ВЫКЛЮЧАТЕЛЬ АВТОМАТИЧЕСКИЙ

Изобретение относится к низковольтному аппаратостроению, в частности к выключателям автоматическим с естественным воздушным охлаждением и непосредственным ручным управлением, предназначенным для защиты электрических цепей от перегрузок.
Известны выключатели автоматические АП50, разработанные Курским электроаппаратным заводом (в настоящее время ОАО «Электроаппарат») и описанные в книге Л.А.Родштейна «Электрические аппараты низкого напряжения». М.-Л.: изд. «Энергия», 1964 г.
Выключатели автоматические АП50 на токи 50А, в электрических цепях на номинальное напряжение 380 В переменного тока частоты 50 Гц и 220 В постоянного тока, осуществляли защиту от короткого замыкания и перегрузок.
К недостаткам этого выключателя автоматического относятся: сложная конструкция, большая материалоемкость изделия, трудоемкость его изготовления. Выключатели нестабильно срабатывают под током.
Усовершенствовать изделие удалось в конструкции выключателей автоматических АП50Б (ТУ 16-522.139-78), которые также являются разработкой специалистов Курского электроаппаратного завода (ОАО «Электроаппарат») (см. Указатель «Каталоги и справочники по электротехнике». М.: Информэлектро). Выключатели автоматические АП50Б выпускаются только с тепловыми максимальными расцепителями тока - для защиты электрических цепей от токов перегрузки, только с электромагнитными максимальными расцепителями тока - для защиты
электрических цепей от токов короткого замыкания, а также с тепловыми и электромагнитными максимальными расцепителями тока - для защиты от токов перегрузки и токов короткого замыкания.
Выключатели АП50Б на токи до 63А предназначены для установки в электрических цепях на номинальное напряжение до 500 В переменного тока частоты 50-60 Гц и 220 В постоянного тока для защиты от перегрузок и коротких замыканий и оперативных включений и отключений указанных цепей с частотой от 6 до 30 включений в сутки, в том числе для пуска, защиты и отключения электродвигателей.
Конструкция выключателя автоматического АП50Б, предназначенного для защиты от перегрузок, выбранная за прототип, содержит корпус, состоящий из крышки и основания. Контактная система выключателя состоит из пары неподвижного и подвижного контактов в каждом полюсе. При этом неподвижный контакт электрически соединен с выводными зажимами для подключения напряжения к автоматическому выключателю. На неподвижном контакте с помощью специального крепления установлена дугогасительная камера с дугогасительными решетками. Подвижный контакт выключателя установлен в держателе с возможностью поворота. В выключателях для защиты от токов перегрузки каждый полюс имеет тепловой максимальный расцепитель тока. Срабатывание автоматического выключателя осуществляется с помощью механизма свободного расцепления, имеющего отключающую рейку, на которую воздействует отключающий элемент теплового расцепителя. Тепловой максимальный расцепитель тока в каждом полюсе выключателя электрически связан через токопроводы с выводными зажимами выключателя для подключения нагрузки со стороны потребителя. Механизм свободного расцепления выполнен в виде системы шарнирно-связанных рычагов, соединяющих кнопки включения и отключения выключателя с подвижным контактным
узлом, и отключающей рейки, через которую осуществляется воздействие теплового расцепителя на механизм свободного расцепления.
В известной конструкции выключателя автоматического АП50Б применяется тепловой расцепитель, выполненный в виде жестко закрепленного термобиметаллического элемента со свободным концом, на котором установлен регулировочный винт. С помощью регулировочного винта производится регулировка теплового расцепителя при сборке выключателя автоматического. Термобиметаллический элемент может быть выполнен в виде пластины или в виде термобиметаллического элемента U-образной формы.
Недостатком известного выключателя является большая материалоемкость и трудоемкость изготовления. Выключатель имеет недостаточную точность срабатывания.
Задача, на решение которой направлено данное техническое решение - создание автоматического выключателя, применяемого для защиты от токов перегрузки, имеющего более простую конструкцию, надежное срабатывание, меньшую материалоемкость и трудоемкость изготовления.
Предлагаемый выключатель автоматический содержит корпус, состоящий из крышки и основания, дугогасительные камеры в каждом полюсе, контактную систему, состоящую из пары неподвижного и подвижного контактов в каждом полюсе. Неподвижный контакт электрически соединен с выводными зажимами для подключения напряжения к выключателю автоматическому. Подвижный контакт установлен в держателе с возможностью поворота и через гибкий токопровод электрически соединен с тепловым максимальным расцепителем тока и выводными зажимами автоматического выключателя. Новым в конструкции выключателя является то, что термобиметаллический элемент теплового максимального расцепителя тока снабжен упором, через который осуществляется воздействие на отключающую рейку механизма
свободного расцепления. Одновременно упор термобиметаллического элемента используется для регулировки теплового максимального расцепителя тока. Регулировку осуществляют методом подгибки упора при сборке выключателя. Тепловой максимальный расцепитель в каждом полюсе электрически связан через токопроводы с выводными зажимами выключателя для подключения нагрузки со стороны потребителя. Термобиметаллический элемент теплового максимального расцепителя тока через упор воздействует на отключающую рейку мезанизма свободного расцепления. Механизм свободного расцепления выполнен в виде системы шарнирно-связанных рычагов, соединяющих кнопки включения и отключения выключателя с подвижным контактным узлом.
Наличие указанных связей между конструктивными элементами, выполнение теплового максимального расцепителя тока с термобиметаллическим элементом предложенной конструкции позволили упростить конструкцию выключателя автоматического. При этом повысилась стабильность работы и надежность срабатывания выключателя, упростилась технология сборки и калибровки выключателя на определенные токи.
На фиг. - общий вид выключателя автоматического;
Выключатель автоматический имеет корпус, состоящий из крышки 1 и основания 2. На основании 2 установлена контактная система, состоящая из неподвижного контакта 3 и подвижного контакта 4. Неподвижный контакт электрически соединен с выводными зажимами 5 для подключения напряжения к автоматическому выключателю. Подвижный контакт 4 установлен в держателе 6 с возможностью поворота и через гибкий токопровод 7 электрически соединен с тепловым максимальным расцепителем тока 8 и выводными зажимами автоматического выключателя 9. Тепловой максимальный расцепитель тока выполнен в виде термобиметаллического элемента (U-образного или в виде пластины) и
воздействует на отключающую рейку 10 механизма свободного расцепления. Электрически тепловой максимальный расцепитель тока связан через токопроводы 11 с выводными зажимами выключателя 9 для подключения нагрузки со стороны потребителя. Механизм свободного расцепления выключателя выполнен в виде системы шарнирно-связанных рычагов 12, соединяющих кнопки включения 13 и отключения 14 с подвижным контактом 4. Механизм свободного расцепления включает также отключающую рейку 10, через которую осуществляется воздействие теплового расцепителя 8 на механизм свободного расцепления. Термобиметаллический элемент снабжен упором 15, с помощью которого осуществляется воздействие на отключающую рейку механизма свободного расцепления.
Выключатель автоматический работает следующим образом. Нажатием кнопки 13 неподвижный 3 и подвижный 4 контакты приводят в соприкосновение. При этом через выключатель протекает ток от вывода 5 через неподвижный контакт 3, подвижный контакт 4, токопровод 11 на второй вывод выключателя 9. При нормальном режиме работы тепловой максимальный расцепитель тока 8 не касается отключающей рейки механизма свободного расцепления. При токах перегрузки происходит нагрев термобиметаллической пластины, она прогибается и с помощью упора 15 воздействует на отключающую рейку 10 механизма свободного расцепления. Выключатель срабатывает и размыкает электрическую цепь. После остывания термобиметаллическая пластина возвращается в первоначальное положение и выключатель повторно включается нажатием копки 13.