ВЫКЛЮЧАТЕЛЬ АВТОМАТИЧЕСКИЙ

Полезная модель относится к области электротехники, в частности к выключателям автоматическим, предназначенным для проведения тока в нормальном режиме и отключения тока при коротких замыканиях и перегрузках.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому устройству является автоматический выключатель (патент на полезную модель RU №58262 U1, Кл. Н01Н 73/02, Н01Н 73/48, 2006.11.10), содержащий изоляционный корпус, состоящий из двух механически соединенных частей, изоляционную крышку, укрепленную на верхней части корпуса, механизм свободного расцепления и кинематически связанную с ним общую для всех полюсов выключателя автоматического изоляционную траверсу, на которой шарнирно пополюсно укреплены изоляционные штоки, выходящие сквозь имеющиеся отверстия в верхней части изоляционного корпуса внутрь нижней части корпуса. Каждый изоляционный шток имеет продольное отверстие, на нижней плоскости которого с возможностью самоустановки при замыкании с неподвижным контактом размещен подпружиненный подвижный контакт. Под каждым неподвижным контактом установлены ферромагнитные пластины. Общая для всех полюсов отключающая рейка с выступами в каждом полюсе имеет возможность зацепления с защелкой механизма свободного расцепления. Кроме того, выключатель содержит электромагнитные и тепловые максимальные расцепители тока, дугогасительные камеры.
К недостаткам данного технического решения можно отнести следующее:
- ненадежность принципа самозачистки контактов от окисной пленки, что приводит к увеличению переходного сопротивления между подвижными и неподвижными контактами;
- пропадание электрической цепи при коммутации нагрузки в процессе эксплуатации, вследствие оплавления внутренней поверхности отверстия в месте установки подвижного контакта, что обусловлено низкой теплостойкостью материала, из которого изготовлен изоляционный шток;
- необходимость регулировки положения отключающей рейки для обеспечения стабильной величины зацепления, что требует дополнительных затрат при изготовлении выключателя автоматического.
Задачей настоящей полезной модели является обеспечение стабильности и надежности работы выключателя автоматического в процессе эксплуатации, за счет реализации нового принципа самозачистки контактов, применения материала с повышенной теплостойкостью, а также снижение трудоемкости изготовления, за счет исключения необходимости регулировки положения отключающей рейки.
Для решения данной задачи использован известный выключатель автоматический, содержащий изоляционный корпус, состоящий из двух механически соединенных частей, изоляционную крышку, укрепленную на верхней части корпуса. Механизм свободного расцепления и кинематически связанную с ним общую для всех полюсов выключателя изоляционную траверсу, на которой шарнирно пополюсно укреплены изоляционные штоки, выходящие сквозь имеющиеся отверстия в верхней части изоляционного корпуса внутрь нижней части корпуса. Каждый изоляционный шток выполнен с продольным отверстием, на нижней плоскости которого с возможностью самоустановки при замыкании с неподвижным контактом размещен подпружиненный подвижный контакт. Под неподвижные контакты установлены ферромагнитные пластины. Общая для всех полюсов отключающая рейка с выступами в каждом полюсе имеет возможность зацепления с защелкой механизма свободного
расцепления. Выключатель автоматический содержит в каждом полюсе, по меньшей мере, один максимальный расцепитель тока, дугогасительные камеры.
Новым является то, что плоскость продольного отверстия изоляционного штока в месте установки подвижного контакта выполнена наклонной. Изоляционный шток выполнен из материала с повышенной теплостойкостью, например, из премикса. На выступе рейки в среднем полюсе выполнено отверстие. Конец защелки, входящий в зацепление с отключающей рейкой, выполнен с тремя разными по высоте выступами. Центральный выступ выполнен с возможностью установки в отверстие выступа отключающей рейки в среднем полюсе. Два боковых выступа имеют одинаковую высоту и выполнены с возможностью упора в поверхность выступа отключающей рейки в среднем полюсе. Разница между высотой центрального выступа и боковых выступов защелки равна величине зацепления.
Полезная модель обеспечивает повышение надежности самозачистки контактов от окисной пленки, за счет выполнения плоскости продольного отверстия изоляционного штока в месте установки подвижного контакта наклонной, повышение теплостойкости изоляционного штока, за счет применения для его изготовления более теплостойкого материала, например премикса, исключения регулировки величины зацепления отключающей рейки с защелкой, за счет выполнения конца защелки, входящего в зацепление с отключающей рейкой, с разными по высоте выступами.
Сущность заявленной полезной модели поясняется чертежами:
на фиг.1 изображен выключатель автоматический, вид сбоку в разрезе с вырезом А;
на фиг.2 представлен вырез А на фигуре 1;
на фиг.3 изображен выключатель автоматический, вид снизу в разрезе;
на фиг.4 изображен выключатель автоматический, вид спереди без крышки с вырезом Б;
на фиг 5 представлен вырез Б на фигуре 4.
Выключатель автоматический (фиг.1) содержит изоляционный корпус, который состоит из двух механически соединенных верхней 1 и нижней 2 частей, и изоляционной крышки 3, укрепленной на верхней части 1 корпуса. Под крышкой в верхней части 1 корпуса в среднем полюсе укреплен механизм свободного расцепления 4. Механизм свободного расцепления 4 содержит рычаг 5, входящий в зацепление с защелкой 6, отключающую рейку 7, имеющую выступы в каждом полюсе. Изоляционная траверса 8, общая для всех полюсов шарнирно соединена с рычагом 5 и пополюсно связана с изоляционным штоком 9. Каждый изоляционный шток 9, изготовленный, например, из премикса, имеет продольное отверстие 10, на нижней наклонной внутренней плоскости В которого размещен подпружиненный пружиной 11 подвижный контакт 12. Изоляционные штоки 9 проходят сквозь отверстия 13, верхней части 1 изоляционного корпуса и выходят внутрь нижней части 2 корпуса, в которой помещены неподвижные контакты 14 и 15, тепловой 16 и электромагнитный 17 максимальные расцепители тока, дугогасительные камеры 18. Под неподвижные контакты 14 и 15 установлены ферромагнитные пластины 19 (фиг.1, 3). Конец защелки 6, входящий в зацепление с отверстием 20 на выступе Г отключающей рейки 7 в среднем полюсе, имеет один центральный 21 и два боковых 22 равных по высоте выступа (фиг.2, 4, 5). Разница по высоте между центральным 21 и боковыми 22 выступами равна величине зацепления (фиг.5). Для ручного оперирования выключатель имеет ручку 23 (фиг.1, 4).
Устройство работает следующим образом. При включении выключателя автоматического подвижный контакт 12, замыкает электрическую цепь между неподвижными контактами 14 и 15. Подпружиненный пружиной 11 подвижный контакт 12 установлен на внутреннею нижнюю плоскость В продольного отверстия 10 изоляционного штока 9. В момент замыкания подвижного контакта 12 с
неподвижными контактами 14 и 15 происходит самозачистка контактов от окисной пленки, за счет выполнения плоскости В наклонной. Изоляционный шток 9 выполнен из материала с повышенной теплостойкостью, что предотвращает разрушение изоляционного штока 9 при коммутации нагрузки. Центральный 21 и боковые 22 выступы защелки 6 фиксируют положение и обеспечивают стабильную величину зацепления между отключающей рейкой 7 и защелкой 6, за счет разницы по высоте равной величине зацепления. При возникновении в электрической цепи тока перегрузки тепловой максимальный расцепитель тока 16 воздействует на отключающую рейку 7 и поворачивает ее против часовой стрелки, вследствие чего происходит расцепление отключающей рейки 7 с центральным выступом 21 защелки 6, и, следовательно, расцепление защелки 6 с рычагом 5. Рычаг 5 поворачивается против часовой стрелки. Изоляционная траверса 8, шарнирно связанная с механизмом свободного расцепления 4, также поворачивается против часовой стрелки, увлекая за собой изоляционный шток 9 вместе с подвижным контактом 12. Образовавшаяся между подвижным контактом 12 и неподвижными контактами 14, 15 электрическая дуга попадает в дугогасительные камеры 18 и гаснет. Происходит размыкание электрической цепи.
При возникновении токов короткого замыкания, достигших заданной величины тока, электромагнитный максимальный расцепитель тока 17 взаимодействует с отключающей рейкой 7, поворачивает ее против часовой стрелки. Отключающая рейка 7 выходит из зацепления с центральным выступом 21 защелки 7. Поворачиваясь, защелка 7 освобождает рычаг механизма свободного расцепления 4. Механизм свободного расцепления 4 размыкает подвижный контакт 11 и неподвижные контакты 14 и 15.
При протекании больших токов короткого замыкания, в несколько раз превышающих заданную величину тока, под действием электродинамических сил, увеличенных за счет установленных ферромагнитных пластин 19, происходит отброс подвижных контактов 12.
Образовавшаяся между размыкаемыми контактами электрическая дуга попадает в дугогасительные камеры 18 и гаснет. Одновременно срабатывает электромагнитный расцепитель 17. Под его воздействием отключающая рейка 7 поворачивается против часовой стрелки. Далее процесс срабатывания механизма свободного расцепления 4 происходит аналогично при протекании тока перегрузки.