Автоматический выключатель Советский патент 1989 года по МПК H01H73/30 

4

СО

сл

00

vl

со

. /

31495873

7, индикаторного кольца 8, штока 9, штока 11 с зацепом 12, пружины 13 с фиксатором 14, . рруясины 15 возврата кнопки, основания 16, собачки 18s 5 защелки 19 с пружиной 20, толкателя

оси 25, оси 26 подвижных контактов 28, неподвижных контактов 29, конта тной пружины 30, выводньк шин 31 и электроизоляционного рснования 32 с

защелки 19с пружиной 20, толкателя термобиметиллическим датчиком 34 и : 21, контактной платы 22, пружины 24, термокомпенсатором 35 13 ил.

оси 25, оси 26 подвижных контактов 28, неподвижных контактов 29, контактной пружины 30, выводньк шин 31 и электроизоляционного рснования 32 с

термобиметиллическим датчиком 34 и термокомпенсатором 35 13 ил.

Изобретение относится к электротехнике. Целью изобретения является упрощение конструкции, улучшение габаритно-массовых характеристик, повышение ресурса и снижение трудоемкости изготовления. Автоматический выключатель состоит из двух полукорпусов 1, кнопки 3, таблички 4, крепежной втулки 5 с гайкой 6, крышки 7, индикаторного кольца 8, штока 9, штока 11 с зацепом 12, пружины 13 с фиксатором 14, пружины 15 возврата кнопки, основания 16, собачки 18, защелки 19 с пружиной 20, толкателя 21, контактной платы 22, пружины 24, оси 25, оси 26 подвижных контактов 28, неподвижных контактов 29, контактной пружины 30, выводных шин 31 и электроизоляционного основания 32 с термобиметаллическим датчиком 34 и термокомпенсатором 35. 13 ил.

Изобретение относится к электротехнике, а именно к автоматическим выключателям, предназначенным для защиты электрических цепей и потребителей электрической энергии от токов перегрузки и токов короткого замыкания.

Цель изобретения - упрощение кон- струкции выключателя, улучшение габаритно-массовых характеристик, повышение ресурса и снижение трудоемкости изготовления.

На фиг. 1 представлен однополюс- цый автоматический выключатель, положение Включено, разрез; на фиг.2 то же, положение Вк.пючено,. вид сбоку; на фиг. 3 - то же, положение Отключено ; на фиг. 4 - трехполюс- ный автоматический выключатель, положение Включено,вид сбоку,на фиг.5 полукорпус однополюсного автоматического выключателя, главный вид; на фиг. 6 - разрез А-А на фиг. 5j на фиг. 7 - полукорпус трехполюсного автоматического выключателя, общий вид на фиг, 8 - разрез Б-Б на фиг. 7; на фиг. 9 - основание автоматического выключателя, вид сбоку; на фиг,10 - вид В на фиг, 9, на фиг. 11 - термобиметаллический датчик с электроизоляционным основанием, вид сбоку на фиг. 12 - вид Г на фиг„ 11} на фиг. 13 - кинематическая схема однополюсного автоматического выключателя.

Автоматический выключатель состоит из двух половинок 1 и 2 корпуса, кнопки 3, таблички 4 с маркировкой номинального тока, резьбовой крепежной втулки 5, гайки 6, крьшки 7 с фиксирующим выступом, индикаторного кольца 8, штока 9 с опорной поверхностью 10, штока 11 с зацепом 12, пружины 13 фиксатора, фиксатора 14, пружины 15 возврата кнопки основания 16 с боковыми плоскостями 17, собачки 18, защелки 19 с пружи

з

0

5 0 0 5

5

0

ной 20, толкателя 21 контактной платы 22 с направляющими ребрами 23, пружины 24, оси 25, оси 26 подвижных контактов, планки 27, подвижных 28 и неподвижных .29 контактов, контактной пружины 30, выводных шин 31, электроизоляционного основания 32 с боковыми выступами 33, термобиметаллического элемента 34, термокомпенсатора 35, контрящих шайб 36, винтов 37, стяжных заклепок 38. В верхней части корпуса имеются пазы 39 для металлического основания механизма, в средней части - направляющие пазы 40 для направляющих ребер контактной платы подвижных контактов, в нижней час- ти - пазы 4l для боковых выступов электроизоляционного основания термобиметаллического датчика. Автоматический выключатель содержит также регулировочный винт 42, заглушку 43 ,и накопитель механической энергии, состоящий из тяги 44 с зацепом 45, толкателей 46 со скосом 47, шайб 48, пружины 49 и пружины 50 возврата (фиг. 3).

Шток 9 выполнен плоским, верхней частью с отгибом установлен в.паз кнопки 3, в средней части имеет опорные заплечики, пропущен через окно 16 основания, в нижней части имеет отверстие под ось фиксатора 14 ,и опорную поверхность, расположенную под углом к толкателю.

Шток 11 с зацепом 12 выполнен плоским с заплечиками в верхней и средней частях, которыми он неподвижно связан с кнопкой 3 и пропущен через окно основания 16, в нижней части имеет овальньй паз, обеспечивающий возможность перемещения его относительно штока 9 для вывода фиксатора 14 из зацепления с основанием 16 при ручном отключении выключателя.

Между штоками 9 и 11 находятся пружина 13 и фиксатор 14, Последний выполнен плоским с зацеплением в

10

верхней части и хвостовиком в нижней.

Основание 16 выполнено плоским прямоугольной формы с окном в средней части и двумя проушинами, выполненными с отгибами и отверстиями для размещения оси собачки 18 и накопите ля механической энергии. Боковые плоскости 17 основания 1 6 вставлены в пазы 39 корпуса 1, 2 и являются опорами механизма.

Собачка 18 выполнен плоской и загнута в виде скобы,образуя жесткий двуплечий рычаг Г-образной формы, один конец собачки (горизонтальный) оперт на защелку 19, а другой (вертикальный) ограничивает ход толкателя 21;

Толкатель 21 выполнен плоским, в 20 виде скобы с отверстиями и отгибом в верхней части. Отгиб в средней части толкателя является опорой штока 9 и отверстиями в боковых стенках. Толкатель прикреплен осью к контактной плате 22 подвижных контактов. На последней закреплены толкатель 21, подвижные контакты 28 с контактной пружиной 30 с помощью оси 26 и

механизма фиксации, который содержит фиксатор 14 с пружиной 13, шток 11 1C зацепом 12, основание 16, механизм автоматического срабатьшания, который содержит шток 9 с опорной поверх ностью 10, толкатель 21, собачку 18, защелку 19 с пружиной 20 с регулировочным винтом 42, пружину 24.

Конструкция механизма автоматичес кого срабатывания основана на принципе складьшающегося телескопического соединения. Шток 9 и толкатель 21 находятся на одной линии действия 15 механизма включения. Так как опорная поверхность штока, обращенная к толкателю, выполнена под углом, превышающим угол трения, толкатель выталкивается с опорной поверхности штока и в этом случае толкатель перемещается вдоль штока, т.е эти два элемента складываются как телескопическое звено,

Трехполюсный вариант автоматичес- 25 кого выключателя (фиг. 4) содержит все те же детали и узлы, что и однополюсный вариант, и включает объединяющие детали, изоляционную плату

51 для трех пар подвижных контактов планки 27, а также пружина 24 длш воз-зо с направляющими 52, защелку 19 для врата контактов в отключенное поло- трех термобиметаллических датчиков жение. На боковых поверхностях кон- (на три полюса) и корпус с тремя тактной платы 22 выполнены направляю- гнездами в нижней части под термоби- щйе ребра 23, которыми она направ- . металлические датчики, две избляцк25 онные перегородки 53, которые являются одновременно направляющими для изоляционной платы подвижных контактов и пазов 39 в верхней части для боковых плоскостей металлического 40

ляется в пазах 40 корпуса 1, 2.

Защелка выполнена в виде пластины, в нижней части закреплена осью в отверстиях корпуса. Верхняя часть защелки имеет резьбовое отверстие с регулировочным винтом 42 и является опорой горизонтального плеча собачки 18.

Термобиметаллический датчик выполнен в виде отдельного модуля. На электроизоляционном основании 32 прямоугольной формы с боковыми выступами 33 размещены выводные шины 31, термокомпенсатор 35, термобиметаллический элемент и соединены с основанием заклепочным соединением Боковые выступы 33 вставлены в пазы 41 корпуса 1, 2 и являются опорами основания 32..

Таким образом, автоматический выключатель состоит из нескольких механизмов, механизма включения, который содержит кнопку 3, штоки 9 и 11, пружины 15, толкатель 21, основание 16 и накопитель механической, энергии.

основания механизма автоматического выключателя.

Автоматический выключатель работает следующим образом.

Для включения автоматического вы45 ключателя необходимо кнопку 3 перевести в положение Включено до упора вниз. При этом шток 9 опорной поверхностью 10, действуя на толкатель 21, начинает перемещать контакт50 ную плату 22 с подвижными контактами 28 до упора планки 27 в зацеп 45 тяги 44 накопителя. Перемещаясь вниз, планка 27 набегает на скосы 47 толкателей 46 и выходит из зацепления с

55 зацепом 45 тяги 44 накопителя.

Происходят срабатывание накопителя и мгновенное замыкание подвижных 28 с неподвижными 29 контактами. Фиксатор 14 входит в зацепление с осуо10

58736

механизма фиксации, который содержит фиксатор 14 с пружиной 13, шток 11 1C зацепом 12, основание 16, механизма автоматического срабатьшания, который содержит шток 9 с опорной поверхностью 10, толкатель 21, собачку 18, защелку 19 с пружиной 20 с регулировочным винтом 42, пружину 24.

Конструкция механизма автоматического срабатывания основана на принципе складьшающегося телескопического соединения. Шток 9 и толкатель 21 находятся на одной линии действия 15 механизма включения. Так как опорная поверхность штока, обращенная к тол

кателю, выполнена под углом, превышающим угол трения, толкатель выталкивается с опорной поверхности штока и в этом случае толкатель перемещается вдоль штока, т.е эти два элемента складываются как телескопическое звено,

Трехполюсный вариант автоматичес- кого выключателя (фиг. 4) содержит все те же детали и узлы, что и однополюсный вариант, и включает объединяющие детали, изоляционную плату

онные перегородки 53, которые являются одновременно направляющими для изоляционной платы подвижных контактов и пазов 39 в верхней части для боковых плоскостей металлического

основания механизма автоматического выключателя.

Автоматический выключатель работает следующим образом.

Для включения автоматического выключателя необходимо кнопку 3 перевести в положение Включено до упора вниз. При этом шток 9 опорной поверхностью 10, действуя на толкатель 21, начинает перемещать контактную плату 22 с подвижными контактами 28 до упора планки 27 в зацеп 45 тяги 44 накопителя. Перемещаясь вниз, планка 27 набегает на скосы 47 толкателей 46 и выходит из зацепления с

зацепом 45 тяги 44 накопителя.

Происходят срабатывание накопителя и мгновенное замыкание подвижных 28 с неподвижными 29 контактами. Фиксатор 14 входит в зацепление с осуо

ванием 16 и фиксирует механизм автомагического вьшлючателя во включенном положении.

Для ручного отключения автомати- ;Ческого выклкгчателя необходимо кнопк :3 перевести в положение Выключено, потянув ее вверх. При этом шток 11, перемещаясь вверх, своим зацепом 12 выводит фиксатор 14 из зацепления с основанием 16.

Контактная плата 22 с подвижными контактами 28, лишенная упора, перемещается вверх под действием пружины 24 в отключенное положение, цепь размыкается. Планка 27 входит в за- цепление с тягой накопителя 44. Ин- дик аторное кольцо. 8 выходит из горловины корпуса, сигнализируя отключенное Положение.

При возникновении в сети токовых перегрузок происходит автоматическое отключение с помощью термобиметаллического датчика. Под действием токов перегр узки термобиметаллический эле- 1мент 34 нагревается и, изгибаясь под действием температуры, через регулировочный винт 42 поворачивает защелку 19, выводя ее из зацепления с собачкой 18, Собачка, лишенная упора, под действием момента от толкателя |21, поворачивается по часовой стрел- |ке, освобождая толкатель 21, который Iсоскальзывает с опорной поверхности ;10 штока 9 о Контактная плата 22 с iподвижными контактами 28 перемещает- ся вверх под действием пружины 24, ; Одновременно толкатель 21 наталкивается на хвостовик фиксатора 14 и выводит фиксатор из зацепления с сонованием 16. Кнопка 3 со штоками 9 и t1 и фиксатором 14 под действием пружины 15 перемещаются вверх, а ось фиксатора заводит горизонтальное плечо собачки 18 в зацепление с защелкой. Автоматический выключатель отключает цепь и готов к следующему включению.

Сборку автоматического выключателя производят следующим образом.

Механизм автоматического выключателя собирают на металлическом основании 16. В одну половину корпуса вставляется весь механизм, чтобы боковые плоскости 17 основания 16 вошли в пазы 39 в верхней части кор- пуса 1, и направляющие ребра 23 контактной платы 22 - в паз 40 в средней части корпуса 1, Затем вставляе

0

5

0

5

30

35

40

45

50

55

ся защелка в отверстие корпуса и закладывается термобимёталлический датчик так, чтобы выступы 33 изоляционного основания 32 вошли в паз 41 в нижней части корпуса 1, и закрывается вторая половина корпуса 2.

На горловину корпуса 1, 2 надевают крепежную втулку 5 и крышку 7, через отверстия крьш1ки и корпуса продевают заклепки 38 и развальцовыва- ют.

Трехполюсный вариант автоматического выключателя собирается с той лишь разницей, что в нижней части корпуса в пазы 41 вставляются три подвижньк контакта 28, а защелку выполняют из трех пластин по одной на каждый полюс автоматического выключателя.

Автоматиче ский выключатель имеет простую конструкцию, количество деталей уменьшено на 10 (для однопо- люсного) и на 40 штук (для трехпо- люсного). Уменьшены габариты и масса. Вес автоматического известного выключателя 31,5 г (однополюсный) и 120 г (трехполюсНый), предлагаемого 21,5 г СодноПолюсный) ,и- 60 г (трех- полюсный). Ресурс по ручным циклам отключения-включения увеличен в 3 раза, срок службы в 2,5 раза.

Величина токов короткого замыка- нил, коммутируемых автоматическим выключателем, увеличена в 2 раза. В одно- и трехполюсном вариантах применяется 91-93% одних и тех же деталей. 1

Сборка автоматического выключателя, благодаря предложенной компоновке узлов и деталей, производится закладными элементами с искл очением операций развальцовки и склейки.

Формула изобретения

Автоматический выключатель, содержащий корпус, механизм включения с накопителем. MexaHH4ecjco энергии, подпружиненным штоком, основанием, выполненным в вцце пластины с окном, в котором установлен подпружиненный шток, механизм фиксации с подпружиненным фиксатором, механизм автоматического срабатывания с подпружиненной защелкой и регулировочным винтом, термобиметаллический датчик, контактную плату с подвижными контактами, неподвижные контакты, выводные шины, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции, улучшения габаритно-массовых характеристик, повышения ресурса и снижения трудоемкости изготовления, в верхней и нижней частях корпуса выполнены пазы, основание выполнено прямоугольной формы с двумя проушинами и установлено своими боковыми поверхностями в пазах верхней части корпуса, механизм автоматического срабатывания - в виде прямоходового подпружиненного штока с наклонной опорной поверхностью и установлен в окне основания параллельно подпружиненному штоку механизма включения.

38

Фие.г

толкателя, выполненного в виде скобы с отверстиями и отгибом в средней части и установленного на контактной плате с возможностью взаимодействия с наклонной опорной поверхностью пря моходового подпружиненного штока, и подпружиненной собачки, выполненной в виде двуплечего Г-образного рычага, закрепленной в проушинах основания и опертой одним плечом на подпружиненную защелку, а другим - на толкатель, а термобиметаллический датчик выполнен в виде модуля с электроизоляционным основанием, снабженного боковыми выступами, которыми он установлен в пазах нижней части корпуса.

iS

IS

Фие.5

3 ,1 9

./ /

Д

ьг г, гДЛ

х..1

А-А

-е

f

ие.5 Фие.б

k

ФиеЛ

Б-Б

53

J

5J

ФиеЛ

Фи.8

IB

16 Фие.В

М

11

17

Фиг.10

25

29

Вид г

33

S3

щ

т

Фиг. 11

Фив. 12