 поворачивается и заставляет повернуться второй толкающий стержень 22, чтобы отделить первый сопрягаемый участок от второго сопрягаемого участка путем сдвига, в то время как первый упругий элемент высвобождает энергию и прикладывает внешнее усилие на элемент 3 сброса, чтобы элемент 3 сброса мог двигаться дальше по основанию 4, в результате чего элемент, ускоряющий отключение, упирается в отключающий приводной элемент 2 и воздействует вращательным приводным усилием на отключающий приводной элемент 2, причем направление вращательного усилия по существу такое же, что и направление вращения отключающего приводного элемента 2 под действием тягового элемента 1.
Так как направление приводящего к вращению усилия, оказываемого элементом, ускоряющим отключение, на второй толкающий стержень 22, который упирается в элемент, ускоряющий отключение, по существу такое же, что и направление вращения отключающего приводного элемента 2 под действием тягового элемента 1, то сила, заставляющая поворачиваться отключающий приводной элемент 2, увеличивается, чтобы ускорить действие отключающего приводного элемента 2 и увеличить чувствительность отключающего механизма. Кроме того, после отделения первого сопрягаемого участка от второго сопрягаемого участка под действием первого упругого элемента элемент, ускоряющий отключение, упирается во второй толкающий стержень 22 с ускорением, не давая отключающему приводному элементу 2 поворачиваться назад и заставляя отключающий приводной элемент 2 стабильно оставаться в состоянии отключения, что делает приводной механизм модуля защиты от утечки тока в соответствии с настоящим изобретением безопасным и надежным.
Как показано на фиг. 3-4, первый сопрягаемый участок представляет собой выпуклый элемент 31, расположенный на боковой стенке элемента 3 сброса, а второй сопрягаемый участок представляет собой сквозное отверстие 221, расположенное на втором толкающем стержне 22. У сквозного отверстия 221 имеется первый участок, который может скользить относительно выпуклого элемента 31, причем первый участок имеет первый скругленный угол 222, посредством которого выпуклый элемент 31 может выдвигаться из сквозного отверстия 221, причем конфигурация первого скругленного угла 222 облегчает выскальзывание выпуклого элемента 31 из сквозного отверстия 221, чтобы первый упругий элемент эффективнее высвобождал энергию и чтобы отключение происходило быстро, тем самым, повышая чувствительность отключения. У выпуклого элемента 31 имеется второй участок, который может скользить относительно сквозного отверстия 221, причем второй участок представляет собой гладкую поверхность, расположенную перпендикулярно боковой стенке выпуклого элемента 31, а элемент, ускоряющий отключение, - это второй скругленный угол 311, обеспечивающий переход к гладкой поверхности и выполненный так, чтобы выступать в направлении вращения второго толкающего стержня 22. Когда выпуклый элемент 31 выскальзывает из сквозного отверстия 221, первый скругленный угол 222 контактирует со вторым скругленным углом 311 и скользит по второму скругленному углу 311, так что выпуклый элемент 31 может легче выскальзывать из сквозного отверстия 221. В то же время, при выскальзывании из сквозного отверстия 221, второй скругленный угол 311, который рассматривается в качестве элемента, ускоряющего отключение, упирается во второй толкающий стержень 22 и оказывает на второй толкающий стержень 22 плавное усилие, приводящее к отключению, для получения стабильного и быстрого отключения.
В настоящем варианте осуществления элемент 3 сброса имеет полость, у которой имеется закрытый конец и открытый конец, основание 4 снабжено выступом 30, первый упругий элемент расположен в полости, при этом один конец первого упругого элемента соединен с закрытым концом, а другой конец соединен с выступом 30, причем такое расположение, когда выступ 30 находится напротив открытого конца, позволяет первому упругому элементу накапливать энергию, когда выпуклый элемент 31 и сквозное отверстие 221 соединяются и взаимодействуют друг с другом, и высвобождать энергию, когда выпуклый элемент 31 и сквозное отверстие 221 отделяются друг от друга; при высвобождении энергии упругий элемент оказывает усилие на элемент 3 сброса, сдвигая его вверх. В основании 4 выполнено установочное отверстие 41, причем элемент 3 сброса может перемещаться под действием внешней силы в осевом направлении установочного отверстия 41, когда он вставлен в установочное отверстие 41. Элемент 3 сброса имеет блокирующую часть 33 на своей боковой стенке, причем блокирующая часть 33 приспособлена для того, чтобы взаимодействовать с внутренней стенкой основания 4 для предотвращения дальнейшего перемещения элемента 3 сброса после того, как элемент 3 сброса переместился на определенное расстояние в осевом направлении установочного отверстия 41. В настоящем варианте осуществления первый упругий элемент - это первая пружина сжатия.
Когда нет утечки тока, выпуклый элемент 31 и сквозное отверстие 221 соединены путем вставки, чтобы удерживать в неподвижном состоянии отключающий приводной элемент 2 и сохранять энергию в первой пружине сжатия; когда возникает утечка тока, тяговый элемент 1 поворачивает отключающий приводной элемент 2 и заставляет выпуклый элемент 31 выскальзывать из сквозного отверстия 221, позволяет выпуклому элементу 31 упираться в боковую стенку второго толкающего стержня 22, в то же время, сила сжатия, прикладываемая к первой пружине 32 сжатия одним закрытым концом элемента 3 сброса, который соединен с первой пружиной 32 сжатия, исчезает, потому что выпуклый элемент 31 выскальзывает из сквозного отверстия 221, первая пружина 32 сжатия распрямляется, чтобы ускорить движение выпуклого элемента 31 и нажать на второй толкающий стержень 22, затем, толкает отключающий приводной элемент, чтобы он быстро повернулся и привел к отключению; если необходимо восстановить исходное состояние, в котором нет утечки тока, то с использованием внешнего усилия нажимают на элемент 3 сброса, чтобы сдвинуть его вдоль осевого направления установочного отверстия 41 к выступу 30, чтобы выпуклый элемент 31 вернулся в сквозное отверстие 221, возвращая отключающий приводной элемент 2 в то положение, в котором нет утечки тока, и оставляя его в неподвижном состоянии, и чтобы сжать первую пружину 32 сжатия для накопления энергии, причем вышеупомянутая конструкция устроена так, чтобы приводной механизм в соответствии с настоящим изобретением обладал более высокой чувствительностью отключения, и можно было удобно выполнить сброс после отключения.
В настоящем варианте изобретения отключающий приводной элемент 2 закреплен на оси 20 вращения, а ось 20 вращения установлена на основании 4 с возможностью вращения. Отключающий приводной элемент 2 также содержит третий толкающий стержень 23, у которого имеется соединительный конец, соединенный с осью 20 вращения, и отключающий конец, выполняющий отключение при возникновении утечки тока. На основании 4 выполнена направляющая отключающего приводного элемента, причем отключающий конец третьего толкающего стержня 23 расположен внутри направляющей отключающего приводного элемента 2, чтобы направлять отключающий конец для выполнения отключения, когда поворачивается третий толкающий стержень 23, при этом направляющая отключающего приводного элемента 2 представляет собой овально-изогнутый паз 231. В качестве усовершенствования настоящего варианта осуществления, угол, который образуют третий толкающий стержень 23 и второй толкающий стержень 22 может составлять 85 градусов. В качестве преобразования настоящего варианта осуществления, угол, который образуют третий толкающий стержень 23 и второй толкающий стержень 22, может составлять 75-95 градусов.
Если отключающий приводной элемент 2 дополнительно содержит первый толкающий стержень 21, то первый толкающий стержень 21 имеет первый соединительный конец с осью 20 вращения и приводной конец, взаимодействующий с тяговым элементом 1; при возникновении утечки тока тяговый элемент 1 направляет первый толкающий стержень 21 так, чтобы привести во вращение отключающий приводной элемент 2. На приводном конце выполнен открытый паз 211, причем участок тягового элемента 1 расположен внутри открытого паза 211 и контактирует с внутренней стенкой открытого паза. Открытый паз 211 представляет собой U-образный открытый паз.
Когда тяговый элемент 1 настоящего изобретения толкает первый толкающий стержень 21 для задействования отключающего приводного элемента, между тяговым элементом 1 и участком первого толкающего стержня 21, контактирующего с тяговым элементом, возникнет крошечное относительное движение, и открытый паз 211, взаимодействующий с тяговым элементом 1, может просто и эффективно толкнуть первый толкающий стержень 211, приводя его в движение.
В качестве еще одного усовершенствования настоящего варианта осуществления, угол между первым толкающим стержнем 21 и вторым толкающим стержнем 22 составляет 85 градусов, а угол между первым толкающим стержнем 21 и третьим толкающим стержнем 23 составляет 190 градусов. В качестве преобразования настоящего варианта осуществления, угол между первым толкающим стержнем 21 и вторым толкающим стержнем 22 может быть в диапазоне 75-95 градусов, а угол между первым толкающим стержнем 21 и третьим толкающим стержнем 23 может быть в диапазоне 170-210 градусов.
Установка, при которой у первого толкающего стержня 21, второго толкающего стержня 22 и третьего толкающего стержня 23 имеется одна и та же общая ось 20 вращения, может дать более быструю связь трех толкающих стержней и может сократить общий объем выключателя, не оказывая негативного воздействия на функцию отключения тягового элемента 1, чтобы получить более практичную и более компактную конструкцию всего приводного механизма.
Тяговый элемент 1 содержит подвижный железный сердечник 11, причем катушка 12 отключения утечки тока приспособлена для приведения в движение железного сердечника 11, чтобы повернуть отключающий приводной элемент 2 при возникновении утечки тока. На одном конце подвижного сердечника 11 выполнен соединительный штырь 111, причем соединительный штырь 111 вставлен в открытый паз 211 и упирается во внутреннюю стенку открытого паза 211, при этом соединительный штырь 111 снабжен фланцем 113, приспособленным для соединения с внешней стенкой открытого паза 211 путем заклинивания; при этом на другом конце подвижного железного сердечника 11 имеется второй упругий элемент, приспособленный для удерживания подвижного сердечника 11 и толкания отключающего приводного элемента 2 так, чтобы позволять выпуклому участку 31 и сквозному отверстию 221 оставаться в состоянии взаимодействия, когда нет утечки тока, при этом второй упругий элемент представляет собой вторую пружину 13 сжатия.
В настоящем варианте осуществления на основании 4 выполнен ограничитель 112 хода, приспособленный для предотвращения избыточного перемещения железного сердечника 11 путем предотвращения избыточного перемещения соединительного штыря 111, при этом ограничитель 112 хода расположен вблизи одного конца соединительного штыря 111, который не соединен с подвижным железным сердечником 11.
Работа приводного механизма модуля защиты от утечки тока в соответствии с настоящим изобретением описывается следующим образом:
Когда нет утечки тока, как показано на фиг. 1, выпуклый элемент 31 на элементе 1 сброса и сквозное отверстие 221 на втором толкающем стержне 22 соединены путем вставки, при этом подвижный железный сердечник 11 удерживается пружиной 13 сжатия, так чтобы удерживать в неподвижном состоянии отключающий приводной элемент 2, в то же время, первая пружина 32 сжатия, будучи сжатой, сохраняет энергию, один конец третьего толкающего стержня 23 расположен в овально-изогнутом пазу, при этом соединительный штырь вставлен в U-образный паз 211 первого толкающего стержня 21, причем соединительный стержень 111 упирается в боковую стенку открытого паза 211; при возникновении утечки тока, как показано на фиг. 2, катушка 12 отключения утечки тока получает магнитное поле, создаваемое током утечки, и заставляет железный сердечник 11 перемещаться вниз (относительно фиг. 1), при этом фланец открытого паза 211 зажат на внешней стенке U-образного паза 2, чтобы толкать первый толкающий стержень и заставлять отключающий приводной элемент 2 поворачиваться в направлении по часовой стрелке, а выпуклый элемент 31, затем, заставлять выскальзывать из сквозного отверстия 22, в то же время, усилие сжатия, прикладываемое к первой пружине сжатия, исчезает, так как выпуклый элемент 31 выскальзывает из сквозного отверстия 221, первая пружина сжатия выпрямляется вверх, элемент 3 сброса заставляет выпуклый элемент 31 быстро перемещаться, второй скругленный угол 311 выпуклого элемента 31 упирается в боковую стенку второго толкающего стержня 22 и ускоряет поворот второго толкающего стержня 22, что также заставляет поворачиваться третий толкающий стержень 23, чтобы выполнить отключение; после отключения, выпуклый элемент 31 упирается в боковую стенку второго толкающего стержня 22, не давая второму толкающему стержню повернуться обратно, и может удерживать второй толкающий стержень в постоянном состоянии отключения.
При необходимости восстановить изначальное состояние, в котором нет утечки тока, как показано на фиг. 1, внешним усилием нажимают на элемент 3 сброса, чтобы переместить его вдоль осевого направления установочного отверстия 41 в сторону выступа 30 (при этом происходит нажатие на элемент 3 сброса вниз, как показано на фиг. 1), чтобы позволить выпуклому элементу 31 вернуться в сквозное отверстие 221 и позволить отключающему приводному элементу вернуться в положение, когда нет утечки тока, и остаться в неподвижном положении и удерживать первую пружину 32 сжатия в сжатом состоянии для сохранения энергии.
Вариант 2 осуществления
Приводной механизм модуля защиты от утечки тока в соответствии с настоящим вариантом осуществления представляет собой одно преобразование варианта 1 осуществления, при этом в настоящем варианте осуществления ось 20 вращения закреплена на основании 4, причем ось (20) вращения оснащена установочным колпачком, который может поворачиваться вокруг оси (20) вращения, а отключающий приводной элемент (2) закреплен на установочном колпачке.
Вариант 3 осуществления
Приводной механизм модуля защиты от утечки тока в соответствии с настоящим вариантом осуществления представляет собой преобразование варианта 1 осуществления, при этом в настоящем варианте осуществления основание 4 имеет выемку, и один конец оси 20 вращения установлен в первой выемке. Вторая выемка, расположенная на крышке, взаимодействует с основанием 4, чтобы закрывать весь отключающий механизм, и находится напротив первой выемки, причем другой конец оси 20 вращения установлен во второй выемке. Ось 20 вращения может поворачиваться относительно первой выемки и второй выемки, при этом первый толкающий стержень 21, второй толкающий стержень 22 и третий толкающий стержень 23 закреплены на оси 20 вращения.
Вариант 4 осуществления
Приводной механизм модуля защиты от утечки тока в соответствии с настоящим вариантом осуществления представляет собой одно преобразование варианта 1 осуществления, варианта 2 осуществления или варианта 3 осуществления, которое также содержит торсионную пружину, которая соединяет отключающий приводной элемент (2) и основание (4), и которая приспособлена для того, чтобы толкать отключающий приводной элемент (2), чтобы позволить первому сопрягаемому участку и второму сопрягаемому участку оставаться в состоянии взаимодействия, когда не возникает утечки тока.
Вариант 5 осуществления
Приводной механизм модуля защиты от утечки тока в соответствии с настоящим вариантом осуществления представляет собой преобразование варианта 1 осуществления, варианта 2 осуществления, варианта 3 осуществления или варианта 4 осуществления, при этом сквозное отверстие 221 может быть замещено на установочный паз.
Очевидно, что вышеописанные варианты осуществления являются только примерами для ясности описания, а не ограничением вариантов осуществления. Специалистами в этой области техники на основании вышеприведенного описания могут быть внесены другие изменения. Нет необходимости объяснять здесь все варианты осуществления. А очевидные изменения или варианты также попадают под объем защиты изобретения.