СПОСОБ ЭЛЕКТРОННОГО ОТКЛЮЧЕНИЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО ВЫКЛЮЧАТЕЛЯ И ЭЛЕКТРОННЫЙ АВТОМАТИЧЕСКИЙ ВЫКЛЮЧАТЕЛЬ Российский патент 2013 года по МПК H01H73/48 

Изобретение относится к низковольтному аппаратостроению, в частности к автоматическим выключателям.

Известен способ отключения автоматического выключателя, основанный на оценке теплового и электромагнитного значений электрического тока и формировании отключающего сигнала при превышении указанных значений заданной величины (патент РФ на изобретение №2095875, М. кл. Н01Н 73/48, Н01Н 71/74, опубл. 10.11.1997).

Известен автоматический выключатель, содержащий корпус с крышкой, механизм свободного расцепления с рейкой, контактную систему с дугогасительными камерами, тепловой и электромагнитный расцепители максимального тока в каждом полюсе, кроме того, тепловой расцепитель электрически соединен с электромагнитным, а электромагнитный расцепитель электрически с подвижным контактом контактной системы гибким токопроводом, причем токопровод каждого полюса раздвоен, одна его часть жестко закреплена с одним из расцепителей, а другая его часть проходит, минуя расцепитель, и жестко закреплена со следующим за расцепителем узлом, причем обе части токопровода электрически соединены параллельно (патент РФ на изобретение №2095875, М. кл. Н01Н 73/48, Н01Н 71/74, опубл. 10.11.1997).

Недостатком известного способа отключения и автоматического выключателя являются заниженные функциональные возможности, заключающиеся в отсутствии возможности его дистанционного электронного отключения по сигналам от других систем (например, пожаротушения).

Технической задачей изобретения является обеспечение электронного дистанционного отключения автоматического выключателя.

Технический результат достигается тем, что способ электронного отключения автоматического выключателя, основанный на оценке теплового и электромагнитного значений электрического тока и формировании отключающего сигнала при превышении указанных значений заданной величины, дополнительно при подаче отключающего сигнала формируют протекание, только через выключатель, тока, достаточного для его электромагнитного отключения.

Электронный автоматический выключатель, включающий автоматический выключатель, содержащий корпус с крышкой, механизм свободного расцепления с рейкой, контактную систему с дугогасительными камерами, тепловой и электромагнитный расцепители максимального тока в каждом полюсе, кроме того, тепловой расцепитель электрически соединен с электромагнитным, а электромагнитный расцепитель электрически - с подвижным контактом контактной системы гибким токопроводом, причем токопровод каждого полюса раздвоен, одна его часть жестко закреплена с одним из расцепителей, а другая его часть проходит, минуя расцепитель, и жестко закреплена со следующим за расцепителем узлом, причем обе части токопровода электрически соединены параллельно, дополнительно содержит блок дистанционного управления, содержащий симистор, управляющий вход которого соединен с выходом элемента ИЛИ, входы которого являются входами блока дистанционного управления, вход и выход симистора являются соответственно первым и вторым входами блока дистанционного управления, причем первый вход блока дистанционного управления соединен с выходным контактом автоматического выключателя, входной контакт которого соединен с первым проводом линии электропередачи, второй вход блока дистанционного управления соединен с вторым проводом линии электропередачи.

На фиг.1 приведена функциональная схема электронного автоматического выключателя, на фиг.2 - функциональная схема блока дистанционного управления, на фиг.3 - функциональная схема автоматического выключателя, где 1 - корпус; 2 - крышка; 3 - контактная система; 4, 5 - контакты; 6 - дугогасительная камера; 7 - механизм свободного расцепления; 8 - рейка; 9 - электромагнитный расцепитель максимального тока; 10 - тепловой расцепитель максимального тока; 11 - токопровод; 12, 13 - контакты автоматического выключателя, 14 - автоматический выключатель, 15 - блок дистанционного управления; 16 - симистор; 17 - электронный автоматический выключатель; 18 - элемент ИЛИ.

Электронный автоматический выключатель 17 включает автоматический выключатель 14 и блок дистанционного управления 15, причем автоматический выключатель 14 содержит корпус 1 с крышкой 2, механизм свободного расцепления 7 с рейкой 8, контактную систему 3 с дугогасительными камерами, тепловой 10 и электромагнитный 9 расцепители максимального тока в каждом полюсе, кроме того, тепловой 10 расцепитель электрически соединен с электромагнитным 9, а электромагнитный 9 расцепитель электрически - с подвижным 5 контактом контактной системы гибким токопроводом 11, причем токопровод 11 каждого полюса раздвоен, одна его часть жестко закреплена с одним из расцепителей, а другая его часть проходит, минуя расцепитель, и жестко закреплена со следующим за расцепителем узлом, причем обе части токопровода 11 электрически соединены параллельно, дополнительно содержит блок дистанционного управления 15, содержащий симистор 16, управляющий вход которого соединен с выходом элемента 18 ИЛИ, входы которого являются входами блока дистанционного управления 15, вход и выход симистора 16 являются соответственно первым и вторым входами блока дистанционного управления 15, причем первый вход блока дистанционного управления 15 соединен с выходным контактом 13 автоматического выключателя, входной контакт 12 которого соединен с первым проводом линии электропередачи, второй вход блока дистанционного управления 15 соединен с вторым проводом линии электропередачи.

Электронный автоматический выключатель 17 работает следующим образом: при включении автоматического выключателя 14 ток защищаемой цепи проходит через него, т.е. через его замкнутые контакты 4 и 5. Причем часть тока защищаемой цепи проходит через расцепители максимального тока 9 и 10, а другая его часть - непосредственно через токопроводы 11, соединенные параллельно с расцепителями.

При прохождении тока перегрузки (1,25 -10 I_н, где I_н - номинальный ток автоматического выключателя) часть тока, проходящая через тепловой расцепитель 10, нагревает его за определенное время до температуры срабатывания, и он воздействует на рейку 8 механизма свободного расцепления 7, который и приводит автоматический выключатель в отключенное положение, т.е. размыкает подвижный и неподвижный контакты 4, 5 и обеспечивает защищаемое оборудование.

В случае прохождения тока короткого замыкания (1≥10 I_н) через автоматический выключатель 14 часть тока, проходящая через его электромагнитный расцепитель 9, оказывается достаточной для срабатывания электромагнитного расцепителя 9, который при этом своим якорем воздействует на рейку 8 механизма свободного расцепления 7, который и переводит автоматический выключатель в отключенное положение.

Так как через расцепители максимального тока проходит не весь ток автоматического выключателя 14, а только его часть, то мощность, потребляемая автоматическим выключателем, значительно снижается. Кроме того, варьируя сечением токопровода, соединенного параллельно расцепителю, можно использовать один и тот же расцепитель на несколько номинальных токов. Это снижает материалоемкость и трудоемкость. Эта конструкция автоматического выключателя особенно удобна, когда токопровод выполнен в виде гибкого соединения.

Дистанционное размыкание электронного автоматического выключателя 17 происходит следующим образом. Сигнал от внешней системы поступает на один из входов блока дистанционного управления 15 и через элемент 18 ИЛИ поступает на управляющий вход симистора 16. Вход и выход симистора 16 являются выходами блока дистанционного управления и соединены с проводами линии электропередачи. Отпирание симистора 16 приводит к дополнительному протеканию тока через автоматический выключатель 14. Сопротивление симистора 16 выбирается из расчета протекания через него тока, близкого к (1≥10 I_н), что вызывает срабатывание электромагнитного расцепителя 9, который при этом своим якорем воздействует на рейку 8 механизма свободного расцепления 7, который и переводит автоматический выключатель в отключенное положение.

Изобретение относится к низковольтному аппаратостроению. Способ электронного отключения автоматического выключателя, основанный на оценке теплового и электромагнитного значений электрического тока и формировании отключающего сигнала внешней системой при превышении указанных значений заданной величины, который подают на один из входов электронного блока дистанционного управления, в котором отключающий сигнал через логический элемент ИЛИ подается на управляющий вход симистора, отпирание которого обеспечивает дополнительное протекание через автоматический выключатель тока, тока, достаточного для его электромагнитного отключения. Электронный автоматический выключатель (17) включает автоматический выключатель (14), блок дистанционного управления (15), содержащий симистор (16), управляющий вход которого соединен с выходом элемента ИЛИ (18), входы которого являются входами блока дистанционного управления, вход и выход симистора являются соответственно первым и вторым выходами блока дистанционного управления (15), причем первый выход блока дистанционного управления (15) соединен с выходным контактом (13) автоматического выключателя (14), входной контакт (12) которого соединен с первым проводом линии электропередачи, а второй выход блока дистанционного управления (15) соединен с вторым проводом линии электропередачи. Технический результат - расширение функциональных возможностей. 2 н.п. ф-лы, 3 ил.

1. Способ электронного отключения автоматического выключателя, основанный на оценке теплового и электромагнитного значений электрического тока и формировании отключающего сигнала при превышении указанных значений заданной величины, отличающийся тем, что формируют внешней системой отключающий сигнал, который подают на один из входов электронного блока дистанционного управления, в котором отключающий сигнал через логический элемент ИЛИ подается на управляющий вход симистора, отпирание которого обеспечивает дополнительное протекание через автоматический выключатель тока, тока достаточного для его электромагнитного отключения.

2. Электронный автоматический выключатель, включающий автоматический выключатель, содержащий корпус с крышкой, механизм свободного расцепления с рейкой, контактную систему с дугогасительными камерами, тепловой и электромагнитный расцепители максимального тока в каждом полюсе, кроме того, тепловой расцепитель электрически соединен с электромагнитным, а электромагнитный расцепитель электрически соединен с подвижным контактом контактной системы гибким токопроводом, причем токопровод каждого полюса раздвоен, одна его часть жестко закреплена с одним из расцепителей, а другая его часть проходит, минуя расцепитель, и жестко закреплена со следующим за расцепителем узлом, причем обе части токопровода электрически соединены параллельно, отличающийся тем, что содержит блок дистанционного управления, содержащий симистор, управляющий вход которого соединен с выходом элемента ИЛИ, входы которого являются входами блока дистанционного управления, вход и выход симистора являются соответственно первым и вторым выходами блока дистанционного управления, причем первый выход блока дистанционного управления соединен с выходным контактом автоматического выключателя, входной контакт которого соединен с первым проводом линии электропередачи, второй выход блока дистанционного управления соединен с вторым проводом линии электропередачи.