Размыкатель силовой однофазный

Область техники
Предложенная полезная модель относится к области электротехники и энергетики и может быть использована для оперативного аварийного отключения электрического оборудования при воздействии высоких температур, например при пожаре.
Уровень техники
Из уровня техники известны автоматические выключатели (автоматы), устанавливаемые в электрический щит на DIN-рейку и выполняющие функции предохранителя в случае короткого замыкания или длительной превышающей нагрузки силовой линии. Например, такие как автоматические выключатели и выключатели-разъединители в литом корпусе на токи 16-630 А, до 690 В cерии Pact компании Schneider Electric, каталог продукции 2021 (доступно онлайн на Интернет-ресурсе https://download.schneider-electric.com).
Однако такие известные решения не обеспечивают размыкание силовых цепей в случае возгорания электрических щитов.
Из патентного уровня техники известно решение, представляющее собой пиротехнический разъединитель электрической цепи (RU 139706 U1, 20.04.2014). Известный разъединитель содержит корпус, в котором расположены в непосредственной близости или контактирующие друг с другом проводник и пиротехнический заряд с температурой плавления проводника, меньшей температуры горения пиротехнического заряда, при этом пиротехнический заряд запускается при помощи термошнура или от пожарного извещателя.
В случае пожара или аномального разогрева провода пиротехнический заряд запускается термошнуром или электрическим импульсом от пожарного извещателя. Пиротехнический заряд расплавляет проводник и размыкает участок массового провода, то есть происходит аварийный разрыв цепи.
Технический результат, на достижение которого направлено указанное решение, заключается в размыкании электрической цепи (отключение источника питания) в случае возникновения пожара или его угрозы, что препятствует развитию пожара вследствие короткого замыкания.
К недостаткам известного решения следует отнести то, что оно не обладает оперативностью срабатывания, поскольку для его работы необходимо последовательное срабатывание нескольких средств, действие которых основано на термическом воздействии термошнура, пиротехнического заряда, а также расплавление проводника.
Кроме того, известное решение вследствие принципа его действия не обеспечивает безопасность его работы, поскольку предполагает возникновение высокой температуры внутри корпуса (согласно описанию по патенту - свыше 1500°С), что также может способствовать возникновению очага возгорания.
Указанное обстоятельство также препятствует его размещению в типовом корпусе электротехнических устройств (преимущественно, в пластиковом исполнении) для установки на DIN-рейку в электрический щит. При этом размещение средств размыкания в электрическом щите является критически важным, поскольку в замкнутом ограниченном пространстве щита с плотно скомпонованными электрическими модулями распространение огня происходит стремительно, что приводит к возникновению вторичных очагов пожара вследствие короткого замыкания проводов с обгоревшей или расплавившейся изоляцией и необратимому повреждению модулей.
Предлагаемая полезная модель направлена на преодоление отмеченных выше недостатков уровня техники и при своем осуществлении позволяет обеспечить достижение технического результата, заключающегося в повышении безопасности работы силового размыкателя.
Раскрытие полезной модели
Для достижения указанного технического результата согласно полезной модели предложен размыкатель силовой однофазный, выполненный в корпусе с креплением на DIN-рейку, содержащий размещенные в корпусе крепления для проводов, жестко связанные с соответствующими контактными площадками, а также расположенную между контактными площадками гибкую контактную перемычку, причем в корпусе размещен механизм размыкания, выполненный в виде соосно расположенных в противоположных частях корпуса центральной и прижимной пружин, первая из которых соединена с толкателем, а вторая – с прижимным элементом, взаимодействующими с гибкой контактной перемычкой, при этом корпус с внешней стороны содержит держатель и паз для размещения термочувствительной ампулы с возможностью ее взаимодействия с прижимной пружиной так, что при размещенной термочувствительной ампуле контактная перемычка прижата к контактным площадкам.
Далее в описании представлены сведения в отношении осуществления полезной модели и подтверждения достижения указанного технического результата.
Осуществление полезной модели
Далее приведены сведения о преимущественном варианте осуществления полезной модели, не предназначенном для ограничения объема испрашиваемой охраны, определенном признаками независимого пункта формулы.
В целях более полного понимания сущности полезной модели в описании сделаны отсылки на поясняющий чертеж (фиг.1), согласно которому представлен внутренний вид корпуса размыкателя силового однофазного, а также размещенную в нем совокупность элементов.
В предпочтительном варианте осуществления предложенное изделие смонтировано в электрическом шкафу на DIN-рейку перед вводным автоматом. Изделие в одиночном исполнении может быть использовано в однофазных сетях.
Согласно фиг.1 в корпусе изделия размещены крепления для силовых проводов (5 и 5'), к которым подключают силовые провода, далее идущие на автомат ввода электрического щита.
Для приведения устройства в рабочее состояние в паз, выполненный на корпусе, помещается термочувствительная ампула (1), которая одной своей стороной взаимодействует с прижимной пружиной (9), а другой стороной упирается в держатель термочувствительной ампулы (2). Прижимная пружина оснащена прижимным элементом, взаимодействующим с гибкой контактной перемычкой так, что при размещенной термочувствительной ампуле (1) контактная перемычка (4) прижата к контактным площадкам (7 и 7'). Таким образом, в «дежурном» состоянии обеспечивается прижатие гибкой контактной перемычки (4) к контактным площадкам (7 и 7').
Одновременно с этим, при размещении термочувствительной ампулы, (1) центральная пружина (8), соединенная с толкателем, находится в сжатом состоянии, подпирая контактную перемычку (4).
Поскольку контактные площадки (7 и 7') жестко подключены к креплениям проводов (5 и 5'), обеспечивается возможность для протекания электрического тока по контуру: крепление проводов (5') - контактная площадка (7') - контактная перемычка (4) - контактная площадка (7) - крепление проводов (5).
При повышении внешней температуры в электрическом щите (возгорание электрического щита), в котором установлено предложенное устройство, до критической, определяемой свойствами термочувствительной ампулы (1) (57°С, 68°С, 76°С и т.д.), ампула (1) разрушается и механизм размыкания контактов (2) под действием центральной пружины (8) смещается в верхнее крайнее положение, посредством толкателя отводя контактную перемычку (4) от контактных площадок (7 и 7'). Одновременно с этим происходит разжимание прижимной пружины.
Таким образом, происходит размыкание контура: крепление проводов (5') - контактная площадка (7') - контактная перемычка (4) - контактная площадка (7) - крепление проводов (5) и электрическая линия размыкается. Следовательно, механизм выполняет возложенные на него функции по размыканию силовой линии и обесточиванию электрического щита.
Отличительной особенностью полезной модели является безопасность работы вследствие отсутствия пиротехнических изделий в составе корпуса. Кроме того, возможность размещения термочувствительной ампулы снаружи корпуса обеспечивает оперативность срабатывания, поскольку материал корпуса не препятствует воздействию окружающей температуры непосредственно на материал термочувствительной ампулы.
К дополнительным преимуществам полезной модели следует отнести возможность повторного использования, что обеспечивается простой заменой разрушенной ампулы. Следует также отметить, что полезная модель обеспечивает возможность тонкой настройки порога срабатывания устройства, поскольку принцип действия устройства основан на возможности размещения элемента с вариативным термическим порогом срабатывания.
Таким образом, только за счет совместного использования перечисленных выше средств и их взаимного функционирования возможно достижение технического результата, на который направлена предложенная полезная модель.
Полезная модель может быть осуществлена при помощи известных из уровня техники для специалиста средств и методов, а анализ уровня техники не выявил в нем решений, которым были бы присущи все представленные в формуле существенные признаки.