УСТРОЙСТВО ЗАЩИТНОГО ОТКЛЮЧЕНИЯ

Полезная модель относится к электротехнике, к классу автоматических устройств защиты людей от поражения электрическим током и повышения пожаробезопасности жилых зданий.
Известны устройства защитного отключения (УЗО), управляемые дифференциальным током. Эти устройства содержат датчик дифференциального тока - дифференциальный трансформатор, осуществляющий векторное суммирование токов, протекающих в первичной цепи УЗО, усилитель, устройства сравнения (пороговый элемент) и исполнительный орган, производящий прерывание тока в защищаемой электрической линии. Такие устройства обеспечивают защитное отключение при появлении дифференциального тока (тока утечки или замыкания на землю), превышающего величину отключающего дифференциального тока, на которую отрегулировано конкретное устройство, в цепи нагрузки, подключенной к УЗО. (Патент RU 2124795, патент на полезную модель №31688).
Причины, препятствующие получению технического результата по аналогам, который обеспечивается заявляемой полезной моделью, следующие.
2
Известные устройства защитного отключения содержат автоматический выключатель с независимым расцепителем, датчик дифференциального тока, электронную или электромеханическую систему управления. В данных устройствах датчик тока и система управления располагаются в одном едином блоке, который крепится справа или слева от автоматического выключателя. При таком расположении силовая цепь (гибкий проводник сечением до 10 мм) проходит от выходных зажимов автоматического выключателя, входит в блок управления, проходит через датчик дифференциального тока и полупетлей возвращается к передней части выключателя и заканчивается клеммными зажимами для подключения проводников нагрузки.
Недостатками такой конструкции являются:
- большая длина силовых проводников, проходящих через датчик тока и выделяющих большое количество тепла внутри блока управления за счет удельного сопротивления самого проводника и переходных сопротивлений в местах его соединения с выключателем и с наконечником выходного контактного зажима;
- несимметричное расположение силовых проводников относительно измерительной обмотки датчика тока, что при больших токах влияет на полезный сигнал датчика тока, в результате - отклонение от заданных значений срабатывания по дифференциальному току;
- несимметричное расположение входных и выходных зажимов УЗО - выходные зажимы смещены влево или вправо относительно края выключателя на ширину блока управления, что увеличивает габариты УЗО и уменьшает монтажное пространство внутри распределительного щитка;
- проводники, проходящие через датчик тока, имеют гибкую конструкцию, приводящую к непостоянству выходного уровня сигнала с датчика дифференциального тока.
В качестве ближайшего аналога принято устройство защитного отключения, содержащее датчик дифференциального тока дифференциальный трансформатор, осуществляющий векторное суммирование токов, протекающих в первичной цепи УЗО, усилитель, устройства сравнения (пороговый элемент) и исполнительный орган, производящий прерывание тока в защищаемой электрической линии. Такие устройства обеспечивают защитное отключение при появлении дифференциального тока (тока утечки или замыкания на землю), превышающего величину отключающего дифференциального тока, на которую отрегулировано конкретное устройство, в цепи нагрузки, подключенной к УЗО. (Конструкторская документация РМЕА. 656111.010 КД Закрытого Акционерного Общества «Корпоративный институт электротехнического приборостроения «Энергомера». 355008, Россия, г.Ставрополь, ул. Апанасенковская, 4).
Причины, препятствующие получению технического результата по ближайшему аналогу, который обеспечивается заявляемой полезной моделью, следующие.
Выводы подключения УЗО соединены с выводами выключателя гибкими проводниками, пропущенными через датчик дифференциального тока, вследствие чего вводные и выводные контакты УЗО расположены не на одной оси. Датчик тока и система управления расположены в одном блоке, что увеличивает общие габариты устройства и усложняет сборку. Датчик тока не закреплен жестко в корпусе УЗО, что также усложняет сборку УЗО. Проводники, проходящие через датчик тока, имеют гибкую конструкцию, приводящую к непостоянству выходного уровня сигнала с датчика дифференциального тока, что ведет к ложным срабатываниям УЗО при неблагоприятном расположении проводников относительно датчика дифференциального тока.
Существенные признаки заявляемой полезной модели следующие. Устройство защитного отключения содержит исполнительный орган, изолятор, усилитель сигнала, устройство сравнения, датчик дифференциального тока, индикатор. Датчик дифференциального тока расположен в отдельном узле, расположенном в нижней части исполнительного органа. Узел состоит из корпуса, в котором размещены изолятор, контактные пластины, контактные зажимы хомутового типа, датчик дифференциального тока. Изолятор выполнен с выступами под винты контактных зажимов хомутового типа, отверстиями и направляющими выступами для контактных пластин. Контактные пластины выполнены из листового металла и изготовлены двух видов - прямой и изогнутой в виде буквы П формы с отогнутыми хвостовиками, один из хвостовиков служит для соединения с контактами выключателя, а другой - для установки контактных зажимов хомутового типа и выполнен с оребрением с обеих сторон. Части контактных пластин, проходящие внутри датчика дифференциального тока, расположены симметрично в двух взаимно перпендикулярных плоскостях относительно датчика дифференциального тока и зафиксированы вместе с этим датчиком тока с помощью выступов и отверстий изолятора.
В отличие от ближайшего аналога в предлагаемом устройстве датчик дифференциального тока расположен в отдельном узле, расположенном в нижней части исполнительного органа. Узел состоит из корпуса, в котором размещены изолятор, контактные пластины, контактные зажимы хомутового типа, датчик дифференциального тока. Изолятор выполнен с выступами под винты контактных зажимов хомутового типа, отверстиями и направляющими выступами для контактных пластин, которые выполнены из листового металла и изготовлены двух видов - прямой и изогнутой в виде буквы П формы с отогнутыми хвостовиками, один из хвостовиков служит для соединения с контактами выключателя, а другой - для установки контактных зажимов хомутового типа и выполнен с оребрением с обеих сторон. Части контактных пластин, проходящие внутри датчика дифференциального тока, расположены симметрично в двух взаимно перпендикулярных плоскостях относительно датчика дифференциального тока и зафиксированы вместе с этим датчиком тока с помощью выступов и отверстий изолятора.
Технический результат, проявляющийся при изготовлении, либо использовании предлагаемой полезной модели, - уменьшение габаритных размеров УЗО, удобство при сборке, упрощение конструкции, повышение надежности.
Указанный технический результат обеспечивается следующей совокупностью признаков.
Устройство защитного отключения содержит исполнительный орган, изолятор, усилитель сигнала, устройство сравнения, датчик дифференциального тока, индикатор. Датчик дифференциального тока расположен в отдельном узле, расположенном в нижней части исполнительного органа, состоящем из корпуса, в котором размещены изолятор, контактные пластины, контактные зажимы хомутового типа, датчик дифференциального тока. Изолятор выполнен с выступами под винты контактных зажимов хомутового типа, отверстиями и направляющими выступами для контактных пластин. Контактные пластины выполнены из листового металла и изготовлены двух видов - прямой и изогнутой в виде буквы П формы с отогнутыми хвостовиками, один из хвостовиков служит для соединения с контактами выключателя, а другой - для установки контактных зажимов хомутового типа и выполнен с оребрением с обеих сторон. Части контактных пластин, проходящие внутри датчика дифференциального тока, расположены симметрично в двух взаимно перпендикулярных плоскостях относительно датчика дифференциального тока и зафиксированы вместе с этим датчиком тока с помощью выступов и отверстий изолятора.
То, что датчик дифференциального тока расположен в отдельном узле, расположенном в нижней части исполнительного органа, состоящем из корпуса, в котором размещены изолятор, контактные пластины, контактные зажимы хомутового типа, датчик дифференциального тока, причем изолятор выполнен с выступами под винты контактных зажимов хомутового типа, отверстиями и направляющими выступами для контактных пластин позволяет уменьшить габаритные размеры УЗО по сравнению с ближайшим аналогом, жестко зафиксировать датчик тока в устройстве, что упрощает общую сборку изделия. Конструкция узла защищает датчик тока от внешних механических воздействий. Расположение узла обеспечивает соосность вводных и выводных контактов УЗО, что упрощает монтаж, конструкцию и подключение УЗО, а также и снижает риск возникновения ошибок при подключении, т.е. повышает надежность.
Таким образом, уменьшаются габаритные размеров УЗО, создается удобство при сборке, упрощается конструкция, повышается надежность. То, что контактные пластины выполнены из листового металла и изготовлены двух видов - прямой и изогнутой в виде буквы П формы с отогнутыми хвостовиками, один из хвостовиков служит для соединения с контактами выключателя, а другой - для установки контактных зажимов хомутового типа и выполнен с оребрением с обеих сторон, снижает до минимума вероятность возникновения токов небаланса, обеспечивает простоту сборки УЗО, упрощает конструкцию, уменьшает габаритные размеры, исключает ошибки при сборке, обеспечивает постоянный уровень выходного сигнала датчика дифференциального тока, снижает влияние тока силовой цепи на уровень выходного сигнала датчика тока. Форма контактной пластины позволяет устанавливать данную пластину, как справа, так и слева, а оребрение с обеих сторон служит для взаимозаменяемости деталей, исключения ошибки при сборке, для надежной фиксации проводов. Таким образом, уменьшаются габаритные размеров УЗО, создается удобство при сборке, упрощается конструкция, повышается надежность. То, что части контактных пластин, проходящие внутри датчика дифференциального тока, расположены симметрично в двух взаимно перпендикулярных плоскостях относительно датчика дифференциального тока и зафиксированы вместе с этим датчиком тока с помощью выступов и отверстий изолятора, уменьшает габаритные размеры УЗО, создает удобство при сборке, упрощает конструкцию, повышает надежность. Сущность полезной модели поясняется чертежом, где на фиг.1 изображен общий вид устройства, на фиг.2 - видны контактные зажимы хомутового типа с винтами, на фиг.3 - изогнутая контактная пластина в виде буквы П с отогнутыми хвостовиками.
Устройство защитного отключения содержит исполнительный орган 1, усилитель сигнала и устройство сравнения 2, корпус 3, датчик дифференциального тока 4, индикатор 5, крышку 6, изолятор 7, прямые контактные пластины 8, изогнутые контактные пластины 9, контактные зажимы хомутового типа 10.
Усилитель сигнала и устройство сравнения 2 помещаются в корпус 3 и соединяются с исполнительным органом 1. Прямые 8 и изогнутые 9 контактные пластины продеваются через специальные отверстия изолятора. Датчик дифференциального тока 4 надевается на направляющие изолятора, так чтобы через него проходили контактные пластины. Хвостовики контактных пластин со стороны направляющих изолятора 7 крепятся к исполнительному органу 1. С другой стороны на контактные пластины надеваются контактные зажимы хомутового типа 10, так чтобы винты контактных зажимов хомутового типа 10 фиксировались в специальных выступах на изоляторе. Далее этот сборочный узел покрывается крышкой 6, которая крепится к исполнительному органу 1 и корпусу 3 и защищает внутреннюю конструкцию узла датчика дифференциального тока от внешних воздействий.