КОНТАКТНЫЙ УЗЕЛ КОММУТАЦИОННОГО УСТРОЙСТВА

Полезная модель относится к электроаппаратостроению, в частности к коммутационным устройствам, в том числе к автоматическим выключателям.
Автоматические выключатели содержат электромеханические узлы, участвующие в отключение нагрузки от электрической цепи при возникновении токов короткого замыкания. Одним из главных узлов автоматических выключателей является контактный узел, состоящий из неподвижного и подвижного контактов и связанных с ними пружин (патент РФ на полезную модель №65294, принятый за прототип).
Недостатком указанного решения является то, что плазма электрической дуги, возникшая при электродинамическом отбросе подвижного контакта от неподвижного контакта, в зависимости от различных токов короткого замыкания, в зоне крепления зацепа пружины за ось крепления, расположенной на подвижном контакте может иметь различную температуру и в некоторых случаях достигать тысячи градусов. Это создает процесс отжига и холодного остывания пружин, что в свою очередь приводит к старению пружин и потере их свойств, что ведет к затруднительному отбросу подвижного контакта и его прижиму к неподвижному контакту контактного узла автоматического выключателя. Кроме того при более высокой температуре плазмы электрической дуги происходит сгорание зацепа пружины в месте его крепления за ось, и автоматический выключатель выходит из строя.
Технической задачей является создание устройства, обеспечивающего защиту деталей контактного узла от воздействия температурного режима плазмы электрической дуги, возникшей при электродинамическом отбросе при срабатывании автоматического выключателя.
Технический результат заключается в повышении надежности работы деталей контактного узла во время срабатывания автоматического выключателя при различных токах короткого замыкания, что в свою очередь приводит к увеличению срока службы автоматического выключателя.
Поставленная задача достигается тем, что в контактном узле коммутационного устройства, содержащем неподвижный и подвижный контакты, нижнюю поперечную ось, закрепленную на подвижном контакте верхнюю поперечную ось и установленные на указанных осях цилиндрические пружины с зацепами, пружины выполнены цилиндрическими и установлены по обеим сторонам подвижного контакта, причем каждая пружина снабжена выполненной из стеклоткани и установленной на ней с возможностью защиты пружины от частиц расплавленного металла и снижения высокотемпературного воздействия на весь узел по его всей длине защитной рубашкой и связанной с ней и штампованной из листового металла серьгой с перешейком, выполненной с возможностью отвода пружины из зоны высокотемпературного воздействия и крепления пружины путем ее навивания на серьгу, при этом в серьге для регулирования натяжения пружины выполнено по меньшей мере одно регулировочное отверстие, расположенное по оси серьги со стороны крепления пружины к оси, и по меньшей мере одно крепежное отверстие, расположенное со стороны крепления зацепа пружины, причем перешеек серьги расположен со стороны крепежных отверстий и выполнен с возможностью регулирования натяжения пружины.
Сущность предложенного технического решения поясняется иллюстрациями, где
на фиг. 1 изображен контактный узел автоматического выключателя;
на фиг. 2 последовательно показаны: защитная рубашка из стеклоткани, серьга пружины подвижного контакта, пружина подвижного контакта;
на фиг. 3 изображена серьга пружины подвижного контакта;
на фиг. 4 изображен контактный узел, вид сверху.
Контактный узел содержит
1. Подвижный контакт.
2. Неподвижный контакт.
3. Верхняя ось.
4. Серьга.
5. Защитная рубашка
6. Пружины.
7. Регулировочное отверстие серьги.
8. Крепежное отверстие серьги.
9. Перешеек серьги.
10. Зацеп
11. Нижняя ось.
Контактный узел коммутационного устройства содержит подвижный 1 и неподвижный 2 контакты, верхнюю поперечную ось 3 и нижнюю поперечную ось 11, пружины 6 с зацепами 10 и серьгами 4 для крепления пружин 6 к оси 3 и установленные на пружины 6 защитные рубашки 5. Верхняя поперечная ось 3 закреплена на подвижном контакте 1. Пружины 6 выполнены цилиндрическими и установлены по обеим сторонам подвижного контакта 1 на осях 3 и 11.
При возникновении токов короткого замыкания в автоматическом выключателе происходит электродинамический отброс подвижного контакта 1 от неподвижного контакта 2, при этом возникает электрическая дуга, температура плазмы которой в зоне крепления зацепов 10 пружин 6 достигает несколько сот градусов. При этом концы пружин 6, закрепленные на оси 3 и находящиеся в зоне горения плазмы, подвергаются сильному температурному воздействию, что ведет к потере свойств пружин 6 и их перегоранию, вследствие чего автоматический выключатель выходит из строя.
Для того, чтобы избежать разрушающего температурного воздействия на пружины 6 в зоне их крепления зацепами 10 за ось 3, каждая пружина 6 снабжена серьгой 4, выполненной методом штамповки из листового металла и предназначенной для отвода пружины 6 из зоны высокотемпературного воздействия плазмы электрической дуги.
Серьга 4 обеспечивает надежное крепление пружины 6 путем навивания пружины 6 за серьгу 4.
Форма и длина серьги 4 зависят от конкретного назначения габаритных характеристик устройства, в котором расположен контактный узел, и выполнены с возможностью выведения пружины из зоны воздействия на нее высоких температур.
Площадь поперечного сечения серьги 4 превышает площадь сечения пружинной проволоки, поэтому серьга 4 не перегорает при температуре, воздействующей на зацеп пружины 6, сохраняя целостность последней, при этом собственно пружина 6 отодвигается от зоны горения дуги на длину серьги 4 в зону, где она подвержена воздействию меньших температур.
Серьга 4 выполнена с по меньшей мере одним регулировочным отверстием 7, расположенным со стороны крепления пружины 6 к оси 3, и с по меньшей мере одним крепежным отверстием 8, расположенным со стороны крепления зацепа пружины 6.
Со стороны крепежных отверстий 8 серьга 4 выполнена с перешейком 9.
Регулировочные отверстия 7 расположены вдоль оси серьги 4 и обеспечивают регулировку натяжения пружины 6 зацеплением пружины 6 на поперечной оси 3 нужным отверстием.
Крепежные отверстия 8 расположены в месте крепления пружины к серьге путем ее навивки на серьгу 4 и позволяет дополнительно регулировать натяжение пружины 6.
Перешеек 9 также позволяет регулировать натяжение пружины 6.
Защитная рубашка 5 выполнена из стеклоткани и предназначена для защиты пружины 6 от частиц расплавленного металла, образуемых от горения плазмы электрической дуги и снижения высокотемпературного воздействия на весь узел по его всей длине.
Заявляемая полезная модель обеспечивает сохранение пружиной подвижного контакта ее свойств, защищает пружину от воздействия высоких температур, сохраняя ее работоспособность, и увеличивая срок службы коммутационного устройства.
Исходя из вышеизложенного задача создания устройства, обеспечивающего устранение перегорания пружин в местах их крепления к оси подвижного контакта при отключении токов, близких к предельным, решена.