АВТОМАТИЧЕСКИЙ ВЫКЛЮЧАТЕЛЬ

Полезная модель относится к области электротехники, в частности к автоматическим выключателям.
Известен автоматический выключатель, содержащий изоляционный корпус, имеющий основание и крышку, механизм свободного расцепления, максимальный расцепитель тока, подвижные и неподвижные контакты в каждом полюсе, дугогасительные камеры, каждая из которых содержит изоляционные стенки и набор металлических пластин, расположенных между этими стенками и установленных в них, причем крайняя пластина, наиболее удаленная от неподвижного контакта, имеет возможность взаимодействия с подвижным контактом, находящимся в конечном разомкнутом положении, причем, упомянутая пластина имеет загнутый конец, направленный в сторону подвижного контакта, подпружинена и имеет возможность перемещения относительно изоляционных стенок так, что она взаимодействует с подвижным контактом в промежуточном его положении, соответствующем положению между замкнутым и конечным разомкнутым (SU 1767570, A1, H 01 H 73/18, 1992.10.07).
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому устройству является автоматический выключатель, содержащий изоляционный корпус, состоящий из двух механически соединенных частей. На верхней части изоляционного корпуса установлена изоляционная крышка, под которой укреплены механизм свободного расцепления, связанный с ним общий для всех полюсов изоляционный вал, на котором шарнирно укреплены пополюсно контактодержатели. В каждом контактодержателе установлены пружины и подвижный контакт, общая для всех полюсов отключающая рейка, имеющая возможность зацепления с защелкой механизма свободного расцепления, кроме того, выключатель содержит в каждом полюсе неподвижные контакты, электромагнитные и тепловые расцепители тока, выводы под зажимы для присоединения внешних проводников, зажимы, дугогасительные камеры. Неподвижные контакты, ярма и якоря электромагнитных расцепителей тока, тепловые расцепители тока, выводы под зажимы для присоединения внешних проводников, зажимы, дугогасительные камеры установлены в нижней части изоляционного корпуса. Отключающая рейка, винты и пружины для калибровки электромагнитных расцепителей тока установлены в верхней части изоляционного корпуса со стороны крепления крышки. (SU 1808146, A3, H 01 H 73/02, 1993.04.07).
К общим недостаткам известных технических решений можно отнести следующее.
Отсутствует принцип самозачистки контактов от окисной пленки, что приводит к увеличению переходного сопротивления между подвижным и неподвижным контактами. Ненадежность в зацеплении рейки с защелкой в механизме свободного расцепления приводит к ложным отключениям автоматического выключателя.
Задачей настоящей полезной модели является повышение надежности контактирования подвижного и неподвижного контактов, быстродействия автоматического выключателя, обеспечение стабильности и надежности работы механизма свободного расцепления выключателя.
Поставленная задача достигается тем, что в автоматическом выключателе, содержащем изоляционный корпус, состоящий из двух механически соединенных частей, изоляционную крышку, укрепленную на верхней части корпуса, механизм свободного расцепителя и кинематически связанный с ним общий для всех полюсов выключателя изоляционный вал, на котором шарнирно укреплены пополюсно контактодержатели, с установленными в них пружиной и подвижным контактом, выходящие сквозь имеющиеся отверстия в верхней части изоляционного корпуса внутрь нижней части корпуса, общую для всех полюсов отключающую рейку, имеющую возможность зацепления с защелкой механизма свободного расцепления, кроме того, выключатель содержит в каждом полюсе неподвижные контакты, электромагнитные максимальные расцепители тока, состоящие из сердечника, якоря, пружины, тепловые максимальные расцепители тока в виде термобиметаллической пластины, жестко соединенной одним концом с токоведущей частью неподвижного контакта, винты для регулировки тепловых максимальных расцепителей тока, выводы под зажимы, зажимы для присоединения внешних проводников, дугогасительные камеры, согласно полезной модели, по краю каждого плоского мостика подвижного контакта, подпружиненного с возможностью самоустановки при замыкании с неподвижным контактом, нанесена пуклевка, введен упор скобы в конструкцию механизма свободного расцепления, фиксирующий положение отключающей рейки, под неподвижные контакты установлены металлические пластины.
Сущность полезной модели представлена на фиг.1-2.
На фиг.1 изображен автоматический выключатель, общий вид спереди.
На фиг.2 - тоже, автоматический выключатель, вид сбоку в разрезе.
Автоматический выключатель содержит изоляционный корпус, состоящий из двух механически соединенных верхней 1 и нижней 2 частей, и изоляционной крышки 3, укрепленной на верхней части 1 корпуса. Под крышкой в верхней части 1 корпуса укреплен механизм свободного расцепления 4, расположенный в среднем полюсе,
содержащий опорный рычаг 5, установленный на оси 6, входящий в зацепление с защелкой 7, которая в свою очередь, входит в зацепление с отключающей рейкой 8. Изоляционный вал 9, общий для всех полюсов, с помощью оси 10, звена 11 шарнирно соединен с опорным рычагом 5. С помощью осей 10 и 12 изоляционный вал 9 пополюсно связан с контакте держателями 13. В каждом контактодержателе 13 помещена пружина 14, создающая нажатие на подвижный контакт 15, выполненный в виде плоского контактного мостика, также помещенного в контакте держатель 13. Контактодержатели 13 проходят сквозь отверстия 16, верхней части 1 изоляционного корпуса, выходя внутрь нижней части 2 корпуса, в которой помещены дугогасительные камеры 17, расположенные в каждом полюсе, представляющие собой деионные решетки, состоящие из ряда стальных пластин 18, закрепленных в изоляционных щеках 19. В нижней части 2 корпуса в каждом полюсе выключателя укреплены неподвижные контакты 20 и 21, тепловой максимальный расцепитель тока, выполненный в виде термобиметаллической пластины 22, один конец которой жестко соединен с неподвижным контактом 21. Под неподвижные контакты 20 и 21 установлены металлические пластины 23 и 24. Термобиметаллическая пластина 22 соединена гибким проводником 25 с выводом 26. На выводе 26 установлен зажим 27 для присоединения внешних проводников. На выводе 28 неподвижного контакта 20 установлен зажим 29. Электромагнитный максимальный расцепитель тока состоит из якоря 30, конец которого подпружинен пружиной 31, и сердечника 32. В сердечнике 32 установлен регулировочный винт 33, взаимодействующий с термобиметаллической пластиной 22. Для ручного оперирования выключатель снабжен ручкой 34.
Устройство работает следующим образом.
При включенном состоянии подвижный контакт 15 замыкает электрическую цепь между неподвижными контактами 20 и 21. Подвижный контакт 15 подпружинен пружиной 14 с возможностью самоустановки при замыкании с неподвижными контактами 20 и 21. В момент замыкания подвижного контакта 15 с неподвижными контактами 20 и 21 происходит самозачистка контактов от окисной пленки за счет пуклевки А, выполненной по краю боковой поверхности плоского мостика подвижного контакта 15. Упор Б скобы механизма свободного расцепления 4, фиксирующий положение отключающей рейки 8, обеспечивает надежность зацепления рейки 8 с защелкой 7.
При возникновении в электрической цепи тока перегрузки термобиметаллическая пластина 22 прогибается в сторону отключающей рейки 8 под действием тепла, выделяемого в ней при протекании тока перегрузки, поворачивает ее против часовой стрелки, вследствие чего происходит расцепление рейки 8 с защелкой 7, и,
следовательно, расцепление защелки 7 с опорным рычагом 5. Рычаг 5 поворачивается против часовой стрелки. Изоляционный вал 9, шарнирно связанный с механизмом свободного расцепления 4 через звено 11, также поворачивается против часовой стрелки, увлекая за собой контактодержатель 13 вместе с подвижным контактом 15. Образовавшаяся между подвижным 15 и неподвижными 20, 21 контактами электрическая дуга попадает в дугогасительные камеры 17 и гаснет. Происходит размыкание электрической цепи.
При возникновении токов короткого замыкания, достигших заданной величины тока, якорь 30 быстро притягивается к сердечнику 32 и, ударяя своим концом по отключающей рейки 8, поворачивает ее против часовой стрелки. Рейка 8 выходит из зацепления с защелкой 7. Поворачиваясь, защелка 7 освобождает опорный рычаг 5 механизма свободного расцепления 4. Механизм свободного расцепления 4 размыкает подвижный контакт 15 и неподвижные контакты 20 и 21.
При протекании больших токов короткого замыкания, в несколько раз превышающих заданную величину тока, под действием электродинамических сил, увеличенных за счет установленных металлических пластин 23 и 24, происходит отброс подвижных контактов 20 и 21. Образовавшаяся между размыкаемыми контактами электрическая дуга быстро попадает в дугогасительные камеры 17 и гаснет. Одновременно срабатывает электромагнитный максимальный расцепитель тока. Его якорь 30 быстро притягивается к сердечнику 32, ударяя своим концом по отключающей рейке 8 и поворачивая ее против часовой стрелки. Далее процесс срабатывания механизма свободного расцепления 4 происходит аналогично при протекании тока перегрузки.
Таким образом, предлагаемая конструкция автоматического выключателя позволяет:
- обеспечить надежность контактирования подвижного и неподвижного контактов за счет подпружинивания плоского мостика подвижного контакта с возможностью самоустановки при замыкании с неподвижными контактами, а также за счет пуклевки по краю боковой поверхности плоского мостика подвижного контакта, позволяющей осуществлять самозачистку контактов от окисной пленки;
- обеспечить стабильность и надежность работы выключателя за счет ввода упора скобы в конструкцию механизма свободного расцепления, фиксирующего положение отключающей рейки;
- повысить быстродействие автоматических выключателей при протекании больших токов короткого замыкания, в несколько раз превышающих заданную величину тока, за счет установки металлических пластин под неподвижные контакты, позволяющих
увеличить электродинамическую силу, под действием которой происходит отброс подвижного контакта от неподвижного.