ОПОРНО-СОЕДИНИТЕЛЬНЫЙ УЗЕЛ ДЛЯ ВСТАВНОГО РАЗРЯДНИКА ЗАЩИТЫ ОТ ПЕРЕНАПРЯЖЕНИЙ Российский патент 2010 года по МПК H01T4/06 

Область техники

Изобретение относится к опорно-соединительному узлу для вставного разрядника перенапряжений, содержащему основание и U-образную фасонную деталь, соединенную с основанием или выполненную с возможностью соединения с основанием, которая на обращенных друг к другу внутренних сторонах полок имеет направляющие и/или фиксирующие средства для принятия ответно выполненного разрядника защиты от перенапряжений (далее - разрядника), а также содержащему установленный в основании выключатель или контакт дистанционной связи и сигнализации с ведущими наружу подключениями, а также содержащему соединенное с выключателем дистанционной связи и сигнализации исполнительное устройство, содержащее толкатель, который доступен через выемку в участке соединения полок U-образной фасонной детали, чтобы взаимодействовать с функциональным индикатором, тепловым размыкателем или с другим контрольным устройством вставного разрядника согласно ограничительной части п.1 формулы изобретения.

Уровень техники

Из DE 10001667 С1 известен многополюсный разрядник для применения в низковольтных системах электропитания, содержащий одно-единственное по существу U-образное основание с соединительными клеммами в корпусе, причем в кожухе основания предусмотрены направляющие средства для разъединяемого подключения вставных узлов, выполненных с возможностью электрического контактирования с соединительными клеммами, с варисторными элементами или элементами искровых промежутков.

Этот известный разрядник обладает возможностью размещения системы дистанционной связи и сигнализации в своем основании. Для этого предусмотрена выемка, которая служит для принятия микропереключателя в качестве контакта связи. Далее, в основании выполнена сквозная, проходящая в продольном направлении щель, в которую входит переключающее коромысло. Это переключающее коромысло соединяется с коммутирующим или переключающим контактом микропереключателя и способствует его приведению в действие. Основание содержит в области каждого вставляемого защитного элемента отверстие, проходящее в поперечном направлении или вертикально, с доступом к переключающему коромыслу, причем в отверстия вставлено по одному исполнительному элементу. Соответствующие исполнительные элементы коромысла имеют вертикально выступающий кулачок, который входит в соответствующее отверстие в кожухе. Кулачок взаимодействует с расцепляющим штифтом для контроля функциональности в соответствующем защитном элементе.

Исполнительные элементы коромысла содержат другой, направленный к переключающему коромыслу кулачок к выполненному там штифту для направляющего принятия винтовой нажимной пружины. С помощью этой винтовой нажимной пружины обеспечивается желаемое предварительное натяжение коромысла или исполнительных элементов коромысла. С помощью коротко поясненного варианта встроенной индикации связи, с помощью одного-единственного микропереключателя или подобного выключателя посредством переключающего коромысла может происходить контроль вставленных защитных элементов на предмет их функций или происходить контроль комплектации. Недостатком, однако, является то, что система управления выполняется многоступенчатым образом, вследствие чего при определенных обстоятельствах неизбежные допуски отдельных узлов складываются, что является недостатком для желаемой надежности управления микропереключателем.

В приборе защиты от перенапряжений по DE 20 2004006227 U1, состоящем из нижней части прибора и из вставного элемента защиты от перенапряжений, элемент защиты от перенапряжений содержит оптическую индикацию состояния. Эта оптическая индикация состояния и выключатель функции дистанционной связи и сигнализации могут быть активированы посредством общей механической системы управления.

Эта система управления реализуется посредством механической рычажной конструкции, выполненной с возможностью переключения между двумя положениями, вследствие чего выключатель контакта связи может быть приведен в действие. При этом рычажная система может быть образована особенно посредством переключающего коромысла, управляющего толкателя и посредством по меньшей мере одной, предпочтительно двух пружин, причем переключающее коромысло выполнено с возможностью перемещения из первого положения во второе положение, вследствие чего срабатывает выключатель контакта связи.

Также и это решение из уровня техники выполнено с многоступенчатым срабатыванием, и, как следствие этого, ход переключения будет обусловлен допуском и небольшим.

В случае вставного разрядника по ЕР 0905839 В1 нижняя часть показана с контактными выемками, а верхняя часть с контактными штифтами, выполненными с возможностью помещения в контактные выемки, и с расположенным между этими контактными штифтами элементом отвода перенапряжения, предпочтительно варистором. В подводящем проводе к элементу отвода перенапряжения расположен спай, в котором один из припаянных подводящих проводов соединен с пружиной, которая предварительно нагружает эту часть подводящего провода в направлении от спая. Предварительно нагруженная пружиной часть подводящего провода образована посредством моста, оба конца которого через спаи соединены с другими частями подводящего провода. При нагревании, которое обусловлено перегрузкой, припой спаев достигает своей температуры плавления и приводит к срабатыванию выполненного здесь разъединительного устройства.

Это разъединительное устройство воздействует в основании на опираемое с возможностью поворота коромысло, которое настраивает внешний вспомогательный выключатель. Также и в этом решении система срабатывания многоступенчатая, причем вследствие допусков и зазоров исполнительных элементов получаются минимальные ходы переключения, которые не всегда являются достаточными, чтобы надежно разъединить контакт связи.

Говоря об уровне техники, следует указать и на WO 95/12983, который относится к устройству защиты от перенапряжения, причем в этом устройстве защиты от перенапряжения в случае срабатывания, то есть при перегрузке одного из варисторов, толкатель может быть отклонен через открывающееся соединение из мягкого припоя. Этот толкатель приводится в действие спусковой пружиной с коромыслом, причем последнее сдвигает управляющий штифт, чтобы привести к срабатыванию других процессов переключения. Кроме того, коромысло содержит индикаторное устройство, которое видно через окно в корпусе устройства защиты от перенапряжения, и, таким образом, снаружи может быть определено, что одно из разъединительных устройств сработало.

Раскрытие изобретения

Из сказанного следует, что задача изобретения состоит в том, чтобы создать усовершенствованный соединительно-корпусной узел для вставного разрядника перенапряжений с функцией дистанционной связи и сигнализации, причем необходимая система срабатывания должна выполняться простым образом, должна легко монтироваться и иметь достаточный ход переключения, так что в целом создается высокая функциональная надежность и длительная стабильность общей конструкции.

Решение задачи изобретения достигнуто в соединительно-корпусном узле для вставного разрядника перенапряжений согласно комбинации признаков по п.1 формулы изобретения, причем зависимые пункты представляют собой по меньшей мере целесообразные варианты реализации и усовершенствования.

Согласно изобретению, таким образом, в основании соединительно-корпусного узла расположена кулисоподобная, пазообразная направляющая, которая имеет непрерывно дугообразную или дугообразно-линейную форму.

Эта пазообразная или щелевидная направляющая проходит между толкателем и выключателем дистанционной связи и сигнализации.

В направляющей установлена управляющая шина, выполненная примерно в форме кулисы, причем управляющая шина выполнена цельно, а также содержит как толкатель, так и плоскую деталь для активации выключателя дистанционной связи и сигнализации.

Благодаря выполнению управляющей шины для активации выключателя дистанционной связи и сигнализации в виде гибкой пластмассовой детали ход срабатывания вставных разрядников перенапряжений к основанию может быть полностью преобразован в ход перемещения для выключателя. Таким образом, достигается замечательная и надежная характеристика переключения.

Так как управляющая шина конструктивно выполнена в виде одной-единственной детали, не возникают никакие потери на допуски и зазоры по сравнению с известными многокомпонентными системами срабатывания, что представляет, кроме того, и существенное преимущество по затратам, так же и в аспекте необходимого монтажа.

Благодаря конструкции кулисоподобной пазообразной или щелевидной направляющей или кулисоподобного, пазообразного или щелевидного направляющего пути для управляющей шины она предварительно напрягается до определенной формы, а именно в сжатом положении, т.е. при вставленном разряднике.

Эта энергия деформации поддерживает переключающее усилие выключателя дистанционной связи и сигнализации и, кроме того, дает дополнительную энергию при разъединении вставных модулей, в результате чего манипуляции при извлечении вставного разрядника облегчаются.

Толкатель и переключающий кулачок выключателя дистанционной связи и сигнализации занимают друг относительно друга угол по существу в 90°, причем управляющая шина, проходя дугообразно, соединяет толкатель и переключающий кулачок и передает усилие.

Соответственно управляющая шина служит не только для передачи переключающего усилия, но и может также почти без потерь изменить направление движения силового воздействия, то есть вектор силы.

Толкатель может содержать направленный внутрь основания выступ, который принимает в себя опирающуюся на днище основания пружину, особенно винтовую нажимную пружину. Эта пружина увеличивает силу переключения выключателя и способствует разъединению или извлечению вставного разрядника.

Вышеупомянутый выступ и пружина находятся в специальной камере, которая выполнена в основании.

Кулисоподобная направляющая, а также и камеры сформированы в боковой стенке основания и доступны для монтажных целей.

Управляющая шина может обладать в своей дугообразно проходящей области гибкими или упругими свойствами, чтобы предотвратить опасность поломки, связанную с частым приведением в действие.

Открытая сторона направляющей является вследствие насаживания U-образной фасонной детали закрытой ею. Это означает, что после установки управляющей шины в направляющую простым насаживанием или надеванием U-образной фасонной детали достигается окончательное смонтированное состояние опорно-соединительного узла относительно устройства дистанционной связи и сигнализации.

Чтобы зафиксировать конечное положение толкателя, на нем может быть выполнена упорная кромка, которая взаимодействует с ответной кромкой, которая находится в основании, причем посредством выемки толкатель перемещается и свободно двигается вверх.

Плоская деталь для приведения в действие кулачка для выключателя дистанционной связи и сигнализации может быть выполнена относительно управляющей шины в виде приформованной там пластины.

Толкатель имеет в одном из вариантов реализации предпочтительно прямоугольное поперечное сечение, причем дуга управляющей шины выполнена в форме ленты.

Предпочтительно управляющая шина наряду с толкателем и плоской деталью выполнена из пластмассы и изготавливается прессованием или литьем под давлением.

Краткий перечень фигур чертежей

Далее изобретение поясняется более подробно на примере варианта реализации, а также с помощью фигур чертежей.

На них показано следующее.

Фиг.1 - аксонометрический, частично в разрезе, вид всего разрядника, содержащего соединительное устройство со вставленным разрядником в полностью работоспособном состоянии.

Фиг.2 - вид, аналогичный виду по фиг.1, но со сработавшим тепловым размыкателем и с сигнализацией состояния неисправности вследствие отсоединенного толкателя и тем самым с активированным выключателем дистанционной связи и сигнализации.

Осуществление изобретения

Показанное на чертежах устройство разрядника содержит опорно-соединительный узел 1 для принятия вставного разрядника 2. Вставной разрядник 2 может содержать, например, варистор в качестве защитного элемента, причем имеется разъединительное устройство (размыкатель) 3, предварительно нагруженное пружиной.

Разъединительное устройство 3 может быть выполнено в виде теплового размыкателя посредством того, что припой обеспечивает электрическое контактирование, однако вследствие достижения точки плавления припоя в случае неисправности происходит разъединение контактного соединения.

Разъединительное устройство 3 взаимодействует с оптическим функциональным индикатором 4, который в показанном примере выполнен в виде поворотной скобы. Поворотная ось 5 оптического функционального индикатора проходит в показанном примере в нижней трети вставного разрядника 2.

Как отчетливо видно из сравнения фиг.1 и 2, в случае неисправности (фиг.2) при сработавшем разъединительном устройстве 3 происходит движение оптического функционального индикатора 4 в направлении стрелки, а именно под действием силы пружины 6.

При этом закругленный выступ 7 оптического функционального индикатора 4 освобождает толкатель 8, который может затем двигаться в направлении поворотной оси 5 вверх.

Толкатель 8 цельно выполнен с управляющей шиной 9 и плоской деталью 10 для активации выключателя 11 дистанционной связи и сигнализации.

Управляющая шина 9 проходит в кулисоподобной, пазообразной направляющей 12, которая имеет дуговую форму.

Продольная ось толкателя 8 и переключающий кулачок выключателя 11 дистанционной связи и сигнализации расположены друг относительно друга под углом между 0° и 180°, например 90°, причем управляющая шина 9, проходя дугообразно, соединяет с передачей силы толкатель 8 и переключающий кулачок выключателя 11 дистанционной связи и сигнализации.

Далее, толкатель 8 имеет направленный внутрь цоколя 13 выступ 14, который принимает в себя опирающуюся на днище цоколя пружину 15, особенно винтовую нажимную пружину.

Для принятия выступа 14 и пружины 15 в цоколе 13 находится камера 16.

Как видно из фигуры, кулисоподобная направляющая 12 выполнена в боковой стенке основания 13 и с одной стороны доступна для монтажных целей.

Открытая сторона направляющей 12 после насаживания U-образной фасонной детали 17, которая изображена на фигурах частично, закрывается ею.

Толкатель 8 содержит еще упорную кромку 18, и, таким образом, толкатель 8 предохранен от соответствующего выступа 19 основания вверх.

В цоколе 13 находятся сами по себе известные соединительные клеммы 20 и ведущие наружу подключения 21 выключателя 11 дистанционной связи и сигнализации.

Изобретение относится к опорно-соединительному узлу для вставного разрядника перенапряжений. Опорно-соединительный узел содержит основание и U-образную фасонную деталь, соединенную с основанием, которая на обращенных друг к другу внутренних сторонах полок имеет направляющие и/или фиксирующие средства, а также содержит установленный в основании выключатель дистанционной связи и сигнализации с ведущими наружу подключениями, а также содержит соединенное с выключателем дистанционной связи и сигнализации исполнительное устройство, содержащее толкатель, который доступен через выемку в участке соединения полок U-образной фасонной детали, в основании опорно-соединительного узла расположена кулисоподобная, пазообразная направляющая, которая имеет непрерывно дуговидную или дугообразно-линейную форму, направляющая проходит между толкателем и выключателем дистанционной связи и сигнализации, а в направляющей вставлена управляющая шина, выполненная примерно в форме кулисы, причем управляющая шина выполнена цельно и содержит толкатель и плоскую деталь для активации выключателя дистанционной связи и сигнализации. Толкатель содержит направленный внутрь основания выступ. Техническим результатом является упрощение системы срабатывания, повышение надежности и обеспечение длительной стабильности конструкции. 10 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Опорно-соединительный узел для вставного разрядника защиты от перенапряжений, содержащий основание и U-образную фасонную деталь, соединенную с основанием или выполненную с возможностью соединения с основанием, которая на обращенных друг к другу внутренних сторонах полок имеет направляющие и/или фиксирующие средства для принятия ответно выполненного разрядника защиты от перенапряжений, а также содержащий установленный в основании выключатель дистанционной связи и сигнализации с ведущими наружу подключениями, а также содержащий соединенное с выключателем дистанционной связи и сигнализации исполнительное устройство, содержащее толкатель, который доступен через выемку в участке соединения полок U-образной фасонной детали, чтобы взаимодействовать с функциональным индикатором, тепловым размыкателем или с другим контрольным устройством вставного разрядника, отличающийся тем, что в основании опорно-соединительного узла расположена кулисоподобная, пазообразная направляющая, которая имеет непрерывно дуговидную или дугообразно-линейную форму, причем направляющая проходит между толкателем и выключателем дистанционной связи и сигнализации, а в направляющей вставлена управляющая шина, выполненная примерно в форме кулисы, причем управляющая шина выполнена цельно и содержит толкатель и плоскую деталь для активации выключателя дистанционной связи и сигнализации.

2. Опорно-соединительный узел по п.1, отличающийся тем, что толкатель и переключающий кулачок выключателя дистанционной связи и сигнализации имеют между собой угол между 0 и 180°, а управляющая шина соединяет дугообразно с передачей усилия толкатель и переключающий кулачок.

3. Опорно-соединительный узел по п.1 или 2, отличающийся тем, что толкатель содержит направленный внутрь основания выступ, который принимает в себя опирающуюся на днище основания пружину, в особенности винтовую нажимную пружину.

4. Опорно-соединительный узел по п.3, отличающийся тем, что для выступа и пружины в основании выполнена камера.

5. Опорно-соединительный узел по п.1, отличающийся тем, что кулисоподобная направляющая сформирована в боковой стенке основания и доступна с одной стороны для монтажных целей.

6. Опорно-соединительный узел по п.1 или 5, отличающийся тем, что управляющая шина обладает на своем дугообразно проходящем участке упругими свойствами.

7. Опорно-соединительный узел по п.5, отличающийся тем, что открытая сторона направляющей после насаживания U-образной фасонной детали закрыта ею.

8. Опорно-соединительный узел по одному из пп.1, 2, 4 и 5, отличающийся тем, что на толкателе сформирована упорная кромка.

9. Опорно-соединительный узел по одному из пп.1, 2, 4 и 5, отличающийся тем, что плоская деталь выполнена в виде приформованной пластины.

10. Опорно-соединительный узел по одному из пп.1, 2, 4 и 5, отличающийся тем, что толкатель имеет квадратное или прямоугольное поперечное сечение, а дуга управляющей шины выполнена в форме ленты.

11. Опорно-соединительный узел по одному из пп.1, 2, 4 и 5, отличающийся тем, что управляющая шина выполнена из пластмассы.