Автоматический выключатель Советский патент 1983 года по МПК H01H73/02 

(54) АВТОМАТИЧЕСКИЙ ВЫКЛЮЧАТЕЛЬ

Изобретение относится к низковольтным электрическим коммутационным аппаратам, в частности к автоматическим выключателям.

Известен автоматический выключатель, содержащий изоляционный корпус, рычажно-защелочный механизм,с помощью которого осуществляется включ.ение выключателя, оперативное его отключение Лвручную при нормальных условиях в электрической цепи), а также автоматическое отключение при срабатывании расцепителя аварийного режима, реагирующего на возникновение в электрической цепи ненормальных условий 13

В этом выключателе имеются одна или несколько защелок (собачек), которые удерживают расцепляющийся рычаг. в его фиксированном положении, соответствующем включенному положению выключателя. Освобождение рычага и расцепление механизма осуществляется поворотом отключающей рейки, за которую зацеплена одна из упомянутых защелок. Иногда защелки и отключающая рейка устанавливают в блоке расцепителя аварийного режима, однако их кинематическая связь с расцепляющимся рычагом механизма от этого не изменяется. Таким образом недостаток известного устройства обусловлен большими усилиями, передаваемыми на расцепляющийся рычаг, что приводит к усложнению конструкции и ограничивает возможности уменьшения габаритов выключателя.

Наиболее близким по технической сущности, к изобретению является авто10матический выключатель, содержащий изоляционный корпус, контактную систему с подвижными и неподвижными контактами, расцепитель аварийного режима, механизм свободного расцепления.

15

имеющий корпус, расцепляющийся рычаг, два звена (ломающиеся рычаги), шарнирно связанных концами между собой,пригчем одно из звеньев вторым шарниром связано с подвижными контактами. При

20 разомкнутых контактах ( положение выключателя Отключено вручную или Отключено автоматически) указанные звенья расположены друг относительно друга под некотором углом так, что

25 расстояние между противоположными шарнирами, соединенными с расцепляющимся рычагом и подвижными контактами, уменьшено по сравнению с эТим . расстоянием в положении Включено. При замкнутых контактах (положение Включено звенья выпрямлены, и шар ниры находятся практически на одной линии. Фиксация звеньев в этом положении обеспечивается благодаря упору звена, шарнирно связанного с расцепляющимся рычагом, в этот рьгчаг. Изме нение положений механизма осуществляется рукояткой, перемещающей один конец пружинымеханизма, В положении Включено продольная ось пружины ; располагается между шарниром, которы связан расцепляющийся рычаг со эвеном и упором, -Связь механизма с расцепителем аварийного режима осуществляется через отключающую рейку, установленную в блоке этого расцепителя. Расцепляющийся рычаг в положении Включено соединяется с отключающей рейкой двумя защелками, укреп ленными также в блоке расцепителя. Защелки представляют собой разноплечие рычаги и предназначены для уме шения усилия, передаваемого от расцепляющегося рычага на отключающую рейку 2. Однако в этом выключателе усилие, Передаваемое на расцепляющийся рычаг от пружины механизма и контактной системы, оказывается значительным, что требует обязательного наличия двух защелок между расцепляющимся рычагом и отклоняющей рейкой для сни жения усилия на рейке до уровня, обеспечивающего нормальную работу расцепителя аварийного режима. Это усложняет конструкцию выключателя и не позволяет уменьшить его габариты, Цель изобретения - упрощение конструкции выключателя и уменьшение ег габаритов. Поставленная цель достигается тем что в автоматическом выключателе упо укреплен на одном из неподвижных эле ментов выключателя. Упор может быть установлен на внутренней части корпуса механизма свободного расцепления, Кроме того, упор может быть установлен на внутренней части изоляционного корпуса выключателя. Предлагаемое техническое решение позволяет уменьшить усилие пружин на расцепляющийся рычаг, так как значительная часть этого усилия воспринимается от звена упором в месте их соприкосновения,.Таким образом,обеспечивается уменьшение усилия на расцепляющемся рычаге, а следовательно, и уменьшение передаваемого им усилия на отключающую рейку, что позволяет сократить количество защелок между рычагом и отключающей рейкой или исключить их совсем и тем самым упростйть конструкцию и уменьшить габариты выключателя, На фиг. 1 изображен автоматический выключатель с упором, укрепленны на корпусе механизма, во включенном положении, разрез/ на фиг, 2 - то же, с упором, укрепленным внутри изоляционного корпуса; на фиг, 3 то же, вариант с регулировкой усилия, передаваемого расцепляющимся рычагом на отключающую рейку. Автоматический выключатель содержит внутри изоляционного корпуса 1 в каждом полюсе главную электрическую цепь, состоящую из неподвия ного контакта 2, оканчивающегося выводом 3 для присоединения к выключателю внешних проводников, подвижного контакта 4, гибкого соединения 5 и токоведущей шины 6, оканчивающейся выводом 7 для присоединения к выключателю внешних проводников. Нажатие на контактах создается пружиной 8; Механизм свободного расцепления размещен в среднем полюсе выключателя и содержит корпус 9, на котором шарнирно укреплены расцепляющийся рычаг 10 на оси 11, защелка 12 на оси 13, рукоятка 14 управления на шарнире 15, контактодержатель 16 на оси 17 и отключающая рейка 18, Кроме того, на корпусе 9 укреплен упор 19, Этот упор может быть укреплен и на изоляционном корпусе 1, С рычагом 10 с помощью шарнира А соединено звено 20, ас контактодержателем 16 с помощью шарнира Б соединено звено 21, Эти звенья соединены между собой шарниром В, связанным пружиной 22 растяжения с рукояткой 14, Возле отключающей рейки 18 расположен расцепитель 23 аварийного режима, имеющий шток 2 4, которым он воздействует на отключающую рейку 18, Для обеспечения фиксированного разомкнутого положения подвижных контактов на Корпусе механизма имеется упор 25, Как показано на фиг, 1, звенья 20 и 21 выпрямлены, их шарниры А, Б, В расположены на одной линии. Произвольное перемещение звеньев под действием усилия пружины 22 предотвращено упором 19, в который упирается звено 20, Усилие пружины 22 передается через звено 20 на рычаг 10, а от него на защелку 12 и затем на отключающую рейку 18, Величина усилия, прилагаемого защелкой 12 к отключающей рейке 18, определяется передаточным отношением плеч упомянутых рычага и защелки, а также соотнесением расстояния от упора 19 до продольной оси пружины 22 и до шарнира А,С уменьшением расстояния до продольной оси пружины 22 усилие, прилагаемое защелкой 12 к отключающей рейке 18, также уменьшается с увеличением - наоборот, При совмещении точки соприкосновения звена 20 и упора 19 с продольной осью пружины 22 усилие этой пружины не будет полностью передаваться на отклоняющую рейку 18 Таким образом, применение упора 19, укрепленного на корпусе механизма 9 или на изоляционном корпусе 1, и выбор соответствующего места его крепления позволяют в широких пределах варьировать усилие, прилагаемое к отклоняющей рейке 18, без применения дополнительных защелок. Иногда возникает необходимость регулировки усилия, прилагаемого к отключающей рейке 18, для компенсации возможных производственных отклонений при изготовлении деталей.Эт достига ется размещением упора 19 в продолговатых отверстиях 26 корпуса механизма, вытянутых в направлении, параллельном опорной поверхности зве на .20, соприкасаемой с упором 19, Подвижная механическая связь этого упора с корпусом механизма посредством регулировочного винта 27, соедивенного резьбой с упором, обеспечива ют при повороте винта плавную регули ровку усилия, передаваемого механизмом на отключающую рейку 18, благодаря перемещению упора в продолговатых отверстиях. I . , Принцип действия механизма свободного расцепления предлагаемого выключателя аналогичен принципу действия механизмов известных выключателей . Так, для отключения выключате ля вручную необходимо рукоятку 14 пе реместить вправо, чтобы конец пружины 22, соединенный с рукояткой, оказался справа относительно шарнира А. В этом случае звено 20 под действием усилия пружины 22 начинает поворачиваться вокруг шарнира А против часовой стрелки, увлекая звено 21 и связанный с ним контактодержатель 16. Контактодержатель 16 вместе с подвиж ным контактом 4 поворачивается по ча совой стрелке вокруг оси 17 и доходи до упора 25, занимая фиксированное разомкнутое положение. При возникновении в электрической цепи отклонений от нормального режим (, например при возникновении тока короткого замыкания) срабатывает расце питель 23 аварийного режима, шток 24 ударяет по отключающей рейке 18 и по ворачивает ее. Отключающая рейка 18 освобождает от зацепления защелку 12, которая, в свою очередь, освобож дает рычаг 10. Под действием усилия пружины 22 рычаг 10 поворачивается против часовой стрелки вокруг оси 11, а вместе с ним приходят в движение звенья 20 и 21, изламываясь в шарнире В, а также контактодержатель 16 с подвижным контактом 4. В резуль тате контактодержатель 16 с подвижн.ым контактом 4 занимает фиксированное разомкнутое положение аналогично описанному выше. Для осуществления операции включения необходимо рукоятку 14 переместить влево относительно шарнира А. Если выключатель до включения быЛ отключен автоматически (расцепителем, то прежде всего необходимо взйести его механизм, т.е. ввести в зацепление рычаг 10, защелку 12 и отключающуюся рейку 18. Дпя этого рукоятка 14 перемещаются вправо до отказа, нажимая на рычаг 10 и поворачивая его по часовой стрелке,,Рычаг, воздействуя на защелку 12, вводит ее в зацепление с отключающей рейкой 8, а затем сам фиксируется защелкой. Как только при перемещении рукоятки влево направление усилия пружины 22 .ока жется слева относительно шарнира А звено 20 начинает поворачиваться вок-. руг этого шарнира по часовой стрелкеjv приводя в движение звено 21 и контактодержатель 16 с подвижным контактом 4. После достижения звеньями выпрямленного положения (когда их шарниры А,Б и В находятся примерно на одной линии) дальнейшее движение звена 20 ограничивается упором 19. В результате фиксируется замкнутое положение контактов. Уменьшение действующего через звено на расцепляющийся рычаг усилия пружин механизма благодаря рсприятию значительной части этого усилия упором, укрепленным на одной из неподвижных частей выключателя,позволяет упростить конструкцию и уменьшить его габариты, а размещение упомянутого упора в овальных отверстиях неподвижной ЧС1СТИ выключателя и связь его с этой частью регулировочным винтом делают возможным осуществление регулировки усилия,. передг1ваемого звеном расцепляющемуся рычагу, а следовательно, установление оптимальной величины усилия, воспринимаемого отключающей рейкой, и компенсацию тем самым возможных производственных отклонени. Формула изобретения 1. Автоматический выключатель, содержащий изоляционный корпус, контактную систему, включающую в себя подвижные и неподвижные контакты,расцепитель аварийного режима, механизм свободного расцепления, содержащий корпус, расцепляющий рычаг, защелку, отключающую рейку, рукоятку, по крайней мере одну пружину, два звена,шарнирно соединенных друг с другом, при этом одно из звеньев шарнирно соединено с расцепляющим рычагом, а другое - с подвижными контактами, и упор, ограничивающий перемещение упомянутых звеньев в положении механизма Включено,причем продольная ось пружины в положении Включено распо ложена между шарниром, через- который связан расцепляющий рычаг с одним из упомянутых звеньев и упорбм, отличающийся тем, что, с . целью упрощения конструкции и уменьшения габаритов, указанный упор укреплен на одном из неподвижных элеме тов выключателя. 2. Выключатель по п. 1, о т л и чающийся тем, что упор установлен на внутренней части корпуса механизма свободного расцепления. fB 3, Выключатель по п. 1,отличающий ся тем, что упор устаг новлен на внутренней части изоляционного корпуса выключателя. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Кузнецов Р.С. Аппараты распределения электрической энергии на напряжение до 1000 В. М., Энергия, 1970, с. 195-201, 217-226. 2.Мишустина Л.И. Автоматические выключатели серии A3100. М-Л., Энергия, 1965, с. 11-15, 22-24 (прототип), fl