ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ ПЕРЕКЛЮЧАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ НИЗКОВОЛЬТНЫХ ЦЕПЕЙ

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Настоящая полезная модель относится к электрическому переключающему устройству, которое предпочтительно используется в низковольтных цепях.
ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Как известно в данной области техники, переключающие устройства используются в низковольтных электрических цепях (которые предназначены для приложений, в которых используются номинальные напряжения до 1000 В переменного тока и до 1500 В постоянного тока), при этом выключатели, автоматические выключатели, разъединители и контакторы представляют собой обычно устройства, разработанные для правильной работы специфических частей электрических цепей и нагрузок, функционально связанных с ними.
Переключающие устройства содержат один или более электрических полюсов, причем каждый полюс содержит по меньшей мере один неподвижный контакт и соответствующий подвижный контакт, к которому подсоединены соответствующие клеммы для подсоединения к входу/выходу электрической цепи.
Соответствующий приводной механизм приводит в действие подвижные контакты; в частности, действие приводного механизма основано на вращении приводного вала, который функционально соединен с подвижными контактами таким образом, что в результате его вращения подвижные контакты соединятся (переключающее устройство замыкания) или разъединяются от (переключающее устройство размыкания) неподвижных контактов. Соединение/разъединение между неподвижными и подвижными контактами происходит внутри или в непосредственной близости от специальных дуговых камер, которые выполнены таким образом, чтобы минимизировать воздействие электрических дуг.
Перемещение подвижных контактов можно осуществить либо вручную, посредством соответствующих рычагов, расположенных на передней панели автоматического выключателя, либо иным образом, за счет срабатывания устройств защиты и управления (таких как электронные реле) переключающего устройства.
Переключающие устройства могут быть оснащены вспомогательными устройствами, такими, например, как вышеупомянутый блок защиты и управления, чья основная задача состоит в регулировке работы электрического переключения согласно функциям, которые оператор может предварительно установить или установить посредством соответствующего средства пользовательского интерфейса.
Кроме того, переключающие устройства, как правило, оснащены несколькими вспомогательными устройствами для выполнения специфических функций, например, обеспечения вспомогательных контактов, контактов для сигнализации состояния переключающего устройства (разомкнутого, замкнутого), исполнительными механизмами для нагружения пружин, соленоидными размыкающими устройствами, датчиками и т.д.
Наличие этих вспомогательных устройств обычно приводит к сложным решениям, связанным с подключением кабеля, что является недостатком с точки зрения установки, а также с точки зрения связанных с этим затрат.
Переключающие устройства содержат основной защитный корпус для их внутренних компонентов, таких как электрические полюса, приводной механизм и любые блоки защиты и управления, и вспомогательные устройства.
Передняя стенка корпуса определена одной панелью для закрытия пространств для размещения, предназначенных для размещения приводного механизма и вспомогательных устройств. Таким образом, приводной механизм является доступным всякий раз, при снятии закрывающей панели даже в том случае, если необходимо только установить или удалить одно вспомогательное устройство.
Как известно в данной области техники, переключающее устройство может быть либо “зафиксированным” или “выдвижным”. В первом случае, корпус переключающего устройства непосредственно прикрепляется к несущей конструкции; во втором случае, основной защитный корпус вставляется/извлекается в/из дополнительного несущего корпуса, который, в свою очередь, крепится к несущей конструкции.
Рассматривая выдвижное переключающее устройство, каждое соединение, которое предусмотрено между вспомогательными устройствами и/или блоком защиты и управления, установленным внутри основного корпуса, и наружным пространством, которое обычно реализуется посредством клеммной колодки, на несущем корпусе неблагоприятно отсоединяется всякий раз, когда переключающее устройство извлекается из несущего корпуса. Такое отсоединение ведет к потере, по меньшей мере одномоментной, любой информации, хранящейся внутри вспомогательных устройств и/или блока защиты и управления, которые затем должны быть переконфигурированы или проверены в случае, когда переключающее устройство снова устанавливается в свое вставленное положение.
В общем, независимо от своей возможной конструкционной компоновки, переключающие устройства должны быть быстродействующими и надежными во время оперативных вмешательств, они должны гарантировать адекватный срок службы и должны иметь конструкцию, которая по возможности является прочной, компактной и гибкой и тем самым легкой для сборки и установки, а также производимой по конкурентно способной цене.
КРАТКОЕ ИЗЛОЖЕНИЕ СУЩНОСТИ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ
Задача настоящей полезной модели состоит в том, чтобы обеспечить переключающее устройство этого типа, которое имело бы улучшенные функции и возможности.
Эта задача решается с помощью переключающего устройства, как указано в прилагаемой формуле изобретения и описано ниже.
В частности, переключающее устройство согласно настоящей полезной модели будет описано ниже со ссылкой на его осуществление в качестве автоматического выключателя без намерения каким-либо образом ограничить возможные области применения: например, переключающее устройство согласно полезной модели может представлять собой разъединитель или контактор.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Характеристики и преимущества будут, в основном, представлены в ходе описания предпочтительных, но неисключительных форм автоматического выключателя в соответствии с настоящей полезной моделью, которая будет иллюстрирована посредством адаптированных примерных блоков, причем:
на фигуре 1 изображен общий вид автоматического выключателя согласно настоящей полезной модели;
на фигурах 2-6 изображены перспективные изображения в частично разобранном виде автоматического выключателя (фигура 1);
на фигуре 7 изображен вид одного полюса автоматического выключателя (фигура 1) на этапе сборки;
на фигуре 8 изображен трехполюсный автоматический выключатель (фигура 1) во время этапа сборки;
на фигуре 9 изображен три полюса (фигура 8) в собранном виде на одной боковой стороне автоматического выключателя, который соединен с опорным устройством для приводного вала, подходящего для использования внутри автоматического выключателя согласно настоящей полезной модели;
на фигуре 10 изображен общий вид приводного вала, подходящего для использования внутри автоматического выключателя в соответствии с настоящей полезной моделью;
на фигурах 11 и 12 изображены общий виды под различными углами приводного механизма, подходящего для использования внутри автоматического прерывателя согласно полезной модели;
на фигуре 13 изображены элементы приводного механизма в разобранном виде (фигуры 11 и 12);
на фигуре 14 изображен пользовательский интерфейс в виде “двухпозиционных переключателей”, который подходит для использования с блоком защиты и/или управления автоматического выключателя согласно настоящей полезной модели/
на фигуре 15 изображен блок защиты и/или управления, который подходит для использования с автоматическим выключателем согласно настоящей полезной модели и который содержит пользовательский интерфейс на основе дисплея;
на фигуре 16 изображен первый пример визуализации блока отображения защиты и/или управления для автоматического выключателя согласно настоящей полезной модели;
на фигуре 17 изображен второй пример визуализации блока отображения защиты и/или управления для автоматического выключателя согласно настоящей полезной модели;
на фигуре 18 изображен третий пример визуализации блока отображения защиты и/или управления для автоматического выключателя согласно настоящей полезной модели;
на фигуре 19 изображен первый общий вид, показывающий первый пример преобразователя, который подходит для использования в автоматическом выключателе согласно настоящей полезной модели вместе со вторым общим видом такого преобразователя со снятой частью его корпуса;
на фигуре 19A изображен общий вид компонентов, расположенных внутри оболочки преобразователя, иллюстрированной на фигуре 19;
на фигуре 20 изображен первый общий вид, показывающий второй пример преобразователя, который подходит для использования в автоматическом выключателе согласно настоящей полезной модели вместе со вторым общим видом такого преобразователя со снятой частью его корпуса;
на фигуре 21 изображен первый общий вид, показывающий третий пример преобразователя, который подходит для использования в автоматическом выключателе согласно настоящей полезной модели вместе со вторым общим видом такого преобразователя со снятой частью его корпуса;
на фигуре 22 изображен общий вид выдвижной конфигурации автоматического выключателя, показанного на фигуре 1, посредством чего автоматический выключатель находится во вставленном положении относительно своего несущего корпуса;
на фигуре 23 изображен общий вид набора вспомогательных устройств, подходящих для использования внутри автоматического выключателя в соответствии с настоящей полезной моделью;
на фигурах 24 и 25 изображены общие виды в частично разобранном виде набора вспомогательных устройств, показанных на фигуре 23;
на фигуре 26 изображен общий вид вспомогательного устройства с набором вспомогательных устройств, показанных на фигуре 23;
на фигуре 27 изображены четыре примера электрических выводов, которые можно использовать внутри автоматического выключателя согласно настоящей полезной модели;
на фигуре 28 изображен участок задней стенки автоматического выключателя, показанного на фигуре 22, в своей выдвижной конфигурации;
на фигуре 29 изображен общий вид, на котором подробно показаны некоторые компоненты автоматического выключателя согласно настоящей полезной модели, содержащей опорное устройство, показанное на фигуре 9;
на фигуре 30 изображен общий вид, на котором показаны некоторые компоненты опорного устройства, показанные на фигуре 29;
на фигуре 31 изображен покомпонентный вид компонентов опорного устройства, показанных на фигуре 29;
на фигурах 32 и 33 изображены общие виды, показывающие последовательность движений компонентов, показанных на фигуре 31 при вращении приводного вала автоматического выключателя;
на фигуре 34 изображен вид в разрезе некоторых компонентов автоматического выключателя согласно настоящей полезной модели.
ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ВАРИАНТОВ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ
На фигуре 1 изображен общий вид, показывающий возможный вариант осуществления автоматического выключателя 1 согласно настоящей полезной модели. В частности, в варианте, показанном с помощью указанных фигур и описанном ниже, автоматический выключатель 1 представляет собой трехполюсный тип; при этом очевидно, что автоматический выключатель 1 можно реализовать с переменным числом полюсов согласно требованиям электрической цепи, в которую он вставляется, например, однополюсный или трехполюсный. В случае требований, предъявляемых к работе в особо тяжелых условиях, полюса можно дублировать либо все, либо частично, при этом можно, например, иметь конфигурации с шестью или восемью полюсами в трех- или четырехфазных цепях, соответственно, можно также иметь семь полюсов для трехфазных установок плюс нейтраль, где нейтральный полюс не дублируется.
В собранном виде автоматический выключатель 1 содержит основной корпус 2, который в дальнейшем называется для простоты как “корпус 2”. Корпус 2 имеет, по существу, призматическую форму и содержит переднюю стенку 3, заднюю стенку 4, первую боковую стенку 5, вторую боковую стенку 6, нижнюю стенку 7 и верхнюю стенку 8.
Стенки 3, 4 занимают взаимно противоположное положение по отношению к автоматическому выключателю 1, а также к паре боковых стенок 5, 6 и к нижней и верхней паре стенок 7, 8.
В примере, показанном на фигуре 1, боковые стенки 5 и 6 образуют две боковые стороны 5 и 6 автоматического выключателя 1 и предпочтительно изготовлены из металлического листа.
Автоматический выключатель 1 может быть либо “неподвижного” либо “выдвижного” типа.
В первом случае, корпус 2 прикреплен к несущей раме (такой как электрический шкаф) на задней стенке 4 и/или боковым стенкам 5, 6.
Во втором случае, корпус 2 функционально соединен с другой несущей конструкцией или корпусом 1000, который указан ниже для простоты как “корпус 1000”.
В свою очередь, корпус 1000 подходит для крепления к несущей раме (такой как электрический шкаф).
В частности, благодаря действию ручного или моторизованного средства манипуляции, автоматический выключатель 1 можно перемещать из “вставленного” положения внутри корпуса 1000, в результате чего он электрически подсоединяется к электрической линии, и “извлеченного” положения из корпуса 1000, в котором он электрически отсоединен от электрической линии.
Очевидно, что в обеих рассматриваемых конфигурациях автоматический выключатель 1 позиционируется таким образом, чтобы задняя стенка 4 была обращена к несущей конструкции, а передняя стенка 3 была свободной и поэтому легко доступной оператору.
Со ссылкой на фигуру 22, корпус 1000 содержит две боковых стороны 1001 и 1002, заднюю стенку 1003, верхнюю стенку 1004 и нижнюю стенку 1005, которые вместе образуют внутренний объем, в который можно вставить корпус 2 съемным образом.
Стенки 3, 4, 5, 6, 7 и 8 корпуса 2 образуют защитный объем для внутренних компонентов автоматического выключателя 1.
В частности, корпус 2 содержит первую секцию 21, которая образует первое вмещающее пространство для электрических полюсов 20A, 20B и 20C, каждый из которых содержит по меньшей мере один неподвижный контакт 60, и один подвижный контакт 70, которые могут быть взаимно соединенными/разъединенными внутри соответствующей камеры 80. В частности, контакт 70 может перемещаться между разомкнутым положением, в котором он электрически отделен от соответствующего неподвижного контакта 60 (автоматический выключатель 1 разомкнут), и замкнутым положением, в котором он электрически соединен с неподвижным контактом 60 (автоматический выключатель 1 замкнут).
Электрические клеммы 17 могут быть связаны с полюсами 20A, 20B и 20C для электрического соединения с фазными проводниками цепи, в которой установлен автоматический выключатель 1.
В случае стационарного автоматического выключателя 1, электрические клеммы 17 выступают с задней стенки 4 корпуса 2, как показано, например, фигурах 1-5. В случае выдвижного автоматического выключателя 1, электрические клеммы 17 выступают с задней стенки 1003 корпуса 1000, как показано, например, фигуре 28.
Перемещение подвижных контактов 70 полюсов 20A, 20B и 20C происходит благодаря приводному механизму 98, который в рабочем состоянии соединен с ними. В частности, действие приводного механизма 98 по отношению к подвижным контактам 70 происходит посредством приводного вала 53, который позиционируется между и функционально связан с боковыми стенками 5 и 6 автоматического выключателя 1 таким образом, чтобы вращаться вокруг своей собственной оси 601 вращения.
Приводной вал 53 функционально соединен с подвижными контактами 70 полюсов 20A, 20B и 20C таким образом, чтобы они принудительно перемещались в результате своего вращения, при этом приводной механизм 98 непосредственно функционально соединен с приводным валом 53 для того, чтобы вызывать свое вращение и тем самым перемещать контакты 70.
Корпус 2 также содержит: вторую секцию 22, которая определяет второе вмещающее пространство для приводного механизма 98 и приводного вала 53, с которым он функционально соединен; и третью секцию 23, которая определяет третье вмещающее пространство для одного или более вспомогательных устройств 91A, 91B, 91C и 91D автоматического выключателя 1.
Корпус 2 также содержит четвертую секцию 24, которая определяет четвертое вмещающее пространство для блока 99 защиты и/или управления автоматического выключателя 1 согласно настоящей полезной модели. Наличие блока 99 защиты и/или управления зависит, по существу, от использования переключающего устройства 1: при использовании последнего в качестве разъединителя электрической линии будет отсутствовать блок 99 защиты и/или управления, и четвертое вмещающее пространство для корпуса 2 будет в основном оставаться пустым.
Корпус 2 предпочтительно содержит пятую секцию 25, которая определяет пятое вмещающее пространство для рычага 97 ручного управления приводного механизма 98.
Со ссылкой на нормальный вертикальный монтаж автоматического выключателя 1, секция 21 корпуса 2 позиционируется в рабочем положении поблизости от задней стенки 4 между верхней и нижней стенками 7 и 8, тогда как секции 22, 23, 24 и 25 позиционируются поблизости от передней стенки 3.
Секции 22, 23 расположены в положении, которое отделено от верхней стенки 8, тогда как секция 24 позиционируется поблизости от последней и поверх секций 21, 22, 23 и 25. В частности, секция 22 позиционируется в центральной зоне фронтальной стенки 3, тогда как секция 23 разделена на два отдельных отсека каждый из которых позиционируется поблизости от одной из двух боковых стенок 5, 6.
Внутри первого отсека, секция 23 содержит первые посадочные места 231A, 231B, которое позиционируется поблизости от боковой стенки 5. Первые посадочное места 231A, 231B образуют первое множество третьих вмещающих пространств для размещения некоторых вспомогательных устройств; например, как показано на фигурах 5 и 6, первое посадочное место 231A подходит для размещения двигателя 91A для нагружения пружины (“электрический исполнительный механизм”), и второе посадочное место 231B, подходит для размещения одного или более вспомогательных контактов 91B.
Внутри второго отсека, секция 23 преимущественно содержит вторые посадочные места 232A, 232B, которые позиционируются поблизости от боковой стенки 6, вторые посадочные места 232A, 232B определяют второе множество третьих вмещающих пространств для размещения дополнительных вспомогательных устройств; например, как показано на фигурах 5 и 6, второе посадочное место 232 подходит для размещения множества контактов 91C сигнализации для сигнализации, например, одного или более рабочих состояний автоматического выключателя 1, и вторые посадочные места 232B подходят для размещения множества расцепляющих устройств 91D, таких как расцепляющие катушки автоматического выключателя 1 (BA, SOR), замыкающие катушки (BC, SCR) или расцепители минимального напряжения (“Under Voltage Release” или UVR или MT).
Рабочее размещение, описанное для секций 21-25 корпуса, обеспечивает пространство, доступное для оптимизации внутренних компонентов автоматического выключателя 1; таким образом, автоматический выключатель 1 содержит компактную конструкцию с особенно уменьшенными размерами.
Внутренние компоненты автоматического выключателя 1 (расположенные внутри соответствующих пространств для размещения, ограниченных секциями 21-25 корпуса 2), описаны ниже более подробно со ссылкой на приведенные фигуры.
В частности, со ссылкой на фигуры 7-9, полюса 20A, 20B и 20C автоматического выключателя 1 образуют конструктивно автономные блоки, которые не зависят, по существу, равны друг другу. На практике каждый из полюсов 20A, 20B и 20C выполнен со своей собственной оболочкой 30, которая имеет, по существу, призматическую форму и реализуется с помощью двух полуоболочек изолирующего материала 30A и 30B. Две полуоболочки 30A и 30B соединены вместе вдоль шарнирного соединения, чьи комлементарные профили выполнены с возможностью совмещения таким образом, чтобы гарантировать механическую стабильность и достаточную герметичность по отношению к любым газам, которые могут образовываться внутри оболочки 30. В частности, профили линии стыка содержат углубления 4000 и выступы 5000, которые подгоняются калиброванным образом, и которые образуют лабиринт, который противодействует выпуску газов, вырабатываемых электрической дугой. Альтернативно или в дополнение к углублениям 4000 и соответствующим выступам 5000, профили линий стыка могут представлять канавки и соответствующие рельефы, которые выполнены с возможностью совмещения друг с другом.
Оболочка 30 содержит неподвижный контакт 60 и соответствующий подвижный контакт 70 полюса 20A, 20B и 20C вместе с дуговой камерой 80, которая выполнена с возможностью ограничения пространства в пределах оболочки 30, в которой происходит отделение подвижного контакта 70 и неподвижного контакта 60.
В частности, подвижный контакт 70 установлен на несущей конструкции 130 и шарнирно соединен с ней с помощью оси 19 таким образом, чтобы он мог вращаться вокруг оси вращения 8200, при этом внешние боковые стороны оболочки 30 продолжаются на плоскостях, которые по существу перпендикулярны к оси вращения 8200.
Дуговая камера 80 содержит тело 82 определенной формы, на котором смонтированы пластины 81 для дугового разряда для и элемент 85, изготовленный из материала, выделяющего при нагревании газ (то есть из изолирующего материала со свойствами образования газа, который при нагревании выделяет деионизирующие вещества).
Со ссылкой на фигуру 7, тело 82 определенной формы содержит, например, верхнюю стенку 83, из которой выступает пара боковых стенок 84, которые находятся на расстоянии друг от друга и обращены друг к другу. Дуговая камера 80 установлена внутри оболочки 30 таким образом, что отделение неподвижных и подвижных контактов 60, 70 происходит поблизости от боковых стенок 84; причем для этого боковые стенки 84 располагаются на любой стороне неподвижного контакта 60.
В пространстве между боковыми стенками 84 также вставлен элемент 85, выделяющий при нагревании газ, и пластина 81 для дугового разряда таким образом, чтобы находиться поблизости от зоны разделения между неподвижными и подвижными контактами 60, 70, где образуется электрическая дуга, и таким образом, где вырабатывается значительное количество тепла.
В частности, элемент 85, выделяющий при нагревании газ, содержит элементы 86 механического соединения, которые выполнены с возможностью соединения с соответствующими соединительными местами 87, которые образованы в пределах боковых стенок 84; кроме того, элемент 85, выделяющий при нагревании газ, сформирован таким образом, чтобы закрывать внутренние поверхности боковых стенок 84, позиционируясь непосредственно между этими внутренними поверхностями и пластинами 81 для дугового разряда.
В результате нагревания, производимого за счет энергии, которая выделяется во время горения дуги, элемент 85, выделяющий при нагревании газ, испускает деионизирующие вещества, которые позволяют предотвратить горение дуги, таким образом ускоряя прерывание и, в конечном счете, уменьшение времени гашения дуги и общее количество выделяемой энергии; кроме того, производимые огнетушащие газы подталкивают электрическую дугу в направлении пластин 81 для дугового разряда.
Вместе с боковыми стенками 84 тела 82 определенной формы, элемент 85, выделяющий при нагревании газ, способствует предотвращению неправильного протекания горения электрической дуги, поддерживая ее эффективным образом в пределах зон, ответственных за ее погасание.
Оболочка 30 имеет отверстие 9, которое, во время сборки полюсов 20A, 20B и 20C, занято верхней стенкой 83 дуговой камеры 80; при этом множество отверстий 10 расположено в пределах верхней стенки 83.
В дополнение к дуговой камере 80, корпус 30 также содержит электроды 13 и 14, которые электрически соединены с неподвижным контактом 60 и подвижным контактом 70, соответственно. В частности, связь между полуоболочками 30А и 30B устанавливает границы отверстия 15, которое обеспечивает доступ к поверхности электрода 13 на наружной стороне по отношению к оболочке 30; при этом оболочка 30 дополнительно содержит отверстие 16, расположенное в пределах полуоболочки 30B, которое также делает доступной поверхность электрода 14 с внешней стороны по отношению к оболочке 30.
Внутри оболочки 30 каждого из полюсов 20A, 20B и 20C предусмотрено место 240 для преобразователя 700, который предпочтительно электрически соединен с блоком 99 защиты и/или управления автоматического выключателя 1. С этой целью канавки 29, продолжающиеся на наружной стороне полуоболочек 30A, 30B, обеспечивают проход для кабелей преобразователя 700 в блок 900 защиты и/или управления.
Преимущественно, с особой ссылкой на фигуры 19A-19B, преобразователь 700 содержит первую замкнутую магнитную цепь 710, которая состоит из набора плат; при этом продолжение первой магнитной цепи 710 в виде замкнутого контура позволяет окружить провод первичной обмотки полюсов 20A, 20B и 20C, в пределах которых установлен преобразователь 700. Например, со ссылкой на фигуру 7, преобразователь 700 размещается в пределах соответствующего места 240 оболочки 30 таким образом, что ее первая магнитная цепь 710 окружает электрод 14 подвижного контакта 70.
Вторичная обмотка 712, которая имеет функцию выработки тока вторичной обмотки, предназначенного для питания блока 99 защиты и/или управления, намотана вокруг сегмента первой магнитной цепи 710.
Устройство 700 дополнительно содержит вторую магнитную цепь 720, также предпочтительно образованную множеством пакетированных пластин; при этом две магнитные цепи 710 и 720 конструктивно отделены, и отличаются друг от друга и сжимаются таким образом, чтобы, по меньше мере, часть магнитного потока, циркулирующего в первой магнитной цепи 710, перехватывалась второй магнитной цепью 720. В частности, вторая магнитная цепь 720 физически размещена вокруг вторичной обмотки 712 для того, чтобы намотать часть ее и функционально соединить с первой магнитной цепью 710 в двух основных зонах, где две магнитные цепи, по существу, находятся в контакте друг с другом. Две зоны связи предпочтительно расположены на концах вторичной обмотки 712 для того, чтобы получить в результате желательный обходной путь для магнитного потока.
На практике в пределах зон связи между двумя магнитными цепями, первый магнитный поток перехватывается и подвергается локальному отклонению по направлению ко второй магнитной цепи 720. При проходе из цепи 710 в цепь 720, линии магнитной индукции следуют по пути где по меньшей мере одна составляющая таких линий магнитной индукции становится ортогональной в направлении пакетированных пластин, при этом, соответственно по меньшей мере одна составляющая этих отклоненных линий магнитной индукции пересекает в перпендикулярном направлении плоскости пластин двух цепей 710 и 720, таким образом преодолевая естественные воздушные зазоры, образованные с помощью промежутков между соседними пластинами каждой из магнитных цепей 710 и 720 и между цепями 710 и цепью 720. Этот путь приводит к желательному эффекту взвешенного вычитания потоков на основании значения тока первичной обмотки.
Кроме того, связь между поверхностями магнитных цепей 710 или 720 можно реализовать прямым путем, то есть с помощью двух магнитных цепей, взаимодействующих друг с другом, или еще посредством нахождения между элементами сопряжения, образованными, например, с помощью диамагнитного материала, причем это решение облегчает прохождение магнитного потока из первой во вторую магнитную цепь при высоких уровнях тока в проводе первичной обмотки, при этом при небольших токах подавляется прохождение магнитного потока между двумя цепями.
В частности, при увеличении тока в проводе первичной обмотки, первый магнитный поток также имеет тенденцию к постепенному распространению во вторую цепь 720. Таким образом, второй поток будет циркулировать во второй магнитной цепи 720 с учетом пропорции, которая является переменной по отношению к потоку, вырабатываемому током, протекающим в проводе первичной обмотки, причем часть потока, протекающего во второй магнитной цепи 720 увеличивается при увеличении значения тока, циркулирующего в проводе первичной обмотки, при этом будет происходить постепенное разъединение первой магнитной цепи 710. Из этих двух магнитных потоков только первый имеет отношение ко вторичной обмотке 720, и поэтому амперометрический выходной сигнал зависит от такого первого магнитного потока.
Выходной сигнал обусловлен следующим: при низких токах, протекающих в проводе первичной обмотки отсутствует заметная миграция потока во вторую магнитную цепь, что означает, что полученный в результате ток вторичной обмотки, таким образом, полностью доступен для питания блока 99 защиты и/или управления. При высоких токах первичной обмотки выходной сигнал, вырабатываемый на обмотке, наоборот, соответственно, уменьшается для того, чтобы она оставалась в пределах совместимости с электрическими характеристиками блока 99 защиты и/или управления.
Со ссылкой на три примерных варианта осуществления, иллюстрированных на фигурах 19-21, преобразователь 700 содержит оболочку 714, изготовленную из изолирующего материала, который изолирует все компоненты, внутренние по отношению к преобразователю 700, причем это приводит к компактности, прочности, снижению размеров и простой сборке.
Оболочка 714 реализована за счет соединения первой полуоболочки 714A, которая выполнена с возможностью образования места для размещения внутренних компонентов преобразователя 700, и второй полуоболочки 714B, которая выполнена с возможностью закрытия внутренних компонентов, помещенных внутри полуоболочки 714A.
Отверстие 716 оболочки 714 обеспечивает проход для электрических соединений вторичной обмотки 712, которые необходимы для работы блока 99 защиты и/или управления.
Фигуры иллюстрируют то, как оболочка 714 размещается таким образом, чтобы она содержала дополнительный преобразователь 715 тока (или преобразователь, вычисляющий производную тока, такой как датчик Роговского или ряд датчиков Холла) вокруг провода первичной обмотки, причем такой преобразователь особенно подходит для обнаружения или измерения величин тока. В этом случае отверстие 716 позволяет также обеспечивать проход для электрических соединений для последнего устройства.
На практике с помощью этого решения устройство 700 источника питания реализует один блок вместе с датчиком тока, который можно непосредственно и легко вставлять в посадочное место 240 оболочки 230 соответствующих полюсов 20A, 20B и 20C.
Со ссылкой на фигуру 8, в оболочке 30 каждого полюса 20A, 20B и 20C предусмотрены отверстия 27, которые выполнены с возможностью обеспечения прохода монтажных стержней 28 (на фигуре 8 иллюстрированы только два из них.
Во время сборки автоматического выключателя 1, желательное число полюсов укладывают вместе и собирают между боковыми стенками 5 и 6 автоматического выключателя 1 (где только стенка 6 иллюстрирована на фигура 8 и 9), таким образом приводя к “пакетированной” или “многослойной” конфигурации.
В частности, монтажные стержни 2 8 проходят через каждый из полюсов 20A, 20B и 20C, тем самым гарантируя точность и их компактное выравнивание. Кроме того, опорное устройство 2900 используется для приема соответствующих нижних участков оболочек 30, что способствует поддержанию полюсов 20A, 20B и 20C компактными, плотно уложенными сторона к стороне.
На практике, блок, образованный с помощью полюсов 20A, 20B и 20C автоматического выключателя 1 представляет собой, по существу, одну призматическую сборку.
Со ссылкой на фигуру 1, после того, как блок полюсов 20A, 20B и 20C установлен между боковыми стенками 5 и 6 корпуса 2, верхние стенки 83 дуговых камер 80 этих полюсов 20A, 20B и 20C образуют участок верхней стенки 8 корпуса 2.
Щели 10 в пределах верхней стенки 83 позволяют выводить газ из автоматического выключателя 1, который образуется во время горения электрической дуги на верхней стенке 8.
Со ссылкой на фигуру 22 в случае выдвижного автоматического выключателя 1 верхняя стенка 1004 корпуса 1000 содержит решетку 1006 с щелями 1007, которые взаимодействуют со щелями 10 корпуса 2 для того, чтобы обеспечить вывод газа, который вырабатывается полюсами 20A, 20B и 20C, на верхней стенке 1004.
Кроме того, задний участок блока, содержащий полюса 20A, 20B и 20C, образует по меньшей мере участок задней стенки 4 корпуса 2.
В случае стационарного автоматического выключателя 1 электрические клеммы 17, 18 каждого полюса 20A, 20B и 20C прикреплены к электродам 13 и 14 таким образом, чтобы они выступали из задней стенки 4, как показано на фигурах 1-5. С этой целью, электроды 13 и 14 имеют отверстия 200 для монтажа соответствующих клемм 17; причем, на практике клеммы 17 также имеют отверстия 201, которые совпадают с отверстиями электродов 13 и 14, таким образом обеспечивая зажим посредством винта между электродами 13 и 14 и соответствующими клеммами 17.
Со ссылкой на примерные варианты осуществления, иллюстрированные на фигуре 27, клеммы 17 содержат основание 18, из которого выступают в поперечном направлении один или более выводов 202. Эти выводы 202 выполнены с возможностью крепления к одной или более распределительным токопроводящим шинам, которые образуют фазовые провода цепи, в которой установлен автоматический выключатель 1.
На основании 18 предусмотрены отверстия 202, которые выполнены с возможностью совпадения в целях крепления с отверстиями 201 соответствующих электродов 13, 14. В частности, клеммы 17 монтируются на своих соответствующих электродах 13, 14 в соответствии с первой или второй ориентацией по отношению к задней стенке 4 корпуса 2.
В соответствии с первой ориентацией, эти один или более выводов 202 размещаются таким образом, чтобы их можно было подсоединить к токопроводящим шинам, которые выступают в горизонтальном направлении в пределах распределительной системы, в которой установлен автоматический выключатель 1, причем вторая ориентация этих одного или более выводов 202 повернута на угол 90o по отношению к первой ориентации таким образом, чтобы их можно было прикрепить к токопроводящим шинам, которые выступают в вертикальном направлении в пределах распределительной системы.
Со ссылкой на фигуру 28, в случае выдвижного автоматического выключателя 1, электроды 17 выступают с задней стенки 1003 корпуса 1000, и они функционально электрически соединены с соответствующими электродами 13, 14 полюсов 20A, 20B и 20C посредством соответствующих соединительных элементов, таких как зажимные клеммы.
Фигура 28 иллюстрирует три электрода 17 согласно одному из примеров, иллюстрированных на фигурах 27, на которой два из них смонтированы по отношению к задней стенке 1003 таким образом, чтобы их можно было бы прикрепить к соответствующим горизонтальным токопроводящим шинам, тогда как оставшийся электрод монтируется с поворотом под углом 90o по отношению к двум другим клеммам 17 таким образом, что его можно было прикрепить к соответствующим вертикальным токопроводящим шинам.
С передней части оболочка 30 каждого полюса 20A, 20B и 20C предусматривает отверстия 11, которые выполнены с возможностью обеспечения прохода рабочим соединительным элементом между соответствующим подвижным контактом 70 и приводным валом 53.
Эти соединительные элементы выполнены предпочтительно в форме соединительных стержней 12, изготовленных из изолирующего материала. Например, со ссылкой на фигуры 8 и 9, для каждого полюса 20A, 20B и 20C пара соединительных стержней 12 выступает из оболочки 30 через соответствующее отверстие 11, причем эти соединительные стержни 12 шарнирно присоединены на одной стороне к несущей конструкции 130 подвижного контакта 70 (в пределах оболочки 30), и на другой стороне они функционально соединены с приводным валом 53 (размещенным вместе с соответствующим приводным механизмом 98 в вмещающем пространстве, определенном секцией 22 корпуса 2).
Таким образом, пары соединительных стержней 12 выступают с передней части блока, образованного с помощью стопки полок 30 полюсов 20A, 20B и 20C, и приводной вал 53 позиционируется фронтально по отношению к такому блоку для того, чтобы функционально обеспечивать связь с парами соединительных стержней 2.
В частности, боковые стороны 5 и 6 автоматического выключателя 1 выступают по направлению к передней стенке 3 на расстоянии блока полюсов 20a, 20B и 20C, причем отверстия 5200 предусмотрены на этих боковых сторонах 5, 6 (на фигурах 8 и 9 показано только одно из отверстий 5200). Противоположные концы приводного вала 53 являются доступными с наружной стороны корпуса 2 через отверстия 5200.
Со ссылкой на фигуру 10, приводной вал 53 содержит рычаги 54 для связи с соединительными стрежнями 12, причем, в частности, каждый из трех иллюстрированных рычагов 54 вставляется между и соединяется с соответствующей парой соединительных стержней 12, связанных с одним из полюсов 20А, 20B, 20C.
Кроме того, существует также средство сигнализации, которое смонтировано или установлено на приводном валу 53, такое как, например, кулачки 55 или рычаги 56, которые предназначены для выполнения функций сигнализации, относящихся к состоянию автоматического выключателя 1 (например, замкнутому и разомкнутому) или еще для возврата аксессуаров (например, одного из расцепительных устройств 91D).
Согласно настоящей полезной модели автоматический выключатель 1 содержит опорное устройство для приводного вала 53, которое показано на фигурах с помощью общей ссылочной позиции 600.
С особенной ссылкой на фигуры 9 и 29-34, опорное устройство 600 соединяется с возможностью перемещения боковой стенки 6 корпуса 2. Приводной вал 53 функционально связан с таким опорным устройством 600 таким образом, чтобы он мог вращаться вокруг своей собственной оси 601 вращения относительно боковой стенки 6 и непосредственно опорного устройства 600.
В качестве альтернативы примеру, показанному на приведенных фигурах, опорное устройство 600 может быть функционально соединено с боковой стенкой 5 корпуса 2, или можно использовать еще больше, чем одно устройство 600; например, можно использовать два устройства 600, размещенных на соответствующих двух боковых сторонах 5 и 6 корпуса 2.
Кроме того, автоматический выключатель 1 содержит средство 620 регулировки для установки по меньшей мере положения приводного вала 53 по отношению к боковой стенке 6.
Согласно примерному варианту осуществления, иллюстрированному на приведенных фигурах, несущий элемент 600 также содержит “противоотскоковое средство” 630, которое выполнено с возможностью работы совместно с приводным валом 53 и предотвращения любого отскока подвижных контактов 70 по направлению к неподвижным контактам 60 в случае, когда эти подвижные контакты 70 приводятся в действие приводным валом 53 для того, чтобы отделить их от соответствующих неподвижных контактов 60.
Средство 620 регулировки предпочтительно выполнено с и функционально соединено с приводным валом 53 и опорным устройством 600 для того, чтобы одновременно регулировать положение приводного вала 53 и опорного устройства 600 относительно боковой стенки 6, с которой функционально соединено опорное устройство 600.
В частности, средство 620 регулировки выполнено с возможностью одновременной регулировки положения приводного вала 53 и опорного устройства 600 вместе с противоотскоковым средством 630, которое согласно настоящему описанию является непосредственно частью опорного устройства 600.
В частности, опорное устройство 600 шарнирно соединено с соответствующей боковой стенкой 6 с помощью оси 602 шарнира, что позволяет, по существу, быть параллельным оси 601 вращения и вращаться вокруг этой оси 602.
В свою очередь, как показано фигуре 34, средство 620 регулировки выполнено с возможностью движения приводного вала 53 (в обоих направлениях) вдоль опорной оси 603, которая пересекает ось 601 вращения, и в то же время с возможностью вращения опорного устройства 600 вокруг своей собственной оси 602 шарнира.
Со ссылкой на фигуру 30, опорное устройство 10 содержит монтажную пластину 610 определенной формы, из которой выступает ось 611, которая шарнирно соединена на одной стороне боковой стенки 6 таким образом, что она способствует определению оси 602 шарнира.
Монтажная пластина 610 определенной формы содержит отверстие 612, в которое вставлен подшипниковый вкладыш 660, причем на практике часть приводного вала 53, которая может, например, представлять собой конечный участок с уменьшенным поперечным сечением по отношению к основному участку приводного вала 53, вставляется в подшипниковый вкладыш 660 с минимальным механическим зазором. Подшипниковый вкладыш 660 образует подшипник для приводного вала 53, поэтому этот приводной вал 53 опирается с помощью опорного устройства 600, прикрепленного к боковой стенке 6, и может вращаться внутри подшипникового вкладыша 660 относительно непосредственно опорного устройства 600 и относительно боковой стенки 6.
Монтажная плата 610 также содержит концевой участок, такой как, например, верхний концевой участок, который складывается и формируется таким образом, чтобы обеспечить два крючка 614, 615 с расщелиной 616 между ними.
Как показано, например, на фигурах 29-31, противоотскоковое средство 630 содержит зацепляющую пластину 631, которая соединена со вторым концом оси 611 таким образом, чтобы она могла вращаться вокруг оси 602 шарнира, одновременно вместе с монтажной пластиной 610 определенной формы под воздействие средства 620 регулировки, и таким образом, чтобы она могла вращаться вокруг оси 602 шарнира относительно монтажной пластины 610, то есть с помощью монтажной пластины 610 по-прежнему в своем положении под действием приводного вала с 53.
В примерном варианте осуществления, иллюстрированном на приведенных фигурах, зацепляющая пластина 631 содержит первое плечо 632 и второе плечо 633, чтобы между ними ограничить открытую полость 341, при этом первое плечо 632 и второе плечо 633 выполнены с возможностью механического взаимодействия с соответствующим участком 57 приводного вала 53, например, с парой рычагов 57, показанных на фигуре 10, и направления соответствующего участка 57 в пределах открытой полости 341 в случае, когда приводной вал 53 вращается, чтобы отделить подвижные контакты 70 от неподвижных контактов 60.
Противоотскоковое средство 630 также содержит пружину 635 смещения, расположенную между монтажной пластиной 610 и зацепляющей пластиной 631; пружина 635 смещения имеет первый конец 636, который входит в зацепление с первой соединительной осью 613, которая выступает из монтажной пластины 610 определенной формы в направлении зацепляющей пластины 631, и второй конец 637, который зацепляется за вторую соединительную ось 638, который выступает из зацепляющей пластины 631 в направлении монтажной пластины 610 определенной формы.
В свою очередь, средство 620 регулировки содержит регулировочный винт 621, чья головка 622 вставляется в расщелину 616 между поверхностями первого и второго крючков 614, 615, обращенных друг к другу, Тело 623 винта 621 продолжается во второй крючок 615 и проходит через резьбовое отверстие, выполненное на выступе 640, который представляет одно целое с и которое выступает в горизонтальном направлении из боковой стенки 6 корпуса 2.
Кроме того, средство 620 регулировки содержит гайку 650, которая соединена с телом 623 таким образом, что она блокирует приводной вал 53 вместе со всем опорным устройством 600 в полученном отрегулированном положении.
Со ссылкой на фигуры 11-13 подробно описан приводной механизм 98, который подходит для использования в автоматическом выключателе 1. В частности, приводной механизм 98 устанавливается внутри соответствующего пространства для размещения, определенного секцией 22 корпуса 2 таким образом, чтобы можно было оперативно взаимодействовать с приводным валом 53.
Приводной механизм 98 содержит раму, состоящую из пары поддерживающих боковых сторон 310, которые связаны в поперечном направлении друг с другом через средство 4300 связи, например, оси, стержни или распорки. Рама соединена с корпусом 2 автоматического выключателя 1 посредством кронштейнов 121.
Рама поддерживает кинематическую цепь, которая выполнена с возможностью функционального соединения с приводным валом 53 для того, чтобы обеспечить за счет своего воздействия вращение приводного вала. Элементы, которые реализуют кинематическую цепь функционально соединены между собой и/или с рамой через средство штыревого соединения; например, одна или более осей, выполненных на каждом из элементов кинематической цепи, шарнирно соединены с соответствующими отверстиями, выполненными на боковых сторонах 310 рамы без использования стержней или других металлических элементов.
Преимущественно, приводной механизм 98 совместно с опорным устройством 600 также выполняет функцию поддержки приводного вала 53. В частности, на каждой из боковых сторон 310 выполнены концевые части 810 соединения, при этом концевая часть 810 имеет такую форму, которая позволяет вставить ее в соответствующее опорное углубление 510 на теле приводного вала 53.
Вставка концевой части 810 соединения в соответствующие опорные углубления 510 образует пару шарниров, которая помимо возможности свободного вращения приводного вала 53 также эффективно выполняет функцию переноса толчка и он предотвращает любое проскальзывание приводного вала 53 вдоль своей собственной оси вращения.
Следует уточнить, что приводной механизм 98, несмотря на вклад в поддержку приводного вала 53, образует самоподдерживающуюся конструкцию (“автономную”), имеющую стабильную конструкцию, даже если ее отделить от конструкции автоматического выключателя 1.
Приводной механизм 98 содержит устройство 530 сигнализации, которое выполнено с возможностью принимать первое положение и второе положение, которые соответствуют замкнутому и разомкнутому состояниям автоматического выключателя 1; в частности, устройство 530 сигнализации принимает одно из двух положений в ответ на свое рабочее взаимодействие с соответствующим средством 55, 56 сигнализации приводного вала 53.
Приводной механизм 98 представляет собой заранее подготовленный тип сохранения энергии, то есть перед возможным замыканием автоматического выключателя 1 необходимо сжать пару пружин 380 непосредственно приводного механизма 98, для того, чтобы сохранить энергию, которая требуется для манипуляции.
С этой целью, приводной механизм 98 содержит вал 390 для нагружения пружины, установленный между боковыми сторонами 310 рамы таким образом, чтобы он мог вращаться. Вращение вала 390 для нагружения пружины вызвано приводным механизмом, который содержит рычаг 97 ручного управления; в частности, рычаг 97 действует на вал 390 для нагружения пружины посредством подъемного устройства 940.
Вращение вала 390 для нагружения пружины может быть также вызвано двигателем 91A для нагружения пружины, который размещается в пределах соответствующего места 231A корпуса 2 (в этом случае исполнительный механизм вала для нагружения пружины называется как “оборудование с приводом от двигателя” (МОЕ)).
Кинематическая цепь для вращения приводного вала 53 содержит качающийся рычаг 800, который выполнен с возможностью преобразования вращения вала 390 для нагружения пружины в сжатие пружин 380. В частности, качающийся рычаг 800 установлен таким образом, чтобы он выполнял колебания между несущими боковыми сторонами 310 посредством пары осей 820, и содержит пару боковых сторон, которые соединены в горизонтальном направлении друг с другом посредством первой оси 9000 и второй оси 910.
Пружины 380 присоединены к оси 910, тогда как первый ролик 920 и второй ролик (не виден на фигуре 13) устанавливается на концах оси 900 для того, чтобы взаимодействовать в рабочем состоянии с первым кулачковым диском 890 и вторым кулачковым диском 950, соответственно, которые смонтированы на валу 390 для нагружения пружины.
В рабочем состоянии предопределенное вращение вала 390 для нагружения пружины (например, благодаря вмешательству либо рычага 97 ручного управления, либо двигателя 91A для нагружения пружины) приводит в действие кулачковые диски 890 и 950 на первом ролике 920 и втором ролике качающегося рычага 800, соответственно. Это взаимодействие вызывает соответствующее колебание качающегося рычага 800, которое приводит к сжатию пружин 380.
Приводной механизм 98 содержит стопорный рычаг 180, который выполнен с возможностью взаимодействия с соответствующим участком кулачкового диска 890 для того, чтобы блокировать вращение вала 390 для нагружения пружины в точке максимального сжатия пружин 380.
Приводной механизм 98 содержит устройство 960 сигнализации состояния пружин 380, которое принимает различные положения, соответствующие рабочей конфигурации, полученные с помощью вала 390 для нагружения пружины (сигнализирующего посредством колеса 970, которое установлено на валу 390 для нагружения пружины) и с помощью элемента 830. В тех случаях, когда уже выдана команда на размыкание, которая подается, например, из блока 99 защиты и/или управления, элемент 830 имеет задачу запретить операцию замыкания приводного механизма 98.
Например, устройство 960 сигнализации может принимать три положения, которые отмечаются индикаторами, относящимися к фактическому состоянию пружин 380: пружины не нагружены, пружины нагружены или же пружины нагружены и готовы к замыканию автоматического выключателя 1.
Кинематическая цепь приводного механизма 98 дополнительно содержит тумблер, выполненный с помощью первой пары соединительных стержней 330 и второй пары соединительных стержней 340, которые соединены друг с другом посредством оси 990 качения. Ролики 350 установлены на противоположных концах оси 990 качения, которая в рабочем состоянии взаимодействует с качающимся рычагом 800.
Концы пар соединительных стержней 340 функционально соединены с крючком 320, причем этот крючок 320, в свою очередь, функционально соединен с вращающимся элементом 1011, который шарнирно соединен между боковыми сторонами 310 рамы.
Например, пара соединительных стержней 340 присоединена к крючку 320 посредством пластины 1010, имеющей по меньшей мере первый участок, шарнирно соединенный с концами соединительных стержней 340, и второй участок, функционально соединенный с вращающимся элементом 1011.
Во время манипуляции замыкания автоматического выключателя 1, пара соединительных стержней 330 выполнена с возможностью функционально взаимодействия с одним или более элементами приводного вала 53, таким образом, чтобы он вызывал соответствующее вращение приводного вала 53 и соединял вместе неподвижные и подвижные контакты 60, 70 полюсов 20A, 20B и 20C. Например, пару соединительных стержней 330 можно присоединить к центральному рычагу 54 приводного вала 53, показанному на фигуре 10.
С помощью кнопки 1510 замыкания (“1” или “Вкл.”) можно управлять манипуляцией, связанной с замыканием. С этой целью приводной механизмом 98 содержит вал 160 замыкания, который шарнирно соединен с боковыми сторонами 310; при этом посредством своего действия кнопка 1510 замыкания выполнена с возможностью вызывать вращение вала 160. Это вращение действует на стопорный рычаг 180 таким образом, чтобы освободить его от кулачкового диска 890, тем самым вызывая внезапное удлинение предварительно нагруженных пружин 380.
Это удлинение является таким, чтобы вызвать соответствующее колебание качающегося рычага 800, во время которого качающийся рычаг 800 подталкивает ролики 350 оси 990 шарнира. Движущее усилие, оказываемое качающимся рычагом 800 тянет за тумблер, то есть выравнивает пару соединительных стержней 330 и 340; в частности, смещение пары соединительных стержней 330 является таким, чтобы вызвать соответствующее вращение трансмиссионного вала 53 вокруг своей оси 601 вращения.
Такое вращение приводного вала 53 действует на пару соединительных стержней 12 полюсов 20A, 20B и 20C посредством соответствующих рычагов 54, тем самым приводя к соединению между неподвижными и подвижными контактами 60, 70.
Вращение приводного вала 53 для того, чтобы соединить вместе неподвижные и подвижные контакты 60, 70, приводит к сжатию отключающих пружин 2000, которые функционально соединены непосредственно с валом 53, например, с помощью рычагов 2001, и с приводным механизмом 98, например, с одной из боковых сторон 310.
Усилие, оказываемое сжатыми отключающими пружинами 2000 на трансмиссионный вал 53, прикладывается к вращающемуся элементу 1011 посредством тумблера и пластины 1010. Однако хотя автоматический выключатель 1 поддерживается в замкнутом состоянии, однако вращение элемента 1011 предотвращается крючком 320, который взаимодействует с зацепляющим элементом 360, который находится в заблокированном состоянии. Таким образом, приводной вал 53 блокируется, и общее усилие, действующее на него, прикладывается посредством вращающегося элемента 1011 к несущим боковым сторонам 310 рамы.
Зацепляющий элемент 360 установлен таким образом, чтобы он мог поворачиваться между боковыми сторонами 310 рамы и в блокированном состоянии находился на вращающемся расцепляющем валу 1501, что предотвращает его перемещение.
В начале операции отключения автоматического выключателя 1, расцепляющий вал 1501 приводят во вращение таким образом, чтобы устранить его поддержку для зацепляющего элемента. Такое вращение расцепляющего вала 1501 может быть вызвано нажатием кнопки 1500 замыкания (“0” или “Выкл”) или же посредством автоматического вмешательства одного или более устройств автоматического выключателя 1, такого как блок 99 защиты и/или управления или катушки 91D отключения.
При устранении опоры у зацепляющего элемента 360 за счет расцепляющего вала 1501, зацепляющий элемент 360 освобождается с возможностью последующего вращения под действием своей собственной пружины смещения, таким образом отцепляя его от крючка 320.
После этого отцепления крючок 320 и вращающийся элемент 1011 также освобождаются для вращения под действием усилия, оказываемого на приводной вал 53 отключающими пружинами 2000.
После поворота элемента 1011, пластина 1010 вызывает изгиб тумблера, в результате чего возникает несоосность между парами соединительных стержней 330, 340. Этот изгиб тумблера определяет соответствующий внезапный поворот приводного вала 53, который вызывает отделение неподвижных и подвижных контактов 60, 70 полюсов 20A, 20B и 20C, тем самым размыкая автоматический выключатель 1. Это перемещение элементов тумблера для размыкания автоматического выключателя 1 направляется с помощью пружины 1540, которая подсоединена к раме приводного механизма 98.
Блок 99 защиты и/или управления представляет собой предпочтительно электронное реле с более или менее сложной конструкцией и функции в зависимости от требований к применению.
Например, можно использовать упрощенный блок 99 защиты и/или управления, который позволил бы обеспечить минимальный, но адекватный уровень защиты. Такое устройство, которое обычно называется как “электронная защита” и представляет собой вид широко известного в технике (и поэтому не описывается здесь подробно), электронным образом имитирует эффект электромагнитного тормоза, который размещен поблизости от электродов 13 и 14 полюсов 20A, 20B и 20C и выполнен с возможностью действовать с приводным механизмом 98 для того, чтобы разомкнуть автоматический выключатель 1 в случае опасных коротких замыканий.
Таким образом, переключающее устройство согласно настоящей полезной модели предполагает конфигурацию разъединителя, которая в отличие от той, которая обычно используется в разъединителях известного уровня техники, оснащено блоком специальной защиты. Однако понятно, что вместо простой электронной защиты, можно блок 99 защиты и/или управления, то есть устройство, которое оснащено доступными пользователю внешними регулировками и индикациями, как обычно в случае выключателя 1 автоматического типа, как иллюстрировано на приведенных фигурах.
Однако понятно, что вместо простой “электронной защиты” можно использовать блок 99 защиты и/или управления, то есть устройство, которое оснащено внешними регулировками и индикацией, доступной пользователю, как это обычно имеет место для выключателя 1 автоматического типа, как показано на приведенных фигурах.
С особенной ссылкой на фигуру 14, пользовательский интерфейс блока 99 защиты и/или управления может представлять собой панель 991, содержащую множество регулировочных рычагов 992, которые обычно называются как “двухпозиционные переключатели”, с помощью которых оператор может регулировать блок 99 защиты и/или управления.
Со ссылкой на блок 99 защиты и/или управления, который показан на фигуре 15, пользовательский интерфейс может содержать дисплей 993, который обеспечивает простую визуализацию и выбор меню, функций, параметров и данных ввода или вывода из блока 99 защиты и/или управления.
Дисплей 993 может вырабатывать изображения на экране согласно графически простым методам визуализации, таким как функциональное меню, показанное, например, на фигуре 16. Альтернативно, дисплей 993 может вырабатывать изображение на экране согласно графически более сложным методам визуализации, таким как экран, показанный на фигуре 17, где отображаются функциональное меню и различные индикации электрических параметров, измеряемых внутри автоматического выключателя 1; причем фигура 18, например, иллюстрирует подробную информацию на дисплее 993 измеренных напряжений и токов, где используемая графика воспроизводит аналоговый измеритель.
Для того чтобы обеспечить большую функциональность и возможность для пользователя, например, в отношении регулировки блока 99 защиты и/или управления, дисплей 993 будет предпочтительно представлять собой “сенсорный экран”.
В дополнение к дисплею 993, пользовательский интерфейс блока 99 защиты и/или управления может содержать один или более портов 994 связи, например, соединители типа 113 В “универсальной последовательной шины”.
Источник питания для блока 99 защиты и/или управления, а также датчик для обнаружения токов, необходимый для обнаружения, например, короткого замыкания, осуществлены посредством вышеописанных преобразователей 700. Альтернативно, подачу питания на блок 99 защиты и/или управления можно обеспечить из вспомогательных или внешних источников питания.
На практике, блок 99 защиты и/или управления анализирует некоторые из рабочих электрических параметров, которые обнаруживают с помощью, например, преобразователей 700, и в случае выхода из строя или сбоя посылает сигнал в расцепляющую катушку, подсоединенную к блоку 99 защиты и/или управления.
Блок 99 защиты и/или управления может предпочтительно в рабочем состоянии поддерживать связь с блоком обработки, внешним по отношению к автоматическому выключателю 1, таким как компьютер. Внутри такого внешнего блока устанавливается программное обеспечение, которое позволяет действовать как инструмент для программирования, загрузки и выгрузки данных в и из блока 99 защиты и/или управления.
Со ссылкой на фигуры 5-6, вспомогательные устройства 91A-91D можно функционально позиционировать в соответствии с установками “включай и работай” или “щелкни на” в пределах соответствующих посадочных мест 231A, 237B, 232A, 232B корпуса 2. Это определение подразумевает, что вспомогательные устройства 91A, 91B, 91C, 91D можно легко установить путем простого размещения их в пределах вышеупомянутых посадочных мест 231A, 231B, 232A, 232B без необходимости в дополнительных электрических или механических соединениях.
С этой целью, расцепительные устройства 910 предпочтительно содержат первые края 901 определенной формы, которые предназначены для механического соединения (через взаимообратную вставку или защелкивание) с соответствующими вторыми краями 2321 определенной формы, образованными в пределах стенки соответствующего посадочного места 232B, и первые электрические контакты 902, которые предназначены для электрического соединения в соответствии со способом вилка/розетка или наоборот, причем соответствующие вторые электрические контакты 2322 расположены в пределах соответствующих посадочных мест 232 В.
Аналогичным образом, вспомогательные контакты 91B могут содержать третьи края 903 определенной формы, которые предназначены для механического соединения (через взаимно обратимую вставку или защелкивание) с соответствующими четвертыми краями 2311 определенной формы, расположенными в пределах стенок посадочного места 231 В, и электрические соединители 904.
Для облегчения установки в пределах своего соответствующего посадочного места 231A двигатель 91A для нагружения пружины может преимущественно содержать соединительную ось 905, которая предназначена для механической вставки (защелкивание) в пределах центрирующего кронштейна 2313, который расположен в пределах соответствующего посадочного места 231A для размещения, и секцию 906 соединения определенной формы, которая предназначена для механического соединения посредством подходящего средства крепления (например, винта) вместе с несущей стенкой 2312, которая устанавливает границы места для размещения двигателя 91A.
Один конец вала 390 для нагружения пружины приводного механизма 98 выступает внутри посадочного места 231A для размещения двигателя 91A для того, чтобы обеспечить соединение непосредственно с последним в соответствии с одной из стенок 907 определенной формы.
Со ссылкой на фигуры 1-6 передняя стенка 3 автоматического выключателя 1 содержит первый участок 31 определенной формы и второй участок 32 определенной формы, которые выполнены с возможностью закрытия, непосредственно на передней стенке 3, пространств для размещения, которые ограничены секциями 22 и 23, соответственно, корпуса 2.
Такие участки 31 и 32 определенной формы являются механически разъемными относительно друг от друга.
Участки 31, 32 определенной формы предпочтительно механически соединены друг с другом таким образом, чтобы каждый участок 31 определенной формы можно только извлечь из передней стенки 3 после удаления участка 32 определенной формы.
Участок определенной формы предпочтительно реализован с помощью крышки 31; посредством известного средства крепления крышку 31 можно присоединить с возможностью съема к конструктивному компоненту, связанному с приводным механизмом 98. Крышку 31 можно, например, присоединить к опорному кронштейну 909, показанному на фигуре 3.
Крышка 31 содержит первое отверстие 51, которое выполнено с возможностью обеспечения прямого доступа в пространстве для размещения, в пределах которого расположен рычаг 97 ручного управления. Оператор может легко в ручную управлять рычагом 97 управления без удаления любой части передней стенки 3.
Крышка 31 содержит вторичные отверстия 52, которые выполнены с возможностью вмещать в себя командные кнопки 1500 и 1510 приводного механизма 98 таким образом, чтобы без удаления какой-либо части передней стенки 3 нижние части 100 и 1510 могли выступать из передней стенки 3 таким образом, чтобы с ними мог работать оператор.
Дополнительные вторичные отверстия 52 выполнены с возможностью вмещать в себя устройства 530 и 960 сигнализации приводного механизма 98 таким образом, чтобы без удаления какой-либо передней стенки 3 они были видны спереди снаружи автоматического выключателя 1.
Участок 32 определенной формы содержит: раму 325 определенной формы, которая по меньшей мере частично ограничивает края передней стенки 3; и первую и вторую закрывающие панели 321, 322, которые прочно присоединены к раме 325 определенной формы.
Закрывающие панели 321, 322 размещаются для того, чтобы закрыть пространства для размещения, соответственно, которые определены посадочными местами 231A, 231B, 232A и 232B секции 23 корпуса 2.
Поэтому участок 32 определенной формы образует закрывающуюся конструкцию, которую можно присоединить с возможностью съема к передней стенке 3 посредством известного средства крепления, например, посредством винтов или взаимного сцепления, защелкивания или аналогичных механических соединений.
Рама 325 определенной формы и закрывающие панели 321, 322 размещаются таким образом, чтобы ограничить отверстие 324, в пределах которого располагается крышка 31 передней стенки 3, когда она находится в своем нормальном рабочем положении.
Нижний участок 325 рамы 325 определенной формы механически соединен с соответствующими ребрами жесткости, расположенными на нижней части крышки 31 так, чтобы ее можно было снять с передней стенки 3 после удаления рамы 325 определенной формы.
Второй участок 32 определенной формы передней стенки 3 содержит третью закрывающую панель 323, которую можно подсоединить, с возможностью съема, к раме 325 определенной формы посредством известного средства крепления, например, посредством винтов или вставки, защелкивания или аналогичных механических соединений.
Закрывающая панель 323 преимущественно размещается таким образом, чтобы закрыть пространство для размещения, ограниченное секцией 24 корпуса 2.
Со ссылкой на фигуру 2, когда блок 99 защиты и/или управления, размещенный внутри пространства для размещения, ограниченного секцией 24, он в дальнейшем является доступным посредством отверстия 326, ограниченным крышкой 31 с закрывающими панелями 321, 322 и рамой 325 определенной формы.
Отверстие 326 закрыто закрывающей панелью 323 в случае, когда данная панель присоединена в рабочем состоянии к раме 325 определенной формы. Закрывающая панель 323 может размещаться для поддержки средства пользовательского интерфейса блока 99 защиты и/или управления.
Предпочтительно, чтобы удержать одно или более вспомогательных устройств 91A, 91B, 91C и 91D в пределах своего рабочего положения, одна или более ограничивающих крышек 96 могут быть функционально связаны с посадочными местами 231A, 231B, 232A и 232B для размещения. Например, на фигурах 3-5 ограничивающая крышка 96 функционально связана с посадочными местами 232 В, которые предназначены для вмещения в себя расцепительных устройств 91D таким образом, чтобы они имели возможность перемещения назад и вперед между положениями зацепления и расцепления расцепительного устройства 91D. Предпочтительно на ограничивающей крышке 96 установлена индикация, такая как буквенная индикация для идентификации типа расцепительного устройства 91D, которое размещается в пределах соответствующего места 232B.
Как и предполагалось, передняя стенка 3 корпуса 2 предпочтительно содержит модульную конструкцию, которая позволяет разделить эти пространства для размещения, которые не предназначены для доступа оператора, таким образом получая в результате заметное увеличение уровня безопасности.
Со ссылкой на фигуры 1-5, первая электрическая клеммная колодка 801 (“клеммная колодка”) выполнена в соответствии с верхней стенкой 8 корпуса 2, расположенного, в частности, между блоком, образованным полюсами 20A, 20B и 20C и блоком 99 защиты и/или управления.
Блок 99 защиты и/или управления и/или различные вспомогательные устройства 91A-91D можно электрически подсоединить к клеммной колодке 801 так, чтобы они могли осуществлять обмен, посредством клеммной колодки 801, данными, и/или сигналами, и/или командами с устройствами, которые являются внешними по отношению к автоматическому выключателю 1 и/или могли запитываться от независимого источника питания.
Со ссылкой на фигуру 22, в случае выдвижного автоматического выключателя 1, вторая электрическая клеммная колодка 1100 выполнена в соответствии с верхней стенкой 1004 корпуса 1000.
При вставке корпуса 2 в корпус 1000 вторую клеммную колодку 1100 можно затем электрически подсоединить к первой клеммной колодке 801. В частности, скользящие контакты 802 связаны с и выступают из первой клеммной колодки 801; скользящие контакты 802 выполнены с возможностью вставки и подсоединения к соответствующим скользящим контактам (не видны на фигуре 22), которые связаны со второй клеммной колодкой 1100.
Блок 99 защиты и/или управления и аксессуары 91A-91D, которые размещаются внутри корпуса 2, можно, таким образом, электрически функционально подсоединить к различным устройствам и/или блокам, внешним по отношению к корпусу 2, или электрически подсоединить ко второй клеммной колодке 1100.
Например, на второй клеммной колодке 1100 имеется множество углублений 1101 для установки снаружи в корпус 2 множества вспомогательных устройств автоматического выключателя 1. В частности, эти аксессуары монтируются на упомянутой клеммной колодке 1100 в соответствии с соответствующими углублениями 1101, и каждое из них предпочтительно содержит свой собственный блок управления электроникой.
В частности, одно или более из углублений 1101 выполнены таким образом, чтобы принимать сборку вспомогательных устройств 4 00 (которые в дальнейшем называются для простоты как “сборка 400”), которая образует единый модульный блок вспомогательных устройств (который в дальнейшем называется для простоты как “аксессуары”.
Например, со ссылкой на фигуры 23-26, сборка 400 содержит первый, второй, третий и четвертый аксессуары 400A, 400B, 400C и 400D.
Со ссылкой на фигуры 24-25, аксессуар 400A содержит изолирующий внешний корпус 402A, который имеет по меньшей мере нижнюю поверхность 4100A, верхнюю поверхность 4200A и боковую поверхность 4300A. Каждый из вспомогательных устройств 400B, 400C и 400D также содержит свой собственный изолирующий внешний корпус 402B, 402C и 402D, имеющий по меньшей мере одну пару противоположных боковых поверхностей 4100B-4300B, 4100C-4300C и 4100D-4300D.
В частности, поверхность 4100B аксессуара 400B связана с поверхностью 4300A аксессуара 400A посредством взаимодействия между соответствующими механическими средствами 440A и 440B, поверхность 4100C аксессуара 400C механически соединена с поверхностью 4300B аксессуара 400B посредством взаимодействия между соответствующими механическими средствами 460B и 440C, и поверхность 4100D аксессуара 4000 механически соединена с поверхностью 4300C аксессуара 400C посредством взаимодействия между соответствующими средствами 460C и 440D.
Аксессуар 400A содержит средство 450A механического соединения, которое определено в соответствии с нижней поверхность 4100A для того, чтобы обеспечить механическое соединение с соответствующим средством механического соединения, определенным в соответствии с местом 1101. Аксессуар 400A также содержит средство 490 безопасности, которое механически блокирует его в месте 1101.
Аксессуар 400A содержит средства 410A и 420A электрического соединения, которые представляют собой предпочтительно тип вилки или розетки. Средства 410A, 420A электрического соединения, иллюстрированные на фигурах 23-26, например, представляют собой тип розетки.
В частности, средство 420A электрического соединения позиционируется на верхней поверхности 4200A, чтобы обеспечить электрическое соединение с элементами или компонентами, которые являются внешними по отношению к сборке 400 и автоматическому выключателю 1, такому как устройство, подсоединенное к шинам связи или распределения питания.
Средство 420A электрического соединения содержит контакты для реализации шины питания, посредством которой вспомогательное устройство 400A аксессуара может принимать внешнее электрическое питание.
Средство 420A электрического соединения дополнительно содержит контакты связи для реализации шины связи, такой как шина CAN (“локальная сеть управления”), посредством которой вспомогательное устройство 400A может осуществлять обмен данными и/или сигналами, внешними по отношению к сборке 400 и автоматическому выключателю 1.
Средство 410A электрического соединения позиционируется на нижней поверхности 4100A, чтобы обеспечить электрическое соединение со второй клеммной колодкой 1100 автоматического выключателя 1; при этом это средство 410A содержит контакты связи для реализации шины связи, такой как шины CAN, посредством которой вспомогательное устройство 400А может осуществлять обмен данными и/или сигналами с блоком 99 защиты и/или управления и/или вспомогательными устройствами 91A-91D, которые электрически соединены с первой клеммной колодкой 801.
Средство 410A электрического соединения дополнительно содержит контакты для реализации шины питания, посредством которой вспомогательное устройство 400A может питать элементы, внешние по отношению к корпусу 2, которые соединены с первой клеммной колодкой 801, блоком 99 защиты и/или управления или одним или более из вспомогательных устройств 91A-91D, использующих питание, имеющееся на входе в средство 420A электрического соединения.
Каждый из аксессуаров 400A, 400B, 400C и 400D содержит средства 430A, 410B и 430B, 410C и 430C, 410D и 430D электрического соединения, которые определены согласно типу соединения вилка или розетка, чтобы обеспечить взаимное соединение со средством электрического соединения других вспомогательных устройств сборки 400.
Например, со ссылкой на фигуры 24-25, средство 430A электрического соединения на основе розетки установлено на поверхности 4300A аксессуара 400A для подсоединения к средству 410B электрического соединения на основе вилки, которое установлено на поверхности 4100B аксессуара 400B; средство 400B электрического соединения на основе розетки установлено на поверхности 4300B для подсоединения к средству 430B электрического соединения на основе вилки, установленному на поверхности 4100C аксессуара 400C; средство 430C электрического соединения на основе розетки установлено на поверхности 4300C для подсоединения к средству 410D электрического соединения на основе вилки, которое установлено на поверхности 4100D аксессуара 400D.
Электрические соединения между аксессуарами 400A, 400B, 400C и 400D, реализованные с помощью взаимного соединения средств 430A-410B, 430B-410C и 430C-410D электрического соединения, выполнены таким образом, чтобы реализовать шину подачи питания, посредством которой аксессуар 400A может обеспечивать питание других аксессуаров 400B, 400C и 400D используя подачу питания на вход своего средства 420A электрического соединения.
Кроме того, электрические соединения между аксессуарами 400A, 400B, 400C и 400D выполнены таким образом, чтобы реализовать шину связи, такую как шина CAN, посредством которой аксессуары 400A, 400B, 400C и 400D могут осуществлять обмен данными и/или сигналами между собой.
Со ссылкой на фигуры 23-25, каждый из аксессуаров 400B, 400C и 400D содержит дополнительные средства 420B, 420C и 420D электрического соединения, либо типа вилки, либо типа розетки, которые определены в соответствии с соответствующими поверхностями 4200B, 4200C и 4200D соответствующего корпуса 402B, 402C и 402D. Такие средства 420B, 420C и 420D электрического соединения выполнены с возможностью подсоединения к шинам связи, которые являются внешними по отношению к сборке 400 и к автоматическому выключателю 1, например, шины протоколов связи Ethernet, Modbus и PROFIBUS, посредством которых каждый из аксессуаров 400B, 400C и 400D может осуществлять обмен данными и/или сигналами с внешними устройствами.
Как показано, например, на фигурах 23-25, один или более аксессуаров 400A, 400B, 400C и 400D могут содержать соответствующее средство визуальной сигнализации 480, например, СИД, чтобы визуально указывать их статус.
Один или более из аксессуаров 400B, 400C, 400D могут содержать микропереключатели, не показанные на фигурах 23-26, которые выполнены с возможностью функционального подсоединения к приводному механизму 98, размещенному внутри корпуса 2 таким образом, чтобы он мог сигнализировать разомкнутое или замкнутое состояние автоматического выключателя 1 во вставленном положении, внешним образом по отношению к корпусу 1000.
В добавление к этому, один или более аксессуаров 400B, 400C и 400D могут содержать рычаги 470 переключателей с ручным управлением (“двухпозиционные переключатели 470”).
Использование сборки 400, описанной (или вспомогательных устройств, имеющих емкость для электроники) в связи со второй клеммной колодкой 1100, является особенно преимущественным.
В частности, операция извлечения корпуса 2 из корпуса 1000 не требует какого-либо вмешательства, относящегося к сборке 400, которая остается подсоединенной ко второй клеммной колодке 1100, таким образом продолжая принимать питание и обмениваться данными и/или внешними сигналами.
Это означает, что аксессуары 400A-400D могут продолжать обработку и/или поддерживать сохраненные данные, информацию и данные конфигурации, такие как данные конфигурации для блока 99 защиты и/или управления, полученные или обработанные перед извлечением корпуса 2 из корпуса 1000.
Эти данные, информация и конфигурации затем автоматически становятся доступными тогда, когда корпус 2 еще раз вставляется в корпус 1000.