УСТРОЙСТВО МГНОВЕННОГО ОТКЛЮЧЕНИЯ ВЫКЛЮЧАТЕЛЯ В ЛИТОМ КОРПУСЕ Российский патент 2017 года по МПК H01H71/24 

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

[0001] Настоящее раскрытие относится к устройству мгновенного отключения выключателя в литом корпусе, конкретнее к устройству мгновенного отключения выключателя в литом корпусе, способному предотвратить сплавление магнита и якоря между собой, чтобы обеспечить безотказность при проведении операции мгновенного отключения.

[0002] Выключатель в литом корпусе может представлять собой электрическое устройство, прерывающее аномальный ток, т.е. чрезмерный ток, ток повреждения или ток короткого замыкания, между источником питания и нагрузкой при возникновении аномального тока с целью защиты нагрузки и цепи.

[0003] Выключатель в литом корпусе может выполнять функцию отключения, при которой в случае возникновения аномального тока выключатель в литом корпусе распознает протекающий в нем аномальный ток, чтобы автоматически прервать аномальный ток.

[0004] Функция отключения может подразделяться на отключение за ограниченный период времени и мгновенное отключение. При отключении за ограниченный период времени операция разрыва цепи может выполняться по истечении заданного времени при возникновении аномального тока. В отличие от отключения за ограниченный период времени при мгновенном отключении прерыватель цепи может распознать относительно большой аварийный ток, чтобы разорвать цепь за короткое время.

[0005] Операция отключения выключателя в литом корпусе в связи с аварийным током может выполняться за заданное время (например, около 10 миллисекунд) путем распознавания тока, когда ток в цепи, протекающий через выключатель в литом корпусе, мгновенно изменяется на заданный коэффициент (например, около 200%, около 300%, около 1000%, около 2000% и т.д.) относительно номинального тока.

[0006] Механизм для выполнения мгновенного отключения можно назвать устройством мгновенного отключения.

[0007] Операция мгновенного отключения будет описана на примере устройства мгновенного отключения выключателя в литом корпусе согласно предшествующему уровню техники.

[0008] На Фиг. 1 показан вид устройства мгновенного отключения выключателя в литом корпусе согласно предшествующему уровню техники, а на Фиг. 2 показан вид, иллюстрирующий операцию мгновенного отключения в устройстве мгновенного отключения выключателя в литом корпусе согласно предшествующему уровню техники.

[0009] Как показано на Фиг. 1, устройство мгновенного отключения выключателя в литом корпусе согласно предшествующему уровню техники включает в себя корпус 10, нагреватель 11, биметаллический элемент 12, перемычку 51, магнит 20 и якорь 31.

[0010] Нагреватель 11 установлен в корпусе 10. Нагреватель 11 может пропускать через себя ток, имеет постоянное сопротивление и генерирует тепло согласно величине протекающего тока.

[0011] Биметаллический элемент 12 установлен в корпусе 10. Когда ток, протекающий через нагреватель 11, превышает номинальный ток (является чрезмерным током), биметаллический элемент 12 изгибается под действием сгенерированного тепла, чтобы протолкнуть перемычку 51, так что перемычка 51 совершает поворот в положение отключения.

[0012] Перемычка 51 может совершать поворот в направлении вправо-влево между положением отключения и нормальным положением согласно операции вращения, а также может возвращаться в нормальное положение под действием упругой восстанавливающей силы пружины 52 перемычки, установленной в центре вращения.

[0013] В данном случае в нормальном положении верхний конец перемычки 51 может быть разнесен от верхнего конца биметаллического элемента 12, а нижний конец продолжается вниз.

[0014] Магнит 20 установлен в корпусе 10, будучи обращенным к якорю 20. Магнит 20 электрически соединен с цепью для генерирования силы магнитного притяжения при возникновении аварийного тока.

[0015] Якорь 31 установлен в корпусе 10, будучи обращенным к одной поверхности магнита 20. Нижний конец якоря 31 поддерживается с возможностью поворота опорой 32, чтобы совершать горизонтальное вращение.

[0016] Якорь 31 может совершать поворот между положением, в котором якорь 31 соприкасается с магнитом 20, и положением, в котором якорь 31 разнесен от магнита 20.

[0017] Якорь 31 выполнен из материала, содержащего железо. Когда магнитом 20 генерируется сила магнитного притяжения, якорь 31 совершает поворот, чтобы войти в соприкосновение с одной поверхностью магнита 20.

[0018] Кроме того, якорь 31 имеет верхний конец, упруго соединенный с пружиной 33 якоря, установленной в корпусе 10, чтобы возвращаться в свое исходное положение из положения, в котором якорь 31 разнесен от магнита 20.

[0019] В данном случае непоясненная ссылочная позиция “31a" обозначает ось вращения якоря 31, а ссылочная позиция “34” обозначает опорное звено, с которым соединен конец пружины 33.

[0020] Как показано на Фиг. 2, когда через нагреватель 11 протекает аварийный ток, существенно превышающий номинальный ток, магнит 20 может возбуждаться для генерирования силы магнитного притяжения.

[0021] После этого якорь 31, установленный с возможностью поворота на одной стороне магнита 20, совершает поворот в направлении по часовой стрелке, используя опору 32 в качестве центра вращения, чтобы войти в соприкосновение с одной поверхностью магнита 20.

[0022] Одновременно совершающий поворот якорь 31 оказывает давление на нижний конец перемычки 51, расположенной в нормальном положении. Далее перемычка 51 проталкивается совершающим вращение якорем 31, чтобы совершить поворот в направлении против часовой стрелки.

[0023] Таким образом, поскольку перемычка 51 совершает поворот из нормального положения в положение отключения, может быть реализована операция мгновенного отключения.

[0024] Поворот якоря 31, описанный выше, может быть остановлен, когда якорь 31 соприкасается с одной поверхностью магнита 20.

[0025] После этого, когда аварийный ток прерван посредством вышеописанной операции мгновенного отключения, якорь 31 совершает поворот для возврата в свое исходное положение с помощью упругой восстанавливающей силы пружины 33 якоря. Кроме того, контакт между якорем 31 и перемычкой 51 прерывается, и якорь 31 совершает поворот для возврата в нормальное положение с помощью упругой восстанавливающей силы пружины 52 перемычки.

[0026] В вышеописанной операции якорь 31 может совершать поворот под действием силы магнитного притяжения, генерируемой магнитом 31 при возникновении аварийного тока, чтобы физически соприкоснуться с одной поверхностью магнита 31.

[0027] Вообще в данном корпусе аварийный ток может протекать вдоль стрелки, представленной пунктирной линией, проходящей через нагреватель 11, на Фиг. 3.

[0028] Однако когда номинальный ток имеет меньшую величину, а нагреватель 11 имеет высокое сопротивление, как показано на Фиг. 4, аварийный ток может протекать по следующему пути: опора 32 -> якорь 31 -> магнит 20, сопротивление которого меньше сопротивления нагревателя 11.

[0029] Когда аварийный ток протекает через якорь 31 и магнит 20, соприкасающиеся друг с другом, на участке контакта между якорем 31 и магнитом 20 может образовываться дуга. В этом случае участок образования дуги может оплавиться.

[0030] Таким образом, может сохраняться состояние сплавления между якорем 31 и магнитом 20, а кроме того, операция поворота перемычки 51 на нижнем конце якоря 31 может быть затруднена, так что перемычка 51 не возвращается в нормальное положение.

[0031] Если перемычка 51 не возвращается в нормальное положение, выключатель в литом корпусе может непрерывно удерживаться в отключенном состоянии. Таким образом, после устранения аварийного тока выключатель в литом корпусе не сможет выполнять нормальную операцию мгновенного отключения.

[0032] Имеется корейская патентная публикация No. 10-2006-0101035 в качестве документа, относящегося к предшествующему уровню техники. В корейской патентной публикации No. 10-2006-0101035 раскрыто устройство мгновенного отключения выключателя в литом корпусе.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0033] В вариантах осуществления предложено устройство мгновенного отключения выключателя в литом корпусе, способное не допустить сплавление магнита, предназначенного для генерирования силы магнитного притяжения, и якоря вследствие контакта между ними при протекании аварийного тока, чтобы обеспечить безотказность при проведении операции мгновенного отключения.

[0034] В одном варианте осуществления устройство мгновенного отключения выключателя в литом корпусе включает в себя: корпус; магнитную часть, расположенную в корпусе для генерирования силы магнитного притяжения при протекании через нее аварийного тока; якорь, выполненный с возможностью быть обращенным к магнитной части, при этом якорь совершает поворот к магнитной части под действием силы магнитного притяжения; пружину якоря, чтобы позволить якорю совершить упругий возврат в свое исходное положение после устранения силы магнитного притяжения; а также часть для поддержания зазора, ограничивающую поворот якоря, так что при возникновении аварийного тока сохраняется зазор, образованный между якорем и магнитной частью, при этом часть для поддержания зазора включает в себя звено ограничения поворота, выполненное с возможностью нахождения на траектории поворота якоря между якорем и магнитной частью.

[0035] Звено ограничения поворота может иметь некоторую толщину для образования зазора.

[0036] Звено ограничения поворота может быть выполнено с возможностью выступания от корпуса на траекторию поворота якоря.

[0037] Устройство мгновенного отключения может дополнительно включать в себя нагреватель, расположенный на нижней поверхности внутреннего пространства корпуса, при этом магнитная часть может размещаться над нагревателем, при этом звено ограничения поворота может продольно располагаться в направлении, перпендикулярном верхней поверхности нагревателя.

[0038] Звено ограничения поворота может иметь форму пластины, при этом располагается в соприкосновении с одной поверхностью якоря, совершающего поворот в положение, предназначенное для образования зазора.

[0039] Звено ограничения поворота может включать в себя наклонную пластину, расположенную наклонно на корпусе для поверхностного контакта с одной поверхностью якоря.

[0040] Участок звена ограничения поворота может включать в себя наклонную пластину, выполненную с возможностью поверхностного контакта с одной поверхностью якоря, совершающего поворот в положение, предназначенное для образования зазора.

[0041] Наклонная пластина может иметь нижний конец, расположенный под углом к свободному пространству, образованному под магнитной частью.

[0042] Звено ограничения поворота может дополнительно включать в себя вертикальную пластину, продольно расположенную в вертикальном направлении, при этом наклонная пластина может загибаться от нижнего конца вертикальной пластины под тупым углом относительно вертикальной пластины.

[0043] Звено ограничения поворота может включать в себя: выступ, расположенный на траектории поворота якоря; а также вспомогательное звено ограничения поворота, разъемно вставленное в выступ.

[0044] Выступ может иметь цилиндрическую форму, при этом вспомогательное звено ограничения поворота может иметь форму кольца.

[0045] Выступ может располагаться так, чтобы быть разнесенным как от магнитной части, так и от якоря на траектории поворота якоря.

[0046] Может быть предусмотрено множество вспомогательных звеньев ограничения поворота, при этом множество вспомогательных звеньев ограничения поворота могут иметь диаметры, увеличивающиеся поэтапно.

[0047] Часть для поддержания зазора может располагаться на той поверхности из двух поверхностей якоря, которая обращена к магнитной части, и может дополнительно включать в себя изолирующее звено, выполненное из изоляционного материала.

[0048] Устройство мгновенного отключения может дополнительно включать в себя перемычку, выполненную с возможностью поворота между исходным положением и положением отключения в корпусе, при этом перемычка совершает поворот в положение отключения с помощью якоря, при этом изолирующее звено может располагаться на участке одной поверхности якоря, но только не на том участке, на котором якорь соприкасается с перемычкой.

[0049] В другом варианте осуществления устройство мгновенного отключения выключателя в литом корпусе включает в себя: корпус; магнитную часть, расположенную в корпусе для генерирования силы магнитного притяжения при протекании через нее аварийного тока; якорь, выполненный с возможностью быть обращенным к магнитной части, при этом якорь совершает поворот к магнитной части под действием силы магнитного притяжения; пружину якоря, чтобы позволить якорю совершить упругий возврат в свое исходное положение после устранения силы магнитного притяжения; а также часть для поддержания зазора, сохраняющую зазор, образованный между якорем и магнитной частью при возникновении аварийного тока, при этом часть для поддержания зазора расположена на той поверхности из двух поверхностей якоря, которая обращена к магнитной части, и может включать в себя изолирующее звено, выполненное из изоляционного материала и имеющее некоторую толщину для образования зазора.

[0050] Когда якорь совершает поворот к магнитной части, изолирующее звено может входить в поверхностный контакт с магнитной частью.

[0051] Может быть предусмотрено множество изолирующих звеньев, при этом множество изолирующих звеньев могут располагаться так, чтобы быть разнесенными друг от друга на одной поверхности якоря.

[0052] Изолирующее звено может иметь форму пластины для накрывания участка одной поверхности якоря.

[0053] Устройство мгновенного отключения может дополнительно включать в себя перемычку, выполненную с возможностью поворота между исходным положением и положением отключения в корпусе, при этом перемычка совершает поворот в положение отключения с помощью якоря, при этом изолирующее звено расположено на участке одной поверхности якоря, но только не на том участке, на котором якорь соприкасается с перемычкой.

[0054] Детали одного или более вариантов осуществления представлены на приведенных ниже сопроводительных чертежах и в описании. Другие признаки станут очевидны из описания и чертежей, а также формулы изобретения.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

[0055] На Фиг. 1 показан вид устройства мгновенного отключения выключателя в литом корпусе согласно предшествующему уровню техники.

[0056] На Фиг. 2 показан вид, иллюстрирующий операцию мгновенного отключения в устройстве мгновенного отключения выключателя в литом корпусе согласно предшествующему уровню техники.

[0057] На Фиг. 3 показан вид первого пути протекания аварийного тока.

[0058] На Фиг. 4 показан вид второго пути протекания аварийного тока.

[0059] На Фиг. 5 показан вид устройства мгновенного отключения выключателя в литом корпусе согласно одному варианту осуществления.

[0060] На Фиг. 6 показан вид в перспективе устройства мгновенного отключения выключателя в литом корпусе согласно одному варианту осуществления.

[0061] На Фиг. 7 показан вид в перспективе, иллюстрирующий смонтированное состояние звена ограничения поворота согласно одному варианту осуществления.

[0062] На Фиг. 8 показан вид, иллюстрирующий операцию мгновенного отключения устройства мгновенного отключения согласно одному варианту осуществления.

[0063] На Фиг. 9 показан вид, иллюстрирующий другой пример звена ограничения поворота согласно одному варианту осуществления.

[0064] На Фиг. 10 показан вид, иллюстрирующий измененный пример звена ограничения поворота согласно одному варианту осуществления.

[0065] На Фиг. 11 показан вид, иллюстрирующий другой пример звена ограничения поворота согласно одному варианту осуществления.

[0066] На Фиг. 12 показан вид, иллюстрирующий другой пример части для поддержания зазора согласно одному варианту осуществления.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

[0067] Ниже устройство мгновенного отключения выключателя в литом корпусе согласно одному варианту осуществления будет описано со ссылкой на сопроводительные чертежи.

[0068] На Фиг. 5 показан вид устройства мгновенного отключения выключателя в литом корпусе согласно одному варианту осуществления, на Фиг. 6 показан вид в перспективе устройства мгновенного отключения выключателя в литом корпусе согласно одному варианту осуществления, а на Фиг. 7 показан вид в перспективе, иллюстрирующий смонтированное состояние звена ограничения поворота согласно одному варианту осуществления.

[0069] Как показано на Фиг. 5 и 6, устройство мгновенного отключения выключателя в литом корпусе согласно одному варианту осуществления включает в себя корпус 100, магнитную часть 200, якорную часть 300, а также часть 400 для поддержания зазора.

[0070] Корпус 100 может определять внешний вид устройства мгновенного отключения выключателя в литом корпусе. Корпус 100 может быть выполнен из изоляционного материала, при этом на нижней поверхности внутреннего пространства корпуса 100 расположен нагреватель 110.

[0071] Магнитная часть 200 может располагаться в корпусе 100. Магнитная часть 200 может располагаться над нагревателем 110. Магнитная часть 200 может быть создана в виде электромагнита, распознающего чрезмерный ток или аварийный ток для генерирования силы магнитного притяжения, когда чрезмерный ток или аварийный ток протекает по цепи (не показано) прерывателя цепи. Магнитная часть 200 может генерировать силу магнитного притяжения при протекании через нее аварийного тока.

[0072] Якорная часть 300 расположена в корпусе 100, будучи обращенной к магнитной части 200.

[0073] Якорная часть 300 включает в себя якорь 310, опору 320 для направления вращения якоря 310, а также пружину 300 якоря 300, чтобы позволить якорю 310 вернуться в свое исходное положение.

[0074] Якорь 310 может располагаться так, чтобы быть обращенным к магнитной части 200 в состоянии, при котором якорь 310 соединен с возможностью поворота с опорой 320. Якорь 310 может совершать поворот вокруг центра вращения в направлении магнитной части 200, а также совершать поворот в направлении, противоположном относительно магнитной части 200. Якорь 310 может включать в себя пластинчатое тело, имеющее форму пластины. Якорь 310 может дополнительно включать в себя ось 311 вращения, служащую в качестве центра вращения. Ось 311 вращения может выступать от выступающей части, продолжающейся от нижнего участка пластинчатого тела. Якорь 310 имеет нижний конец, соединенный с возможностью поворота с опорой 320. Якорь 310 совершает поворот, используя опору 320 в качестве центра вращения. Якорь 310 совершает поворот в направлении магнитной части 200 под действием силы магнитного притяжения.

[0075] Опорное звено 340 для соединения пружины 330 якоря может располагаться вблизи якоря 310.

[0076] Опора 320 может располагаться в корпусе 100 или на нагревателе 110 для управления поворотом якоря 310. Опора 320 может располагаться так, чтобы быть разнесенной от магнитной части 200. Опора 320 может располагаться над нагревателем 100, чтобы поддерживать ось 311 вращения, расположенную на нижнем участке якоря 310.

[0077] Один конец пружины 330 якоря может быть соединен с соединительной частью пружины, расположенной на якоре 310. Если внешняя сила не прикладывается, пружина 330 якоря может оттягивать якорь 310 в направлении от магнитной части 200, при этом якорь 310 может возвращаться в свое исходное положение с помощью пружины 330 якоря. В данном случае исходное положение может обозначать положение, в котором якорь 310 разнесен от магнитной части 200. Верхний конец пружины 330 якоря может быть соединен с верхним концом якоря 310, а нижний конец соединен с нижним концом опорного звена 340. Пружина 330 якоря может позволить якорю 310 упруго возвратиться в свое исходное положение, когда сила магнитного притяжения, генерируемая магнитной частью 200, прекращает действовать.

[0078] Перемычка 500 расположена вертикально с возможностью поворота над якорной частью 300 в корпусе 100. Перемычка 500 может располагаться в корпусе 100 с возможностью поворота между исходным положением и положением отключения.

[0079] Перемычка 500 может располагаться в корпусе 100 с возможностью поворота между исходным положением и положением отключения, при этом может совершать поворот в положение отключения с помощью якоря 310, а также упруго возвращаться в исходное положение с помощью пружины 520 перемычки, расположенной в центре вращения перемычки 500.

[0080] Исходное положение перемычки 500 может представлять собой положение в нормальном состоянии, а положение отключения может представлять собой положение после поворота в направлении против часовой стрелки из исходного положения.

[0081] В положении, соответствующем нормальному состоянию, нижний конец перемычки 500 может располагаться между якорем 310 и магнитной частью 200.

[0082] В данном случае нижний конец перемычки 500 может представлять собой участок, на котором якорь 310 совершает поворот в направлении по часовой стрелке и который поджимается и проталкивается, чтобы войти в соприкосновение с совершающим поворот якорем 310.

[0083] Часть 400 для поддержания зазора может сохранять зазор, образованный между якорем 310 и магнитной частью 200. Часть 400 для поддержания зазора может не позволять якорю 310 и магнитной части 200 входить в соприкосновение друг с другом, чтобы поддерживать зазор между ними. Часть 400 для поддержания зазора может ограничивать поворот якоря 310.

[0084] Часть 400 для поддержания зазора может удерживать якорь 310 так, что якорь 310 не совершает поворот на заданный угол или угол, превышающий его. Якорь 310 не может совершить поворот на заданный угол или угол, превышающий его, в направлении магнитной части 200 благодаря ограничению, накладываемому частью 400 для поддержания зазора, при этом часть 400 для поддержания зазора может ограничивать чрезмерный поворот якоря 310.

[0085] Часть 400 для поддержания зазора может включать в себя звено 410 ограничения поворота, выполненное с возможностью нахождения на траектории поворота якоря между якорем 310 и магнитной частью 200.

[0086] Звено 410 ограничения поворота может иметь форму пластины, как показано на Фиг. 6 и 7. Звено 410 ограничения поворота может ограничивать контакт между якорем 310 и магнитной частью 200 в состоянии, при котором звено 410 ограничения поворота расположено вблизи якорной части 300.

[0087] Звено 410 ограничения поворота расположено на внутренней боковой стенке корпуса 100 на стороне якорной части 300.

[0088] Звено 410 ограничения поворота имеет форму пластины. Звено 410 ограничения поворота может иметь прямоугольную форму пластины и может продольно располагаться в направлении, перпендикулярном верхней поверхности нагревателя 110.

[0089] Звено 410 ограничения поворота может располагаться на корпусе 100 с возможностью съема или быть выполненным заодно с ним. Если звено 410 ограничения поворота является составной частью корпуса 100, звено 410 ограничения поворота может изготавливаться путем инжекционного формования или инжекционного формования вставки.

[0090] Звено 410 ограничения поворота может выступать от внутренней боковой стенки корпуса 100 и быть выполненным с возможностью выступания от корпуса 100 на траекторию поворота якоря. Звено 410 ограничения поворота может иметь нижний конец, расположенный на траектории поворота якоря 310. Когда якорь 310 совершает поворот к одной поверхности магнитной части 200, звено 410 ограничения поворота может входить в соприкосновение с одной поверхностью якоря 310, чтобы ограничить поворот якоря 310. Иными словами, звено 410 ограничения поворота может служить ограничителем для якоря 310.

[0091] Звено 410 ограничения поворота может иметь некоторую толщину для образования зазора G. Толщина звена 410 ограничения поворота может определяться зазором G (см. Фиг. 8) между одной поверхностью якоря 310 и магнитной частью 200. В данном случае звено 410 ограничения поворота может быть выполнено из металла или изоляционного материала.

[0092] Непоясненная ссылочная позиция “120” на Фиг. 5 обозначает биметаллический элемент. Когда ток, протекающий через нагреватель 110, превышает номинальный ток (является чрезмерным током), биметаллический элемент 120 изгибается под действием сгенерированного тепла, чтобы протолкнуть перемычку 500, так что перемычка 500 совершает поворот в положение отключения.

[0093] Звено 410 ограничения поворота может оказывать давление на перемычку 500, расположенную в нормальном положении, чтобы позволить перемычке 500 совершить поворот. Кроме того, звено 410 ограничения поворота может располагаться в заданном положении при заданной толщине, чтобы поддерживать зазор G, образованный якорем 310 и магнитной частью 200.

[0094] Далее со ссылкой на вышеописанные составляющие будет описана работа устройства мгновенного отключения выключателя в литом корпусе согласно одному варианту осуществления.

[0095] На Фиг. 8 показан вид, иллюстрирующий операцию мгновенного отключения устройства мгновенного отключения согласно одному варианту осуществления.

[0096] Как показано на Фиг. 8, якорь 310 может поддерживаться в состоянии, в котором якорь 310 разнесен от магнитной части 200 в положении, в котором якорь 310 обращен к одной поверхности магнитной части 200. В данном случае пружина 330 якоря может упруго соединять якорь 310 с опорным звеном 340, не пребывая в напряженном состоянии.

[0097] Аварийный ток (например, ток, в десятки раз превышающий номинальный ток) может пропускаться через нагреватель 110, при этом магнитная часть 200, подсоединенная к цепи (не показано) прерывателя цепи, может генерировать силу магнитного притяжения.

[0098] Якорь 310 совершает поворот к одной поверхности магнитной части 200, используя опору 320, соединенную с его нижним концом, в качестве центра вращения.

[0099] Верхний конец якоря 310, совершающего поворот вышеописанным образом, может проталкивать нижний конец перемычки 500, расположенной в нормальном состоянии, в направлении против часовой стрелки, чтобы она совершила поворот. Поворачивающаяся перемычка 500 может совершить поворот против часовой стрелки под воздействием якоря 310 и разместиться в положении отключения. Таким образом, может выполняться операция мгновенного отключения.

[00100] Кроме того, якорь 310, совершающий поворот под действием силы магнитного притяжения, может входить в соприкосновение со звеном 410 ограничения поворота, имеющим форму пластины и расположенным на стороне магнитной части 200, а значит, иметь ограничение поворота.

[00101] В данном случае одна поверхность якоря 310 может входить в соприкосновение с краем нижнего конца звена 410 ограничения поворота и образовывать зазор G с магнитной частью 200 на толщину звена 410 ограничения поворота.

[00102] Таким образом, якорь 310 и магнитная часть 200 не могут соприкасаться друг с другом, при этом аварийный ток не может протекать по следующему пути: нагреватель 100 -> опора 32 -> якорь 310 -> магнитная часть 200.

[00103] Кроме того, поскольку якорь 310 и магнитная часть 200 не входят в соприкосновение друг с другом, сплавление между ними произойти не может.

[00104] Когда аварийный ток полностью устранен операцией мгновенного отключения, сила магнитного притяжения, генерируемая магнитной частью 200, может более не действовать. Таким образом, якорь 310 может совершить поворот для возвращения в исходное положение с помощью упругой восстанавливающей силы пружины 330 якоря.

[00105] Кроме того, перемычка 500 может также совершить поворот в исходное положение, т.е. нормальное положение, с помощью упругой восстанавливающей силы пружины 520 перемычки.

[00106] Таким образом, после операции мгновенного отключения якорь 310 и перемычка 500 могут легко вернуться в свое исходное положение, а значит, прерыватель цепи может нормально использоваться.

[00107] В вышеописанном примере конструкция, в которой звено 410 ограничения поворота выступает от внутренней боковой стенки корпуса 100 в направлении, перпендикулярном верхней поверхности нагревателя 110, описана в качестве показательного примера.

[00108] Кроме того, звено ограничения поворота согласно одному варианту осуществления может быть реализовано в разных формах, чтобы поддерживать зазор G, как показано в следующем варианте осуществления.

[00109] На Фиг. 9 показан вид, иллюстрирующий другой пример звена подавления вращения согласно одному варианту осуществления.

[00110] Как показано на Фиг. 9, звено 420 ограничения поворота может иметь форму пластины для поверхностного контакта с одной поверхностью якоря 310, совершающего поворот в положение, предназначенное для образования зазора. Звено 420 ограничения поворота может представлять собой наклонную пластину, расположенную наклонно для поверхностного контакта с одной поверхностью якоря 310, совершающего поворот вдоль траектории поворота. Звено 420 ограничения поворота, выполненное в виде наклонной пластины, может выступать, чтобы располагаться наклонно под заданным углом относительно передней поверхности магнитной части 200 на внутренней боковой стенке корпуса 100.

[00111] В этом случае при возникновении аварийного тока одна поверхность якоря 310, совершающего поворот в направлении магнитной части 200, может входить в соприкосновение с одной поверхностью звена 420 ограничения поворота, расположенного наклонно, а значит, иметь ограничение поворота. В данном случае якорь 310 и магнитная часть 200 могут образовывать зазор G, соответствующий толщине звена 420 ограничения поворота.

[00112] В данном варианте осуществления якорь 310 и звено 420 ограничения поворота могут входить в поверхностный контакт друг с другом, чтобы ограничить поворот якоря 310. Таким образом, ударная нагрузка, вызванная контактом между звеном 420 ограничения поворота и совершающим вращение якорем 310, может быть распределена, чтобы звено 420 ограничения поворота не получило повреждений и не было нарушено его положение в результате удара.

[00113] Появление непостоянного зазора G между якорем 310 и магнитной частью 200, когда звено 420 ограничения поворота повреждено или деформировано, может быть предотвращено. Кроме того, даже если зазор G уменьшается, проблема сплавления между якорем 310 и магнитной частью 200 в результате контакта между ними может быть эффективно решена.

[00114] На Фиг. 10 показан вид, иллюстрирующий измененный пример звена ограничения поворота согласно одному варианту осуществления.

[00115] Как показано на Фиг. 10, звено 430 ограничения поворота имеет форму пластины. Часть нижнего участка звена 430 ограничения поворота может быть выполнена в виде наклонной пластины 431, так что звено 430 ограничения поворота входит в поверхностный контакт с одной поверхностью якоря 310, совершающего поворот в положение, предназначенное для образования зазора.

[00116] Звено 430 ограничения поворота может дополнительно включать в себя вертикальную пластину 432, продольно расположенную в вертикальном направлении. От нижнего конца вертикальной пластины 432 может загибаться наклонная пластина 431. Наклонная пластина 431 может загибаться от нижнего конца вертикальной пластины 432 под тупым углом θ относительно вертикальной пластины 432. Нижний конец наклонной пластины 431 может быть расположен под углом к свободному пространству S, образованному под магнитной частью 200.

[00117] При возникновении аварийного тока одна поверхность совершающего поворот якоря 310 может входить в поверхностный контакт с одной поверхностью наклонной пластины 431, обращенной к якорю 310. Эта одна поверхность якоря 310 может не входить в поверхностный контакт со всей одной поверхностью вертикальной пластины 432 и одной поверхность наклонной пластины 431, но может входить в поверхностный контакт только с одной поверхностью наклонной пластины 431. Наклонная пластина 431 может «упруго» поглощать ударную нагрузку при соприкосновении с якорем 310 вследствие поворота якоря 310.

[00118] В этом случае, поскольку наклонная пластина 431 звена 430 ограничения поворота и якорь 310 входят в поверхностный контакт друг с другом, ударная нагрузка, создаваемая в результате контакта с совершающим поворот якорем 310, может распределяться, чтобы не допустить повреждения или деформирования звена 430 ограничения поворота вследствие удара.

[00119] Таким образом, если возникает аварийный ток, между совершающим поворот якорем 310 и магнитной частью 200 может поддерживаться единообразный зазор G.

[00120] На Фиг. 11 показан вид, иллюстрирующий другой пример звена подавления вращения согласно одному варианту осуществления.

[00121] Как показано на Фиг. 11, звено 440 ограничения поворота может включать в себя выступ. Выступ может иметь цилиндрическую форму. Выступ может располагаться на траектории поворота якоря. Выступ может выступать от внутренней боковой стенки корпуса 100, так что выступ расположен на траектории поворота якоря 310. Выступ может располагаться так, чтобы быть разнесенным как от магнитной части 200, так и от якоря 310 на траектории поворота.

[00122] Звено 440 ограничения поворота, в состав которого входит выступ, может иметь диаметр, равный величине зазора G, образованного между якорем 310 и магнитной частью 200.

[00123] Таким образом, при возникновении аварийного тока совершающий поворот якорь 310 может соприкасаться с наружной поверхностью звена 440 ограничения поворота, в состав которого входит выступ, имеющий цилиндрическую форму, а значит, иметь ограничение поворота. Кроме того, якорь 310 совместно с магнитной частью 200 могут образовывать зазор G, соответствующий диаметру звена 440 ограничения поворота, чтобы не входить в контакт с одной поверхностью магнитной части 200.

[00124] Кроме того, хотя и не показано, вспомогательное звено ограничения поворота (не показано) может разъемно вставляться в выступ звена 440 ограничения поворота, представленный на Фиг. 11. Вспомогательное звено ограничения поворота может иметь форму кольца. Вспомогательное звено ограничения поворота может составлять звено 440 ограничения поворота совместно с выступом для увеличения общего размера звена 440 ограничения поворота, т.е. зазора G.

[00125] Таким образом, вышеописанный зазор G может варьироваться в соответствии с диаметром вспомогательного звена ограничения поворота, вставляемого вблизи звена 440 ограничения поворота.

[00126] Может последовательно вставляться множество вспомогательных звеньев ограничения поворота. Множество вспомогательных звеньев ограничения поворота могут иметь диаметры, увеличивающиеся поэтапно. Кроме того, чем больше число вставляемых вспомогательных ограничительных звеньев, тем больше может быть зазор G.

[00127] Иными словами, если ставится задача увеличить зазор G, число последовательно вставляемых вспомогательных звеньев ограничения поворота может увеличиваться. Это может применяться в технологии изготовления прерывателя цепи.

[00128] В данном варианте осуществления имеется возможность поддерживать зазор G, используя только выступ и не используя вспомогательное звено ограничения поворота.

[00129] На Фиг. 12 показан вид, иллюстрирующий другой пример части для поддержания зазора согласно одному варианту осуществления.

[00130] Как показано на Фиг. 12, поддержание зазора согласно одному варианту осуществления может включать в себя изолирующее звено 450.

[00131] Изолирующее звено 450 может крепиться к одной поверхности якоря 310. Изолирующее звено 450 может располагаться на той поверхности из двух поверхностей якоря 310, которая обращена к магнитной части 200, и может быть выполнено из изоляционного материала.

[00132] Изолирующее звено 450 может представлять собой изоляционную бумагу, имеющую некоторую толщину для образования вышеописанного зазора G, или изоляционную пластину.

[00133] Если изолирующее звено 450 выполнено в виде изоляционной бумаги, изолирующее звено 450 может крепиться с помощью двусторонней клейкой ленты. Если изолирующее звено 450 выполнено в виде изоляционной пластины, изолирующее звено 450 может присоединяться с помощь болта.

[00134] Изолирующее звено 450 может иметь размер, соответствующий всей площади одной поверхности якоря 310. Кроме того, изолирующее звено 450 может быть выполнено в виде пары, а значит, соответственно располагаться на обеих сторонах одной поверхности якоря 310. Изолирующее звено 450 может входить в поверхностный контакт с одной поверхностью магнитная часть 200. Изолирующее звено 450 может располагаться так, чтобы быть разнесенным от одной поверхности каждого из множества якорей 310.

[00135] Изолирующее звено 450 может иметь форму пластины для накрывания участка одной поверхности якоря 310. Если изолирующее звено 450 накрывает участок одной поверхности якоря 310, материальные затраты могут быть снижены по сравнению с тем, когда изолирующее звено 450 накрывает полностью одну поверхность якоря 310.

[00136] Изолирующее звено 450 может располагаться на участке одной поверхности якоря 310, но только не на том участке одной поверхности якоря 310, который соприкасается с перемычкой 500. В этом случае участок одной поверхности якоря 310, накрытый изолирующим звеном 450, может представлять собой неконтактирующую часть, накрытую изолирующим звеном 450. Кроме того, участок одной поверхности якоря 310, не накрытый изолирующим звеном 450, может представлять собой открытую контактирующую часть 312, которая соприкасается с перемычкой 500, чтобы поворачивать перемычку 500.

[00137] При возникновении аварийного тока, если якорь 310 совершает поворот к одной поверхности магнитной части 200 вдоль траектории поворота, изолирующее звено 450, расположенное на одной поверхности якоря 310, может по существу соприкасаться с одной поверхностью магнитная часть 200. Изолирующее звено 450 может входить в поверхностный контакт с магнитной частью 200 при соприкосновении с магнитной частью 200. Когда якорь 310 совершает поворот к магнитной части 200, изолирующее звено 450 может входить в поверхностный контакт с магнитной частью 200.

[00138] Изолирующее звено 450 может иметь некоторую толщину, чтобы самостоятельно образовывать зазор G. Таким образом, якорь 310 и магнитная часть 200 могут пребывать в состоянии отсутствия контакта благодаря зазору G, соответствующему толщине изолирующего звена 450.

[00139] Изолирующее звено 450 может включать в себя по меньшей мере один буферный выступ, обращенный к магнитной части 200. Буферный выступ может снижать ударную нагрузку при соприкосновении с магнитной частью 200. Может быть создано множество буферных выступов, выступающих от поверхности изолирующего звена 450, обращенной к магнитной части 200.

[00140] В данном варианте осуществления, как и в предшествующем варианте осуществления, на нижней поверхности внутреннего пространства корпуса 100 может дополнительно располагаться нагреватель 110. Магнитная часть 200 может располагаться над нагревателем 110, при этом изолирующее звено может соприкасаться с магнитной частью 200 на верхней стороне нагревателя 110.

[00141] Изолирующее звено 450 может образовывать зазор G совместно со звеном ограничения поворота, представленным на Фиг. 5 и 11. В этом случае сумма толщин изолирующего звена 450 и звена ограничения поворота, представленного на Фиг. 5 и 11, может составлять толщину для образования зазора G. Когда якорь 310 совершает поворот к магнитной части 200, изолирующее звено 450 может соприкасаться со звеном ограничения поворота, представленным на Фиг. 5 и 11. Якорь 310 может не входить в соприкосновение с магнитной частью 200 благодаря изолирующему звену 450 и звену ограничения поворота 450, расположенным между ними.

[00142] Иными словами, изолирующее звено 450 может сохранять зазор G, находясь в поверхностном контакте со звеном ограничения поворота, представленным на Фиг. 5 и 11.

[00143] В вышеописанной конструкции и работе согласно этому варианту осуществления, если протекает аварийный ток, зазор между магнитной частью и якорем, совершающим поворот к якорю, может единообразно поддерживаться, чтобы не допустить возникновения контакта и сплавления между ними. Кроме того, аварийный ток может пропускаться в обход магнитной части, а значит, прерываться.

[00144] Кроме того, после того как аварийный ток прерван, якорь может упруго возвращаться в свое исходное положение. Таким образом, перемычка может возвращаться в нормальное положение, чтобы обеспечить безотказность при проведении операции мгновенного отключения.

[00145] Кроме того, звено ограничения поворота, предназначенное для ограничения поворота якоря, может находиться в поверхностном контакте с одной поверхностью якоря, чтобы ограничить поворот якоря, тем самым не допуская изменения положения или повреждения звена ограничения поворота. Таким образом, при возникновении аварийного тока зазор может поддерживаться единообразным образом.

[00146] Кроме того, согласно этому варианту осуществления звено ограничения поворота, имеющее форму выступа, может создаваться и размещаться в различных положениях в корпусе. Таким образом, при ограничении поворота якоря зазор между магнитом и якорем может регулироваться с возможностью изменения.

[00147] Согласно вариантам осуществления, если протекает аварийный ток, между якорем, совершающим поворот к магнитной части, и магнитом может создаваться зазор, чтобы не допустить контакта и сплавления якоря и магнитной части друг с другом.

[00148] Помимо этого, при возникновении аварийного тока можно добиться того, чтобы аварийный ток не протекал к магнитной части, в результате чего сбоев, вызванных аварийным током, можно избежать.

[00149] Помимо этого, после того как аварийный ток прерван, якорь может упруго возвращаться в свое исходное положение. Таким образом, перемычка может возвращаться в нормальное положение, чтобы обеспечить безотказность при проведении операции мгновенного отключения.

[00150] Кроме того, звено ограничения поворота, предназначенное для ограничения поворота якоря, может находиться в поверхностном контакте с одной поверхностью якоря, чтобы ограничить поворот якоря, тем самым не допуская изменения положения или повреждения звена ограничения поворота. Таким образом, при возникновении аварийного тока зазор может поддерживаться единообразным образом.

[00151] Кроме того, зазор между магнитом и якорем может регулироваться с возможностью изменения выступом и вспомогательным звеном ограничения поворота, при этом зазор можно оптимально регулировать и поддерживать.

[00152] Кроме того, изолирующее звено может не прерывать контакт между якорем и перемычкой, но может способствовать плавному повороту перемычки.

[00153] Хотя выше описан предпочтительный вариант осуществления в отношении устройства мгновенного отключения выключателя в литом корпусе, специалистам в данной области техники понятно, что могут быть внесены различные изменения по форме и в деталях, не выходя за границы сущности и объема изобретения, определяемого прилагаемой формулой изобретения.

[00154] Следовательно, объем настоящего раскрытия определяется не подробным описанием изобретения, а прилагаемой формулой изобретения, при этом все различия в этом объеме следует толковать как включенные в настоящее раскрытие.

[00155] Таким образом, объем настоящего раскрытия определяется прилагаемой формулой изобретения, а не предшествующим описанием и примерами осуществления, представленными в настоящем описании. Различные модификации, выполненные в пределах понятия эквивалента формулы изобретения и в формуле изобретения, следует рассматривать как входящие в объем настоящего раскрытия.

Изобретение относится к устройству мгновенного отключения выключателя в литом корпусе. Устройство включает в себя корпус, магнитную часть, расположенную в корпусе для генерирования силы магнитного притяжения при протекании через нее аварийного тока, якорь, выполненный с возможностью быть обращенным к магнитной части, при этом якорь совершает поворот к магнитной части под действием силы магнитного притяжения, пружину якоря, чтобы позволить якорю упруго возвратиться в свое исходное положение после устранения силы магнитного притяжения, а также часть для поддержания зазора, ограничивающую поворот якоря, так что при возникновении аварийного тока сохраняется зазор, образованный между якорем и магнитной частью. Часть для поддержания зазора включает в себя звено ограничения поворота, выполненное с возможностью нахождения на траектории поворота якоря между якорем и магнитной частью. Таким образом, сплавление между якорем и магнитной частью вследствие возникновения аварийного тока можно предотвратить. 2 н. и 18 з.п. ф-лы, 12 ил.

1. Устройство мгновенного отключения выключателя в литом корпусе, содержащее:

корпус;

магнитную часть, расположенную в корпусе для генерирования силы магнитного притяжения при протекании через нее аварийного тока;

якорь, расположенный так, чтобы быть обращенным к магнитной части, при этом якорь имеет возможность совершать поворот к магнитной части под действием силы магнитного притяжения;

пружину якоря, позволяющую якорю упруго возвратиться в свое исходное положение после устранения силы магнитного притяжения; а также

часть для поддержания зазора, ограничивающую поворот якоря, так что при возникновении аварийного тока сохраняется зазор, образованный между якорем и магнитной частью,

при этом часть для поддержания зазора содержит звено ограничения поворота, выполненное с возможностью нахождения на траектории поворота якоря между якорем и магнитной частью.

2. Устройство по п.1, в котором звено ограничения поворота имеет некоторую толщину для образования зазора.

3. Устройство по п.1, в котором звено ограничения поворота выполнено с возможностью выступания от корпуса на траекторию поворота якоря.

4. Устройство по п.1, дополнительно содержащее нагреватель, расположенный на нижней поверхности внутреннего пространства корпуса,

при этом магнитная часть расположена над нагревателем,

при этом звено ограничения поворота продольно расположено в направлении, перпендикулярном верхней поверхности нагревателя.

5. Устройство по п.1, в котором звено ограничения поворота имеет форму пластины и находится в поверхностном контакте с одной поверхностью якоря, совершающего поворот в положение, предназначенное для образования зазора.

6. Устройство по п.1, в котором звено ограничения поворота содержит наклонную пластину, расположенную наклонно на корпусе для поверхностного контакта с одной поверхностью якоря.

7. Устройство по п.1, в котором участок звена ограничения поворота содержит наклонную пластину, выполненную с возможностью поверхностного контакта с одной поверхностью якоря, совершающего поворот в положение, предназначенное для образования зазора.

8. Устройство по п.7, в котором наклонная пластина имеет нижний конец, расположенный под углом к свободному пространству, образованному под магнитной частью.

9. Устройство по п.8, в котором звено ограничения поворота дополнительно содержит вертикальную пластину, продольно расположенную в вертикальном направлении,

при этом наклонная пластина загнута от нижнего конца вертикальной пластины под тупым углом относительно вертикальной пластины.

10. Устройство по п.1, в котором звено ограничения поворота содержит:

выступ, расположенный на траектории поворота якоря;

а также вспомогательное звено ограничения поворота, разъемно вставленное в выступ.

11. Устройство по п.10, в котором выступ имеет цилиндрическую форму, при этом вспомогательное звено ограничения поворота имеет форму кольца.

12. Устройство по п.10, в котором выступ расположен так, чтобы быть разнесенным как от магнитной части, так и от якоря на траектории поворота якоря.

13. Устройство по п.10, в котором предусмотрено множество вспомогательных звеньев ограничения поворота, при этом множество вспомогательных звеньев ограничения поворота имеют диаметры, увеличивающиеся поэтапно.

14. Устройство по п.1, в котором часть для поддержания зазора расположена на той поверхности из двух поверхностей якоря, которая обращена к магнитной части, и дополнительно содержит изолирующее звено, выполненное из изоляционного материала.

15. Устройство по п.14, дополнительно содержащее перемычку, выполненную с возможностью поворота между исходным положением и положением отключения в корпусе, при этом перемычка совершает поворот в положение отключения с помощью якоря,

при этом изолирующее звено расположено на участке одной поверхности якоря, но только не на том участке, на котором якорь соприкасается с перемычкой.

16. Устройство мгновенного отключения выключателя в литом корпусе, содержащее:

корпус;

магнитную часть, расположенную в корпусе для генерирования силы магнитного притяжения при протекании через нее аварийного тока;

якорь, расположенный так, чтобы быть обращенным к магнитной части, при этом якорь имеет возможность совершать поворот к магнитной части под действием силы магнитного притяжения;

пружину якоря, позволяющую якорю упруго возвратиться в свое исходное положение после устранения силы магнитного притяжения;

а также часть для поддержания зазора, сохраняющую зазор, образованный между якорем и магнитной частью при возникновении аварийного тока,

при этом часть для поддержания зазора расположена на той поверхности из двух поверхностей якоря, которая обращена к магнитной части, и содержит изолирующее звено, выполненное из изоляционного материала и имеющее некоторую толщину для образования зазора.

17. Устройство по п.16, в котором, когда якорь совершает поворот к магнитной части, изолирующее звено находится в поверхностном контакте с магнитной частью.

18. Устройство по п.17, в котором предусмотрено множество изолирующих звеньев, при этом множество изолирующих звеньев расположены так, чтобы быть разнесенными друг от друга на одной поверхности якоря.

19. Устройство по п.17, в котором изолирующее звено имеет форму пластины для накрывания участка одной поверхности якоря.

20. Устройство по п.19, дополнительно содержащее перемычку, выполненную с возможностью поворота между исходным положением и положением отключения в корпусе, при этом перемычка совершает поворот в положение отключения с помощью якоря,

при этом изолирующее звено расположено на участке одной поверхности якоря, но только не на том участке, на котором якорь соприкасается с перемычкой.