РАСЦЕПИТЕЛЬ МАКСИМАЛЬНОГО ТОКА АВТОМАТИЧЕСКОГО ВЫКЛЮЧАТЕЛЯ

Техническое решение относится к электротехнике, к области низковольтного аппаратостроения, в частности к расцепителям максимального тока автоматических выключателей, используемых для защиты электрических цепей от перегрузок и коротких замыканий и оперативных включений и отключений указанных цепей.
Известны конструкции расцепителей максимального тока автоматического выключателя. Например, «Расщепитель максимального тока автоматического выключателя» по патенту SU №1782327 МПК H01H 73/36 содержит П-образный магнитопровод с намагничивающей обмоткой, расположенной на каркасе между сердечниками, якорь и ограничивающий ход якоря стоп, жестко связанный или выполненный заодно с толкателем так, что имеет возможность осевого перемещения и подпружинен относительно сердечника, а толкатель установлен в отверстии сердечника с возможностью воздействия на рейку механизма свободного расцепления. При этом якорь установлен на стопе свободно, а рейка механизма свободного расцепления снабжена пружинным противоударным компенсатором.
Известен «Выключатель автоматический» по патенту на полезную модель №68772 МПК H01H 73/36, который содержит электромагнитный максимальный расцепитель тока, электрически связанный через токопроводы с выводными зажимами выключателя для подключения нагрузки со стороны потребителя и токопроводом подвижного контакта. Расцепитель включает магнитопровод, выполненный в виде единой детали, с намагничивающей обмоткой, расположенной на каркасе, якорь и толкатель, воздействующий на отключающую рейку механизма свободного расцепления выключателя.
Недостатком известных конструкций расцепителей максимального тока является снижение тяговых характеристик электромагнитного расцепителя в конце хода якоря из-за воздействия возвращающей пружины при отсутствии тока. Якорь при этом не достигает магнитопровода, что сказывается на времени срабатывания расцепителя при токах короткого замыкания близких или равных токам предельной коммутационной способности автоматического выключателя. Это снижает точность срабатывания автоматического выключателя в диапазоне токов уставки.
Задача, на решение которой направлено данное техническое решение - создание конструкции расцепителя максимального, позволяющей повысить надежность и точность срабатывания автоматического выключателя, избежать ложных срабатываний выключателя при ударах и вибрациях.
Предлагаемый расцепитель максимального тока автоматического выключателя содержит магнитопровод с намагничивающей обмоткой, расположенной на каркасе, якорь, взаимодействующий с перемещающимся подпружиненным толкателем, имеющим ограничитель хода и воздействующим на рейку механизма свободного расцепления. Новым в предлагаемой конструкции является то, что якорь выполнен с глухим отверстием, в которое входит толкатель с расположенной на нем пружиной. При токах короткого замыкания и токах отсечки пружина полностью входит в глухое отверстие якоря, якорь замыкается с магнитопроводом расцепителя. Отсутствие зазора значительно увеличивает усилие воздействия, повышаются тяговые характеристики, точность срабатывания расцепителя максимального тока. С помощью кинематических расчетов, с учетом усилия пружины, возможно точное определение длины толкателя, исключающей поломку рейки механизма свободного расцепления.
При токах 0,8-0,85 I уст. подпружиненный толкатель обеспечивает уверенное несрабатывание расцепителя за счет возникающих сил трения между якорем и каркасом намагничивающей обмотки, толкателем и магнитопроводом и противодействующей силы со стороны пружины.
При токах больших 0,85-0,9 I уст. надежное срабатывание обеспечивается симметричной самоустановкой якоря и толкателя в магнитном поле, при этом толкатель беспрепятственно воздействует на работу расцепляющего механизма.
На фиг. Показан общий вид расцепителя максимального тока автоматического выключателя.
Расцепитель максимального тока содержит магнитопровод 1 с намагничивающей обмоткой 2, расположенной на каркасе 3. Якорь 4 расцепителя взаимодействует с перемещающимся толкателем 5, имеющим ограничитель хода 6. На толкателе 5 расположена пружина 7, упирающаяся в ограничитель хода 6. Толкатель 5 воздействует на рейку 8 механизма свободного расцепления автоматического выключателя. В якоре 4 выполнено глухое отверстие 9, в которое входит толкатель 5 с расположенной на нем пружиной 7. Ограничитель хода 6 может иметь, например, сферическую форму, совпадающую с формой глухого отверстия якоря.
Расцепитель максимального тока автоматического выключателя работает следующим образом. При токах короткого замыкания в защищаемой выключателем электрической цепи быстро достигается значение тока уставки расцепителя. Якорь 4, приходя в движение, перемещает толкатель 5, преодолевая усилие пружины 7. Толкатель 5, достигая рейки 8, упирается в нее и разворачивает рейку, производя срабатывание механизма свободного расцепления выключателя. Пружина 6 возвращает толкатель 5 и якорь 4 в исходное положение, а рейка 8 под воздействием возвратной пружины расцепляющего механизма также приходит в исходное положение.