МИНИАТЮРНЫЙ АВТОМАТИЧЕСКИЙ ВЫКЛЮЧАТЕЛЬ
MINIATURE CIRCUIT BREAKER

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Полезная модель относится к области низковольтных устройств, в частности - к миниатюрному автоматическому выключателю.
ПРЕДПОСЫЛКИ К СОЗДАНИЮ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ
В состав дугогасительной системы миниатюрного автоматического выключателя обычно входят дугогасительная камера и дугогасительный бегунок, которые состоят из дугогасительных сеток, а также дугогасительное устройство, предусмотренное с возможностью направления электрической дуги в дугогасительную камеру. В частности, для традиционного миниатюрного автоматического выключателя с переменным током 50 Гц, номинальным током до 63 А и номинальным напряжением в пределах 400 В, дугогасительная способность дугогасительной системы связана с размыкающей способностью выключателя и зависит от влияния множества факторов. В соответствии с существующим миниатюрным автоматическим выключателем сначала в дугогасительную камеру цельной конструкции встраивают множество дугогасительных сеток, после чего дугогасительную камеру устанавливают в выключателе. При этом возникает множество проблем: во-первых, дугогасительная камера цельной конструкции неудобна с технологической точки зрения и отличается высокой стоимостью изготовления; во-вторых, конструкция дугогасительной камеры является единой, а потому возможно использовать дугогасительную камеру только одного типа, независимо от действующих технических условий, что не позволяет удовлетворять различные требования к дугогашению, предъявляемые в выключателях различных типов, что сказывается на показателях работы выключателя: так, например, использование дугогасительной камеры большого размера для выключателя малого размера влияет на требование миниатюризации, а использование дугогасительной камеры малого размера для выключателя большого размера влияет на размыкающую способность; в-третьих, отсутствует возможность свободного отвода потока воздуха высокой температуры из дугогасительной камеры из-за того, что воздухоотводные отверстия за дугогасительной камерой невозможно выполнить большого размера, что влияет на эффективность дугогашения.
В то же время при проектировании дугогасительной системы существующего выключателя основное внимание уделяют дугогасительной камере и расположенным перед ней передним конструкциям - таким, как ударная конструкция и дугогасительная конструкция, в то время как отвод потока воздуха высокой температуры, как правило, игнорируется. Однако экспериментально доказано, что отвод потока высокой температуры необходим для обеспечения эффективности дугогашения, в котором участвуют задние конструкции - такие, как воздухоотводное отверстие за дугогасительной камерой, воздуховыпускное отверстие в корпусе и воздушный канал между воздухоотводным отверстием дугогасительной камеры и воздуховыпускным отверстием корпуса. Задние конструкции оказывают отрицательное влияние, заключающееся, главным образом, в следующем: так как потоки горячего воздуха, выбрасываемые электрической дугой, после прохождения через дугогасительную камеру создают взаимную интерференцию у воздухоотводного отверстия, отвод потоков горячего воздуха не может быть свободным, что влияет на дугогасительную эффективность выключателя. В связи с этим в существующем миниатюрном автоматическом выключателе применяют дугогасительную камеру большого размера. Однако, так как дугогасительная камера состоит из множества дугогасительных сеток, объем дугогасительной камеры увеличивают, ее конструкция усложняется, что приводит повышению технологических затрат и не согласуется с существующей тенденцией к миниатюризации конструкции миниатюрного автоматического выключателя. Кроме того, отсутствует возможность достижения оптимальной эффективности дугогашения и оптимальной размыкающей способности выключателя из-за давления потока горячего воздуха в случае, когда невозможно обеспечить свободный отвод воздуха, что усугубляет ударные повреждения дугогасительной системы, включая дугогасительную камеру. Для повышения ударной прочности дугогасительной системы принимают меры, сопряженные с повышением сложности дугогасительной конструкции и ростом производственных затрат.
КРАТКОЕ ИЗЛОЖЕНИЕ СУЩНОСТИ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ
Техническая проблема, решаемая полезной моделью, заключается в создании миниатюрного автоматического выключателя с учетом недостатков уровня техники, при которых эффективность зажигания и отвода потока горячего воздуха через воздухоотводные отверстия вышеупомянутой дугогасительной камеры неудовлетворительны, и которые в уровне техники могут быть устранены только за счет увеличения объема дугогасительной камеры. Предусмотрев множество воздушных каналов, располагаемых между воздуховыпускным отверстием и дугогасительной камерой, можно достичь оптимальной эффективности дугогашения и оптимальной размыкающей способности; при этом может быть соответствующим образом уменьшен объем дугогасительной камеры.
Миниатюрный автоматический выключатель содержит имеющий воздуховыпускное отверстие корпус, в дугогасительной камере 10 которого установлено множество дугогасительных сеток; дугогасительная камера 10 неподвижно соединена с корпусом; в задней пластине дугогасительной камеры 10 выполнено воздухоотводное отверстие; между воздухоотводным отверстием 101 дугогасительной камеры 10 и воздуховыпускным отверстием корпуса расположена задняя дугогасительная конструкция; задняя дугогасительная конструкция содержит множество воздушных каналов, расположенных между воздухоотводным отверстием 101 дугогасительной камеры 10 и воздуховыпускным отверстием корпуса таким образом, что потоки воздуха высокой температуры из дугогасительной камеры 10 проходят через воздухоотводное отверстие 101 и множество воздушных каналов, после чего выводятся из воздуховыпускного отверстия.
В предпочтительном случае в качестве воздушных каналов задней дугогасительной конструкции используют выпускной канал 132 и множество направляющих каналов 131; каждый из направляющих каналов 131 сообщается по меньшей мере с одним воздухоотводным отверстием 101 и по меньшей мере с одним выпускным каналом 132; выпускной канал 132 сообщается с воздуховыпускным отверстием.
В предпочтительном случае задняя дугогасительная конструкция содержит множество направляющих каналов 131, каждый из которых располагается за дугогасительной камерой 10 во взаимно однозначном соответствии с одним из воздухоотводных отверстий 101.
В предпочтительном случае задняя дугогасительная конструкция содержит множество направляющих каналов 131 и множество выпускных каналов 132, где количество выпускных каналов 132 меньше, чем количество направляющих каналов 131; каждый из множества направляющих каналов 131 располагается во взаимно однозначном соответствии с одним из воздухоотводных отверстий 101 за дугогасительной камерой 10; каждый из выпускных каналов 132 сообщается по меньшей мере с одним направляющим каналом 131 и по меньшей мере с одним воздуховыпускным отверстием.
В предпочтительном случае множество направляющих каналов 131 образовано путем деления пространства множеством горизонтальных разделительных ребер 134; множество горизонтальных разделительных ребер 134 располагается параллельно дугогасительным сеткам, образуя теплорассеивающую конструкцию решетчатого типа.
В предпочтительном случае в качестве воздушных каналов задней дугогасительной конструкции используют множество направляющих каналов 131, которые располагаются между воздухоотводными отверстиями 101 дугогасительной камеры 10 и воздухоотводными отверстиями корпуса и разделены дугообразными разделительными ребрами 133.
В предпочтительном случае отношение длины каждого направляющего канала 131 задней дугогасительной конструкции к длине дугогасительной камеры составляет от 0,2 до 0,5.
В предпочтительном случае множество дугогасительных сеток расположено в дугогасительной камере 10; между каждыми двумя дугогасительными сетками образован дугогасительный зазор; в задней пластине дугогасительной камеры 10 выполнено множество воздухоотводных отверстий 101; каждое из воздухоотводных отверстий располагается во взаимно однозначном соответствии с одним из дугогасительных зазоров; множество воздухоотводных отверстий 101 в задней дугогасительной пластине дугогасительной камеры 10 располагаются на двух сторонах задней пластины вертикально в два ряда; воздухоотводные отверстия 101 располагаются в указанных двух рядах, чередуясь в шахматном порядке.
В предпочтительном случае в одной стороне корпуса образованы четыре воздуховыпускных отверстия - первое воздуховыпускное отверстие 141 расположено рядом с верхом монтажного основания клеммы с одной стороны корпуса, второе воздуховыпускное отверстие 142 расположено рядом с низом монтажного основания, а также третье воздуховыпускное отверстие 143 и четвертое воздуховыпускное отверстие 144, которые располагаются в боковой стенке и нижней кромке днища с одной стороны корпуса, соответственно; пространство между выпускными каналами 132 и четырьмя воздуховыпускными отверстиями разделено тремя дугообразными разделительными ребрами 133 с образованием четырех направляющих каналов 131, каждый из которых располагается во взаимно однозначном соответствии с одним из четырех воздуховыпускных отверстий, причем в концевом участке дугообразного разделительного ребра 133, которое отделяет третье воздуховыпускное отверстие 143 от четвертого воздуховыпускного отверстия 144, оставлено пространство для вентиляции таким образом, что третье воздуховыпускное отверстие 143 сообщается с четвертым воздуховыпускным отверстием 144.
В предпочтительном случае миниатюрный автоматический выключатель также содержит переднюю ударную дугогасительную конструкцию, расположенную внутри корпуса, которая содержит множество ударных пазов, располагающихся между отверстием в передней стороне дугогасительной камеры и неподвижным контактом.
При реализации описываемого миниатюрного автоматического выключателя исключается взаимная интерференция потоков воздуха, вытекающих из сеток дугогасительной камеры за счет расположения множества воздушных каналов перед воздуховыпускными отверстиями выключателя и за дугогасительной камерой, исключается взаимная интерференция потоков горячего воздуха у воздухоотводных отверстий, обеспечивается быстрое рассеивание тепловой энергии, за счет чего достигаются быстрое гашение электрической дуги, увеличение эффективности дугогашения дугогасительной системы и размыкающей способности выключателя, а также сокращение объема дугогасительной камеры.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Далее со ссылкой на прилагаемые чертежи описывается заявленная полезная модель, в том числе варианты ее осуществления; при этом из описания вариантов осуществления, изображенных на прилагаемых чертежах, становятся понятны ее преимущества и особенности.
На Фиг. 1 представлено перспективное изображение миниатюрного автоматического выключателя: внутренняя общая конструкция, неподвижная конструкция дугогасительных сеток и основания 1.
На Фиг. 2 представлено перспективное изображение неподвижной конструкции А для фиксации дугогасительных сеток, задняя дугогасительная конструкция В и передняя ударная дугогасительная конструкция С по варианту осуществления, показанному на Фиг. 1.
На Фиг. 3 представлен вид в плане конструкции по Фиг. 1.
На Фиг. 4 представлен вид в плане конструкции по Фиг. 2.
На Фиг. 5 представлено перспективное изображение дугогасительной сетки 2 по варианту осуществления, показанном на Фиг. 1.
На Фиг. 6 представлено перспективное изображение крышки 6 корпуса.
На Фиг. 7 представлен увеличенный вид участка Е из Фиг. 2.
На Фиг. 8 представлен увеличенный вид участка F из Фиг. 6.
На Фиг. 9-10 показан еще один вариант осуществления полезной модели.
На Фиг. 11 представлено перспективное изображение дугогасительной камеры по Фиг. 9.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ
Как видно из перспективного изображения общей внутренней конструкции миниатюрного автоматического выключателя, показанного на Фиг. 1, и перспективного изображения крышки 6 корпуса, показанного на Фиг. 6, миниатюрный автоматический выключатель, снабженный многопозиционными дугогасительными сетками, содержит корпус, состоящий из основания 1 и крышки 6 корпуса. Основание 1 и крышка 6 корпуса могут быть неподвижно соединены между собой любыми известными средствами (такими, как винты, защелки и т.п.). В полости, образованной между основанием 1 и крышкой 6 корпуса, расположены неподвижный контакт 3 и подвижный контакт 4. Рукоятка приводит к повороту подвижного контакта 4 рабочим механизмом 7, в результате чего подвижный контакт 4 соприкасается с неподвижным контактом 3 и отделяется от него, посредством чего осуществляется включение/отключение цепи.
Автоматические выключатели относятся к изделиям, которые могут иметь различные размеры и разные действующие спецификации в соответствии с потребностями пользователей, причем различны и требования к дугогасительным системам. Миниатюрный автоматический выключатель согласно полезной модели имеет полезную особенность: корпус снабжен конструкцией А для фиксации дугогасительных сеток, а дугогасительные сетки 2 непосредственно и неподвижно соединены с корпусом через конструкцию А для фиксации дугогасительных сеток таким образом, что между каждыми двумя смежными дугогасительными сетками 2 образован зазор 2а, который сообщается с воздуховыпускным отверстием в корпусе. Выбирая расположение конструкции А для фиксации дугогасительных сеток, можно располагать различное количество дугогасительных сеток в соответствии с различными действующими спецификациями без необходимости выполнять дугогасительную камеру цельной, что повышает технологичность и оптимизирует конструкцию изделия. Дугогасительные сетки 2 непосредственно и статически соединены с основанием 1 и крышкой 6 корпуса через конструкцию А для фиксации дугогасительных сеток таким образом, что между каждыми двумя смежными дугогасительными сетками 2 посредством неподвижного соединения образовано множество зазоров 2а. Используемое здесь понятие «многопозиционный» означает, что количество дугогасительных сеток 2 может быть определено в соответствии с различными требованиями к дугогашению, предъявляемыми для автоматических выключателей разных типов. Кроме того, за счет непосредственного и неподвижного соединения дугогасительных сеток с основанием 1 и крышкой 6 корпуса, дугогасительные сетки 2 могут быть непосредственно зафиксированы на основании 1 и крышке 6 корпуса, соответственно, без использования существующей дугогасительной конструкции, при которой множество дугогасительных сеток неподвижно соединены между собой пластинчатыми элементами, образующими дугогасительную камеру, и без регулировки корпуса. Очевидно, что для диверсификации количества дугогасительных сеток 2 необходимо использовать многопозиционные дугогасительные сетки 2 и конструкцию А для фиксации дугогасительных сеток 2, за счет чего эффективно преодолевается проблема чрезмерности или недостаточности размера дугогасительной камеры, а также обеспечивается превосходная эффективность дугогашения при соблюдении требования миниатюризации.
Для повышения эффективности дугогашения миниатюрный автоматический выключатель согласно полезной модели дополнительно содержит заднюю дугогасительную конструкцию В и переднюю дугогасительную конструкцию С, которые располагаются внутри корпуса. Задняя дугогасительная конструкция В содержит множество воздушных каналов 13а, 13b, 13с, расположенных в пространстве между зазором 2а, образованным между каждыми двумя из дугогасительных сеток 2 на конструкции А для фиксации дугогасительных сеток 2 и воздуховыпускным отверстием таким образом, что потоки воздуха высокой температуры в зазорах 2а направляются через множество воздушных каналов 13а, 13b, 13с, а затем выводятся из воздуховыпускного отверстия. Передняя ударная дугогасительная конструкция С содержит множество ударных пазов 16, расположенных в пространстве между дугогасительными сетками 2 на конструкции А для фиксации дугогасительных сеток 2 и неподвижным контактом. Как показано на Фиг. 1-4, внутри корпуса миниатюрного автоматического выключателя по описываемому варианту осуществления также располагаются безынерционный расцепитель, содержащий электромагнитное расцепляющее устройство 8, и перегрузочный расцепитель, содержащий биметаллическую пластину 9. Ударник электромагнитного расцепляющего устройства 8 находится напротив защелки рабочего механизма. Биметаллическая пластина 9 находится напротив приводной штанги (не показана на чертежах), выступающей из защелки. При возникновении утечки тока ударник электромагнитного расцепляющего устройства 8 выскакивает и ударяет по защелке рабочего механизма, что приводит к расцеплению выключателя; в случае перегрузки цепи, биметаллическая пластина сгибается и оттягивает защелку через приводную штангу, что приводит к расцеплению выключателя. Конструкция А для фиксации дугогасительных сеток 2 расположена под электромагнитным расцепляющим устройством 8, а задняя дугогасительная конструкция В и передняя ударная дугогасительная конструкция С, соответственно, расположены с обеих сторон от конструкции А для фиксации дугогасительных сеток. Неподвижный контакт 3, имеющий ударную конструкцию, и ударная пластина 5, имеющая V-образный ударный угол, расположены соответственно над и под стороной конструкции А для фиксации дугогасительных сеток, ближней к передней ударной дугогасительной конструкции С. Подвижный контакт 3 соединен со спиралью электромагнитного расцепляющего устройства 8. Ударная пластина 5 соединена с биметаллической пластиной 9. После взаимодействия ударных конструкций электрическая дуга может быть быстро направлена к дугогасительным сеткам 2, после чего высокотемпературный газ может быть быстро отведен посредством задней дугогасительной конструкции В и воздуховыпускного отверстия, за счет чего может быть значительно улучшены эффективность дугогашения и размыкающая способность.
Заявленный миниатюрный автоматический выключатель имеет еще одну полезную особенность: имеет множество способов осуществления конструкции для фиксации дугогасительных сеток А; при этом один из предпочтительных способов соответствует изображенному на Фиг. 2 и 4: конструкция А для фиксации дугогасительных сеток содержит множество нижних фиксирующих пазов 15, образованных в основании 1, и множество верхних фиксирующих пазов 65, образованных в крышке 6 корпуса (см. Фиг. 6 и 8), причем нижняя кромка 21 (см. Фиг. 5) каждой из дугогасительных сеток 2 жестко заглублена в каждый из нижних фиксирующих пазов 15, верхняя кромка (см. Фиг. 5) каждой из дугогасительных сеток 2 жестко заглублена в каждый из фиксирующих пазов 65 таким образом, что каждая из дугогасительных сеток 2 непосредственно и неподвижно соединена с основанием 1 и крышкой 6 корпуса. Существует множество способов исполнения нижних фиксирующих пазов 15 и верхних фиксирующих пазов 65, при этом один из предпочтительных способов соответствует изображенному на Фиг. 2-8: основание 1 снабжено множеством нижних фиксирующих ребер 11 (см. Фиг. 7), каждый из нижних фиксирующих пазов 15 конструкции А для фиксации дугогасительных сеток, показанных на Фиг. 2 и 4, образован пространством между каждыми двумя смежными нижними фиксирующими ребрами 11, а высота каждого из которых значительно меньше высоты Н каждой из дугогасительных сеток 2 (см. Фиг. 5); как показано на Фиг. 6, на крышке 6 корпуса расположено множество верхних фиксирующих ребер 61, каждый из верхних фиксирующих пазов 65 конструкции А для фиксации дугогасительных сеток образован пространством между каждыми двумя смежными фиксирующими ребрами 61, а высота каждого из верхних фиксирующих ребер 61 значительно меньше высоты Н каждой из дугогасительных сеток 2 (см. Фиг. 5). Для того, чтобы исключить ослабление неподвижного соединения при жестком заглублении между дугогасительными сетками 2 и нижними фиксирующими пазами 15, а также между дугогасительными сетками 2 и верхними фиксирующими пазами 65 под действием потока воздуха высокой температуры, а также для того, чтобы обеспечить достаточно большую остаточную высоту зазора 2а (эта высота равна высоте Н каждой из дугогасительных сеток 2 минус высота нижней кромки 21 и высота верхней кромки 22), необходимо оптимизировать величину прилегания между дугогасительными сетками 2 и нижними фиксирующими пазами 15, а также оптимизировать величину прилегания между дугогасительными сетками 2 и верхними фиксирующими пазами 65. Существует множество определенных способов осуществления указанной оптимизации; при этом один из предпочтительных способов заключается в следующем: ширина D1 (см. Фиг. 7) каждого из нижних фиксирующих пазов 15 конструкции А для фиксации дугогасительных сеток равна толщине d (см. Фиг. 5) каждой из дугогасительных сеток 2, а глубина h1 (см. Фиг. 7) нижнего фиксирующего паза 15 значительно меньше высоты Н дугогасительной сетки 2. Ширина D6 (см. Фиг. 8) каждого из верхних фиксирующих пазов 65 конструкции А для фиксации дугогасительных сеток равна толщине d дугогасительной сетки 2, длина верхнего фиксирующего паза 65 равна длине b дугогасительной сетки 2, а глубина h6 (см. Фиг. 8) каждого из нижних фиксирующих пазов 65 значительно меньше высоты Н дугогасительной сетки 2. Как видно из варианта осуществления полезной модели, изображенного на Фиг. 2 и 7, высота каждого из нижних фиксирующих ребер 11 равна глубине h1 (см. Фиг. 7) каждого из нижних фиксирующих пазов. Как видно из варианта осуществления полезной модели, изображенного на Фиг. 6 и 8, высота каждого из верхних фиксирующих ребер 61 равна глубине h6 (см. Фиг. 8) каждого из верхних фиксирующих пазов 65. Однако, в фактически используемой конструкции А для фиксации дугогасительных сеток высота каждого из верхних фиксирующих ребер 61 может быть не вполне равна глубине h6 каждого из верхних фиксирующих пазов 65, но, поскольку высота каждого из верхних фиксирующих ребер 61 значительно меньше глубины h6 каждого из верхних фиксирующих пазов 65, зазор 2а может быть выполнен с максимально большой остаточной высотой, которая позволяет исключить ослабление неподвижного соединения, так как эффективность дугогашения дугогасительных сеток 2 повышается с увеличением остаточной высоты; кроме того, при этом обеспечивается более свободное течение потока воздуха высокой температуры в зазоре 2а к задней дугогасительной конструкции В. В данном случае выражение «значительно меньше» означает следующее: глубина h6 каждого из нижних фиксирующих пазов 65 может быть меньше одной шестой высоты Н каждой из дугогасительных сеток 2; глубина h6 каждого из верхних фиксирующих пазов 15 может быть меньше одной шестой высоты Н каждой из дугогасительных сеток 2; высота каждого из верхних фиксирующих ребер 61 может быть меньше одной шестой высоты Н каждой из дугогасительных сеток 2; высота каждого из нижних фиксирующих ребер 11 может быть меньше одной шестой высоты Н каждой из дугогасительных сеток 2.
Настоящая полезная модель имеет еще одну полезную особенность: миниатюрный автоматический выключатель, снабженный многопозиционными дугогасительными сетками, дополнительно содержит заднюю дугогасительную конструкцию В, расположенную внутри корпуса. Задняя дугогасительная конструкция В содержит множество воздушных каналов 13а, 13b, 13с, расположенных в пространстве между зазором 2а, образованным между каждыми двумя из дугогасительных сеток 2 на конструкции А для фиксации дугогасительных сеток 2 и воздуховыпускным отверстием, таким образом, что потоки воздуха высокой температуры в зазорах 2а направляются через множество воздушных каналов 13а, 13b, 13с, после чего выводятся из воздуховыпускного отверстия. Существует множество способов конструктивного исполнения задней дугогасительной конструкции В; при этом, предпочтительный способ соответствует изображенному на Фиг. 2 и 4: множество нижних разделительных ребер 12 расположено на основании, а множество верхних разделительных ребер 62 расположено на крышке 6 корпуса (см. Фиг. 6), причем нижние разделительные ребра 12 состыкованы с верхними разделительными ребрами 62 таким образом, что пространство между основанием 1 и крышкой 6 корпуса разделено на множество воздушных каналов 13а, 13b и 13с задней дугогасительной конструкции В, при этом каждый из воздушных каналов 13а, 13b и 13с сообщается по меньшей мере с одним зазором 2а между дугогасительными сетками 2 и по меньшей мере с одним воздуховыпускным каналом, соответственно. Задняя дугогасительная конструкция В имеет следующие полезные особенности. Во-первых, электрическая дуга делится на участки множеством дугогасительных сеток 2 и расположенными между ними зазорами 2а. Каждый из участков дуги быстро гасится в каждом из зазоров 2а, и в зазоре 2а образуется поток воздуха высокой температуры и высокого давления. Так как зазоры 2а дугогасительных сеток 2 непосредственно сообщаются с множеством воздушных каналов 13а, 13b и 13с задней дугогасительной конструкции В, а указанные воздушные каналы увеличивают пространство сильного отрицательного давления, потоки воздуха высокой температуры и высокого давления в зазорах 2а могут своевременно и быстро направляться в воздушные каналы 13а, 13b и 13с, что повышает дугогасительную способность дугогасительных сеток 2. Во-вторых, так как потоки воздуха высокой температуры, вытекающие из зазоров 2а, проходят по множеству воздушных каналов 13а, 13b, и 13с ко множеству воздуховыпускных отверстий 14 и 64, соответственно, после чего выводятся из основания 1 выключателя, потоки воздуха высокой температуры не мешают друг другу в процессе отвода и могут свободно и быстро выводиться из воздуховыпускных отверстий независимо от давления воздуха потоков воздуха высокой температуры. В-третьих, так как посредством стыковки множества нижних разделительных ребер 12 со множеством верхних разделительных ребер 62 образуется множество воздушных каналов 13а, 13b, и 13c, а разделительные ребра обладают теплорассеивающим действием, охлаждение потоков воздуха высокой температуры может быть эффективно ускорено за счет увеличения разделительных ребер. В-четвертых, так как задняя дугогасительная конструкция В обладает характеристиками свободного и быстрого отвода воздуха и может эффективно смягчать ударное действие воздушных потоков, конструкция, содержащая дугогасительные сетки 2, защищена от ударных повреждений. Таким образом, в описываемой полезной модели эффективно преодолеваются следующие недостатки существующих конструкций дугогасительной камеры: из-за узости воздухоотводных отверстий за дугогасительной камерой потоки воздуха высокой температуры и высокого давления в дугогасительной камере с трудом отводятся из воздухоотводных отверстий и создают взаимную интерференцию отвода воздуха у воздухоотводных отверстий, приводящее к тому, что в дугогасительной камере остаются потоки воздуха высокой температуры и высокого давления, которые трудно вывести оттуда, что создает серьезную угрозу для эффективности дугогашения - в частности, из-за многократного повторного зажигания электрической дуги.
Для повышения эффективности отвода потоков воздуха высокой температуры и высокого давления из задней дугогасительной конструкции В, предложено предпочтительное конструктивное решение, изображенное на Фиг. 3 и 4. Корпус снабжен внутри множеством воздуховыпускных отверстий и множеством воздушных каналов 13а, 13b и 13с. Каждый из воздушных каналов 13а, 13b и 13с сообщается по меньшей мере с одним зазором 2а между дугогасительными сетками 2 и по меньшей мере одним воздуховыпускным отверстием. В частности, в одной из боковых стенок корпуса образованы четыре воздуховыпускных отверстия - первое воздуховыпускное отверстие 141, расположенно рядом с верхом монтажного основания клеммы с одной стороны корпуса, второе воздуховыпускное отверстие 142 расположенно рядом с низом монтажного основания, а также третье воздуховыпускное отверстие 143 и четвертое воздуховыпускное отверстие 144 расположены в боковой стенке и нижней кромке днища с одной стороны корпуса, соответственно. Первое воздуховыпускное отверстие 141 и второе воздуховыпускное отверстие 142 полностью изолированы от третьего воздуховыпускного отверстия 143 и четвертого воздуховыпускного отверстия 144 посредством первого разделительного ребра 121 с образованием верхнего воздушного канала 13с и нижнего воздушного канала. Первое воздуховыпускное отверстие 141 и второе воздуховыпускное отверстие 142 сообщаются с зазорами 2а между более чем половиной дугогасительных сеток 2. Второе разделительное ребро 122 частично изолирует третье воздуховыпускное отверстие 143 от четвертого воздуховыпускного отверстия 144 для направления потоков воздуха высокой температуры и разделяет нижний воздушный канал с образованием первого нижнего воздушного канала 13а и второго нижнего воздушного канала 13b. Второе разделительное ребро 122 соединено одним концом с зазором 2а между дугогасительными сетками 2, а другой его конец выступает в направлении пространства между третьим воздуховыпускным отверстием 143 и четвертым воздуховыпускным отверстием 144; при этом, оставлено вентиляционное пространство для обеспечения сообщения между третьим воздуховыпускным отверстием 143 и четвертым воздуховыпускным отверстием 144. Очевидно, что такая конструкция обеспечивает возможность отвода потоков воздуха высокой температуры и высокого давления из четырех воздуховыпускных отверстий через первый нижний воздушный канал 13а, второй нижний воздушный канал 13b и верхний воздушный канал 13с, что дополнительно способствует свободному и быстрому отводу воздуха и предотвращает интерференцию.
Описываемая полезная модель обладает еще одной полезной особенностью: миниатюрный автоматический выключатель дополнительно содержит переднюю ударную дугогасительную конструкцию С, расположенную внутри корпуса. Как показано на Фиг. 3, передняя ударная дугогасительная конструкция С содержит множество дугообразных ударных пазов 16, которые расположены между дугогасительными сетками 2 на конструкции А для фиксации дугогасительных сеток и подвижным контактом. Каждый из множества дугообразных ударных пазов 16 располагается во взаимно однозначном соответствии с одним из зазоров 2а между множеством дугогасительных сеток 2. В частности, основание 1 снабжено множеством верхних ударных ребер, а крышка 6 корпуса соответственно снабжена множеством нижних ударных ребер. После того как основание 1 и крышка 6 корпуса соединяются соответствующим образом, между верхними ударными ребрами и нижними ударными ребрами образуется пространство, где подвижный контакт 3 касается неподвижного контакта 4. Подвижный контакт 3 располагается между верхними ударными ребрами и нижними ударными ребрами, а подвижный контакт 4 поворачивается между верхними ударными ребрами и нижними ударными ребрами в направлении к дугогасительным сеткам 2. За счет множества дугообразных ударных пазов 16, электрические дуги, создаваемые подвижным контактом и неподвижным контактом, быстро направляются к зазорам 2а между множеством дугогасительных сеток 2, соответственно, что улучшает действие воздушных каналов электрических дуг, улучшает дугогасящую способность выключателя и позволяет избежать сборки элементов, таких как проводящая магнитная пластина.
Описываемая полезная модель обладает еще одной полезной особенностью: подвижный контакт 3, имеющий ударную конструкцию и ударная пластина 5 расположены следующим образом: два конца спирали электромагнитного расцепляющего устройства 8 непосредственно соединены с монтажной пластиной и неподвижным контактом 3, соответственно, без какой-либо опоры. Неподвижный контакт 3 содержит контактный участок 31, снабженный подвижной контактной точкой, ударный участок 32 и траверсный участок 33, которые последовательно соединены между собой. Траверсный участок 33 проходит параллельно осевому направлению спирали электромагнитного расцепляющего устройства 8 и параллельно дугогасительным сеткам 2. Между контактным участком 31 и ударным участком 32 образован V-образный ударный угол. Контактный участок 31 и ударный участок 32 расположены между верхними ударными ребрами основания 1 и нижними ударными ребрами крышки 6 корпуса. Ударная пластина 5 содержит соединенные последовательно участки: прямой участок 51, V-образный ударный участок 52 и ограничительный участок 53, соединенный с биметаллической пластиной 9.. Прямой участок 51 проходит параллельно дугогасительным сеткам 2. Внутри корпуса размещаются V-образные фиксирующие ребра для крепления ударной пластины 5. V-образный дугогасительный участок 52 соответствующим образом снабжен V-образными фиксирующими ребрами. Ударная пластина 5 соединена с биметаллической пластиной 9 через ограничительный участок 53. На стороне V-образных фиксирующих ребер, соответствующих ограничительному участку 53, предусмотрен опорный выступ 54 таким образом, что ударная пластина 5 имеет упругую опору, что обеспечивает точный возврат биметаллической пластины 9 в исходное положение после ее перегрузки и сгибания.
Следует отметить, что описываемая полезная модель имеет полезную особенность с точки зрения конструкции основания 1, крышки 6 корпуса, а также устанавливаемых на них дугогасительных сеток 2 и задней дугогасительной конструкции В. Существует множество способов осуществления указанных конструкций, при этом предпочтительный способ соответствует изображенному на Фиг. 4 и 6: основание 1 содержит множество нижних фиксирующих ребер 11, множество нижних разделительных ребер 12, множество нижних воздуховыпускных отверстий 14, множество нижних ударных ребер и множество нижних фиксирующих пазов 15; крышка 6 корпуса 6 содержит множество верхних фиксирующих ребер 61, множество верхних разделительных ребер 62, множество верхних воздуховыпускных отверстий 64, множество верхних ударных ребер и множество верхних фиксирующих пазов 65. Неподвижное соединение основания 1 и крышки 6 корпуса должно обеспечивать взаимно однозначное расположение каждого из нижних фиксирующих ребер 11 напротив соответствующих верхних фиксирующих ребер 61, взаимно однозначную стыковку каждого из нижних разделительных ребер 12 с соответствующими верхними разделительными ребрами 62, взаимно однозначную стыковку каждого из воздуховыпускных отверстий 14 с соответствующими верхними воздуховыпускными отверстиями 64, и взаимно однозначное расположение каждого из нижних ударных ребер напротив соответствующих верхних ударных ребер. Расстояние между нижней поверхностью 15d (см. Фиг. 7) каждого из нижних фиксирующих пазов 15 и нижней поверхностью 65d (см. Фиг. 8) соответствующего верхнего фиксирующего паза 65 равно высоте Н дугогасительной сетки 2. Очевидно, что конструкция полезной модели позволяет выбирать количество дугогасительных сеток 2 при сборке миниатюрного автоматического выключателя; при этом отпадает необходимость в изменении конструкций основания 1, крышки 6 корпуса и дугогасительных сеток 2 для соблюдения требований в отношении «многопозиционности». Нижние разделительные ребра 12 стыкуются с верхними разделительными ребрами по одному (т.е., каждое нижнее разделительное ребро 12 стыкуется с соответствующим верхним разделительным ребром 62, а каждое верхнее разделительное ребро 62 стыкуется с соответствующим нижним разделительным ребром 12). Используемое здесь понятие «стыкуется» относится к состоянию взаимного соединения встык, после того как основание 1 неподвижно соединяется с крышкой 6 корпуса, между воздушными каналами, разделенными стыковкой нижних разделительных ребер 12 и верхних разделительных ребер 62, не возникает конвекции потоков воздуха высокой температуры, за счет чего предотвращается интерференция потоков воздуха между двумя воздушными каналами. Кроме того, воздуховыпускные отверстия полезной модели могут содержать комбинированные воздуховыпускные отверстия и/или отдельные воздуховыпускные отверстия. Как показано на Фиг. 1 и 6, нижнее воздуховыпускное отверстие 14 и верхнее воздуховыпускное отверстие 64 каждого из комбинированных воздуховыпускных отверстий, соответственно, образуют полуотверстия, а два полуотверстия, соединенные между собой встык, образуют полное воздуховыпускное отверстие. Отдельные воздуховыпускные отверстия (не показаны на чертежах) составляют, соответственно, полное нижнее воздуховыпускное отверстие, выполненное в основании 1, и/или полное верхнее воздуховыпускное отверстие, образованное в крышке 6 корпуса. Независимо от того, идет ли речь о комбинированном или отдельном воздуховыпускном отверстии, каждое из воздуховыпускных отверстий сообщается с соответствующим воздушным каналом 13, а положение каждого воздуховыпускного отверстия может быть задано в соответствии с возможностями фактической конструкции.
Разумеется, задняя дугогасительная конструкция В и передняя ударная дугогасительная конструкция С миниатюрного автоматического выключателя по полезной модели подходят не только для миниатюрного автоматического выключателя с многопозиционными дугогасительными сетками, но и для миниатюрного автоматического выключателя, в котором принята конструкция дугогасительной камеры. В соответствии со вторым вариантом осуществления, показанным на Фиг. 9-11, в корпусе выключателя не располагается конструкция А для фиксации дугогасительных сеток, но внутри дугогасительной камеры 10 установлено множество дугогасительных сеток, а воздухогасительная камера 10 неподвижно соединена с корпусом выключателя. В задней пластине дугогасительной камеры 10 выполнены воздухоотводные отверстия 101. Между воздухоотводными отверстиями 101 дугогасительной камеры 10 и воздуховыпускными отверстиями корпуса расположена задняя дугогасительная конструкция В. Задняя дугогасительная конструкция В содержит множество воздушных каналов, расположенных между воздухоотводными отверстиями 101 дугогасительной камеры 10 и воздуховыпускными отверстиями корпуса таким образом, что поток воздуха высокой температуры в дугогасительной камере 10 проходит через воздухоотводные отверстия 101 и множество воздушных каналов, после чего выводится из воздуховыпускных отверстий. Другие конструкции в выключателе по этому варианту осуществления, включая переднюю ударную дугогасительную конструкцию С, неподвижный контакт, подвижный контакт, ударную пластину и т.п., соответствуют описанным в первом варианте осуществления. Например, передняя дугогасительная конструкция содержит множество дугогасительных пазов, расположенных между отверстием в передней стенке дугогасительной камеры и подвижным контактом, которые не будут повторно описаны ниже. Можно предотвратить взаимную интерференцию потоков воздуха, вытекающих из сеток дугогасительной камеры, расположив множество воздушных каналов перед воздуховыпускным отверстием выключателя и за дугогасительной камерой; существует возможность предотвратить взаимную интерференцию потоков горячего воздуха у воздухоотводных отверстий 101, а также быстро рассеять тепловую энергию, за счет чего обеспечить быстрое гашение электрических дуг, повышение эффективности дугогашения дугогасительной системы и размыкающей способности выключателя, а также уменьшение объема дугогасительной камеры.
Как показано на Фиг. 11, множество дугогасительных сеток расположено внутри дугогасительной камеры 10. Между каждыми двумя смежными дугогасительными сетками образован дугогасительный зазор. Задняя пластина дугогасительной камеры 10 снабжена множеством воздухоотводных отверстий 101. В предпочтительном случае каждое из воздухоотводных отверстий располагается во взаимно однозначном соответствии с одним из дугогасительных зазоров. Множество воздухоотводных отверстий 101 в задней пластине дугогасительной камеры 10 расположены на двух сторонах задней пластины вертикально в два ряда; воздухоотводные отверстия 101 располагаются в указанных двух рядах, чередуясь в шахматном порядке, за счет чего исключается взаимная интерференция потоков горячего воздуха у воздухоотводных отверстий 101.
Как показано на Фиг. 9-10, корпус выключателя снабжен множеством воздуховыпускных отверстий, каждое из которых сообщается по меньшей мере с одним воздушным каналом, и каждый воздушный канал сообщается с соответствующим воздухоотводным отверстием дугогасительной камеры 10. В частности, воздушные каналы задней дугогасительной конструкции В содержат направляющие каналы 131 и выпускные каналы 132. Каждый из направляющих каналов 131 сообщается по меньшей мере с одним воздухоотводным отверстием 101 и по меньшей мере с одним выпускным каналом 132. Каждый из выпускных каналов 132 сообщается с соответствующим воздуховыпускным отверстием. В предпочтительном случае, задняя дугогасительная конструкция В содержит множество направляющих каналов 131 и множество выпускных каналов 132. Количество выпускных каналов 132 меньше, чем количество направляющих каналов 131. Каждый из множества направляющих каналов 131 располагается во взаимно однозначном соответствии с одним из воздухоотводных отверстий 101 за дугогасительной камерой 10 для предотвращения взаимной интерференции потоков горячего воздуха у воздухоотводных отверстий 101. Каждый из выпускных каналов 132 сообщается по меньшей мере с одним направляющим каналом 131 и по меньшей мере с одним воздуховыпускным отверстием. Направляющие каналы 131 располагаются параллельно дугогасительным сеткам с образованием теплорассеивающей конструкции решетчатого типа, а выпускные каналы 132 располагаются дугообразно. Множество направляющих каналов 131 образовано делением пространства множеством горизонтальных разделительных ребер 134. Горизонтальные разделительные ребра 134 расположены параллельно дугогасительным сеткам, образуя теплорассеивающую конструкцию решетчатого типа. За счет направляющих каналов 131 горячий газ, выталкиваемый из дугогасительной камеры 10 и текущий к воздуховыпускным отверстиям, проходит к направляющим каналам, откуда направляется и отводится к воздуховыпускным отверстиям, благодаря чему эффективно предотвращается взаимная интерференция потоков горячего воздуха у воздухоотводных отверстий 101, осуществляются быстрое рассеивание тепла, быстрое гашение электрической дуги, обеспечивается эффективное уменьшение объема дугогасительной камеры 10. Разумеется, описываемое относится к предпочтительному варианту осуществления полезной модели, и нельзя исключать случай, когда могут быть предусмотрены только направляющие каналы 131 или только выпускные каналы 132. Случай, когда предусмотрены только направляющие каналы 131, соответствует первому варианту осуществления, где: воздушные каналы задней дугогасительной конструкции В представляют собой множество направляющих каналов 131, которые расположены между воздухоотводными отверстиями 101 дугогасительной камеры 10 и воздуховыпускными отверстиями корпуса и разделены дугообразными разделительными ребрами 133. Там, где предусмотрены только выпускные каналы 132, последние и воздуховыпускные отверстия не разделены дугообразным разделительным ребром: имеется всего один большой направляющий канал 131.
Для дополнительного повышения эффективности дугогашения, охлаждения и отвода потоков воздуха высокой температуры и высокого давления задней дугогасительной конструкции В, отношение длины каждого направляющего канала 131 задней дугогасительной конструкции В к длине дугогасительной камеры составляет от 0,2 до 0,5. Из-за ограничений размеров корпуса выключателя между длиной «а» каждого из каналов 131 и длиной «b» дугогасительной камеры 10 существуют комплементарные отношения. Поэтому длину каждого из направляющих каналов 131 увеличивают за счет уменьшения длины «b» дугогасительной камеры 10. Так как направляющий канал 131 также осуществляет охлаждение потока воздуха высокой температуры, в частности - из-за конструкции множества направляющих каналов 131, образованных делением множеством горизонтальных разделительных ребер 134, горизонтальные разделительные ребра 134 образуют решетчатую теплорассеивающую конструкцию. Кроме того, такая теплорассеивающая конструкция за счет оптимизации может обеспечить лучшие показатели охлаждения - такие, как площадь рассеивания тепла и теплоемкость, чем дугогасительные сетки, что дополнительно повышает эффективность охлаждения. Даже при уменьшении длины b дугогасительной камеры 10 может быть достигнута более высокая эффективность охлаждения. Таким образом, важными факторами оптимизированной конструкции полезной модели являются, в частности, отношение длины а каждого из направляющих каналов 131 к длине «b» дугогасительной камеры 10.
В варианте осуществления, показанном на Фиг. 9-10, задняя дугогасительная конструкция В содержит множество направляющих каналов 131 и множество выпускных каналов 132, где количество выпускных каналов 132 меньше, чем количество направляющих каналов 131. Каждый из множества направляющих каналов 131 располагается во взаимно однозначном соответствии с одним из множества воздухоотводных отверстий 101 за дугогасительной камерой 10. В одной стороне корпуса образованы четыре воздуховыпускных отверстия - первое воздуховыпускное отверстие 141 находится рядом с верхом монтажного основания клеммы с одной стороны корпуса, второе воздуховыпускное отверстие 142 - рядом с низом монтажного основания, третье воздуховыпускное отверстие 143 и четвертое воздуховыпускное отверстие 144 располагаются в боковой стенке и нижней кромке днища с одной стороны корпуса, соответственно. Пространство между выпускными каналами 132 и четырьмя воздуховыпускными отверстиями разделено тремя дугообразными разделительными ребрами 133 с образованием четырех направляющих каналов 131, каждый из которых располагается во взаимно однозначном соответствии с одним из четырех воздуховыпускных отверстий, причем в концевом участке дугообразного разделительного ребра 133, которое отделяет третье воздуховыпускное отверстие 143 от четвертого воздуховыпускного отверстия 144, оставлено пространство для вентиляции таким образом, что третье воздуховыпускное отверстие 143 сообщается с четвертым воздуховыпускным отверстием 144.
Вышесказанное представляет собой подробное описание полезной модели, включая частные предпочтительные варианты ее осуществления; при этом не предполагается, что указанные частные предпочтительные варианты осуществления ограничены приведенными описаниями. Специалисту в области, к которой относится описываемая модель, следует считать ряд простых исключений или замен без отступления от духа полезной модели подпадающими под объем защиты полезной модели.