РАЗМЫКАТЕЛЬ С ФУНКЦИЕЙ САМОБЛОКИРОВКИ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ Российский патент 2012 года по МПК H01H71/10 H01H71/58 

Область техники

Настоящее изобретение относится к низковольтному электрическому прибору, а именно к размыкателю цепи с функцией самоблокировки короткого замыкания.

Предшествующий уровень техники

Предшествующий размыкатель цепи, также называемый воздушным выключателем, содержит, главным образом, корпус, ручку, перемычку самоблокировки, рычажный механизм размыкания, подвижный нож и подвижный контакт (см. фиг.1). Принцип его работы описан далее. Ручка управляется так, чтобы воздействовать на перемычку самоблокировки, и вследствие этого подвижный нож движется так, что его подвижный контакт примыкает к выходной металлической пластине, тем самым замыкая цепь. В то же время, перемычка самоблокировки зацепляется с размыкающим механизмом для обеспечения самоблокировки в рабочем состоянии (см. фиг.2). Для защиты цепи, предшествующий размыкатель цепи также имеет механизм активации при коротком замыкания с защитной биметаллической пластиной. Когда величина тока, протекающего в размыкателе цепи, становится выше установленной, обычно в десять раз больше установленной, которая вызывает короткое замыкание, катушка перегрузки механизма активации при коротком замыкании вызывает движение сердечника механизма активации при коротком замыкании, который нажимает на нижний конец рычажного механизма размыкания, вызывающего поворот рычажного механизма размыкания таким образом, что перемычка самоблокировки отсоединяется от рычажного механизма размыкания, тем самым размыкая цепь и обеспечивая защиту. Принцип работы биметаллической пластины является следующим. Когда величина тока, протекающего в размыкателе цепи, становится выше установленной, обычно в два раза превышающей установленную, биметаллическая пластина отклоняется и поворачивает рычажный механизм размыкания таким образом, что перемычка самоблокировки отсоединяется от размыкающего механизма, тем самым размыкая цепь и обеспечивая защиту. Тем не менее, сердечник механизма активации при коротком замыкании и биметаллическая пластина возвращаются в их исходное положение после срабатывания размыкателя цепи. Вышеупомянутый размыкатель цепи может защищать цепь от короткого замыкания, но он имеет недостаток, заключающийся в том, что размыкатель цепи может быть снова замкнут без определения причины, по которой размыкатель цепи был разомкнут, и оператор не знает, была ли причиной защита от перегрузки или защита при коротком замыкании, так что аварийная ситуация может повториться опять, перегружая электросеть или вызывая возгорание. Подобные аварии могут повторяться много раз.

Раскрытие изобретения

Цель настоящего изобретения - обеспечение размыкателя цепи с функцией самоблокировки короткого замыкания, который не может быть повторно замкнут до тех пор, пока не будет возвращен в исходное состояние после блокировки цепи при коротком замыкании для уведомления пользователя о появлении короткого замыкания, тем самым преодолевая недостатки предшествующего уровня, связанные с возможностью дальнейшего повторения аварии, перегрузки электросети или возгорания.

Для достижения вышеуказанной цели, по настоящему изобретению имеется механизм самоблокировки при коротком замыкании, обеспеченный в размыкателе цепи.

Механизм самоблокировки при коротком замыкании включает узел самоблокировки, выполненный для удержания рычажного механизма размыкания в положении защиты при коротком замыкании, и узел восстановления, выполненный для воздействия на рычажный механизм размыкания и возвращения его в исходное положение.

Механизм самоблокировки при коротком замыкании включает узел самоблокировки, выполненный с возможностью воздействия сердечника механизма активации при коротком замыкания и его удержания для нажатия на рычажный механизм размыкания, и узел восстановления, выполненный с возможностью воздействия на сердечник механизма активации при коротком замыкании для возвращения его в исходное положение.

Поскольку размыкатель цепи по настоящему изобретению обеспечивается механизмом самоблокировки при коротком замыкании, то размыкатель цепи не может быть замкнут непосредственно после блокировки размыкателя цепи при коротком замыкании, за счет чего пользователь будет уведомлен о случае короткого замыкания и о том, что размыкатель цепи должен быть замкнут после выявления и устранения причины короткого замыкания. Настоящее изобретение не только поддерживает все функции обычного размыкателя цепи, но также обеспечивает функцию самоблокировки короткого замыкания, таким образом преодолевая недостатки предшествующего уровня, связанные с повреждением или возгоранием размыкателя цепи при его повторном замыкании после случая короткого замыкания.

Краткое описание чертежей

Фиг.1 - схематичный вид, иллюстрирующий обычный размыкатель цепи в разомкнутом положении.

Фиг.2 - схематичный вид, иллюстрирующий обычный размыкатель цепи в замкнутом положении.

Фиг.3 - схематичный вид, иллюстрирующий обычный трехфазный автоматический выключатель в литом корпусе в разомкнутом положении.

Фиг.4 - схематичный вид, иллюстрирующий обычный трехфазный автоматический выключатель в литом корпусе в замкнутом положении.

Фиг.5 - схематичный вид, иллюстрирующий вариант осуществления 1 по настоящему изобретению для замкнутого положения.

Фиг.6 - схематичный вид, иллюстрирующий вариант осуществления 1 по настоящему изобретению для положения самоблокировки.

Фиг.7 - схематичный вид, иллюстрирующий вариант осуществления 2 по настоящему изобретению для замкнутого положения.

Фиг.8 - схематичный вид, иллюстрирующий вариант осуществления 2 по настоящему изобретению для положения самоблокировки.

Фиг.9 - схематичный вид, иллюстрирующий вариант осуществления 3 по настоящему изобретению для замкнутого положения.

Фиг.10 - схематичный вид, иллюстрирующий вариант осуществления 3 по настоящему изобретению для положения самоблокировки.

Фиг.11 - схематичный вид, иллюстрирующий вариант осуществления 4 по настоящему изобретению для замкнутого положения.

Фиг.12 - схематичный вид, иллюстрирующий вариант осуществления 4 по настоящему изобретению для положения самоблокировки.

Фиг.13 - схематичный вид, иллюстрирующий вариант осуществления 5 по настоящему изобретению для замкнутого положения.

Фиг.14 - схематичный вид, иллюстрирующий вариант осуществления 5 по настоящему изобретению для положения самоблокировки.

Фиг.15 - схематичный вид, иллюстрирующий вариант осуществления 6 по настоящему изобретению для замкнутого положения.

Фиг.16 - схематичный вид, иллюстрирующий вариант осуществления 6 по настоящему изобретению для положения самоблокировки.

Фиг.17 - схематичный вид, иллюстрирующий вариант осуществления 7 по настоящему изобретению для замкнутого положения.

Фиг.18 - схематичный вид, иллюстрирующий вариант осуществления 7 по настоящему изобретению для положения самоблокировки.

Фиг.19 - схематичный вид, иллюстрирующий вариант осуществления 8 по настоящему изобретению для разомкнутого положения.

Фиг.20 - схематичный вид, иллюстрирующий вариант осуществления 8 по настоящему изобретению для положения самоблокировки.

Фиг.21 - схематичный вид, иллюстрирующий вариант осуществления 9 по настоящему изобретению для разомкнутого положения.

Фиг.22 - схематичный вид, иллюстрирующий вариант осуществления 9 по настоящему изобретению для положения самоблокировки.

Фиг.23 - схематичный вид, иллюстрирующий вариант осуществления 10 по настоящему изобретению для разомкнутого положения.

Фиг.24 - схематичный вид, иллюстрирующий вариант осуществления 10 по настоящему изобретению для положения самоблокировки.

Фиг.25 - схематичный вид, иллюстрирующий вариант осуществления 11 по настоящему изобретению для разомкнутого положения.

Фиг.26 - схематичный вид, иллюстрирующий вариант осуществления 11 по настоящему изобретению для положения самоблокировки.

Фиг.27 - схематичный вид, иллюстрирующий вариант осуществления 12 по настоящему изобретению для разомкнутого положения.

Фиг.28 - схематичный вид, иллюстрирующий вариант осуществления 12 по настоящему изобретению для положения самоблокировки.

Фиг.29 - схематичный вид, иллюстрирующий вариант осуществления 13 по настоящему изобретению для разомкнутого положения.

Фиг.30 - схематичный вид, иллюстрирующий вариант осуществления 13 по настоящему изобретению для положения самоблокировки.

Фиг.31 - схематичный вид, иллюстрирующий вариант осуществления 14 по настоящему изобретению для разомкнутого положения.

Фиг.32 - схематичный вид, иллюстрирующий вариант осуществления 14 по настоящему изобретению для положения самоблокировки.

Фиг.33 - схематичный вид, иллюстрирующий вариант осуществления 15 по настоящему изобретению для разомкнутого положения.

Фиг.34 - схематичный вид, иллюстрирующий вариант осуществления 15 по настоящему изобретению для положения самоблокировки.

Фиг.35 - схематичный вид, иллюстрирующий вариант осуществления 16 по настоящему изобретению для разомкнутого положения.

Фиг.36 - схематичный вид, иллюстрирующий вариант осуществления 16 по настоящему изобретению для положения самоблокировки.

Фиг.37 - схематичный вид, иллюстрирующий механизм самоблокировки при коротком замыкании по варианту осуществления 16 настоящего изобретения.

Фиг.38 - чертеж в аксонометрии, иллюстрирующий механизм самоблокировки при коротком замыкании по варианту осуществления 16 настоящего изобретения.

Фиг.39 - принципиальная схема, иллюстрирующая цепь управления электромагнитом, управляемую реле максимального тока по настоящему изобретению.

Фиг.40 - принципиальная схема, иллюстрирующая цепь управления электромагнитом, управляемую трансформатором по настоящему изобретению.

Фиг.41 - принципиальная схема, иллюстрирующая цепь управления самоблокировки, электрически управляемую реле максимального тока по настоящему изобретению.

Фиг.42 - принципиальная схема, иллюстрирующая цепь управления самоблокировки, электрически управляемую трансформатором по настоящему изобретению.

Фиг.43 - принципиальная схема, иллюстрирующая цепь управления электромагнитом, напрямую управляемую трехфазным реле максимального тока по настоящему изобретению.

Фиг.44 - принципиальная схема, иллюстрирующая цепь управления электромагнитом, управляемую трехфазным реле максимального тока по настоящему изобретению.

Фиг.45 - принципиальная схема, иллюстрирующая цепь управления самоблокировки, электрически управляемую трехфазным реле максимального тока по настоящему изобретению.

Используемые обозначения: 010 - корпус; 020 - ручка; 030 - перемычка самоблокировки; 040 - рычажный механизм размыкания; 050 - механизм самоблокировки при коротком замыкании; 051 - сердечник; 060 - биметаллическая пластина; 070 - подвижный нож; 080 - подвижный контакт; 090 - кнопка; 091 - выступ кнопки; 092 - удлиненная пластина кнопки; 093 - штифт кнопки; 100 - поворотный стержень; 101 - паз поворотного стержня; 110 - рычаг; 120 - магнитный элемент; 130 - электромагнит; 131 - сердечник электромагнита; 140 - реле максимального тока; 150 - трансформатор; 160 - цепь управления; 170 - удлиненный стержень электромагнита; 180 - удлиненная пластина кнопки; 181 - выступ удлиненной пластины кнопки; 190 - удлиненный стержень рычажного механизма размыкания; 191 - паз удлиненного стержня; 200 - поворотный вал; 210 - поворотная пластина; 220 - пусковой ползун; 230 - внутренний проводник размыкателя цепи; 240 - магнитная полка; 250 - пружина; 260 - опорная рамка; 270 - поворотный рычаг; 271 - выступающий край поворотного рычага; 280 - пружина кручения; 290 - ограничитель; 300 - поворотная втулка; 301 - внутренняя спиральная канавка поворотной втулки; 302 - бобышка поворотной втулки; 310 - кожух; 311 - внутренний кольцевой выступ кожуха; 320 - подвижная вставка; 321 - паз подвижной вставки; 322 - внешняя выступающая кромка подвижной вставки; 330 - пружина растяжения; 340 - пружина сжатия.

Лучший вариант осуществления изобретения

Настоящее изобретение далее будет подробно проиллюстрировано с использованием чертежей и описания вариантов осуществления.

Настоящее изобретение имеет конструкцию и поддерживает все функции предшествующего размыкателя цепи, но при этом имеет смонтированный в нем механизм самоблокировки при коротком замыкании, который включает узел самоблокировки, выполненный для удерживания рычажного механизма размыкания в положении защиты от короткого замыкания, и узел восстановления, выполненный для воздействия на рычажный механизм размыкания с целью его возврата в исходное положение.

Вариант осуществления 1

Узел самоблокировки по настоящему изобретению включает рычаг с магнитным элементом, расположенным на его нижнем конце, и поворотный стержень, нижний конец которого шарнирно закреплен на корпусе размыкателя цепи. Узел восстановления включает кнопку с пружиной сжатия, расположенную в ней, которая соединена с поворотным стержнем. Рычаг расположен рядом с биметаллической пластиной размыкателя цепи. Средняя часть рычага шарнирно закреплена на корпусе размыкателя цепи, а верхняя часть рычага примыкает к одной стороне поворотного стержня выше шарнирно закрепленного конца поворотного стержня. Другая сторона поворотного стержня контактирует с верхней частью рычажного механизма размыкания. В верхней части поворотного стержня имеется паз. На нижней части кнопки выполнен выступ. Когда пружина сжатия в кнопке сжимается, выступ, расположенный на нижней части кнопки, помещается в паз, расположенный в верхней части поворотного стержня, как показано на фиг.5.

Принцип действия по этому варианту осуществления является следующим. Когда происходит короткое замыкание, величина тока, протекающего по биметаллической пластине, является намного большей, чем значение, заданное для размыкателя цепи. Вокруг биметаллической пластины образуется сильное магнитное поле, которое притягивает магнитный элемент, расположенный на нижнем конце рычага, таким образом заставляя рычаг поворачиваться. (Если происходит обычная перегрузка, то магнитное поле, образующееся вокруг биметаллической пластины, не является настолько сильным, чтобы притягивать магнитный элемент, расположенный в нижней части рычага.) Верхний конец рычага толкает и поворачивает поворотный стержень, и в свою очередь начинает поворачиваться рычажный механизм размыкания, который взаимодействует с механизмом самоблокировки при коротком замыкании, размыкая размыкатель цепи. В то же время, поворот поворотного стержня оказывает действие на выступ, расположенный в нижней части кнопки так, чтобы он вышел из паза, расположенного в верхней части поворотного стержня, что заставляет пружину сжатия вернуться в первоначальное положение. Выступ, расположенный в верхней части кнопки, смещается вверх вместе с кнопкой и затем упирается в одну сторону поворотного стержня, как показано на фиг.6. Таким образом, рычаг возвращается в исходное положение, но поворотный стержень не может вернуться в исходное положение после срабатывания размыкателя цепи. Другими словами, верхняя часть поворотного стержня будет удерживать рычажный механизм размыкания в разомкнутом положении так, что размыкатель цепи не может быть замкнут, даже если замкнута ручка, которая обеспечивает самоблокировку при коротком замыкании. Для возврата необходимо нажать кнопку, благодаря чему выступ, расположенный на нижнем конце кнопки, войдет в паз, расположенный в верхней части поворотного стержня, что приведет к возврату поворотного стержня в исходное положение и далее к возврату в исходное положение рычажного механизма размыкания так, что размыкатель цепи может быть замкнут за счет включения ручкой.

Вариант осуществления 2

Узел самоблокировки по настоящему изобретению включает электромагнит, реле максимального тока и поворотный стержень, нижний конец которого шарнирно закреплен на корпусе размыкателя цепи, причем все эти элементы расположены в корпусе размыкателя цепи. Узел восстановления подобен узлу восстановления по варианту осуществления 1. Трубка реле максимального тока расположена вблизи внутреннего проводника размыкателя цепи. Электромагнит размещен с одной стороны поворотного стержня. Катушка электромагнита соединена с реле максимального тока последовательно и далее соединена с источником питания размыкателя цепи. Сердечник электромагнита контактирует с одной стороной поворотного стержня выше точки шарнирного закрепления поворотного стержня. В остальном конструкция подобна варианту осуществления 1, как показано на фиг.7.

Принцип действия по этому варианту осуществления является следующим. Когда происходит короткое замыкание, величина тока, протекающего через внутренний проводник размыкателя цепи, становится намного выше значения, заданного для размыкателя цепи. Вокруг внутреннего проводника наводится сильное магнитное поле, притягивающее якорь реле максимального тока. Напряжение подается на катушку электромагнита, и сердечник электромагнита движется, толкая и поворачивая поворотный стержень, из-за чего происходит нажатие на рычажный механизм размыкания и его поворот, как показано на фиг.8. В остальном принцип действия схож с вариантом осуществления 1.

Вариант осуществления 3

Узел самоблокировки по настоящему изобретению включает электромагнит, трансформатор и поворотный стержень, нижний конец которого шарнирно закреплен на корпусе размыкателя цепи, все эти элементы расположены в корпусе размыкателя цепи. Конструкция узла восстановления сходна с конструкцией по варианту осуществления 1. Внутренние проводники размыкателя цепи проходят через трансформатор, выход которого соединен с цепью управления для управления движением электромагнита. Электромагнит выполнен прилегающим к поворотному стержню, а в остальном конструкция сходна с вариантом осуществления 2, как показано на фиг.9.

Принцип действия по данному варианту осуществления является следующим. Когда происходит короткое замыкание, величина тока, протекающего через внутренние проводники размыкателя цепи, становится намного выше значения, заданного для размыкателя цепи. Трансформатор подает сигнал тока в цепь управления, которая приводит в действие катушку электромагнита так, что сердечник электромагнита движется, толкая и поворачивая поворотный стержень, вследствие чего происходит нажатие на рычажный механизм размыкания и его поворот, как показано на фиг.10. В остальном принцип действия схож с вариантом осуществления 1.

Вариант осуществления 4

Узел самоблокировки по настоящему изобретению включает электромагнит и реле максимального тока, которые расположены в корпусе размыкателя цепи. Удлиненный стержень с выступом на крайней части закреплен на сердечнике электромагнита. Конец удлиненного стержня примыкает к верхней части рычажного механизма размыкания размыкателя цепи. Узел восстановления образован кнопкой с расположенной в ней пружиной сжатия, входящей в зацепление с удлиненным стержнем. Внутренний торец кнопки соединен с удлиненной пластиной, имеющей ступенчатые канавки. Удлиненная пластина расположена между электромагнитом и рычажным механизмом размыкания. Участок ступенчатой канавки в удлиненной пластине, расположенный рядом с электромагнитом, выполнен в виде неглубокой канавки, а участок ступенчатой канавки, расположенный рядом с рычажным механизмом размыкания, выполнен в виде глубокой канавки. Когда пружина сжатия в кнопке сжимается, выступ крайней части удлиненного стержня входит в менее глубокую канавку. Трубка реле максимального тока расположена вблизи внутренних проводников размыкателя цепи, как показано на фиг.11. Катушка электромагнита соединена с реле максимального тока последовательно и далее соединена с источником питания размыкателя цепи.

Принцип действия данного варианта осуществления является следующим. Когда происходит короткое замыкание, величина тока, протекающего во внутренних проводниках размыкателя цепи, становится намного выше значения, заданного для размыкателя цепи. Вокруг внутренних проводников наводится сильное магнитное поле, которое притягивает якорь реле максимального тока. Напряжение подается на катушку электромагнита, и сердечник электромагнита движется, нажимая и поворачивая поворотный стержень, вследствие чего происходит нажатие и поворот рычажного механизма размыкания, который взаимодействует с механизмом самоблокировки при коротком замыкании для размыкания размыкателя цепи. В то же время, перемещение удлиненного стержня и возвращение пружины сжатия, расположенной в кнопке, вызывает перемещение выступа крайней части удлиненного стержня из неглубокой канавки в глубокую канавку ступенчатой канавки удлиненной пластины. Выступ крайней части удлиненного стержня входит в глубокую канавку ступенчатой канавки и не может вернуться в первоначальное положение. Рычажный механизм размыкания удерживается в разомкнутом положении так, что размыкатель цепи не может быть замкнут, даже если замыкается ручка, за счет чего достигается самоблокировка при коротком замыкании, как показано на фиг.12. Для возврата необходимо нажать кнопку, которая возвращает в исходное положение сердечник электромагнита и позволяет выступу крайней части удлиненного стержня выйти из глубокой канавки ступенчатой канавки удлиненной пластины и переместиться в неглубокую канавку. После того как рычажный механизм размыкания возвращается в исходное положение, размыкатель цепи может быть опять замкнут за счет замыкания ручкой.

Вариант осуществления 5

Узел самоблокировки по настоящему изобретению включает электромагнит, трансформатор и цепь управления, которые расположены в корпусе размыкателя цепи. Внутренние проводники размыкателя цепи проходят через трансформатор, выход которого соединен с цепью управления для управления перемещением электромагнита, как показано на фиг.40. В остальном конструкция сходна с вариантом осуществления 4, как показано на фиг.13.

Принцип действия данного варианта осуществления сходен с вариантом осуществления 4, за исключением того, что электромагнит управляется цепью управления, как показано на фиг.14.

Вариант осуществления 6

Узел самоблокировки по настоящему изобретению включает электромагнит, реле максимального тока и цепь управления самоблокировки, электрически управляемую реле максимального тока, как показано на фиг.41, при этом все элементы расположены в корпусе размыкателя цепи. Электромагнит и реле максимального тока соединены с цепью управления самоблокировки, электрически управляемой реле максимального тока. Узел восстановления сформирован кнопкой. Трубка реле максимального тока расположена вблизи внутренних проводников размыкателя цепи. Сердечник электромагнита контактирует с верхним концом рычажного механизма размыкания, как показано на фиг.15.

Принцип действия по данному варианту осуществления является следующим. Когда происходит короткое замыкание, величина тока, протекающего через внутренние проводники, становится намного выше значения, заданного для размыкателя цепи. Вокруг внутренних проводников наводится сильное магнитное поле, которое притягивает якорь реле максимального тока. Цепь управления самоблокировки, электрически управляемая реле максимального тока, подает напряжение на катушку электромагнита. Сердечник электромагнита движется, нажимая и поворачивая рычажный механизм размыкания, который взаимодействует с механизмом самоблокировки при коротком замыкании для размыкания размыкателя цепи. Рычажный механизм размыкания удерживается в разомкнутом положении и не может быть возвращен, при этом размыкатель цепи не может быть замкнут, даже если замкнута ручка, за счет чего достигается самоблокировка при коротком замыкании, как показано на фиг.16. Для возврата необходимо нажать на кнопку для остановки цепи управления самоблокировки, электрически управляемой реле максимального тока. Напряжение не подается на катушку электромагнита, и сердечник электромагнита возвращается в исходное положение. После того как рычажный механизм размыкания возвратится в исходное положение, размыкатель цепи может быть опять замкнут за счет замыкания ручкой.

Вариант осуществления 7

Узел самоблокировки по настоящему изобретению включает электромагнит, трансформатор и цепь управления самоблокировки, электрически управляемую трансформатором, как показано на фиг.42, где все эти элементы расположены в корпусе размыкателя цепи. Узел восстановления сформирован кнопкой переключения. Внутренние проводники размыкателя цепи проходят через трансформатор, выход которого соединен с цепью управления самоблокировки, электрически управляемой трансформатором. Сердечник электромагнита контактирует с верхней частью рычажного механизма размыкания размыкателя цепи, как показано на фиг.17.

Принцип действия по настоящему варианту осуществления сходен с вариантом осуществления 6 за исключением использования другой принципиальной схемы электрической цепи для цепи управления самоблокировки с электрическим управлением, как показано на фиг.14.

Вариант осуществления 8

Узел самоблокировки по настоящему изобретению включает магнитный элемент, который выполнен на поворотной пластине, средняя часть которой установлена на поворотном валу, установленном на внутренней стенке корпуса. Поворотная пластина может свободно поворачиваться на поворотном валу. Магнитный элемент расположена на первом конце поворотной пластины, которая может быть выполнена в виде намагниченной или стальной пластины, или содержать в себе магнитный носитель, который может притягиваться магнитным полем. Узел восстановления включает пусковой ползун, выполненный в форме стержня, первый конец которого является отпирающим и соединен со вторым концом поворотной пластины. Второй конец пускового ползуна является кнопкой возврата, выступающей из корпуса так, что пусковой ползун может перемещаться в определенном направлении. Пусковой ползун также имеет выступ, который примыкает к рычажному механизму размыкания, как показано на фиг.19.

На фиг.20 показана внутренняя конструкция по данному варианту осуществления, при возникновении короткого замыкания. В конструкции по настоящему изобретению, при возникновении короткого замыкания, концевые выходы цепи наводят сильное магнитное поле, и поворотная пластина свободно поворачивается на поворотном валу до тех пор, пока ее первый конец с расположенным на нем магнитным элементом не примкнет к концевым выходам цепи, за счет чего приводится в действие пусковой ползун, который перемещается вверх. Кнопка возврата выступает из корпуса для определения размыкания сети при коротком замыкании. Выступ на кнопке возврата толкает примыкающую к нему часть рычажного механизма размыкания. Даже если сильное магнитное поле исчезнет после размыкания цепи, то пусковой ползун не может вернуться в исходное положение из-за усилия, создаваемого пружиной, размещенной в кнопке возврата, и выступом кнопки. Таким образом, настоящее изобретение не только обеспечивает защиту от короткого замыкания, но и самоблокировку при коротком замыкании за счет применения оригинальной конструкции. Ручка не может быть перемещена для замыкания размыкателя цепи до тех пор, пока пользователь не нажмет на кнопку возврата, что повышает уровень безопасности.

Вариант осуществления 9

По сравнению с вариантом осуществления 8, особенностью данного варианта осуществления является то, что магнитный элемент представляет собой магнитную полку с двумя магнитными элементами, расположенными соответственно на ее двух концах. Магнитный элемент может быть выполнен в виде намагниченной или стальной пластины или содержать в себе магнитный носитель, который может притягиваться магнитным полем. Узел восстановления включает пусковой ползун, выполненный в форме стержня, первый конец которого является отпирающим и соединен со средней частью магнитной полки. Второй конец пускового ползуна является кнопкой возврата, выступающей из корпуса так, что пусковой ползун может перемещаться в определенном направлении. Пусковой ползун также имеет выступ, который примыкает к рычажному механизму размыкания, как показано на фиг.21.

На фиг.20 показана внутренняя конструкция по данному варианту осуществления при возникновении короткого замыкания. В конструкции по настоящему изобретению, при возникновении короткого замыкания, концевые выходы цепи наводят сильное магнитное поле, и магнитная полка сразу перемещается вверх до тех пор, пока магнитные элементы не примкнут к выходным концам цепи, которая приводит в действие пусковой ползун, и заставляет его двигаться вверх. Кнопка возврата выступает из корпуса для определения размыкания сети при коротком замыкании. Выступ кнопки толкает примыкающую к ней часть рычажного механизма размыкания. Даже если сильное магнитное поле исчезнет после размыкания цепи, то пусковой ползун не может вернуться в исходное положение из-за усилия, созданного пружиной, размещенной в кнопке возврата, и из-за выступа кнопки. Таким образом, настоящее изобретение не только обеспечивает защиту от короткого замыкания, но и самоблокировку при коротком замыкании за счет применения оригинальной конструкции. Ручка не может быть перемещена для замыкания размыкателя цепи до тех пор, пока пользователь не нажмет на кнопку возврата, что повышает уровень безопасности.

Для избежания одновременного срабатывания магнитной полки и механизма активации при коротком замыкании при перегрузке под магнитной полкой предусмотрена опорная рамка. Опорная рамка расположена в корпусе и соединена с нижней частью магнитной полки с помощью пружины. Цепь генерирует силу притяжения в направлении магнитной полки, благодаря магнитному полю, наведенному при перегрузке. За счет силы пружины магнитная полка не будет при этом примыкать к выходным концам цепи.

Вариант осуществления 10

Узел самоблокировки по настоящему изобретению включает детекторную цепь короткого замыкания для определения наличия короткого замыкания и электромагнитный механизм активации. Детекторная цепь короткого замыкания включает в себя реле максимального тока, трубка которого установлена вблизи внутренних проводников размыкателя цепи. Когда происходит короткое замыкание, наводится сильное магнитное поле, действующее на две раздельные контактные пластинки в реле максимального тока так, что они притягиваются друг к другу. Узел восстановления содержит электромагнит с пусковым ползуном, находящимся на конце магнита электромагнита. Нижний конец пускового ползуна соединен с магнитом электромагнита, а верхний конец пускового ползуна является кнопкой возврата. После того как электромагнит запитан, магнит движется вверх, перемещая пусковой ползун. Пусковой ползун имеет выступ, который примыкает к рычажному механизму размыкания, как показано на фиг.23.

На фиг.24 показана внутренняя конструкция по настоящему варианту осуществления при возникновении короткого замыкания. При возникновении короткого замыкания, выходные концы цепи вырабатывают сильное магнитное поле, и контактные пластинки в реле максимального тока притягиваются друг к другу, генерируя пусковой сигнал (принцип генерации этого сигнала будет раскрыт далее). Электромагнит механизма активации электромагнита срабатывает после получения пускового сигнала. Магнит движется вверх и заставляет пусковой ползун перемещаться вверх. Кнопка возврата выступает из корпуса для определения размыкания цепи при коротком замыкании. Выступ кнопки толкает примыкающую к нему часть рычажного механизма размыкания, заставляя его перемещаться. Даже если сильное магнитное поле пропадет после размыкания цепи, пусковой ползун не может вернуться в исходное положение из-за усилия, созданного пружиной в кнопке возврата, и из-за выступа кнопки. Таким образом, настоящее изобретение обеспечивает не только защиту от короткого замыкания, но и также обеспечивает самоблокировку при коротком замыкании благодаря оригинальной конструкции. Ручка не может быть передвинута для замыкания размыкателя цепи до тех пор, пока пользователь не нажмет на кнопку возврата, что повышает безопасность использования.

Вариант осуществления 11

Узел самоблокировки по настоящему изобретению включает детекторную цепь короткого замыкания для определения наличия короткого замыкания, которая включает в себя трансформатор, вставленный на внутренние проводники размыкателя цепи, и механизм активации электромагнита. Когда происходит короткое замыкание, сила тока возрастает и трансформатор генерирует сигнал напряжения. Узел восстановления содержит электромагнит с пусковым ползуном, установленным на конце магнита электромагнита. Нижний конец пускового ползуна соединен с магнитом электромагнита, а верхний конец пускового ползуна является кнопкой возврата. После срабатывания электромагнита магнит движется вверх, перемещая пусковой ползун. Пусковой ползун также имеет выступ, который примыкает к рычажному механизму размыкания, как показано на фиг.25.

На фиг.26 показана внутренняя конструкция по настоящему варианту осуществления при возникновении короткого замыкания. При возникновении короткого замыкания в обмотке трансформатора генерируется индуцированное напряжение, что вызывает пусковой сигнал. Электромагнит электромагнитного механизма активации срабатывает после получения пускового сигнала. Магнит движется вверх и заставляет двигаться вверх пусковой ползун. Кнопка возврата выступает из корпуса, указывая на то, что цепь разомкнута из-за короткого замыкания. Выступ кнопки толкает примыкающую к нему часть рычажного механизма размыкания. Даже если сильное магнитное поле пропадет после размыкания цепи, пусковой ползун не может вернуться в исходное положение из-за усилия, созданного пружиной в кнопке возврата, и из-за выступа кнопки. Таким образом, настоящее изобретение не только обеспечивает защиту от короткого замыкания, но и также обеспечивает самоблокировку при коротком замыкании благодаря оригинальной конструкции. Ручка не может быть передвинута для замыкания размыкателя цепи до тех пор, пока пользователь не нажмет на кнопку возврата, что повышает безопасность использования.

Вариант осуществления 12

Узел самоблокировки по настоящему варианту осуществления включает поворотный рычаг, средняя часть которого шарнирно закреплена на корпусе размыкателя цепи. На поворотном рычаге установлена пружина кручения. Нижний конец поворотного рычага контактирует сердечником механизма активации при коротком замыкании, а верхний конец имеет выступающий край. Узел восстановления образован кнопкой с расположенной в ней пружиной сжатия, которая зацеплена с поворотным рычагом. На нижней части кнопки имеется выступ. Когда пружина сжатия в кнопке сжимается, выступ на нижней части кнопки располагается под выступающим краем верхнего конца поворотного рычага, как показано на фиг.27.

Принцип действия по настоящему варианту осуществления является следующим. Когда происходит короткое замыкание, величина тока, протекающего в механизме активации при коротком замыкании, становится намного выше значения, установленного для размыкателя цепи, вследствие чего сердечник механизма активации при коротком замыкании толкает нижний конец рычажного механизма размыкания таким образом, чтобы повернуть рычажный механизм размыкания за счет усилия пружины кручения. Нижний конец поворотного рычага продолжает контактировать с сердечником механизма активации при коротком замыкании, а выступающий край верхнего конца поворотного рычага разъединяется с выступом, расположенным на нижнем конце кнопки, из-за поворота поворотного рычага таким образом, что пружина сжатия, расположенная в кнопке, возвращается в исходное положение, а выступ, расположенный на нижнем конце кнопки, двигается вверх, толкая кнопку до тех пор, пока она не упрется в поверхность выступающего края верхнего конца поворотного рычага, как показано на фиг.28. Сердечник механизма активации при коротком замыкании удерживается с помощью нижнего конца поворотного рычага и не может вернуться в исходное положение. Другими словами, сердечник механизма активации при коротком замыкании удерживает рычажный механизм размыкания в блокированном положении так, что размыкатель цепи не может быть замкнут, даже если замкнута ручка, что обеспечивает самоблокировку при коротком замыкании. Для сброса необходимо нажать на кнопку для перемещения выступа на нижнем конец кнопки под выступающий край верхнего конца поворотного рычага, таким образом возвращая сердечник механизма активации при коротком замыкании в исходное положение. После того как рычажный механизм размыкания вернулся в исходное положение, размыкатель цепи может быть вновь замкнут за счет замыкания ручкой.

Вариант осуществления 13

Узел самоблокировки и узел восстановления включают в себя кнопку с расположенной в ней пружиной сжатия, которая имеет выступ, сформированный на нижнем конце кнопки. Когда пружина сжатия сжата, выступ на нижнем конце кнопки располагается под сердечником механизма активации при коротком замыкании, как показано на фиг.29.

Принцип действия по настоящему варианту осуществления является следующим. Когда происходит короткое замыкание, величина тока, протекающего в механизме активации при коротком замыкании, становится намного больше значения, установленного для размыкателя цепи, из-за чего сердечник механизма активации при коротком замыкании толкает нижний конец рычажного механизма размыкания, заставляя механизм активации при коротком замыкании повернуться, тем самым размыкая размыкатель цепи. В то же время, движение сердечника механизма активации при коротком замыкании заставляет выступ, расположенный на нижнем конце кнопки, разъединиться с сердечником, после чего выступ движется вверх под действием возвращающей силы пружины сжатия в кнопке так, что выступ, расположенный на нижнем конце кнопки, соединяется одним концом с сердечником механизма активации при коротком замыкании, как показано на фиг.30. Сердечник механизма активации при коротком замыкании удерживается выступом, расположенным на нижнем конце кнопки и не может быть возвращен в исходное положение. Другими словами, сердечник механизма активации при коротком замыкании удерживает рычажный механизм размыкания в заблокированном положении так, что размыкатель цепи не может быть замкнут, даже если замкнута ручка, что обеспечивает самоблокировку при коротком замыкании. Для сброса необходимо нажать на кнопку для перемещения выступа на нижнем конце кнопки под выступающий край верхнего конца поворотного рычага, таким образом возвращая сердечник механизма активации при коротком замыкании в исходное положение. После того, как рычажный механизм размыкания вернулся в исходное положение, размыкатель цепи может быть замкнут за счет повторного замыкания ручки.

Эти узлы самоблокировки и восстановления имеют ограничители, смонтированные в корпусе размыкателя цепи для более устойчивой фиксации узла самоблокировки и узла восстановления в корпусе размыкателя цепи.

Настоящее изобретение также может применяться в трехфазном автоматическом выключателе с литым корпусом (воздушный выключатель).

Вариант осуществления 14

Узел самоблокировки по настоящему изобретению включает электромагнит, реле максимального тока и поворотный стержень, нижний конец которого шарнирно закреплен на корпусе размыкателя цепи, причем все эти элементы расположены в корпусе размыкателя цепи. Верхний конец поворотного рычага контактирует с верхней частью рычажного механизма размыкания. Узел восстановления образован кнопкой с расположенной в ней пружиной сжатия, зацепленной с удлиненным стержнем, имеющим паз. Выступ располагается на нижней части кнопки. Когда пружина сжатия сжата, выступ, расположенный на нижней части кнопки, размещается в пазу удлиненного стержня. Трубка реле максимального тока расположена рядом с внутренними проводникам размыкателя цепи. Электромагнит расположен с одной стороны поворотного стержня. Катушка электромагнита соединена с реле максимального тока последовательно и затем соединена с источником питания размыкателя цепи. Сердечник электромагнита соединен с одной стороной поворотного стержня выше точки опоры поворотного стержня, как показано на фиг.31.

Принцип действия по настоящему варианту осуществления является следующим. Когда происходит короткое замыкание, величина тока, протекающего во внутренних проводниках размыкателя цепи, становится намного больше значения, установленного для размыкателя цепи. Вокруг внутренних проводников образуется сильное магнитное поле, которое притягивает якорь реле максимального тока. Напряжение подается на катушку электромагнита, и сердечник электромагнита приходит в движение, толкая и поворачивая поворотный стержень и далее толкая и поворачивая рычажный механизм размыкания, который взаимодействует с механизмом самоблокировки при коротком замыкании для размыкания размыкателя цепи. В то же время, поворот рычажного механизма размыкания оказывает усилие на выступ, расположенный на нижнем конце кнопки, для разъединения с пазом, расположенным в верхней части поворотного стержня, что возвращает пружину сжатия в исходное положение. Выступ, расположенный на верхнем конце кнопки, движется вверх вместе с кнопкой и затем упирается в одну сторону поворотного стержня, как показано на фиг.32. Даже если поворотный стержень вернется в исходное положение после срабатывания размыкателя цепи, рычажный механизм размыкания все еще будет удерживаться в заблокированном состоянии и не сможет вернуться в исходное положение, таким образом размыкатель цепи не может быть замкнут, даже если замыкается ручка, что обеспечивает самоблокировку при коротком замыкании. Для сброса необходимо нажать на кнопку для перемещения выступа, расположенного на ее нижнем конце, в паз, расположенный в верхней части поворотного стержня, что возвращает в исходное положение рычажный механизм размыкания таким образом, что размыкатель цепи может быть снова замкнут за счет повторного замыкания ручкой.

Вариант осуществления 15

Цепь управления самоблокировки, электрически управляемая реле максимального тока по варианту осуществления 6 настоящего изобретения, может быть применена в размыкателе цепи в виде трехфазного автоматического выключателя в литом корпусе, показанного на фиг.33. Конструкция отличается тем, что по-другому осуществляется управление рычажным механизмом размыкания, а цепь управления модифицирована в трехфазную цепь управления, как показано на фиг.45, во всем остальном конструкции являются подобными.

Вариант осуществления 16

Узел самоблокировки и узел восстановления включают кожух, кнопку возврата, поворотную втулку и подвижную вставку. Кожух закреплен на литом корпусе размыкателя цепи в виде трехфазного автоматического выключателя и имеет внутренний кольцевой выступ на нижнем конце. Поворотная втулка и подвижная вставка расположены внутри кожуха. Пружина растяжения расположена между кожухом и поворотной втулкой. Нижний конец подвижной вставки выступает из кожуха и соединяется с сердечником механизма активации при коротком замыкании трехфазного автоматического выключателя. В верхней части подвижной вставки выполнен паз и внешняя выступающая кромка, размещенная на внутреннем кольцевом выступе кожуха. Поворотная втулка расположена на подвижной вставке, а пружина сжатия расположена между поворотной втулкой и подвижной вставкой. Поворотная втулка имеет бобышку, расположенную на ее нижнем конце и предназначенную для взаимодействия с пазом подвижной вставки. Верхний конец поворотной втулки контактирует с корпусом трехфазного автоматического выключателя. В поворотной втулке сформирована внутренняя спиральная канавка.

Кнопка возврата расположена в поворотной втулке и имеет штифт для соединения с внутренней спиральной канавкой поворотной втулки, как показано на фиг.35.

Принцип действия по настоящему варианту осуществления является следующим. Когда трехфазный автоматический выключатель работает в обычном режиме, сердечник механизма активации при коротком замыкании удерживает нижний конец подвижной вставки, и усилие сердечника намного больше, чем усилие пружины сжатия, расположенной между поворотной втулкой и подвижной вставкой, что обеспечивает нормальное положение, при котором бобышка, расположенная на поворотной втулке, входит в паз, расположенный на верхнем конце подвижной вставки. Когда происходит короткое замыкание, катушка механизма активации при коротком замыкании перемещает сердечник механизма активации при коротком замыкании, который толкает нижний конец рычажного механизма размыкания, заставляя его поворачиваться, тем самым размыкая размыкатель цепи. В то же время, сердечник разъединяется с нижним концом подвижной вставки, и подвижная вставка опускается вниз под действием пружины сжатия, расположенной между поворотной втулкой и подвижной вставкой, в результате чего бобышка, расположенная на нижнем конце поворотной втулки, разъединяется с пазом, расположенным на верхнем конце подвижной вставки. Затем, поворотная втулка поворачивается из-за усилия пружины растяжения, расположенной между кожухом и поворотной втулкой. Поворот поворотной втулки заставляет бобышку, расположенную на нижнем конце поворотной втулки, упереться в подвижную вставку так, что подвижная вставка не имеет возможности двигаться. А под действием усилия от внутренней спиральной канавки поворотной втулки кнопка возврата движется вверх и выступает из корпуса трехфазного автоматического выключателя, как показано на фиг.36. Механизм активации при коротком замыкании сразу возвращается в исходное положение после размыкания размыкателя цепи, но подвижная вставка не может двигаться для того, чтобы удерживаться бобышкой, расположенной на поворотной втулке, и удерживает сердечник механизма активации при коротком замыкании для предотвращения возвращения сердечника в исходное положение. Сердечник механизма активации при коротком замыкании трехфазного автоматического выключателя обеспечивает усилие на рычажный механизм размыкания, чтобы размыкатель цепи не мог быть замкнут, даже если замыкается ручка, что обеспечивает самоблокировку при коротком замыкании. Для сброса необходимо нажать на кнопку возврата для перемещения ее вниз. Благодаря внутренней спиральной канавке поворотной втулки, поворотная втулка поворачивается, преодолевая усилие, создаваемое пружиной растяжения, которая находится между кожухом и поворотной втулкой. Когда бобышка, находящаяся на нижнем конце поворотной втулки, поворачивается к пазу, который расположен на верхнем конце подвижной вставки, подвижная вставка движется вверх за счет усилия возврата сердечника механизма активации при коротком замыкании, которое намного больше усилия, создаваемого пружиной сжатия, расположенной между поворотной втулкой и подвижной вставкой. Сердечник механизма активации при коротком замыкании может возвращаться в исходное положение до тех пор, пока бобышка, расположенная на нижнем конце поворотной втулки, полностью не войдет в паз, расположенный на верхнем конце подвижной вставки. После того, как рычажный механизм размыкания вернулся в исходное положение, размыкатель цепи может быть вновь замкнут с помощью ручки.

Как показано на фиг.39, цепь управления электромагнитом, управляемая реле максимального тока по настоящему изобретению, включает: цепь питания, состоящую из диодов D1-D4, сопротивлений R1, R2, R3, конденсатора С1 и интегральной схемы IC1; цепь сравнения, состоящую из сопротивлений R4, R5, переменного сопротивления W и интегральной схемы IC2; детекторную цепь короткого замыкания, включающую реле максимального тока NS; и выходную цепь управления, состоящую из конденсатора С3, сопротивления R6, транзистора Q, диода D5, катушки электромагнита XQ. Когда происходит короткое замыкание, вокруг внутренних проводников наводится сильное магнитное поле так, что реле максимального тока NS срабатывает. Напряжение подается на синфазный вход цепи сравнения через реле максимального тока и сравнивается с эталонным напряжением на противофазном входе цепи сравнения. После этого высокий потенциал управляет включением транзистора Q. Затем срабатывает электромагнит, который толкает рычажный механизм размыкания, блокируя размыкатель цепи, за счет чего происходит отключение.

Как показано на фиг.40, магнитная цепь управления, управляемая трансформатором по настоящему изобретению, включает: цепь питания, состоящую из диодов D1-D4, сопротивлений R1, R2, R3, конденсатора С1 и интегральной схемы IC1; цепь сравнения, состоящую из сопротивлений R4, R5, переменного сопротивления W и интегральной схемы IC2; детекторную цепь короткого замыкания, включающую трансформатор ТА, конденсатор С2 и диод D7; и выходную цепь управления, состоящую из конденсатора С3, сопротивления R6, транзистора Q, диода D5 и катушки электромагнита XQ. Когда происходит короткое замыкание, напряжение, индуцированное трансформатором, подается на синфазный вход цепи сравнения после прохода через диоды и сравнивается с эталонным напряжением на противофазном входе цепи сравнения. После этого высокий потенциал управляет включением транзистора Q. Электромагнит срабатывает, толкая рычажный механизм размыкания и блокируя размыкатель цепи, за счет чего происходит отключение.

Как показано на фиг.41, цепь управления самоблокировки, электрически управляемая реле максимального тока по настоящему изобретению, включает: цепь питания, состоящую из диодов D1-D4, сопротивлений R1, R2, R3, конденсатора С1 и интегральной схемы IC1; цепь сравнения, состоящую из сопротивлений R4, R5, переменного сопротивления W и интегральной схемы IC2; детекторную цепь короткого замыкания, включающую реле максимального тока NS; цепь самоблокировки, сформированную на диоде D6; возвратную цепь, сформированную микровыключателем; и выходную цепь управления, состоящую из конденсатора С3, сопротивления R6, транзистора Q и катушки электромагнита XQ. Когда происходит короткое замыкание, вокруг внутренних проводников создается сильное магнитное поле так, что реле максимального тока NS срабатывает. Напряжение подается на синфазный вход цепи сравнения через реле максимального тока и сравнивается с эталонным напряжением на противофазном входе цепи сравнения. После этого высокий потенциал управляет включением транзистора Q, через который напряжение подается на синфазный вход цепи сравнения через диод D6, за счет чего производится самоблокировка цепи, в которой сохраняется потенциал высокого напряжения. Затем срабатывает электромагнит, который толкает рычажный механизм размыкания для блокировки размыкателя цепи, за счет чего происходит отключение. Размыкатель цепи не может быть повторно включен до тех пор, пока не будет нажат микровыключатель, за счет чего на вход цепи сравнения подается потенциал низкого напряжения, выключающий транзистор, за счет чего прекращается действие электромагнита.

Как показано на фиг.42, цепь управления самоблокировки, электрически управляемая трансформатором, по настоящему изобретению включает цепь питания, состоящую из диодов D1-D4, сопротивлений Rl, R2, R3, емкости конденсатора С1 и интегральной схемы IC1; цепь сравнения, состоящую из сопротивлений R4, R5, переменного сопротивления W и интегральной схемы IC2; детекторную цепь короткого замыкания, включающую трансформатор ТА, конденсатор С2 и диод D7; цепь самоблокировки, сформированную диодом D6; возвратную цепь, сформированную микровыключателем; и цепь управления, состоящую из конденсатора С3, сопротивления R6, транзистора Q, диода D5 и катушки электромагнита XQ. Когда происходит короткое замыкание, напряжение, индуцированное трансформатором, подается на синфазный вход цепи сравнения через диоды и сравнивается с эталонным напряжением на противофазном входе цепи сравнения. После этого высокое напряжение проходит через транзистор Q, за счет чего напряжение подается на синфазный вход цепи сравнения через диод D6 и происходит самоблокировка цепи при наличии высокого напряжения. Затем срабатывает электромагнит, который толкает рычажный механизм размыкания для блокировки размыкателя цепи, за счет чего происходит отключение. Размыкатель цепи не может быть повторно включен до тех пор, пока не будет нажат микровыключатель, за счет чего на вход цепи сравнения подается потенциал низкого напряжения, выключающий транзистор, за счет чего прекращается действие электромагнита.

Как показано на фиг.43, цепь управления электромагнитом, напрямую управляемая трехфазным реле максимального тока по настоящему изобретению, включает: три трубки реле максимального тока и катушку электромагнита. Одни выходы реле максимального тока соответственно соединены с входами трехфазного питания, расположенными в трехфазном автоматическом выключателе в литом корпусе, а вторые концы соединены друг с другом и затем соединены с катушкой электромагнита трехфазного автоматического выключателя в литом корпусе. Когда происходит короткое замыкание в любой фазе трехфазного автоматического выключателя в литом корпусе, реле максимального тока фазы будет подавать напряжение на катушку электромагнита, заставляя сработать электромагнит.

Как показано на фиг.44, цепь управления электромагнитом, напрямую управляемая реле максимального тока по настоящему изобретению, включает: цепь питания, состоящую из диодов D1-D4, сопротивлений R1, R2, R3, конденсатора С1 и интегральной схемы IC1; цепь сравнения, состоящую из сопротивлений R4, R5, переменного сопротивления W и интегральной схемы IC2; детекторную цепь короткого замыкания, включающую трансформатор ТА, конденсатор С2 и диод D7; и выходную цепь управления, состоящую из конденсатора С3, сопротивления R6, транзистора Q, диода D5 и катушки электромагнита XQ. Когда происходит короткое замыкание, напряжение, индуцированное трансформатором, подается на синфазный вход цепи сравнения через диоды и сравнивается с эталонным напряжением на противофазном входе цепи сравнения. После этого, высокое напряжение поступает через транзистор Q. Электромагнит срабатывает, толкая рычажный механизм размыкания для блокировки размыкателя цепи, за счет чего происходит отключение.

Как показано на фиг.45, цепь управления самоблокировки, управляемая трехфазным реле максимального тока, включает: цепь питания, состоящую из диодов D1-D4, сопротивлений R1, R2, R3, конденсатора С1 и интегральной схемы IC1; цепь сравнения, состоящую из сопротивлений R4, R5, переменного сопротивления W и интегральной схемы IC2; детекторную цепь короткого замыкания, включающую трансформатор ТА, емкость конденсатора С2 и диод D7; цепь самоблокировки, сформированную диодом D6; возвратную цепь, сформированную микровыключателем; и выходную цепь управления, состоящую из конденсатора С3, сопротивления R6, транзистора Q, диода D5 и катушки электромагнита XQ. Когда происходит короткое замыкание, напряжение, индуцируемое трансформатором, поступает на синфазный вход цепи сравнения через диоды и сравнивается с эталонным напряжением на противофазном входе цепи сравнения. После этого высокое напряжение проходит через транзистор Q и подается на синфазный вход цепи сравнения через диод D6 для самоблокировки цепи при высоком напряжении. Затем срабатывает электромагнит, который толкает рычажный механизм размыкания, блокируя размыкатель цепи, за счет чего происходит отключение. Размыкатель цепи не может быть повторно включен до тех пор, пока не будет нажат микровыключатель, за счет чего на вход цепи сравнения подается потенциал низкого напряжения, выключающий транзистор, за счет чего прекращается действие электромагнита.

Состояние короткого замыкания может быть заменено на состояние обычной перегрузки для достижения самоблокировки при перегрузке таким образом, что настоящее изобретение может использоваться в размыкателе цепи с функцией самоблокировки при перегрузке.

Все то, что не было описано подробно, относится к предшествующему уровню техники, который известен специалисту в этой области техники.

Размыкатель цепи с функцией самоблокировки короткого замыкания имеет встроенный в размыкатель механизм самоблокировки при коротком замыкании, включающий узел самоблокировки и узел восстановления, который включает кнопку с пружиной сжатия, взаимодействующей с поворотным стержнем или рычагом узла самоблокировки. Таким образом, при коротком замыкании размыкатель цепи не может быть замкнут непосредственно после блокировки размыкателя цепи при возникновении короткого замыкания. Это уведомляет пользователя о происшествии короткого замыкания и о том, что размыкатель цепи должен быть замкнут после выявления и устранения причины. Технический результат - предотвращение повреждения или возгорания размыкателя цепи при его повторном замыкании после короткого замыкания. 18 з.п. ф-лы, 45 ил.

1. Размыкатель цепи с функцией самоблокировки короткого замыкания, содержащий встроенный механизм самоблокировки при коротком замыкании, который включает узел самоблокировки и узел восстановления, включающий кнопку с пружиной сжатия, расположенной в кнопке, взаимодействующей с поворотным стержнем или рычагом узла самоблокировки.

2. Размыкатель по п.1, отличающийся тем, что механизм самоблокировки при коротком замыкании включает узел самоблокировки, выполненный с возможностью удерживания рычажного механизма размыкания в положении защиты от короткого замыкания, и узел восстановления, выполненный с возможностью воздействия на рычажный механизм размыкания для его возвращения в исходное положение.

3. Размыкатель по п.1, отличающийся тем, что механизм самоблокировки при коротком замыкании включает узел самоблокировки, выполненный с возможностью удерживать сердечник механизма активации при коротком замыкании так, чтобы нажимать на рычажный механизм размыкания, и узел восстановления, выполненный с возможностью воздействия на сердечник механизма активации при коротком замыкании так, чтобы возвратить его в исходное положение.

4. Размыкатель по п.2, отличающийся тем, что узел самоблокировки включает рычаг с магнитным элементом, расположенным на его нижнем конце, и поворотный стержень, нижний конец которого шарнирно закреплен на корпусе размыкателя цепи, при этом узел восстановления сформирован в виде кнопки с пружиной сжатия, расположенной в кнопке, которая зацеплена с поворотным стержнем, рычаг расположен вблизи биметаллической пластины размыкателя цепи, средняя часть рычага шарнирно закреплена на корпусе размыкателя цепи, верхняя часть рычага примыкает к одной стороне поворотного стержня на участке выше точки шарнирного закрепления поворотного стержня, другая сторона поворотного стержня контактирует с верхней частью рычажного механизма размыкания, поворотный стержень имеет паз, выполненный в его верхней части, причем имеется выступ, расположенный на нижней части кнопки так, что когда пружина сжатия в кнопке сжата, то выступ расположен в пазу поворотного стержня.

5. Размыкатель по п.2, отличающийся тем, что узел самоблокировки включает электромагнит, реле максимального тока и поворотный стержень, нижний конец которого шарнирно закреплен на корпусе размыкателя цепи, где все эти элементы расположены внутри корпуса размыкателя цепи, при этом узел восстановления сформирован в виде кнопки с пружиной сжатия, расположенной в ней, которая зацеплена с поворотным стержнем, трубка реле максимального тока расположена вблизи от внутренних проводников размыкателя цепи, электромагнит расположен рядом с поворотным стержнем, катушка электромагнита соединена с реле максимального тока последовательно и далее соединена с источником питания размыкателя цепи, сердечник электромагнита контактирует с одной стороной поворотного стержня на участке, расположенном выше точки шарнирного закрепления поворотного стержня, другая сторона поворотного стержня контактирует с верхней частью рычажного механизма размыкания, при этом поворотный стержень имеет паз, выполненный в его верхней части, а на нижней части кнопки выполнен выступ, который расположен так, что когда пружина сжатия в кнопке сжата, то выступ расположен в пазу поворотного стержня.

6. Размыкатель по п.2, отличающийся тем, что узел самоблокировки включает электромагнит, трансформатор и поворотный стержень, нижний конец которого шарнирно закреплен на корпусе размыкателя цепи, где все эти элементы расположены внутри корпуса размыкателя цепи, при этом узел восстановления сформирован в виде кнопки с пружиной сжатия, расположенной в кнопке, которая зацеплена с поворотным стержнем, при этом внутренние проводники размыкателя цепи проходят через трансформатор, выход которого соединен с цепью управления для управления движением электромагнита, электромагнит расположен рядом с поворотным стержнем, сердечник электромагнита контактирует с одной стороной поворотного стержня на участке, расположенном выше точки шарнирного закрепления поворотного стержня, другая сторона поворотного стержня контактирует с верхней частью рычажного механизма размыкания, при этом поворотный стержень имеет паз, выполненный в его верхней части, а на нижней части кнопки выполнен выступ, который расположен так, что когда пружина сжатия в кнопке сжата, то выступ расположен в пазу поворотного стержня.

7. Размыкатель по п.2, отличающийся тем, что узел самоблокировки включает электромагнит и реле максимального тока, расположенные в корпусе размыкателя цепи, и удлиненный стержень с выступом на крайней части, закрепленный на сердечнике электромагнита, при этом конец удлиненного стержня контактирует с верхней частью рычажного механизма размыкания размыкателя цепи, узел восстановления сформирован кнопкой с пружиной сжатия, расположенной в кнопке, которая зацеплена с удлиненным стержнем, внутренний торец кнопки соединен с удлиненной пластиной со ступенчатой канавкой, при этом удлиненная пластина расположена между электромагнитом и рычажным механизмом размыкания, участок ступенчатой канавки в удлиненной пластине, прилегающий к электромагниту, выполнен в виде неглубокой канавки, а участок ступенчатой канавки, прилегающий к рычажному механизму размыкания, выполнен в виде глубокой канавки так, что когда пружина сжатия в кнопке сжата, то выступ крайней части удлиненного стержня входит в неглубокую канавкой, причем трубка реле максимального тока расположена рядом с внутренними проводниками размыкателя цепи, а катушка электромагнита соединена с реле максимального тока последовательно и далее соединена с источником питания размыкателя цепи.

8. Размыкатель по п.2, отличающийся тем, что узел самоблокировки включает электромагнит, трансформатор и цепь управления, которые расположены в корпусе размыкателя цепи, при этом внутренние проводники размыкателя цепи проходят через трансформатор, выход которого соединен с цепью управления для управления движением электромагнита, узел восстановления сформирован кнопкой с пружиной сжатия, расположенной в кнопке, которая зацеплена с удлиненным стержнем, внутренний торец кнопки соединен с удлиненной пластиной со ступенчатой канавкой, при этом удлиненная пластина расположена между электромагнитом и рычажным механизмом размыкания, участок ступенчатой канавки в удлиненной пластине, прилегающий к электромагниту, выполнен в виде неглубокой канавки, а участок ступенчатой канавки, прилегающий к рычажному механизму размыкания выполнен в виде глубокой канавки так, что когда пружина сжатия в кнопке сжата, то выступ крайней части удлиненного стержня входит в неглубокую канавкой.

9. Размыкатель по п.2, отличающийся тем, что узел самоблокировки включает электромагнит, реле максимального тока, цепь управления самоблокировки, электрически управляемую реле максимального тока, где все эти элементы расположены в корпусе размыкателя цепи, при этом электромагнит и реле максимального тока соединены с цепью управления самоблокировки, узел восстановления сформирован в виде кнопки, трубка реле максимального тока расположена рядом с внутренними проводниками размыкателя цепи, а сердечник электромагнита контактирует с верхней частью рычажного механизма размыкания размыкателя цепи.

10. Размыкатель по п.2, отличающийся тем, что узел самоблокировки включает электромагнит, трансформатор и цепь управления самоблокировки, электрически управляемую трансформатором, где все эти элементы расположены в корпусе размыкателя цепи, при этом узел восстановления выполнен в виде кнопки, внутренние проводники размыкателя цепи проходят через трансформатор, выход которого соединен с цепью управления самоблокировки, а сердечник электромагнита контактирует с верхней частью рычажного механизма размыкания размыкателя цепи.

11. Размыкатель по п.2, отличающийся тем, что узел самоблокировки включает электромагнит, реле максимального тока и поворотный стержень, нижний конец которого шарнирно закреплен на корпусе размыкателя цепи, где все эти элементы расположены в корпусе размыкателя цепи, при этом верхний конец поворотного рычага контактирует с верхней частью рычажного механизма размыкания, дополнительно имеется удлиненный стержень с выполненным в нем пазом, который установлен на верхней части рычажного механизма размыкания, причем узел восстановления выполнен в виде кнопки с пружиной сжатия, расположенной в кнопке, которая зацеплена с удлиненным стержнем, на нижнем конце кнопки выполнен выступ, который размещен в пазу удлиненного стержня, трубка реле максимального тока расположена рядом с внутренними проводниками размыкателя цепи, электромагнит расположен с одной стороны поворотного стержня, катушка электромагнита соединена с реле максимального тока последовательно и затем соединена с источником питания размыкателя цепи, а сердечник электромагнита соединен с одной стороной поворотного стержня на участке, расположенном выше точки шарнирного закрепления поворотного стержня.

12. Размыкатель по п.2, отличающийся тем, что узел самоблокировки включает магнитный элемент активации, который выполнен в виде поворотной пластины, средняя часть которой установлена на поворотном валу, установленном на внутренней стенке корпуса, при этом поворотная пластина может свободно вращаться на поворотном валу, где также имеется магнитный элемент, расположенный на первом конце поворотной пластины и выполненный в виде намагниченной или стальной пластинки или содержит в себе магнитный носитель, который может притягиваться магнитным полем, причем узел восстановления включает пусковой ползун, выполненный в форме стержня, первый конец которого является отпирающим и соединен со вторым концом поворотной пластины, причем второй конец пускового ползуна выполнен в виде кнопки возврата, выступающей из корпуса так, чтобы пусковой ползун имел возможность перемещаться в заданном направлении, а также пусковой ползун снабжен выступом, который примыкает к рычажному механизму размыкания.

13. Размыкатель по п.2 или 12, отличающийся тем, что магнитный элемент активации выполнен в виде магнитной полки с двумя магнитными элементами, расположенными соответственно на обоих концах полки, где магнитный элемент выполнен в виде намагниченной или стальной пластинки или содержит в себе магнитный носитель, который может притягиваться магнитным полем, причем узел восстановления включает пусковой ползун, выполненный в форме стержня, первый конец которого является отпирающим и соединен со средней частью магнитной полки, причем второй конец пускового ползуна выполнен в виде кнопки возврата, выступающей из корпуса так, чтобы пусковой ползун имел возможность перемещаться в заданном направлении, а также пусковой ползун снабжен выступом, который примыкает к рычажному механизму размыкания.

14. Размыкатель по п.2, отличающийся тем, что узел самоблокировки включает детекторную цепь короткого замыкания для определения короткого замыкания и механизм активации электромагнита, где детекторная цепь короткого замыкания включает реле максимального тока, трубка которого установлена вблизи внутренних проводников размыкателя цепи так, чтобы когда происходит короткое замыкание, то наведенное сильное магнитное поле действовала на две раздельных контактных пластинки реле максимального тока так, чтобы притягивать их друг к другу, при этом узел восстановления включает электромагнит с пусковым ползуном, расположенным на конце магнита электромагнита, нижний конец пускового ползуна соединен с магнитом электромагнита, а верхний конец пускового ползуна выполнен в виде кнопки возврата так, чтобы после того, как на электромагнит подано напряжение, магнит двигался вверх, перемещая пусковой ползун, причем пусковой ползун снабжен выступом, который примыкает к рычажному механизму размыкания.

15. Размыкатель по п.2, отличающийся тем, что узел самоблокировки включает детекторную цепь короткого замыкания для определения короткого замыкания, которая включает в себя трансформатор, вставленный на внутренние проводники размыкателя цепи, и механизм активации электромагнита, выполненные так, что когда происходит короткое замыкание, сила тока возрастает, и трансформатор генерирует сигнал напряжения, при этом узел восстановления включает электромагнит с пусковым ползуном, расположенным на конце магнита электромагнита, нижний конец пускового ползуна соединен с магнитом электромагнита, а верхний конец пускового ползуна выполнен в виде кнопки возврата так, чтобы после того, как на электромагнит подано напряжение, магнит двигался вверх, перемещая пусковой ползун, причем пусковой ползун снабжен выступом, который примыкает к рычажному механизму размыкания.

16. Размыкатель по п.2, отличающийся тем, что узел самоблокировки включает электромагнит, реле максимального тока и поворотный стержень, нижний конец которого шарнирно закреплен на корпусе размыкателя цепи, где все эти элементы расположены в корпусе размыкателя цепи, при этом верхний конец поворотного стержня контактирует с верхней частью рычажного механизма размыкания, где также имеется удлиненный стержень с выполненным в нем пазом, который установлен на верхней части рычажного механизм размыкания, причем узел восстановления образован кнопкой с пружиной сжатия, расположенной в кнопке, которая зацеплена с удлиненным стержнем так, чтобы выступ, выполненный на нижнем конце кнопки, мог размещаться в пазу удлиненного стержня, при этом трубка реле максимального тока расположена рядом с внутренними проводниками размыкателя цепи, электромагнит расположен с одной стороны поворотного стержня, катушка электромагнита соединена с реле максимального тока последовательно и затем соединена с источником питания размыкателя цепи, а сердечник электромагнита соединен с одной стороной поворотного стержня на участке выше точки шарнирного закрепления поворотного стержня.

17. Размыкатель по п.3, отличающийся тем, что узел самоблокировки включает поворотный рычаг, средняя часть которого шарнирно закреплена на корпусе размыкателя цепи, пружину кручения, установленную на поворотном рычаге, при этом нижний конец поворотного рычага контактирует с сердечником механизма активации при коротком замыкании, а верхний конец имеет выступающий край, причем узел восстановления выполнен в виде кнопки с пружиной сжатия, расположенной в кнопке, которая зацеплена с поворотным рычагом, а на нижней части кнопки выполнен выступ так, что когда пружина сжатия в кнопке сжата, то выступ на нижней части кнопки расположен под выступающим краем верхнего конца поворотного рычага.

18. Размыкатель по п.3, отличающийся тем, что узел самоблокировки и узел восстановления включают кнопку с пружиной сжатия, расположенной в кнопке, на нижнем конце которой выполнен выступ так, что когда пружина сжатия сжата, выступ, расположенный на нижнем конце кнопки, размещается под сердечником механизма активации при коротком замыкании.

19. Размыкатель по п.3, отличающийся тем, что узел самоблокировки и узел восстановления включают кожух, кнопку возврата, поворотную втулку и подвижную вставку, при этом кожух закреплен на литом корпусе размыкателя цепи, выполненным в виде трехфазного автоматического выключателя, и имеет внутренний кольцевой выступ на нижнем конце, а поворотная втулка и подвижная вставка расположены внутри кожуха, а между кожухом и поворотной втулкой размещена пружина растяжения, причем нижний конец подвижной вставки выступает из кожуха и соединен с сердечником механизма активации при коротком замыкании, в верхней части подвижной вставки выполнен паз и внешняя выступающая кромка, размещенная на внутреннем кольцевом выступе кожуха, поворотная втулка расположена на подвижной вставке, а пружина сжатия расположена между поворотной втулкой и подвижной вставкой, при этом поворотная втулка имеет бобышку, расположенную на ее нижнем конце и предназначенную для взаимодействия с пазом подвижной вставки, верхний конец поворотной втулки контактирует с корпусом размыкателя цепи, в поворотной втулке выполнена внутренняя спиральная канавка, а кнопка возврата расположена в поворотной втулке и имеет штифт для соединения с внутренней спиральной канавкой поворотной втулки.