Быстродействующий автоматический выключатель Советский патент 1979 года по МПК H01H73/22 

ценной кнопки, подпружиненный контактный мост с термочувствительным элеме:НIOM, взаимодействующий с фикс 1руюи1ей опорой, ненодвижные контакты.

Недостатками этого автоматического выключателя являются отсутствие быстродействия нодвнжных контактов при ручном управлении контактами, так как термочувствительный контактный мост имеет непосредственную связь с приводным элементом (кнопкой) и, следовательно, скорость его движения равна скорости неремещення нрн1ЮДНОГО звена; наличие зон нулевого и недостаточного контактного давления ири замыкании контактов, так как кнонка нрнходит в движение нрн внешнем усилии, равном развиваемому усилию пружиной возврата.

Целью нзобретен 1я является обеснеченне быстроде11ствня и снособности включать короткозамкнутую день, а также новышение надежности работы и увеличение ресурса работы при коммутации номинальных токов н токов перегрузок.

Это достигается тем, что выключатель снабжен иаконителем эиергии в виде цн линдрической пружины, ползуном с окнами, в одном из которых установлен нружнпный накопитель, а в др.угом вкладыш, вынолненный в виде усечеиного конуса, большее основание которого иереходит в цилиндр, н механизмом фиксации, вынолненным в виде пластинчатых нружин с трапецендальнымн выступами и нлоских нластин, унираюн1ихся одними концами во вклааьпн, а другими взаимодействующими с трапецеидальными выстунами пластинчатых иружии, иричем вкладыш связан с коитактным мостом, а пружинный накопитель связан с нриводным элементом.

Предложенный выключатель (в различных положениях элелментов) изображен на фиг. 1-6.

Быстродействующий автоматический выключатель (см. фиг. 1, 2) собран в корпусе /, состоящем нз двух нолукорнусов 2, и включает в себя резьбовую втулку 3, пружину возврата 4, кнопку 5, иолзун 6, иружину-наконнтель 7, винт 8, илаваюш.ую шайбу 9, стопорное кольцо 10, гайку 11, детали уплотнения 12, пластиичатые пружины 13, пластинчатые пружины-фиксаторы 14, пластины 15, вкладыш 16, втулку 17, ввертыщ 18, шайбу 19, корпус опорного фиксатора 20, вкладыш опорного фиксатора 21, опорные стойки 22, биометаллическую пластину 23, подвижные конта1 ты 24, неподвижные контакты 25, изоляцион1гую пластину 26, пружину 27 отжатия моста, стакан 28, выводы 29, пружину 30, обеспечивающую контактное давление, пружину 31 поджатня вкладыша, заклепки 32, 33, боковые вкладыши 34, опорные пластины 35.

Быстродействующий автоматический выключатель работает следующим образом.

При разомкнутых контактах (см. фиг. 3) термочувствительный контактный мост 36 поджат пружиной отжатия 27 к упорам 37 корпуса 1.

Пружина возврата 4, опираясь на буртик 38, создает давление на кнопку 5, которое через винт 8, гайку //, пружину 7, шайбу 9 передается на иолзун 5, прижимая его площадками 39 к верхнему торцу 40 корпуса /. Усилие нружины-накопителя 7, иружины 30, обесиечивающей контактное давление н пружины 31, иоджимающей пкладыщ 16, замкиуты на ползуне 6. Пластины /5 смещены внутрь ползуна, так как вкладыш 16 введен меньшим цилиндро.ч

При воздействнн внешнего усилия (см.

фн 3) кнопка 5 смещается книзу, сжимая пружину возврата 4 и нружгшу-накоиитель 7. так как ползун 6 зафиксирован в данный момент выступами 41 и пружинами-фиксаторами 14.

При дальнейшем перемещении нижний торец 43 кнопки 5 через плаваЕощую шайб 9 опирается на гайку // (см. фиг. 4), создавая жесткий упор кнопки 5 на ползун 6. При увеличении усилия иажатия

сов.местно с кнопкой 5 перемещается и ползун 6, прогибая пружины-фиксаторы 14 до наступления момента расфиксации иолзуна. С момента наступления расфиксации ползуна 6 сжатия пружииа-иакоиитель 7,

опирающаяся в данный момент одним конном на дно 44 окна 45, другим на нижний торец киопки 5, мгновенно неремещает ползун 6 книзу и вместе с ним опорный фиксатор 46 с термочувствительным контактиым мостом 55.

Как только контакты 24 термочувстви1ельного моста 56 коснутся неподвижных контактов 25 (см. фиг. 5) движение моста 3G опорного фиксатора 45 прекращается, а

иолзун 6 под действием пружины-накопнтеля 7 продолжает движение, сжимая пружину 30, обеспечивающую контактное дав;1енне.

При этом движенни ползуна пластины

/5 смещаются за нижнюю кромку фиксирующих выступов 47, а нружииа 31 перемещает вкладыщ 16, вводя между пластинами больший цилиндр 48 вкладыша 1В в результате чего их концы выдвигаются наружу и фиксируют ползун в нижнем ноложении. С этого момента пружина-накопитель 7 оиираетея вторым концом (плаваюпдей шайбой 9} на буртик 49 окна 45 и ее усилия становится замкнутым на ползуне,

Так как усилие нружины-накопителя 7 значительно больше усилия пружины возврата 4, то пружина возврата остается в сжатом состоянии, а кнопка 5 в положении, соответствующем замкнутым контактам.

Ручное отключение электрической цепи

(размыкание контактов) прсизводптся следующим образом.

При смещении кнонки 5 кверху нрп отжатии (ем. фиг. 6) винт 8 опирается буртиком 50 на опорную площадку 51 кнопки 5 и смещает кверху ганку //, производя сжатие пружины-накопителя 7. Ползун 6 в даппый момепт оетается без движения, так как усилие, иеобходпмое для расфиксации ползуна превоеходит суммарное усилие нружины-накопнтеля 7, пружипы 30, обеспечивающей контактное давление и пружины возврата 4.

Прп дальнейщем неремспдении кнопки гайка // опирается плавающей щайбой 9 на опорный буртик 49 окна 45, образуя жесткую связь кнопки 5 с ползупом 6 (см. фиг. 6).

При увеличеппп усилия отжатпя совместно с кнопкой 5 смещается и ползун 6, прогибая пластпнкамп 15 пружины-фиксаторы 14 |ДО наступления момента раефиксапип иолзуиа 6.

Как только произойдет расфиксация ползуна 6, сжатая пружина-пакопитель 7, опираюн1,аяся в данный момент нижним концом на гайку 11, верхним иа буртик 49 окна 45, мгновенно перемещает ползун кверху (см. фиг. 3), а вместе с ним перемещается опорный фикеатор 46 и термочувствительный коптактный мост 36, поджимаемый пружиной отжатия 27, нроизводя мгновенное размыкание контактов.

При этом перемещении ползуна в механизме быстродействующего автоматического выключателя происходят следующие процессы.

До момента расфиксации ползун 6 движется со скоростью перемещения кнопки 5. Термочувствительный контактный мост 36, опорпый фиксатор 46, а вместе с ними ввертыш 18, вкладыщ 16, (см. фиг. 6) остаются неподвижными, так как усилие пружины 30, обеспечивающей контактное давление, за счет зазора 52 не замкнзто на ползуне, а приложепо к ползуну 6 и к опорному фиксатору 46, передающему давление на термочувствительный контактный мост 36.

С момента расфиксации ползун 6 мгновенно перемещается кверху под действием пружины-накопителя 7. Пружина 30, обеспечивающая контактное давление, удерживает опорный фиксатор 46 и термочувствительный контактный мост 36 в неподвижном состоянии до момента упора вкладыша J6 торцом 53 в доныщко окна 54.

С момента упора вкладыща 16 торцом 53 в допьпцко окна 54 усилие пружины 30 замыкается на ползуне и опорный фиксатор 46, а вместе с ним и термочувствительный контактный мост 36, поджимаемый пружиной отжатия 27, начинают совместное с ползуном 6 движение, производя мгновенное размыкание контактов.

Пластины /5 (см. фиг. 3) смещаются ю наклонным поверхностям 55 вкладыша иа малый цилиндр -;/ т. е. смещаются виутр1 ползуна, а выступы vi- ползуна 6 вступают в зацепление с филсирующими выступами 47, фиксируя ползун в верхнем положении (см. фиг. 3).

С этого момента уснлие пружииы-пакопптеля 7 замыкается на ползуне, а пружпна возврата 4 поджпмает ползун 6 к верхнему торцу 40 корпуса /.

Автоматическое отключение электрической цепи (см. фпг. 5) пропсходит ири наличии в пей токов перегрузкн или токов короткого замыкания.

Термочувствительный контактиый мост 36 представляет собой бпметаллпческую пластину 23, на концах которой укрецлены иластпнчатые опорные стойкп 22 с подвпжными контактами 24.

Под действпем токов перегрузки или токов к. 3. биметаллическая иластина 23 прогибается кверху, как показано пггрих-нунктирпой лпнией (см. фиг. 5) и пропзводиг расиепленне онорных стоек 22 с опорными пластннами 35 опорного фиксатора 46, а пружина отжатия 27 мгновенно перемещает термочувствительный контактный люст 56до упоров 37 корпуса /, производя автоматическое отключеппе цепи. При расцепленит стоек 22 с опорнымн нластинамн 35 фиксатор 46 нод действпем пружины 30 смен1ается книзу на величнну зазора 52 п смещает вкладыщ 16, нроизводя замену между пластинами большего цилиндра 48 иа меиьишй цилиндр 41 (см. фиг. 3).

В результате такой замены цилиндров пластины /5 смен аются внутрь ползупа 6. производя его расфиксацию, а пружина возврата 4 неремен1ает расфиксированный ползун кверху до упора площадками 5.9 в верхннй торец 40 корпуса /.

Таким образом, при автоматическом отключении электрической цепи пружинный накопитель отключается и в работе не участвует.

Формула изобретения

1. Быстродействующий автоматический выключатель, содержащий корпус, резьбовую втулку с установленным в ней налчимным элементом в виде подпружиненной кпонкп, подпружиненный контактный мост с термочувствительным элементом, взаимодействуюпшй с фиксирующей опорой, ненодвил ные контакты, о т л и ч а ю щ п и с я м. что, с целью обеспечения быстродействия и способности включать короткозамкпутую цепь, а также повыщеппя надежности работы и увеличения ресурса ири комм тации номинальных токов и токов перегрузок, выключатель снабжен накопителем эпергнн в виде цилиндрической пружины,

ползуном с окнами, в одном из которых ч: гаиовлеи пружинный пакопнтоль, в дру.-(jji - вкладыш, выполненный в виде усеченного ivOHyca, большее основание которо; о нереходит в цнли1;др, н ;vicxai i;3MUM фнксанин, вынолиенным в виде нластиичатых 5 нружин с трапецеидальными выстуиами м iuiocKHx плаетпи, уинраюилихея одни1У1и коииами во вкладыш, а другими взаимодейстbvTOHj,iix с трапецеида.чьными выступами пластинчатых нружии, причем вкладыш Ю i;. Вых.лочатсль но п. 1, отличаюHI i; ii с я iCM, что ПОЛЗУН вынолиен с кольл ь;; ; ijbiCTyHOM. 3. Быхлючатель по ни. 1 н 2, о т л иа ;о HJ, 1 и с я тел, что меиьшее исиоваиие ycc4e;iji ;ro х,л:}-са также переходит в цил;1ндр.

.. i ..t;:v:i :л 4-г

.y;Pa: :Ч .,,,

Р1-: %А-1

. - ;-:-i..-vV-:-; f,- И

; г.1| Iffi

; Л f-. I КЦ --йй1

зг

.11 ,,. 11

ч

4

W