АВТОМАТИЧЕСКИЙ ВЫКЛЮЧАТЕЛЬ Российский патент 1998 года по МПК H01H73/48 

Изобретение относится к электротехнике, в частности к низковольтным автоматическим выключателям.

Известен автоматический выключатель, содержащий изоляционный корпус, установленные в корпусе контактную систему, механизм свободного расцепления, содержащий рукоятку, соединенную тягой с рычагом, связанным с подвижным контактом, расцепляющийся рычаг и подпружиненную отключающую рейку, электромагнитный расцепитель, снабженный подпружиненным элементом, установленным между бойком электромагнитного расцепителя и отключающей рейкой, с возможностью воздействия на отключающую рейку и на подвижный контакт в сторону его размыкания при срабатывании электромагнитного расцепителя и тепловой расцепитель [1].

В известной конструкции подпружиненный элемент, воздействующий на отключающую рейку и подвижный контакт, выполнен в виде одноплечего рычага, установленного на оси. При протекании сверхтока через электромагнитный расцепитель его боек воздействует на рычаг, который поворачивается на оси и воздействует на отключающую рейку и шток, на котором расположен подвижный контакт.

Усилие, передаваемое рычагом от электромагнитного расцепителя, снижается по мере удаления от оси вращения, что требует большего числа витков катушки для обеспечения достаточного усилия для разворота отключающей рейки и размыкания подвижного контакта.

Задачей изобретения является уменьшение габаритов катушки электромагнитного расцепителя и упрощение конструкции и технологии изготовления автоматического выключателя, а также повышение эксплуатационной надежности для многополюсного исполнения выключателя.

Решение задачи достигается тем, что в автоматическом выключателе, содержащем изоляционный корпус, установленные в корпусе контактную систему, механизм свободного расцепления, содержащий рукоятку, соединенную тягой с рычагом, связанным с подвижным контактом, расцепляющийся рычаг и подпружиненную отключающую рейку, электромагнитный расцепитель, снабженный подпружиненным элементом, установленным между бойком электромагнитного расцепителя и отключающей рейкой, с возможностью воздействия на отключающую рейку и на подвижный контакт в сторону его размыкания при срабатывании электромагнитного расцепителя и тепловой расцепитель, подпружиненный элемент электромагнитного расцепителя выполнен в виде прямоугольного толкателя. Толкатель установлен в пазу выступа корпуса с возможностью осевого перемещения. Кроме того, на отключающей рейке автоматического выключателя выполнен выступ с возможностью воздействия на него расцепляющегося рычага, обеспечивающий поворот отключающей рейки на дополнительный угол при срабатывании теплового расцепителя.

Использование в предлагаемой конструкции подпружиненного элемента электромагнитного расцепителя в виде прямоходового толкателя обеспечивает полную передачу усилия электромагнитного расцепителя на отключающую рейку и подвижный контакт, что позволяет уменьшить число витков катушки электромагнитного расцепителя.

Упрощение конструкции и технологии изготовления обеспечивается тем, что прямоходовый толкатель устанавливается в пазу выступа корпуса с возможностью осевого перемещения без дополнительных крепежных элементов.

Выполнение отключающей рейки с выступом, на который воздействует расцепляющийся рычаг, увеличивая угол поворота отключающей рейки при срабатывании теплового расцепителя, обеспечивает надежное расцепление механизма свободного расцепления в соседнем полюсе при многополюсном исполнении автоматического выключателя (блок из двух, трех или четырех однополюсных выключателей, отключающие рейки которых связаны пластинами).

На фиг. 1 изображен предлагаемый автоматический выключатель в разрезе в коммутационном положении "отключено"; на фиг. 2 - трехполюсное исполнение выключателя.

Автоматический выключатель содержит корпус 1, состоящий из двух частей, выполненных из изоляционного материала, на внутренних поверхностях которого выполнены выступы, на которые установлены узлы автоматического выключателя.

Контактная система состоит из неподвижного контакта 2, установленного на магнитной системе 3 электромагнитного расцепителя, и подвижного контакта 4, установленного на оси 5 в траверсе 6, подпружиненной пружиной 7, и рычаге 8, подпружиненном контактной пружиной (не показана).

Механизм свободного расцепления состоит из рукоятки 9 с пружиной 10, шарнирно соединенной тягой 11 с рычагом 8, и расцепляющегося рычага 1, входящего в зацепление с траверсой 6 и отключающей рейкой 13. На отключающей рейке 13 выполнен выступ, поверхность А которого выполнена таким образом, что при воздействии на него расцепляющего рычага 12 отключающая рейка 13 поворачивается в направлении стрелки Б.

Электромагнитный расцепитель содержит магнитную систему 3, катушку 14, установленную на изоляционном каркасе 15, внутри которой находится неподвижный стол 16 и подвижный якорь 17, который воздействует на боек 18. Прямоходовой толкатель 19 установлен в пазу 20 выступа 21 корпуса с возможностью осевого перемещения. Конец толкателя 19, обращенный к бойку электромагнитного расцепителя, имеет выступ 22, в пазу толкателя размещена возвратная пружина 23 электромагнитного расцепителя.

Тепловой расцепитель 24 представляет собой термобиметаллическую пластину, установленную на скобе 25 с возможностью воздействия на отключающую рейку 13. Регулировочный винт 26 позволяет изменять зазор между тепловым расцепителем 24 и отключающей рейкой 13, тем самым меняя величину тока срабатывания выключателя.

Автоматический выключатель позволяет образовывать двух-, трех- и четырхеполюсное исполнение выключателя путем соединения двух, трех или четырех однополюсных выключателей в блоки. При этом рукоятки 9 всех выключателей соединяются скобой 27, а отключающие рейки 13 - пластиной 28.

Автоматический выключатель работает следующим образом.

Для оперативного включения выключателя рукоятку 9 поворачивают по направлению стрелки В. При этом рукоятка 9 через тягу 11 и рычаг 8 воздействует на подвижный контакт 4 и переводит его в замкнутое положение.

Для оперативного отключения выключателя рукоятка 9 поворачивается в противоположную сторону.

При протекании тока короткого замыкания срабатывает электромагнитный расцепитель, который своим бойком 18 воздействует на толкатель 19, который поворачивает отключающую рейку 13. Рейка 13 освобождает расцепляющийся рычаг 12, в свою очередь освобождающий траверсу 6 с подвижным контактом 4, который под действием пружины 7 переходит в разомкнутое положение.

При больших токах короткого замыкания после поворота отключающей рейки 13 выступ 22 толкателя 19 воздействует на подвижный контакт 4, придавая ему дополнительное ускорение.

При токах перегрузки на отключающую рейку 13 воздействует тепловой расцепитель 24, который при увеличении тока протекающего через него, изгибается в направлении отключающей рейки 13 и поворачивает ее, обеспечивая освобождение расцепляющегося рычага 12. Конец расцепляющегося рычага 12 перемещается по поверхности А выступа на отключающей рейке 13 и поворачивает отключающую рейку 13 на дополнительный угол. При многополюсном исполнении выключателя усилие отключающей рейки 13 через пластину 28 передается в соседний полюс, обеспечивая надежное размыкание контактов независимо от состояния теплового расцепителя в этом полюсе.

После прекращения действия расцепителей расцепляющийся рычаг 12 по действием траверсы 6 и пружины 7 становится в зацепление, подготавливая выключатель к включению. Электромагнитный расцепитель возвращается в исходное положение под действием пружины 23.

Использование: изобретение позволяет уменьшить габариты катушки электромагнитного расцепителя, упростить конструкцию и технологию изготовления автоматического выключателя, а также повысить эксплуатационную надежность для многополюсного исполнения выключателя. Сущность: автоматический выключатель содержит изоляционный корпус, в котором установлены контактная система, механизм свободного расцепления, содержащий рукоятку, соединенную тягой с рычагом, связанным с подвижным контактом, расцепляющийся рычаг и подпружиненную отключающую рейку, электромагнитный и тепловой расцепители. Электромагнитный расцепитель снабжен подпружиненным прямоходовым толкателем, установленным между бойком электромагнитного расцепителя и отключающей рейкой в пазу выступа корпуса. При протекании сверхтока через электромагнитный расцепитель его боек воздействует на выступ толкателя, который в свою очередь воздействует на подвижный контакт в сторону его размыкания, а конец толкателя воздействует на отключающую рейку. Так как толкатель прямоходовой, все усилие, развиваемое электромагнитным расцепителем, передается на отключающую рейку и подвижный контакт. Кроме того, на отключающей рейке выполнен выступ, на который при срабатывании теплового расцепителя воздействует расцепляющийся рычаг, увеличивая угол поворота отключающей рейки и обеспечивая этим надежное расцепление механизма свободного расцепления в соседнем полюсе при многополюсном исполнении автоматического выключателя. 1 з.п.ф-лы, 2 ил.

1. Автоматический выключатель, содержащий изоляционный корпус, установленные в корпусе контактную систему, механизм свободного расцепления, содержащий рукоятку, соединенную тягой с рычагом, связанным с подвижным контактом, расцепляющий рычаг и подпружиненную отключающую рейку, электромагнитный расцепитель, снабженный подпружиненным элементом, установленным между бойком электромагнитного расцепителя и отключающей рейкой, с возможностью воздействия на отключающую рейку и на подвижный контакт в сторону его размыкания при срабатывании электромагнитного расцепителя, и тепловой расцепитель, отличающийся тем, что подпружиненный элемент электромагнитного расцепителя выполнен в виде прямоходового толкателя и установлен в пазу выступа корпуса с возможностью осевого перемещения. 2. Выключатель по п.1, отличающийся тем, что на отключающей рейке выполнен выступ с возможностью воздействия на него расцепляющегося рычага, обеспечивающий поворот отключающей рейки на дополнительный угол при срабатывании теплового расцепителя.