ИСПОЛНИТЕЛЬНЫЙ ОРГАН ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНОГО УСТРОЙСТВА И ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО, СОДЕРЖАЩЕЕ ЕГО Российский патент 2012 года по МПК H01H71/50 H02B13/02 

Настоящее изобретение относится к исполнительному органу электрического распределительного устройства, установленного в электроизоляционном корпусе, содержащему, по меньшей мере, один подвижный контакт(контакты), поддерживаемый при помощи контактного опорного вала, причем указанный подвижный контакт(контакты) предназначается для работы в соединении с, по меньшей мере, одним неподвижным контактом(контактами), закрепленным относительно корпуса, рукоятку ручного управления, установленную с возможностью вращения вокруг оси корпуса и способную перемещать указанный контактный опорный вал между разомкнутым положением и замкнутым положением контактов, и устройство, называемое высокоскоростным замыкающим устройством, содержащее вал, называемый высокоскоростным замыкающим валом, причем указанный высокоскоростной замыкающий вал предназначается для удерживания подвижного контакта(контактов) в разомкнутом положении при помощи накопленной энергии в начале ручного замыкающего действия рукоятки и посредством постоянного перемещения последней и для размыкания подвижного контакта(контактов) после такого перемещения рукоятки, так что ранее накопленная энергия вызывает высокоскоростное замыкание контактов.

Известный патент FR 2717617 описывает устройство вышеупомянутого вида, и это устройство содержит высокоскоростной замыкающий вал, содержащий ограничители, опирающиеся непосредственно на подвижные контакты. В этом устройстве высокоскоростной замыкающий вал расцепляется при помощи контактного опорного вала. Блокировка убирается при незначительном перемещении контактного опорного вала, так что контакты размыкаются ни слишком рано, ни слишком поздно относительно пружин сжатия и относительно неподвижных контактов. Установка является чувствительной, и любое отклонение в производстве деталей может приводить к неисправной работе.

Настоящее изобретение обеспечивает разрешение этих недостатков и предлагает исполнительный орган электрического распределительного устройства простой конструкции, в котором подвижные контакты размыкаются на контролируемом расстоянии от неподвижных контактов и для которых воздействия, оказываемые на элементы, вовлеченные в расцепление, такие как высокоскоростной замыкающий вал и рукоятка управления, уменьшаются.

С этой целью единственной задачей настоящего изобретения является создание исполнительного органа электрического распределительного устройства вышеупомянутого вида, причем это устройство отличается тем, что указанный высокоскоростной замыкающий вал содержит первый рычаг, работающий в соединении с элементом, формирующим кулачок рукоятки, и, по меньшей мере, второй рычаг, работающий соответственно в соединении с, по меньшей мере, одним ограничителем, причем каждый ограничитель прочно прикреплен к подвижному контакту так, что подвижный контакт(контакты) удерживаются при помощи второго рычага(рычагов) в начале ручного замыкания рукоятки, при этом кулачок после указанного перемещения рукоятки действует на первый рычаг, чтобы убрать блокировку второго рычага(рычагов) на подвижном контакте(контактах), причем эта разблокировка вызывает высокоскоростное замыкание контактов.

В соответствии с конкретным вариантом осуществления для каждого из подвижных контактов это устройство содержит контактную пружину сжатия, установленную между подвижным контактом и контактным опорным валом, и вышеупомянутые пружины сжимаются в начале замыкающего действия рукоятки, в то время как подвижные контакты удерживаются и энергия, накопленная при помощи пружин, таким образом, высвобождается после этого перемещения рукоятки, чтобы выполнить высокоскоростное замыкание контактов.

В соответствии с конкретным признаком настоящего изобретения подвижный контакт(контакты) устанавливается (устанавливаются) соответственно в контактную опору или опоры, причем указанная опора(опоры) устанавливается сочлененным образом относительно контактного опорного вала(валов), и второй рычаг(рычаги) работает(работают), соответственно, в соединении с ограничителем или ограничителями, сформированными соответственно на контактной опоре(опорах).

В соответствии с другим вариантом осуществления это устройство содержит контактную пружину сжатия для каждой из вышеупомянутых контактных опор, причем указанная пружина устанавливается между опорой и контактным опорным валом, и пружины сжимаются в начале замыкающего действия рукоятки, в то время как подвижные контакты удерживаются и энергия, накопленная при помощи пружин, таким образом, высвобождается, чтобы выполнить высокоскоростное замыкание контактов.

В соответствии с другим признаком первый рычаг увеличивает угол, образовавшийся относительно второго рычага(рычагов), до 90°.

В соответствии с другим признаком это устройство содержит индикаторные средства для выявления приваривания или неустойчивости контактов, причем эти средства поддерживаются частично при помощи высокоскоростного замыкающего вала и частично при помощи рукоятки.

В соответствии с конкретным признаком эти индикаторные средства содержат удерживающие средства, принадлежащие высокоскоростному замыкающему валу, причем эти удерживающие средства предназначаются для работы в соединении с элементом, формирующим кулачок рукоятки, и, по меньшей мере, один рычаг, называемый третьим рычагом, принадлежащий высокоскоростному замыкающему валу, причем указанный рычаг(рычаги),называемый третьим рычагом(рычагами), предназначается для работы в соединении соответственно с ограничителем или ограничителями, прочно прикрепленными соответственно к подвижному контакту(контактам) так, что когда контакты свариваются, зацепление третьего рычага (рычагов) напротив ограничителя (ограничителей), сформированного при помощи подвижного контакта(контактов), предотвращает перемещение высокоскоростного замыкающегося вала и, следовательно, рукоятки вследствие зацепления удерживающих средств с элементом, формирующим кулачок рукоятки.

В соответствии с другим признаком подвижный контакт(контакты) вставляется(вставляются) соответственно в контактную опору или опоры, причем указанная опора(опоры) вставляются сочлененным образом относительно контактного опорного вала(валов), и третий рычаг(рычаги) взаимодействует(взаимодействуют), соответственно, с одним из ограничителей, сформированным, соответственно, на контактной опоре(опорах).

В соответствии с конкретным признаком контактная опора(опоры) изготовлена(изготовлены) из электроизоляционного материала.

В соответствии с конкретным признаком вышеупомянутые удерживающие средства содержат замок, сформированный на конце(каждого) рычага, называемого третьим рычагом(рычагами), и работающий в соединении с элементом, формирующим кулачок рукоятки.

В соответствии с другим признаком вышеупомянутый рычаг, называемый первым рычагом, содержит вышеупомянутые удерживающие средства.

В соответствии с другим признаком вышеупомянутый рычаг(рычаги), называемый вторым рычагом(рычагами), и рычаг(рычаги), называемый третьим рычагом(рычагами), являются одним и тем же элементом.

Следующей, дополнительной или другой целью настоящего изобретения является создание электрического распределительного устройства, содержащего вышеупомянутые признаки, взятые как по отдельности, так и в сочетании.

Но другие преимущества и признаки настоящего изобретения станут наиболее очевидными из последующего описания, которое ссылается на прилагаемые чертежи, данные только в целях примера и на которых:

Фиг.1 изображает перспективный вид, иллюстрирующий дифференциальное реле, содержащее исполнительный орган в соответствии с настоящим изобретением;

Фиг.2 изображает вид сверху, иллюстрирующий внутреннюю часть устройства;

Фиг.3 изображает перспективный вид, иллюстрирующий контактный опорный вал, предназначенный для размещения контактных опор и контактных ножей;

Фиг.4 изображает вид сверху исполнительного органа в соответствии с настоящим изобретением в разомкнутом положении контактов;

Фиг.5 изображает вид, идентичный предыдущему виду, в замкнутом положении контактов; и

Фиг.6 изображает идентичный вид фиг.4 и 5, иллюстрирующий исполнительный орган в соответствии с настоящим изобретением, оснащенный устройством индикации сварных контактов устройства в сварном положении контактов.

На фиг.1 и 2 можно увидеть дифференциальное реле D, установленное в электроизоляционном корпусе, содержащее, главным образом, клеммы 1 со стороны линий питания и клеммы 2 со стороны нагрузки, вал 3, поддерживающий подвижные контакты 4, причем вал крепится таким образом, что он вращается в корпусе между положением, в котором подвижные контакты 4 соприкасаются с неподвижными контактами 5, закрепленными относительно корпуса, и положением, в котором эти подвижные контакты 4 отделяются от указанных неподвижных контактов 5.

Это устройство также содержит исполнительный орган С, содержащий рукоятку 6 ручного управления, способную приводить в движение контактный опорный вал 3 между двумя вышеупомянутыми положениями, причем указанный вал 3 смещается к разомкнутому положению контактов 4, 5 при помощи пружины (не изображенной).

Оно также содержит, известным образом, дифференциальные размыкающие средства, способные вызвать размыкание контактов при возникающем коротком замыкании на землю.

Это устройство также содержит высокоскоростной замыкающий вал 7, причем высокоскоростной замыкающий вал 7 предназначается для удерживания подвижных контактов в разомкнутом положении контактов 4, 5 при помощи накопленной энергии в начале ручного замыкающего действия рукоятки 6 и при определенном перемещении последней и для размыкания указанных контактов после этого перемещения рукоятки, причем указанная накопленная энергия вызывает замыкание контактов с высокой скоростью.

Для более подробного описания работы такого устройства можно обратиться к патенту FR 2717617.

Этот высокоскоростной замыкающий вал 7 крепится таким образом, что вращается в корпусе устройства, причем пружина 8 устанавливается между указанным валом 7 и корпусом для смещения указанного вала к положению, в котором он препятствует замыканию контактов.

Как изображено на фиг.3, контактный опорный вал 3 поддерживает контактные опоры 9, прикрепленные таким образом, что они вращаются внутри корпусов 10, расположенных на указанном валу 3, причем указанные опоры 9 приспособлены для размещения контактных ножей 11. Чтобы обеспечить прижимной контакт между каждым подвижным контактом 4 и соответствующим неподвижным контактом 5, контактная пружина 12 сжатия (изображенная на фиг.2) устанавливается между каждой контактной опорой 9 и контактным опорным валом 3.

В соответствии с настоящим изобретением этот высокоскоростной замыкающий вал 7 содержит первый рычаг 13, предназначенный для работы в соединении с кулачком 14, сформированным в нижней части рукоятки 6 и для каждого из подвижных контактов 4 и соответственно подвижных контактных опор 9, рычаг, называемый вторым рычагом 15, предназначенный для работы в соединении посредством его свободного края с ограничителем 16, расположенным на указанной контактной опоре 9.

Исполнительный орган также содержит устройство индикации, выявляющее сваривание контактов, связанное с высокоскоростным замыкающим валом 7. Это устройство содержит элемент в форме замка 17, прочно прикрепленного к рычагу, называемому первым рычагом 13 высокоскоростного замыкающего вала 7, причем указанный элемент 17 предназначен для работы в соединении с вышеупомянутым кулачком 14 рукоятки. Данное устройство также содержит рычаги, называемые третьими рычагами, количество которых соответствует количеству контактных опор, причем эти рычаги представляются в этом конкретном варианте осуществления при помощи вышеупомянутых рычагов, называемых вторыми рычагами 15, причем концевая часть 18 этих вторых рычагов 15 предназначается для работы соответственно в соединении с контактными опорами 9.

Работа исполнительного органа в соответствии с настоящим изобретением будет описана ниже со ссылкой на фигуры.

На фиг.4 исполнительный орган изображен в процессе замыкания. Разомкнутое положение контактов соответствует положению, в котором рукоятка направлена вправо, тогда как замкнутое положение контактов соответствует положению, в котором рукоятка направлена влево. В начале замыкающего действия, которое соответствует незначительному перемещению рукоятки влево, рычаг, называемый первым рычагом 13, находится внутри отверстия 19, сформированного при помощи кулачка 14 рукоятки 6. Во время такого перемещения рукоятки 6 средства, не изображенные на фигуре, но общеизвестные как таковые, поворачивают контактный опорный вал на его оси, приводя в движение контактные опоры последовательно вокруг этой оси. Во время такого перемещения рукоятки 6 пружина 8 удерживает высокоскоростной замыкающий вал 7, оказывающий давление на контактные опоры при помощи рычагов 15. Когда ограничители 16 контактных опор сталкиваются с рычагами 15 высокоскоростного замыкающего вала, вращение контактных опор вокруг оси контактного опорного вала блокируется, тогда как контактный опорный вал продолжает поворачиваться на своей оси. На этой стадии кинематики исполнительного органа подвижные контакты отделяются от их соответствующего неподвижного контакта. Во время следующей фазы перемещения рукоятки 6 влево контактный опорный вал продолжает поворачиваться, тогда как подвижные контакты ограничиваются в своих перемещениях в направлении соответствующего неподвижного контакта при помощи рычагов 15, оказывающих давление на ограничители 16 контактных опор. Смещение осей контактных опор относительно оси контактного опорного вала создает сложные комбинированные поступательные движения и вращения контактных опор в этой фазе. Поддерживающее вращение контактного опорного вала в этой фазе приводит к сжатию вышеупомянутой контактной пружины 12 сжатия. Когда замыкающее перемещение рукоятки продолжается, как изображено на фиг.5, первый рычаг 13 поворачивается при помощи края кулачка 14 и приводит в движение высокоскоростной замыкающий вал 7 по часовой стрелке, таким образом, освобождая контактные опоры 9 от их сцепления со вторыми рычагами 15, которое ослабляет перемещение подвижных контактов 4 в направлении неподвижных контактов 5 с высокой скоростью и практически независимо от скорости действия рукоятки, получаемой при помощи высвобождения энергии, накопленной контактными пружинами сжатия.

Необходимо отметить, что в соответствии с вариантом осуществления, описанным и изображенным, подвижные контакты устанавливаются в контактных опорах.

Необходимо отметить, что смещение осей контактных опор относительно оси контактного опорного вала дает возможность подвижным контактам переместиться в положение, в котором они контактируют с неподвижными контактами.

Другой вариант осуществления заключается в том, что подвижные контакты устанавливаются непосредственно на контактном опорном валу, который в этом случае является подвижным, и контактные пружины сжатия устанавливаются соответственно между каждым подвижным контактом и подвижным контактным опорным валом. В этом случае эти контактные пружины сжатия сжимаются в начале вращения рукоятки к замкнутому положению, причем указанные пружины, таким образом, обеспечивают высокоскоростное перемещение подвижных контактов в направлении неподвижных контактов после определенного перемещения рукоятки.

Необходимо отметить, что рычажный механизм высокоскоростного замыкающего вала и кулачка рукоятки ускоряет перемещение высокоскоростного замыкающего вала.

Работа устройства, показывающего сваривание контактов, будет описана ниже.

Когда возникает размыкающая последовательность, в случае обычной работы устройства, высокоскоростной замыкающий вал 7 отходит с пути рукоятки 6, следуя за поворотом подвижных контактов 4, и вследствие этого высокоскоростному замыкающему валу придается определенное направление при помощи пружины 8, действующей на контактные опоры.

Когда возникает замыкающая последовательность, в корпусе, где устройство имеет, по меньшей мере, два сварных контакта, по мере того как рычаг, называемый вторым рычагом 15, давит на ограничители 16 контактных опор 9, вращение высокоскоростного замыкающего вала 7 ограничивается. Замок 17 высокоскоростного замыкающего вала 7 удерживает рукоятку 6 от перемещения к разомкнутому положению. Это дает показание сварного уровня контактов.

Эффективное устройство индикации выполнено, таким образом, без добавления каких-либо дополнительных деталей, и это показание выполняется независимо от того, что контакт является сварным.

Исполнительный орган, в силу вышесказанного, выполнен посредством настоящего изобретения, в котором кинематика расцепления для выполнения высокоскоростного замыкания становится надежной в силу того, что подвижные контакты размыкаются на контролируемом расстоянии от неподвижных контактов, и в силу того, что промышленный разброс параметров деталей, задействованных в расцеплении, уменьшен.

Настоящее изобретение может успешно использоваться в выключателе, дифференциальном и не автоматическом выключателе, управляемом выключателе, размыкающем переключателе и т.д.

Разумеется, настоящее изобретение не ограничивается вариантами осуществления, описанными и изображенными, которые даны исключительно в целях примера.

С другой стороны, настоящее изобретение предназначается для осуществления всех описанных технических эквивалентов средств, а также их комбинаций, если последние выполнены в соответствии с сущностью изобретения.

Исполнительный орган электрического распределительного устройства содержит рукоятку (6) ручного управления подвижного контакта (контактов) (4) и высокоскоростной замыкающий вал (7), который содержит первый рычаг (13), работающий в соединении с элементом, формирующим кулачок (14) рукоятки (6), и, по меньшей мере, один второй рычаг (15), работающий соответственно в соединении с, по меньшей мере, одним ограничителем (16). Каждый ограничитель (16) прочно прикреплен к подвижному контакту так, что подвижный контакт (контакты) удерживаются вторым рычагом (рычагами) (15) в начале ручного замыкания рукоятки (6) и что кулачок (14) действует на первый рычаг (13) после вышеупомянутого перемещения рукоятки (6), чтобы убрать вышеупомянутую блокировку второго рычага (рычагов) (15) на подвижном контакте (контактах) (4). Эта разблокировка вызывает высокоскоростное замыкание контактов (4, 5). Технический результат - повышение надежности кинематики расцепления за счет обеспечения размыкания подвижных контактов на контролируемом расстоянии от неподвижных контактов и снижения влияния на нее промышленного разброса параметров деталей, задействованных в расцеплении. 2 н. и 4 з.п. ф-лы, 6 ил.

1. Исполнительный орган электрического распределительного устройства, установленного в электроизоляционном корпусе, содержащий, по меньшей мере, один подвижный контакт (контакты), поддерживаемый при помощи вала, называемого контактным опорным валом, причем указанный подвижный контакт (контакты) предназначен для работы в соединении с, по меньшей мере, одним неподвижным контактом (контактами), закрепленным относительно корпуса, рукоятку ручного управления, установленную с возможностью вращения вокруг оси корпуса и способную перемещать указанный контактный опорный вал между разомкнутым положением и замкнутым положением контактов, устройство, называемое высокоскоростным замыкающим устройством, содержащее вал, называемый высокоскоростным замыкающим валом, причем указанный высокоскоростной замыкающий вал предназначен для удерживания подвижного контакта (контактов) в разомкнутом положении при помощи накопленной энергии в начале ручного замыкающего действия рукоятки и при определенном перемещении последней и для размыкания подвижного контакта (контактов) после такого перемещения рукоятки, так что ранее накопленная энергия вызывает высокоскоростное замыкание контактов, причем указанный высокоскоростной замыкающий вал (7) содержит первый рычаг (13), работающий в соединении с элементом, формирующим кулачок (14) рукоятки (6), и, по меньшей мере, второй рычаг (15), работающий соответственно в соединении с, по меньшей мере, одним ограничителем (16), причем каждый ограничитель прочно прикреплен к подвижному контакту так, что подвижный контакт (контакты) удерживается при помощи второго рычага (рычагов) (15) в начале ручного замыкания рукоятки (6), и кулачок (14) действует на первый рычаг (13) после вышеупомянутого перемещения рукоятки (6), чтобы убрать вышеупомянутую блокировку второго рычага (рычагов) (15) на подвижном контакте (контактах), и это расцепление вызывает высокоскоростное замыкание контактов (4, 5), отличающийся тем, что для каждого из подвижных контактов (4) он содержит контактную пружину сжатия (12), установленную между указанным подвижным контактом (4) и контактным опорным валом (3), и вышеупомянутые пружины (12) сжимаются в начале замыкающего действия рукоятки (6), в то время как подвижные контакты удерживаются, при этом энергия, накопленная при помощи пружин (12) таким образом, высвобождается после этого перемещения рукоятки, чтобы выполнить высокоскоростное замыкание контактов (4, 5).

2. Исполнительный орган по п.1, отличающийся тем, что подвижный контакт (контакты) (4) устанавливается (устанавливаются) соответственно в контактной опоре или опорах (9), причем указанная опора (опоры) (9) устанавливается сочлененным образом относительно контактного опорного вала (валов) (3), и что второй рычаг (рычаги) (15) работает (работают) соответственно в соединении с ограничителем или ограничителями (16), сформированными соответственно на контактной опоре(опорах).

3. Исполнительный орган по п.2, отличающийся тем, что он содержит контактную пружину (12) сжатия для каждой из вышеупомянутых контактных опор (9), причем указанная пружина (12) устанавливается между указанной опорой (9) и контактным опорным валом (3), и вышеупомянутые пружины (12) сжимаются в начале замыкающего действия рукоятки (6), в то время как подвижные контакты (4) удерживаются, при этом энергия, накопленная при помощи пружин (12), таким образом, высвобождается, чтобы выполнить высокоскоростное замыкание контактов (4, 5).

4. Исполнительный орган по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что первый рычаг (13) увеличивает угол, образовавшийся относительно второго рычага (рычагов) (15), до 90°.

5. Исполнительный орган по п.2, отличающийся тем, что контактная опора (опоры) (9) изготовлена (изготовлены) из электроизоляционного материала.

6. Электрическое распределительное устройство, содержащее исполнительный орган по любому из пп.1-5.