Электротепловое реле времени Советский патент 1984 года по МПК H01H61/01 H01H37/42 

Изобретение относится к электротехнике, а именно к электротепловым реле времени, действие которых основано на зависимости изменения давления (объема) газа в замкнутой системе от температуры. Известно электротепловое реле времени, содержащее герметичный сосуд, заполненный газом и разделенный мембраной на две изолированные камеры, в одной из которых размещены контакты, в другой - нагреватель. Заданная выдержка обеспечивается настройкой контактов на замыкание при определенном перепаде давлений газа 1. Недостатком указанной конструкции является необходимость обеспечения достаточно высокого внутреннего давления (значительно превосходящего атмосферное) , что создает определенные сложности при длительном хранении и эксплуатации и вынуждает принимать дополнительные меры по герметизации внутреннего объема. Для повышения стабильности выдержки времени и компенсации температурных погрешностей обеспечивают определенную исходную разность давления в камерах и .подбирают газы с разными коэффициентами объемного расширения. Все это ухудшает технологичность изготовления. Кроме того, в этой конструкции необходимо использование высокочувствительной мембраны, способной воспринимать сравнительно невысокую разность давлений в камерах. Получить большую разность давлеНИИ здесь невозможно, так как происходит передача тепловой энергии из камеры с нагревателем в камеру с контактами через тело мембраны, что ведет к нежелательному росту давления в камере с контактами. Использование чувствительного элемента давления, неуравновешенного-вдоль оси устройства, приводит к недостаточной устойчивости реле к механическим воздействиям. Наиболее близким к изобретению по техническои сущности является электротепловое реле времени, содержащее три камеры, заполненные газом, контакты и нагреватель одной из камер 2. Недостатками известного устройства являются низкая устойчивость к механическим воздействиям и возможность ложного ерабатывания, что приводит к снижению надежности срабатывания. Цель изобретения - повышение надежности. Поставленная цель достигается тем, что в электротепловом реле времени, содержаiiiew три камеры, заполненные газом, конгакты и нагреватель, одна из камер снабжена поршнем с приводом, две другие камеры выполнены в виде прямолинейных трубчатых пружин с эксцентричным каналом, расположены одна параллельно другой так, что каждая из них одними своими концами сообщается с полостью камеры, в которой размещен порщень с приводом, контакты расположены на других концах указанных пружин, нагреватель размещен на одной из этих пружин, а поршень расположен так, что в рабочем положении прилегает к открытым концам прямолинейных трубчатых пружин с эксцентричным каналом с обеспечением герметичного перекрытия. На фиг. 1 изображено электротепловое реле времени в исходном состоянии; на фиг. 2 - то же, в рабочем положении. Электротепловое реле времени содержит первую камеру 1, в полости 2 которой размещен поршень 3 с приводом 4, задействуемым от командной цепи 5. Две другие камеры 6 и 7 выполнены в виде прямолинейных трубчатых пружин с эксцентричным каналом (манометрических трубок высокого давления) и примыкают к камере 1 таким образом, что их полости 8 и 9 сообщаются между собой посредством полости 2. На закрытых концах трубчатых пружин расположены контакты 10 и 11, а на одной из трубчатых пружин размещен нагреватель 12. Привод 4 может быть пиротехническим. В исходном объеме, образованном полостями 2, 8 и 9, присутствует начальное давление, например атмосферное, что позволяет не проводить работы по обеспечению высокойгерметичности камер. При подаче командного импульса на пиропривод 4 поршень 3 перемешается и вытесняет текуцую среду из полости 2 в полости 8 и 9 манометрических трубок 6 и 7. При этом поршень 3 фиксируется, например запрессовывается, в рабочем состоянии таким образом, что его днише, примыкая к открытым концам манометрических трубок 6 и 7, герметизирует их полости 8 и 9. В каждой из трубок создается избыточное давление, величина которого зависит от соотношения исходного и конечного объемов и величины начального давления и определяет величину выдержки времени. При включении нагревателя 12 в полости 8 начинает нарастать давление, что ведет к изгибу манометрической трубки 6 в сторону манометрической трубки 7. Направление изгиба обусловлено ориентацией оси эксцентричного канала относительно оси симметрии манометрической трубки. Через определенное время, равное времени срабатывания, контакт манометрической трубки 6 примыкает к контакту манометрической трубки 7 (фиг. 2). Камера 1 с полостью 2 и поршнем 3 представляет собой ступень предохранения. Действительно, если перемещения поршня 3 не происходит (отсутствует командный сигнал), то даже при включении нагревателя 12 замыкания контактов 10 и 11 не происходит, так как нагретый газ распределяется по всему исходному объему, и давление в манометрических трубках повышается едновременно. То же происходит и при несанкционированном нагреве, например, при пожаре. Действительно, поскольку конструкция манометрических трубок идентична, .давление газа и его состав в полостях трубок одинаков, то при нагревании пространства, в котором расположено реле времени, давление газа в обеих манометрических трубках повышается одинаково при любом положении поршня, и манометрические трубки прогибаются на одну величину в одном направлении. Этот же эффект обеспечивает термокомпенсацию работы реле в диапазоне рабочих температур. Таким образом, выполнение чувствительного элемента в виде двух идентичных манометрических трубок, полости которых сообщаются с полостью камеры, снабженной поршнем с приводом, задействуемым внешней командой, позволяет повысить устойчивость электротеплового реле времени к внешним механическим воздействиям (вибрациям, ударам, линейным ускорениям) за счет жесткости конструкции и исключить несакционированное срабатывание, поскольку в исходном положении поршня невозможно осуществить замыкание контактов даже при включении нагревателя. Достоинством конструкции является также исключение специальных мер по обеспечению герметичности внутреннего объема в течение длительного срока хранения. Это обусловлено тем, что исходное давление можно задавать равным атмосферному. В то же время рабочее давление можно сделать достаточно высоким, выбрав соответствующим образом соотношение исходного и рабочего объемов.. Жесткая конструкция манометрических трубок позволяет создавать в них достаточно высокие рабочие давления (до нескольких тысяч атмосфер), а это снижает требования к нагревателю и повышает стабильность выдержки времени.

ЭЛЕКТРОТЕПЛОВОЕ РЕЛЕ ВРЕМЕНИ, содержащее три камеры, заполненные газом, контакты и нагреватель, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности, одна из камер снабжена поршнем с приводом, две другие камеры выполнены в виде прямолинейных трубчатых пружин с эксцентричным каналом, расположены одна параллельно другой так, что каждая из них одними своими концами сообщается с полбстью камеры, в которой размещен поршень с приводом, контакты расположены на других концах указанных прямолинейных трубчатых пружин, нагреватель размещен на одной из этих пружин, а поршень расположен так, что в рабочем положении прилегает к открытым концам прямолинейных трубчатых пружин с эксцентричным каналом с обеспечением герметичного перекрытия.