Автоматический термоэлектромагнитный выключатель Советский патент 1979 года по МПК H01H73/48 H01H37/66 

Изобретение относится к автоматическим устройствам для защиты низковольтных электрических цепей, обеспечивающим размыкание рабочих контактов при токовых перегрузках и коротких замыканиях. Известны автоматические выключатели, которые имеют два привода - термобиметаллический и электромагнитный {. В этих выключателях нагревательная обмотка используется одновременно как обмотка электромагнита. Недостатком такой конструкции выключателя является работа всей сиетемы в условиях повышенной температуры., что отрицательно сказывается на качестве работы магнитных систем и выключателей в целом. Известны также автоматические вь1ключатели с термоэлектромагнитным приводом, состоящие из двух жестко закрепленных пружин, одна из которых термобиметаллическая, а на. конце каждой пружины закреплен электромагнит, сердечник которого Является рабочим контактом выключателя 2. Недостатками этих выключателей являются наличие дребезга контактов при работе выключателя от токов перегрузки и, как следствие этого, снижение долговечности. Кроме Того, срабатывание от электромагнитов возможно только при больших всплесках токов с длительным сопровождением дуги, при наличии которой быстро разрушаются контакты. Значительно увеличивается время срабатывания за счет противодействия рабочих и дугообразных пружин. Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является автоматический выключатель с электротермическим, и электро.магнйтным размыканием размыкающих контактов, содержащий корпус, постоянный магнит, электромагнит, термоэлемент, включающий в себя термобиметаллическую пластину и нагревательную обмотку, размыкающие контакты, состоящие из подвижного и неподвижного контактных элементов, плоскую токопроводящую пружину, несущую на свободиом конце подвижный контактный элемент размыкающих контактов, регулировочный элемент и элемент управления 3. Однако использование в такой конструкции двух пос-. тоянных магнитов привадит к тому, что один из магнитов всегда остается незашунтированным и оказывает значительное влияни на рядом расположенные устройства, всле.ч

сгвие чего необходим магнитный экран, наличие которого значительно ослабляет магнцтйую систему выключателя. Кроме того, расположение на токоведущей термобиметаллической пластине подвижного контакта элемента при токах перегрузки приводит к сильному нагреву пластины и контактов. Нагрев контактов значительно увеличивает их переходное сопротивление и способствует их скорейшому разрушению. В указанной конструкции отсутствуют элементы подрегулировки параметров выключателя, что снижает точность параметров. При насильственном удержании ручкн выключателя во включенном состоянии, когда защищаемая цепь закорочена, возможен выход выключателя из строя.

Целью изобретения является повышение технологичности и надежности выключателя. Это достигается тем, НТО предлагаемый выключатель снабжен магнитным шунтом, регулировочный элемент установлен на свободном конце термобиметалличсской пластииы, а постоянный магнит закреплен на токопроводящей пружине, причем магнитный liiyHT установлен на корпусе с одной стороныпостоянного магнита, а электромагнит- с Другой его стороны. :

. Элемент управления может быть вы1|рлнё и в виде клавиши, на одной оси с кЪгорой установлен Г-образный кронштейн с закрепленной на нем фиксирующей . „ -/ .- .-., ,,., ,-/. ,, . ..

Такое вглПолнениё выключателя позволяет устранить сложный узел- механизм свободиого расцепления контактов.

Термоэлемент в предлагаемой конструкции Существует независимо от токопроводящей пружины с подвижным контактным элементом размыкающих контактов и связан с ней только цере;з регулировочный винт, что устраняет непосредственное нагревание размыкающих контактов.

Взаимодействие клавиши выключателя с плоской токопроводящей пружиной через кронштейн Г-рбразной формы позволяет устранить возможность насильственного удержания рабочих контактов в замкнутрм состоянии при закороченной защищаемой цепи.

На фиг., показан описываемый выключатель во включенном состоянии; на фиг. 2- то же в положении после срабатывания от токов перегрузки или короткого замыкания; на фчг. 3 - то же в выключенном положейии от механического воздействия. :. Автоматический термоэлектромагиитный выключатель содержит корпус I, постоянный магнит 2, закреплённый вместе с подвижным контактным элементом 3 размыкающих контактов на подвижной токопрозодяЩ(гй плоской пружине 4, имеющей выводной конец для подключения к электрической цепи, закрепленный консольно в корпусе 1. Магнитный шунт 5, электромагнит 6 термоэлемент 7 с регулировочным винтом 8 и неподвижный.контактный элемент 9 размыкающих контактов закреплены на корпусе 1. Клавиша (элемент управления) 10 связана через спиральную фиксирующую пружину с кронштейном П Г-образной формы, который в свою очередь взаимодействует с контактиыми элементами- 3 и 9. Термоэлемент 7 включает в себя термобиметаллическую пластину и нагревательную обмотку. В

статическом режиме постоянный магнит 2

притянут к электромагниту б (см. фиг. 1)

либо к магнитному шунту 5 (см. фиг. 2).

Выключатель работает следующим ,об. разом.

При про.чождении тока перегрузки через термоэлемент 7 (см. фиг. 1), электромагнит 6, контактные элементы 3 и 9 и токопровЬдящую пружину 4 происходит нагревание термоэлемента, биметаллическая njfac0 тина которого деформируется и через регулироврЧнЫй винт 8 воздействует на токопроводящую пружину 4, стремясь оторвать постоянный магнит 2, закрепленный на ней., от электромагнита 6. Этому также способствует встречиО направленное магнитному

ПОЛЮ постоянного магнита магнитное поле

электромагнита, созданное током перегрузки, проходящим через его обмотку.

В результате постоянный магнит 2 отрывается от электромагнита 6 и под дейст0 йием упругих сил токопроводящей пружины 4 и сил магнитного притяжения отбрасывается и фиксируется на магнитном шунте 5 (см. . 2).

При токах короткого замыкайия нарастание тока происходит с т.акойскоростью,

5 что термоэлемент 7 не успевает нагреваться до рабочей температуры и срабатывание.автоматического выключателя происходит за счет взаимодействия поля постоянного маг|Тйта магнитного поля электромагнита, создаваемого током короткого замыкания и иа правленного встречно магнитному полю постоянногомагнита. При этом на постоянный магнит 2 воздействуют ферродинамические оттал.кивающие силь двух встречнйх магнитных полей и упругие силы токопроводя5 щей пружины 4..

При срабатывании выключателя постоянный магнит 2, закрепленный на токопроводящей пружине 4 с подвижным контактным элементом 3, оказывается в положении, показанном на фир. 2.

Если требуется перевести автоматический

выключатель из рабочего положения (см.

фиг. I) в нерабочее положение вручную

(см. фиг. 3), то необходимо нажать вниз

5 на клавишу 10, связанную с Г-образным

кронштейном 11, который, перемещаясь вниз,

отводит вниз неподвижный контактный эле. мент 9, производя те.м са.мы.м размыкание

защищаемой цепи. При этом постоянный