ВЫКЛЮЧАТЕЛЬ АВТОМАТИЧЕСКИЙ

Полезная модель относится к низковольтному аппаратостроению, в частности к выключателям автоматическим с естественным воздушным охлаждением и непосредственным ручным управлением, предназначенным для защиты электрических цепей от перегрузок и коротких замыканий, в том числе для пуска, защиты и отключения электродвигателей.
Известны выключатели автоматические ВА22-27 (Выключатели автоматические ВА 22-27. Технические условия ТУ 16-93 (ИГРФ. 641235.001 ТУ) 1994). В конструкции указанных выключателей ручное управление коммутированием обеспечивается поступательным перемещением кнопки включения и кнопки отключения. Выключатель автоматический содержит в изоляционном корпусе неподвижный контактодержатель, пружину контактного нажатия, подвижный контактодержатель в виде изогнутой пластины с циклевкой и сквозным открытым пазом, размещенный на торце пружины контактного нажатия и неподвижном контактодержателе, электромагнитный расцепитель максимального тока с магнитопроводом и поворотным якорем с окном для зацепления и просечкой под ушко пружины, расцепляющий поворотный рычаг с пуклевкой и двумя продольными пазами, идущими один за другим по горизонтальной оси, причем расцепляющий поворотный рычаг одним концом входит в зацепление с поворотным якорем электромагнитного расцепителя максимального тока, а другим концом с пуклевкой помещен на подвижный контактодержатель с образованием пуклевками сферического шарнира, теплового расцепителя максимального тока с термобиметаллическим элементом, при токах срабатывания имеющим возможность воздействовать на поворотный якорь, электромагнитного расцепителя максимального тока, кнопку включения, кнопку отключения, выполненную плоским вилочным трезубцем траверсу, подпружиненный рычаг, установленный между поворотным якорем электромагнитного
расцепителя максимального тока и расцепляющим рычагом для возможности взаимодействия с ним после срыва зацепления. Крайними зубцами траверса пронизывает поворотный расцепляющий рычаг и подвижный контактодержатель, а центральным зубцом поджата к поворотному расцепляющему рычагу между продольными пазами, один крайний зубец свободно входит в пружину контактного нажатия, а другой крайний зубец входит в зацепление с подпружиненным рычагом.
Известен также «Автоматический выключатель» по патенту РФ №21173356, МПК H01H 73/18. Указанный выключатель содержит в корпусе неподвижный контактодержатель, подвижный контактодержатель со сквозным открытым пазом и пуклевкой, тепловой расцепитель максимального тока, электромагнитный расцепитель максимального тока с магнитопроводом и поворотным якорем с просечкой под ушко пружины, фиксирующий рабочий воздушный зазор, механизм свободного расцепления, состоящий из поворотного расцепляющего рычага с двумя продольными пазами, соосными сквозному пазу подвижного контактодержателя, с пуклевкой, образующей сферический шарнир при контактировании с пуклевкой подвижного контактодержателя и подпружиненный рычаг, находящийся в корпусе между поворотным якорем электромагнитного расцепителя и поворотным расцепляющим рычагом, кнопку отключения, кнопку включения с плоской трезубой траверсой и пружиной контактного нажатия, центральным зубом упирающейся в поворотный расцепляющий рычаг, двумя крайними зубцами пропущенной через продольные пазы поворотного расцепляющего рычага, входящей одним крайним зубцом в пружину контактного нажатия, другим - в зацепление с подпружиненным рычагом, поворотный расцепляющий рычаг образует зацепление с поворотным якорем. Выключатель снабжен С-образной скобой, размещенной в корпусе так, что ветвями свободно пропущена сквозь отверстие подпружиненного рычага и просечку поворотного якоря электромагнитного расцепителя максимального тока, охватывает подпружиненный рычаг и поворотный якорь электромагнитного
расцепителя максимального тока и соединяет их, при этом разница расстояний между охватывающими ветвями С-образной скобы и охваченными сторонами подпружиненного рычага и поворотного якоря электромагнитного расцепителя максимального тока больше зацепления поворотного расцепляющего рычага с поворотным якорем электромагнитного расцепителя максимального тока и меньше воздушного зазора поворотного якоря электромагнитного расцепителя максимального тока с магнитопроводом.
Недостатками известных выключателей является сложность конструкции, низкая предельная коммутационная способность, ненадежность срабатывания.
Задачей, на решение которой направлено предлагаемая конструкция выключателя, является повышение отключающей способности выключателя, имеющего простую и надежную конструкцию.
Для решения этой задачи предлагается выключатель автоматический, содержащий корпус, состоящий из крышки и основания, контактную систему, состоящую из пары неподвижного и подвижного контактов в каждом полюсе, дугогасительные камеры в каждом полюсе, механизм свободного расцепления, выполненный в виде системы шарнирно-связанных рычагов, соединяющих кнопки включения и отключения выключателя с подвижным контактным узлом, тепловой расцепитель максимального тока. При этом неподвижный контакт электрически соединен с выводными зажимами для подключения напряжения к автоматическому выключателю, а подвижный контакт установлен в держателе с возможностью поворота и через гибкий токопровод электрически соединен с тепловым расцепителем максимального тока и выводными зажимами выключателя автоматического. Тепловой расцепитель максимального в каждом полюсе электрически связан через токопроводы с выводными зажимами выключателя для подключения нагрузки со стороны потребителя. Новым в выключателе является то, что механизм свободного расцепления, установленный на основании, состоит из
двух боковых фигурных стоек, между которыми закреплена пластина с пазами, в которых перемещаются кнопки включения и отключения. Кнопки выполнены из электроизоляционного материала заодно с пластинами и снабжены пружинами. В пластине кнопки включения выполнен фигурный паз, в котором перемещается на общей оси система двух пар шарнирно-связанных поводков. Одна пара поводков связана с рычагом зацепления, конец которого упирается в полуспиленную ось, установленную в боковых фигурных стойках и снабженную подпружиненным рычагом упорным, на которую при перегрузках в цепи воздействует поворотная отключающая рейка через коленчатый рычаг, установленный в боковой фигурной стойке с возможностью поворота. Другая пара поводков установлена на оси, расположенной в пазу держателя подвижных контактов, причем ось пары поводков подпружинена оперативной пружиной. Воздействие теплового расцепителя максимального тока на механизм свободного расцепления осуществляется через отключающую рейку, установленную в основании выключателя.
По пункту 2 выключатель автоматический отличается тем, что он имеет регулирующий рычаг, установленный в боковой фигурной стойке с возможностью перемещения по ее пазу, и снабжен фиксирующим элементом. Предлагаемая конструкция выключателя автоматического имеет простую и надежную систему механизма свободного расцепления. Изделие технологично в изготовлении, по сравнению с аналогами имеет меньшие габариты и массу. Конструкция предложенного выключателя позволила повысить его отключающую способность и надежность срабатывания.
На фиг.1 - предлагаемая конструкция выключателя автоматического;
На фиг.2 - механизм свободного расцепления выключателя автоматического с держателем подвижных контактов.
Выключатель автоматический содержит изоляционный корпус, состоящий из крышки 1 и основания 2. Контактная система в каждом полюсе состоит из неподвижного контакта 3 и подвижного контакта 4. В каждом
полюсе установлены дугогасительные камеры 5. Неподвижный контакт 3 электрически соединен с выводными зажимами 6 для подключения напряжения к выключателю автоматическому. Подвижный контакт 4 установлен в держателе подвижных контактов 7 с возможностью поворота и через гибкий токопровод 8 электрически соединен с тепловым расцепителем максимального тока 9 и выводными зажимами 10 выключателя. Тепловой расцепитель максимального тока выполнен в виде термобиметаллического элемента, воздействующего на отключающую рейку 11 механизма свободного расцепления. Механизм свободного расцепления состоит из двух боковых фигурных стоек 12 (см. фиг.2), между которыми закреплена пластина с пазами 13, в которых перемещаются кнопка включения 14 и кнопка отключения 15. Кнопки выполнены из электроизоляционного материала заодно с пластинами и снабжены возвратными пружинами - 16 - для кнопки включения 14. В пластине кнопки включения 14 выполнен фигурный паз, в котором перемещается на общей оси 17 система шарнирно-связанных двух пар поводков 18 и 19. Одна пара поводков 19 связана с рычагом зацепления 20, конец которого упирается в полуспиленную ось 21, снабженную подпружиненным рычагом упорным 22. На полуспиленную ось 21 при перегрузках в цепи воздействует поворотная отключающая рейка 11 через коленчатый рычаг 23 и рычаг упорный 22. Другой пара поводков 18 установлена на оси 24 в пазу держателя подвижных контактов 7, причем ось пары поводков 18 подпружинена оперативной пружиной 25. Выключатель автоматический снабжен регулирующим рычагом 26, который поворачивается на оси 27 в пазу 28 боковой фигурной стойки. Регулирующий рычаг снабжен фиксирующим элементом 29 (см. фиг.2).
Выключатель автоматический работает следующим образом. Для подачи напряжения на нагрузку производится включение с помощью кнопки 14, при этом преодолевается усилие оперативной пружины 25 и возвратной пружины 16 под кнопкой включения. При этом происходит перемещение двух пар поводков 18 и 19, шарнирно связанных между собой. Ось 17
перемещается в фигурном пазу кнопки включения 14. Рычаг зацепления 20 связан шарнирно с парой поводков 19, своим концом рычаг зацепления 20 упирается в полуспиленную ось 21. После касания и выбора провала главных контактов 3 и 4 происходит прохождение через мертвую точку системы двух пар поводков 18 и 19 в фигурном пазу. При дальнейшем нажатии кнопки 14 происходит прекращение перемещения двух пар поводков 18 и 19 по фигурному пазу кнопки включения 14. При этом рычаг зацепления 20, который находится в состоянии зацепления с полуспиленной осью 21, удерживает систему двух пар поводков 18 и 19 от возвратного движения по фигурному пазу кнопки включения 14 под действием оперативной пружины 25 и возвратной пружины 16, которое привело бы к размыканию контактов 3 и 4 и разрыву цепи. Выключатель автоматический включен.
При перегрузках в цепи термоэлемент 9 давит на отключающую рейку 11, рейка воздействует на коленчатый рычаг 23, коленчатый рычаг давит на рычаг упорный 22, закрепленный на полуспиленной оси 21. Полуспиленная ось 21 разворачивается и происходит срыв зацепления. Рычаг зацепления 20 освобождается. С помощью оперативной пружины 25 и возвратной пружины 16 под кнопкой включения пары поводков 18 и 19 перемещаются по пазу в кнопке включения. Держатель подвижных контактов 7 разворачивается по часовой стрелке, происходит разрыв цепи. Отключение выключателя происходит моментно. Выключатель автоматический отключил электрическую цепь и готов к следующему включению.
Отключение выключателя при помощи кнопки отключения 15 происходит следующим образом. При нажатии кнопки отключения 15 кнопка поворачивает полуспиленную ось 21. Полуспиленная ось разворачивается и происходит срыв зацепления. Далее отключение выключателя происходит как при автоматическом отключении. После прекращения нажатия на кнопку отключения 15 она возвращается в исходное положение при помощи возвратной пружины, установленной между пластиной с пазами 13 и кнопкой 15.
С помощью регулирующего рычага 26 возможно производить регулировку номинального тока выключателя, фиксируя при этом регулирующий рычаг фиксирующим элементом 29.