МАКСИМАЛЬНЫЙ ТЕПЛОВОЙ РАСЦЕПИТЕЛЬ ТОКА АВТОМАТИЧЕСКОГО ВЫКЛЮЧАТЕЛЯ

Полезная модель относится к области электротехники, в частности к элементам конструкций автоматических выключателей, а именно к максимальным тепловым расцепителям тока.
Автоматические выключатели с максимальным тепловым расцепителем тока обеспечивают отключение электрической сети при повышенных токах в этой электрической сети. В основе известных конструкций тепловых максимальных расцепителей тока автоматического выключателя, лежит регулируемый термобиметаллический элемент, соединенный с гибким проводником, закрепленный одним концом с возможностью воздействия вторым концом на механизм свободного расцепления. Регулировка максимальных тепловых расцепителей тока автоматических выключателей осуществляется при помощи регулировочного узла, и заключается в установке предварительного зазора между термобиметаллическим элементом и рейкой механизма свободного расцепления.
Недостатком таких известных максимальных тепловых расцепителей тока автоматических выключателей является невысокая точность срабатывания.
Известен максимальный тепловой расцепитель тока автоматического выключателя (патент №2186436, МПК H01H 71/16, 2002.07.27), содержащий термобиметаллический элемент, соединенный с тоководом и закрепленный на скобе-тоководе с возможностью воздействия на механизм свободного расцепления, и регулировочный узел, содержащий двухплоскостную скобу, одной плоскостью жестко закрепленную на конце термобиметаллического элемента, и рычаг-регулятор, выполненный с рабочим концом, огибающим рейку механизма свободного расцепления и взаимодействующим с ней.
К недостаткам данного устройства можно отнести следующее:
- при воздействии усилия на рычаг-регулятор для выставления зазора между рейкой и рычагом имеется остаточная деформация, что отрицательно влияет на срабатывание автоматического выключателя при перегрузках, например при токах, равных 1,3 номинального тока;
- высокая трудоемкость и материалоемкость при изготовлении и сборке регулировочного узла, содержащего двухплоскостную скобу, одной плоскостью жестко закрепленную на конце термобиметаллического элемента, и рычаг-регулятор, выполненный с рабочим концом, огибающим рейку механизма свободного расцепления;
Задачей, на решение которой направлено заявляемое решение, является повышение точности регулировки и стабильности срабатывания максимального теплового расцепителя тока автоматического выключателя, а также упрощение его конструкции и снижение трудоемкости изготовления.
Для решения данной задачи в максимальном тепловом расцепителе тока автоматического выключателя, содержащем термобиметаллический элемент, соединенный с тоководом и закрепленный на скобе-тоководе с возможностью воздействия на механизм свободного расцепления, регулировочный узел выполнен в виде пластины, жестко закрепленной в продольной плоскости на конце термобиметаллического элемента, с установленным на ее свободном конце упором-регулятором, выполненным с возможностью фиксации относительно рейки механизма свободного расцепления.
Пластина регулировочного узла может быть закреплена на термобиметаллическом элементе с помощью соединительной заклепки, при этом может быть также предусмотрено крепление с помощью винтов, зажимов, сварки или пайки.
Упор-регулятор может быть выполнен в виде винта или шпильки. Фиксация упора в заданном положении относительно рейки механизма свободного расцепления осуществляется посредством гайки и/или законтриванием скрепляющей жидкостью.
Кроме этого, при варианте выполнения упора-регулятора в виде винта может быть установлена пружина, задающая начальное положение регулировочного винта
В максимальном тепловом расцепителе тока может быть использован термобиметаллический элемент в форме U-образной пластины с хвостовиком, на котором установлен регулировочный узел, а токоподвод выполнен жестким и соединен с одной из ветвей U-образной пластины, при этом другая ветвь U-образной пластины закреплена на скобе-тоководе.
Параллельно U-образной пластине установлен как минимум один U-образный шунт.
Предлагаемая конструкция максимального теплового расцепителя тока автоматического выключателя за счет выполнения регулировочного узла в виде пластины, жестко закрепленной в продольном направлении на конце термобиметаллического элемента, с упором-регулятором на ее свободном конце, выполненным с возможностью фиксации относительно рейки механизма свободного расцепления, позволяет упростить процесс регулировки и повысить ее точность.
Помимо этого, применение U-образной термобиметаллической пластины с хвостовиком, U-образных шунтов и жесткого токовода, выполняемых как из материала с высокой электропроводностью, так и из материала с низкой электропроводностью, в зависимости от величины номинальных токов и конструктивных соображений, позволит снизить материалоемкость цветных металлов.
На фиг. 1 изображен предлагаемый максимальный тепловой расцепитель тока в аксонометрии;
на фиг. 2 - изображен предлагаемый максимальный тепловой расцепитель тока, вид сбоку;
на фиг. 3 - изображен вариант выполнения регулировочного узла по четвертому пункту формулы;
на фиг. 4 - изображен вариант выполнения регулировочного узла по пятому пункту формулы;
Максимальный тепловой расцепитель тока (фиг. 1) содержит термобиметаллический элемент 1 в виде пластины, размещенной на скобе-тоководе 2, регулировочный узел, состоящий из пластины 3, закрепленной в продольном направлении на конце термобиметаллического элемента 1 и упора-регулятора 4 на ее свободном конце. Пластина 3 регулировочного узла закреплена на термобиметаллическом элементе 1 с помощью соединительной заклепки 9, при этом может быть также предусмотрено крепление с помощью винтов, зажимов, сварки или пайки (фиг. 2).
Упор-регулятор 4 может быть выполнен в виде винта или шпильки 5 (фиг. 1, 2). Фиксация упора-регулятора 4 относительно рейки 6 механизма свободного расцепления осуществляется посредством гайки 7 (фиг. 3), притянутой к пластине 3 регулировочного узла с последующим законтриванием скрепляющей жидкостью. Фиксация может осуществляться без гайки, только законтриванием скрепляющей жидкостью. На упор-регулятор может быть установлена пружина 8 (фиг. 4), которая позволяет задать более четкое начальное положение упора-регулятора относительно пластины 3 регулировочного узла, что в свою очередь позволяет снизить трудоемкость изготовления.
За счет того, что термобиметаллический элемент 1 воздействует на рейку 6 механизма свободного расцепления посредством жестко закрепленного на его свободном конце регулировочного узла, выполненного в виде пластины 3, закрепленной в продольной плоскости на конце термобиметаллического элемента 1 с установленным на ее свободном конце упором-регулятором, повышается точность регулировки и стабильность срабатывания максимального теплового расцепителя тока автоматического выключателя. Расстояние между рейкой механизма свободного расцепления регулируется посредством упора-регулятора, выполненного с возможностью его фиксации относительно рейки механизма свободного расцепления.
Такое выполнение выключателя позволяет повысить точность регулировки, что приводит к повышению надежности и стабильности срабатывания максимального теплового расцепителя тока автоматического выключателя, а также позволяет компактно разместить соединяющие элементы деталей автоматического выключателя, что повышает надежность их соединения и облегчает процесс сборки выключателя автоматического.
С целью расширения области применения параллельно термобиметаллическому элементу 1 установлен как минимум один U-образный шунт 10, при этом токовод выполнен жесткими и соединен с одной из ветвей U-образного шунта, а другая ветвь U-образной шунта закреплена на скобе-тоководе 2 (фиг. 2).
Предлагаемый максимальный тепловой расцепитель тока автоматического выключателя работает следующим образом. При прохождении через автоматический выключатель тока нагрузки защищаемой цепи, равного 1,05 номинального тока, тепловая деформация термобиметаллического элемента 1 недостаточна для взаимодействия упора-регулятора с рейкой 6 механизма свободного расцепления. Возрастание тока нагрузки до величины уставки по току срабатывания, например 1,3 номинального тока или выше, приводит к достижению тепловой деформации термобиметаллического элемента 1, достаточной для взаимодействия рабочего конца упора-регулятора 5 с рейкой 6 механизма свободного расцепления. В результате этого рейка 6 разворачивается и вызывает срыв зацепления механизма свободного расцепления, при этом происходит размыкание главных контактов автоматического выключателя.
Регулировка максимального теплового расцепителя тока автоматического выключателя производится следующим образом. Упор-регулятор 4 устанавливается с предварительным зазором относительно рейки 6 механизма свободного расцепления. В зазор вводится калибр в форме пластины с толщиной, определяющей рабочий зазор, эмпирически согласованный с времятоковой характеристикой расцепителя. Затем при фиксированной рейке 6 перемещают упор-регулятор 4 до касания его рабочего конца с плоскостью калибра, после чего происходит фиксация положения упора-регулятора 4.
Предлагаемая конструкция максимального теплового расцепителя тока автоматического выключателя позволяет производить регулировку максимального теплового расцепителя тока в каждом полюсе автоматического выключателя непосредственно под током, подкручивая упор-регулятор до срабатывания механизма свободного расцепления при достижении необходимого времени, что значительно повышает точность срабатывания максимального теплового расцепителя тока.