ВЫКЛЮЧАТЕЛЬ АВТОМАТИЧЕСКИЙ

Изобретение относится к электротехнике, а именно к выключателям автоматическим для проведения тока в нормальном режиме и отключения тока при коротких замыканиях и перегрузках.
Наиболее близким к заявляемой полезной модели является патент РФ на изобретение №2136074, МПК Н01Н 73/02, Н01Н 73/48, Н01Н 73/18 «Выключатель автоматический». Выключатель состоит из изоляционного корпуса, состоящего из крышки и основания, имеет в каждом полюсе неподвижные контакты, подвижные контакты на контактодержателях, жестко соединенных между собой с возможностью вращения на общем изоляционном валу, как минимум один тип максимального расцепителя тока, механизм свободного расцепления, дугогасительные камеры. Неподвижный контакт выполнен в виде петли с изоляционной прокладкой между ее ветвями и имеет паз по продольной оси с расположением в нем ребра жесткости основания корпуса, а стенки корпуса состоят из внутренних и внешних щечек каждая с использованием для внешних щечек более теплостойкого материала, чем для внутренних.
Недостатком данного технического решения является то, что вышеуказанные выключатели имеют тепловые и электромагнитные расцепители, что существенно ограничивает защиту электрических цепей.
Задачей предлагаемой полезной модели является создание выключателя автоматического с защитными аналитическими и информативными функциями.
Техническим результатом предлагаемого выключателя автоматического является: создание выключателя автоматического с электронной защитой, которая позволяет отслеживать поступающую информацию о параметрах электрической цепи и выдавать команды исполнительному органу (электромагниту) о возникновении недопустимых режимов работы, а также информировать обслуживающий персонал об изменениях, происходящих в защищаемой электрической цепи.
Поставленная задача решена за счет того, что выключатель автоматический, содержащий изоляционный корпус, состоящий из основания и крышки, в каждом полюсе неподвижные контакты, закрепленные на основании, подвижные контакты на контактодержателях, жестко соединенных между собой на изоляционном валу с возможностью вращения, как минимум один тип максимального расцепителя тока, механизм свободного расцепления, содержащий рукоятку, главные пружины и систему ломающихся рычагов, соединенную с контактодержателем, связанных с максимальными расцепителями, дугогасительные камеры, установленные в каждом полюсе выключателя и содержащие пластины из электроизоляционного материала и деионную решетку в виде стальных пластин, неподвижный контакт выполнен в виде петли, а каждая дугогасительная камера имеет искрогасительные пластины закрепленные в крышке выключателя перед отверстиями для выхода коммутационных газов в каждом полюсе выключателя. Выключатель автоматический дополнительно содержит систему электронной защиты. Система электронной защиты содержит трансформаторы тока, установленные в каждом полюсе для выключателей переменного тока и магнитные усилители для постоянного тока; блок управления; переключатели установок; элементы индикации, выведенные на лицевую панель, на которой отображены значения установок по току, задержек срабатывания и режимы работы защит, при этом лицевая панель закрывается крышкой, выполненной с возможностью визуального обзора элементов, расположенных под крышкой и электронный блок, причем задняя стенка корпуса дополнительно снабжена разъемом для соединения с выключателем, а боковая стенка корпуса снабжена разъемом для внешних цепей исполнительного органа, установленного на выключателе и воздействующего на него, при этом электронный блок, выполнен с обеспечением возможности регулировки уставок и режимов в процессе эксплуатации, обеспечивающий выполнение функций защиты от перегрузки без выдержки времени, с независимой от тока выдержкой времени, с обратноквадратичной зависимой от тока выдержкой времени, с выдержкой времени, обратной 4 степени тока, однофазного короткого замыкания на землю с выдержкой времени и без выдержки времени, междуфазного короткого замыкания с выдержкой времени и без выдержки времени с переключателем на ускоренную защиту от междуфазного короткого замыкания, электронный блок дополнительно содержит световую систему с целью предотвращения аварий, которая состоит из: индикатора кратности тока наиболее нагруженной фазы; сигнализации наличия перегрузки; индикатор причины отключения; передатчик во внешние цепи сигналов причины отключения, логической селективности; дистанционный переключатель характеристик защиты от токов перегрузки.
Предлагаемое устройство поясняется чертежами, где
На Фиг. 1 - Изображен выключатель автоматический в разрезе.
На Фиг. 2 - Изображен общий вид выключателя автоматического.
Выключатель автоматический характеризуется:
- наличием корпуса, состоящего из крышки и основания;
- вертикальной ориентацией корпуса по форме приближенного к параллелепипеду;
- выполнением на передней панели крышки горизонтального перепада, образующего уступы вверху и внизу;
- наличием в верхней части крышки двух почти квадратных впадин для крепления козырька;
- наличием в средней части крышки симметрично расположенной выступающей части в виде параллелепипеда;
- наличием органа управления в выступающей части в виде передвижной рукоятки с тремя фиксированными положениями;
- наличием симметрично справа и слева от выступающей части крышки двух углублений в виде параллелепипеда;
- маркировкой положения "0" и "I" вверху и внизу выступающей части крышки;
- наличием внизу справа надписи "ТЕСТ";
- наличием рядом с надписью "ТЕСТ" отверстия;
- наличием на крышке четырех отверстий, выполненных в углублениях полуовальной формы.
Выключатель предназначен для проведения тока в нормальном режиме и отключения тока при коротком замыкании, перегрузках и недопустимом снижении напряжения, а также для нечастых оперативных включений и отключений электрических цепей.
Выключатель состоит из изоляционного корпуса, состоящего из крышки и основания, имеет в каждом полюсе неподвижные контакты, подвижные контакты на контактодержателях, жестко соединенных между собой с возможностью вращения на общем изоляционном валу, как минимум один максимальный расцепитель тока, механизм свободного расцепления, дугогасительные камеры. Неподвижный контакт выполнен в виде петли.
На рисунке 1 изображен общий вид в разрезе автоматического выключателя. Выключатель имеет изоляционный корпус, состоящий из основания 1 и крышки 2, соединенной между собой винтами. На основании 1 монтируются все части выключателя. Основание 1 и крышка 2 имеют внутри перегородки, отделяющие друг от друга каждый полюс выключателя.
Выключатель автоматический имеет подвижную контактную систему, состоящую из трех подвижных контактов 3, жестко соединенных между собой изоляционной траверсой 4 и установленных на неподвижно закрепленной оси с возможностью вращения, неподвижные (малоподвижные) контакты 5, установленные на неподвижной петле 17, закрепленной на основании, механизм свободного расцепления рычажного типа, дугогасительные камеры 6, трансформаторы тока 7, установленные на шинах выключателя 8 и электронный расцепитель 9. Дугогасительные камеры 6 установлены в каждом полюсе выключателя и представляют собой деионные решетки в виде пластин (стальных), наклонно установленных в корпусе дугогасительной камеры, которая состоит из двух щечек с каждой стороны, изготовленных из электротехнической фибры.
Механизм свободного расцепления рычажного типа установлен в среднем полюсе выключателя. Механизм имеет опорный рычаг 10 шарнирно соединенный двумя звеньями 11 и 12 с подвижной контактной системой и собачкой 13 с отключающей рейкой 14 поворотного типа. Для включения выключателя, находившегося в расцепленном положении (положение "Отключено автоматически"), механизм должен быть взведен путем перемещения рукоятки 15 выключателя в направлении знака "О" до упора. При этом происходит зацепление собачки с отключающей рейкой 14. Последующее включение осуществляется перемещением рукоятки 15 в направлении знака " I" до упора.
Автоматическое отключение выключателя происходит при повороте по часовой стрелке отключающей рейки 14 любым из расцепителей независимо от положения рукоятки 15 выключателя. При этом рукоятка занимает промежуточное положение между знаками "0" и "I", указывая, что выключатель отключен автоматически.
Искрогасители, содержащие искрогасительные пластины 16, закреплены в крышке выключателя 2 перед отверстиями для выхода коммутационных газов в каждом полюсе выключателя.
Выводы 17 предназначены для присоединения внешних проводников со стороны малоподвижных контактов. Выводы 8 предназначены для присоединения внешних проводников со стороны подвижных контактов.
Выводы 17 имеют маркировку "1", "3", "5".
Выводы 8 имеют маркировку "2", "4", "6".
Электромагнитный расцепитель 18 устанавливается в каждом полюсе выключателя. Расцепитель представляет собой электромагнит, состоящий из сердечника, якоря и удерживающей пружины. Расцепитель настраивается на определенную уставку по току срабатывания (в зависимости от заказа) предприятием-изготовителем и в условиях эксплуатации не регулируется.
Полупроводниковый микропроцессорный расцепитель 9 (БУТ) предназначен для подачи команды на автоматическое отключение выключателя по заданной программе при возникновении в цепи токов короткого замыкания или перегрузки. Полупроводниковый расцепитель выполняет следующие виды защит:
- защита от однофазного короткого замыкания с выдержкой времени или без нее;
- защита от междуфазного короткого замыкания с задержкой и без задержки срабатывания. Дополнительно имеет переключатель защиты от токов включения;
1
2
1
2
Ф
Р
2
4
- защита от токов перегрузки (без выдержки времени; с независимой от тока выдержкой; с обратно квадратичной по времени N/(K-1); с обратной четвертой степени времени N/K, где N, N - коэффициенты, K - кратность I/I).
Дополнительно БУТ осуществляет:
Ф
Р
- индикацию кратности тока наиболее нагруженной фазы (I/I);
- сигнализацию времени с начала перегрузки, если перегрузка длится более 50% времени до срабатывания ИЭ (исполнительного электромагнита);
- индикацию причины отключения;
- передачу во внешние цепи сигналов причины отключения, логической селективности;
- дистанционное переключение характеристик ("2", "4" указанных выше) защиты от токов перегрузки.
Блок БУТ выполнен в пластмассовом корпусе. Элементы схемы блока БУТ установлены на одной печатной плате. На лицевую панель выведены: разъемы "ТЕСТ", переключатели уставок (типа вилка-розетка), элементы индикации и относящиеся к ним элементы схемы. На лицевой панели указаны также положения переключателей и соответствующие им значения уставок по току и задержкам срабатывания, режим работы защит, виды защитной характеристики, обозначения индикаторов. К внутренней плате подсоединены разъемы для соединения с выключателем (расположен на задней стенке корпуса) и для внешних цепей (расположен на боковой стенке). Лицевая панель закрывается съемной прозрачной крышкой.
Преимущества перед прототипом:
Преимуществом перед прототипом является наличие электронного расцепителя, обеспечивающего подачу команды на автоматическое отключение выключателя по заданной программе при возникновении в цепи токов короткого замыкания или перегрузки, а также наличие световой сигнализации аварийных ситуаций.
Перечень позиций:
1
основание
2.
крышка
3.
подвижная контактная система
4.
изоляционная траверса
5.
неподвижные (малоподвижные) контакты
6.
дугогасительная камера
7.
трансформатор тока
8.
шины выключателя
9.
электронный расцепитель
10.
опорный рычаг
11.
звено
12.
звено
13.
собачка
14.
отключающая рейка
15.
рукоятка
16.
искрогасительные пластины
17.
верхние шины
18.
Электромагнитный расцепитель