Максимальный расцепитель тока Советский патент 1992 года по МПК H01H73/48 H01H75/12 

Изобретение относится к электротехнике, в частности к автоматическим выключателям.

Известны максимальные расцепители тока автоматических выключателей, содерг жащие клапанный электромагнит с участком магнитопровода из термомагнитного материала, у которых регулировка уставки тока короткого замыкания ocyщecтвляetcя ферромагнитным винтом, перемещающим-, ся в теле участ1 а магнитопровода. изменением воздушного зазора между якорем и стержнем магнитопровода или между термомагнитной вставкой и стержнем магнитопровода.

Обеспечивая возможность довольно широкой регулировки характеристик срабатывания расцепителей при калибровке тока уставкиг. такие конструкции снижают стабильность характеристик срабатываний

расцепителей в процессе их эксплуатации. Объясняется это наличием окисных пленок (окалины) на поверхности сопрягающихся ферромагнитных элементов: поверхности ферромагнитного винта и поверхности резьбового отверстия в теле магнитопровода. через который проходит ферромагнитный винт. При калибровке расцепителя. осуществляемой перемещением ферромагнитного винта в теле магнитопровода. окисная пленка (окалина) в месте сочленения этих элементов может сдираться, а затем снова образовываться в процессе эксплуатации расцепителя. что и обуславливает непредсказуемое изменение магнитного сопротивления и самого участка магнитопровода. в теле которого размещен ферромагнитный винт, и пути магнитного потока, проходящего через отверстие в теле магнитопровода. ферромагнитный винт, воэдушный зазор между ферромагнитным винтом и стержнем магнитопровода. Изменение магнитного сопротивления на этих участках магнитопровода расцепителя изменяет как уставку тока перегрузки, так и уставку тока , короткого замыкания.

Известен максимальный расцепитель тока автоматического выключателя, содержащий клапанный электромагнит с намагничивающей обмоткой и участком магнитопровода из термомагнитного материала, расположенным пй раллельно стержню магнитопровода внутри намагничивающей обмотки, и регулируемым посредством ферромагнитного элемента отверстием в ярме, представляющим собой просечку, перекрываемую лепестком, выполненным с возможностью изменения величины перекрытия отверстия при изгибе лепестка.

Такое исполнение расцепителя, при которбм регулировка уставки тока короткого замыкания определяется только величиной зазора перекрытия отверстия ярма ферромагнитным элементом, поскольку наличие окисных пленок (окалины) в деталях узла регулировки срабатывания фактически не оказывает влияния на магнитное сопротивление ярма магнитопровода, позволяет обеспечить как достаточно широкий интервал регулировки уставки тока короткого замыкания, так и-высокую стабильность характеристик срабатывания расцепителя в процессе эксплуатации. Однако, имея указанные преимущества, конструкция расцепителя имеет и существенный недостаток, связанный со сложностью калибровки уставки тока короткого замыкания в автоматическом выключателе. В частности, регулировка уставши тока короткого замыкания расцепителя путем изгиба лепестка просечки ярма ребует довольно значительных уЬилий, и поэтому регулировку уставки тока таким способом необходимо производить с помощью специального приспособ. ления, а это существенно усложняет калибровку, особенно в полностью собранном автоматическом выключателе. Кромэ того, при повторных регулировках уставки тока короткого замыкания путем изгиба лепестка просечки ярма расцепителя лепесток может сломаться, и г олностью собранный автоматический выключатель идет в брак.,

Целью изобретения является повышение технологичности калибровки тока короткого замыкания.

Поставленная цель достигается тем, что в максимальном расцепителе тока автоматического выключателя, содержащем клапанный электромагнит с намагничивающей обмоткой и участком магнитопровода из термомагнитного материала, расположенным параллельно стержню магнитопровода

внутри намагничивающей обмотки, и регулируемым посредством ферромагнитного элемента отверстием в ярме, расцепитель снабжен держателем из немагнитного материала, ферромагнитный элемент жестко закреплен в держателе из немагнитного материала, а указанный держатель размещен в отверстии ярма с возможностью перемещения и фиксации относительно ярма. На чертеже показан один из возможных

вариантов конструкции предлагаемого максимального расцепителя тока.

Максимальный расцепитель тока содержит намагничиванэщую обмотку 1, которая охватывает сердечник 2 клапанного электромагнита, содержащего ярмо 3 и якорь 4 с противодействующей пружиной 5. Магнитопровод клапанного электромагнита выполнен из электротехнической стали. Внутри намагничивающей обмотки размещена термомагнитная уставка 6. Ярмо 3 клапанного электромагнита имеет отверстие 7, которое перекрывается элементом 8 из электротехнической стали, закрепленным в держателе 9 из немагнитного материала с возможностью его перемещения Гфиксации относительно отверстия 7 ярма 3. Подвижность и фиксация элемента 8 в различных положениях обеспечивается резьбовым соединением держателя 9 с отверстием 7 в ярме

электромагнита. Винт 10 регулирует усилие противодействующей пружины 5 якоря 4, который воздействует на механизм 11 свободного расцепления.

Максимальный расцепитель тока работает следующим образом.

В результате прохождения тока защищаемой цепи по намагничивающей обмотке 1 в магнитной системе расцепителя возникают два магнитных потока: магнитный поток Ф1, который стремится замкнуться по пути ярмо 3 - якорь 4 - сердечник 2, и магнитный поток Ф2, который стремится замкнуться по пути ярмо 3 - якорь 4 - термомагнитная вставка 6. При этом на якорь 4

расцепителя действуют ;гри силы: с одной стороны действует магнитная сила Pi. создаваемая магнитным потоком Ф1, которая стремится притянуть якорь 4 к сердечнику 2, и с другой стороны действуют две силы,

которые стремятся удержать я корь 4 притянутым к термомагнитной вставке 6, а именно магнитная сила Р2, создаваемая магнитным потоком Ф2, и сила упругости

пружины 5. При прохождении номинального тока 1н по намагничивающей обмотке . 1 магнитная сила Pi, стремящаяся притянуть якорь 4 к сердечнику 2, будет меньше двух сил - магнитной Ра и упругой силы противодействующей пру-, жмны. Поэтому в этом режиме якорь 4 притянут к термомагнитной вставке 6, и расцепитель не срабатывает. При прохождении по намагничивающей обмотке 1 тока перегрузки I 1,251н или большей кратности нагрев термомагнитной вставки 6 (который может быть непосредственным, косвенным, в частности намагничивающей обмоткой, или комбинированным, и при необходимости расположенный внутри намагничивающей обмотки участок вставки б может быть теплоизолирован) достигает значения, при котором вставка 6 в значительной степени теряет свои магнитные свойства, В результате сила Р2 практически исчезает, и на якорь действуют только две силы - магнитная сила Pi и упругая сила противодействующей пружины 5. Посредством винта 10 расцепитель отрегулирован так, что при токе перегрузки 1,251н магнитная сила Pi больше упругой силы противодействующей пружины 5, поэтому в этом режиме якорь 4 притягивается к сердечнику 2. При своем движении якорь 4 воздействует на механизм 11 свободного расцепления, который отключает автоматический выключатель. Время срабатывания выключателя в этом режиме определяется величиной силы противодействующей пружины и временем нагрева термомагнитной вставки б до тем-пературы, при которой она теряет магнитные свойства. При токах короткого замыкания значение усилия противодействующей пружины 5 мало по сравнению с величинами сил Pi и Ра. При этом в си71у того, что магнитная индукция термомагнитного материала примерно в 2 раза ниже индукции насыщения электротехнических сталей, магнитная сила PZ с возрастанием тока увеличивается все меньше в сравнении с магнитной силой Pi. При достижении током значений уставки тока короткого замыкания сила Pi становится больше суммы

магнитной силы Ра и упругой силы противодействующей пружины 5, и якорь 4 притягивается к сердечнику 2, воздействуя на механизм 11 свободного расцепления и переводя автоматический выключатель в отключенное положение. Поскольку с возрастанием тока короткого за-, мыкания происходит насыщение магнитной цепи с термомагнитной вставкой 6, и магнитная сила Р2 практически перестает возрастать, а магнитная сила PI продолжает увеличиваться, то, изменяя величину перекрытия отверстия 7 ярма 3 ферромагнитным элементом 8 вращением держателя 9, можно в определенных пределах регулировать величину силы PI и,соответственно, величину уставки тока короткого замыкания. При значениях токов короткого замыкания, равных или превышающих уставку тока короткого замыкания, срабатывание расцепителя происходит без выдержки времени.

Предлагаемый максимальный расцепитель тока позволяет упростить технологию калибровки уставки тока короткого замыкания в полностью собранном автоматическом выключателе и практически исключить случаи отбраковки выключателей в результате выхода: из строя максимальных расцепителей тока при многократной регулировке уСтавки тока короткого замыкания, Формулаизобретения Максимальный расцепитель тока автоматического выключателя, содержащий клапанный электромагнит с намагничивающей обмоткой и участком магнитопровЬда из термомагнитного материала, расположенным внутри намагничивающей обмотки, и регулируемым посредством ферро агнитного элемента отверстием в ярме, отличающийся тем, что, с целью повышения технологичности калибровки тока короткого замыкания, он снабжен держателем из немагнитного материала, ферромагнитный элемент жестко закреплен в держателе из немагнитного материала, а указанный держатель размещен в отверстии ярма с возможностью перемещения и фиксации относительно ярма.

I

Изобретение относится к электротехнике, в частности к автоматическим выключателям. Цель изобретения - повышение технологичности калибровки тока короткого замыкания максимального расцепителя тока автоматического выключателя. Расцепи- •тель содержит клапанный электромагнит с намагничивающей обмоткой и участком магнитопровода из термомагнитного материала, расположенным внутри намагничивающей обмотки и , регулируемым посредством ферромагнитного элемента отверстием в ярме. Ферромагнитный элемент жестко закреплен в держателе из немагнитного материала с возможностью перемещения и фиксации держателя относительно отверстия в ярме. 1 ил.(Л