Расцепитель максимального тока Советский патент 1980 года по МПК H01H73/48 H01H75/12 

Изобретение относится к области электроаппаратостроения, в частности к автоматическим выключателям. Известны расцепители максимально ГО тока для защиты сети от токов пе грузки и токов короткого замыкания, содержащие Ш-образный маГнитопровод один ив стержней которого выполнен из термомагнитного материала, точка Кюри и .индукция насыиденияГ которого ниже, чем точка Кюри и индукция насыщения остальных частей магнитопро вода, обмотку, расположенную на сре нем стержне, и поворотный якорь, установленный на среднем стержне с зазорами относительно других стержней, йрйчем стержень из термомагнит ного материала расположен со стороны противоположной рабочему зазоРУ .1 . Недостатком такого расцепителя является отсутствие плавной регулировки установки тока перегрузки, т.е. отсутствие плавной регулировки степени нагрева j-током защищаемой сети термомагнитного стержня. Прототипом предложенного устройства является расцепитель максималь ного тока автоматического Еыключателя, содержащий основной магнитопровод П-образной формы с намагничивающей обмоткой, размещённой на одном из его сердечников, якорь, ось вращения которого проходит через торец другого сердечника, токсзлодводы, дополнительный магнитопровод П-образной формы из.ферромагнитного материала, нагреваемого токрм защищаемой цепи, один коней которого неподвижно закреплен у основания сердечника, на котором размещена намагничивающая обмотка, а другой конец дополнительного магнитопровода размещен над концом якоря, воздействующим на механизм свободного расцепления 2. Однако указанное устройство не дает возможности плавно регулировать уставки тока перегрузки, что усложняет технологию изготовления. Целью изобретения является упрощение технологии изготовления путем обесгГечения плавной регулировки уставки тока перегрузки. Для достижения указанной цели устройство снабжено металлической деталью из немагнитного материала с высоким удельным электрическим сопротивлением.

жестко.укрепленной на дополнительно магнитопроводе П-обраэной формы из термомагнитного материала, один из выводов намагничивающей обмотки электрически связан суказанным ;цополнительным магнитопрсводом а оди изтокоподводов электрически связан с металлической деталью из немагнитного материала с высоким удельным электрическим сопротивлением таким образом, что при этом осуществляется прямой нагрев указанного дополнительного магнитопровода. Кроме того в рассматриваемом расцепителе максимального tOKa токоподвод к металлической детали из немагнитного ма.териапа с высоким удельным электриТческим сопротивлением может быть выполнен с возможностью перемещения токоподвода вдоль указанной металлической детали. В указанном расцепителе максимального тока металлическая деталь из немагнитного материала с высоким удельным электрическим сопротивлением может быть выполнена в виде шпильки.

Рассматриваемое предложение поясняется чертежом.

Электромагнитная система содержит П-образный магнитопровод 1, намагничивающую обмотку 2, расположенную на сердечнике 3, якорь 4. Дополнительный магнитопровод 5 П-образной формы выполнен из термомагниного материала и нагревается током защищаемой.сети. На чертеже показан прямой нагрев. Возможен также косвенный и комбинированный нагрев магнитопровода 5. На дополнительном магнитопроводе 5 жестко установлена шпилька 6 из немагнитного материала с высоким удельным электрическим сопротивлением. Один токоподвод 7 к дополнительному магнитопроводу 5 в определенном месте приварен, а второй токоподвод 8 прикреплен к .шпильке ё между двумя гайками 9 и 10 с возможностью его перемещения по длине шпильки. Якорь 4 удерживается противодействующей пружиной (на чертеже не показано). Стрелками показаны направления магнитных потоков.

Устройство работает следующим образом.

При протекании тока защищаемой „сети по намагничивающей обмотке 2 в ,сердечнике 13 возникает магнитный поток Ф, который у основания сердечника разветвляется обратно пропорционально магнитным сопротивлениям ветвей; магнитопровод 1, якорь 4 и дополнительный магнитопровод 5, Магнитный поток Ф в ветви магнитопровода 1, якорь 4 создает электромагнитную cилs, стремящуюся притянуть якорь 4 к сердечнику 3. Магнитный поток Ф- в дополнительном магнитопроводе создает электромагнитную силу, прижимающую якорь 4 к дополнительному магнитопроводу 5. При возникновении в защищаемой сети аварийного тока до его определенного значения электромагнитная сила, действующая на якорь со стороны сердечника, меньше, чем сумма сил противодействующей пруж; ны и электромагнитной силы со стороны дополнителного магнитопровода. Так как индукция насыщенкя известных термомагнитных материалов примерно в 2-3 раза нже индукции насыщения электротехнических сталей, то при определенном значении аварийного тока магнитный поток Фз в дополнительном магнитопроводе перестает расти (наступает его насыщение). Начиная с этого значени аварийного тока, продолжает расти токо магнитный поток Ф / а вместе с ним и электромагнитная сила со стороны сердечника 3.

При достижении аварийным током уставки тока короткого замыкания электромагнитная сила, действующая на якорь со стороны сердечника 3, оказывается больше суммы сил противодействующей пружины и электромагнитной со стороны дополнительного магнитопровода 5. Якорь притягивается к сердечнику 3 и при своем движении воздействует на механизм свободного расцепления, который и переводит автоматический выключатель в открытое положение. При прохождении в защищаемой сети тока перегрузки дополнительный магнитопровод 5 греется и с течением времени теряет свои магнитные свойства, т.е. с течением времени его магнитное сопротивление увеличивается. Это вызывает увеличение магнитного потока Ф за счет уменьшения магнитного потока Ф2. А это, в свою очередь, ведет к уменьшению электромагнитной силы притяжения якоря 4 к дополнительному магнитопроводу и к увеличению электромагнитной силы притяжения якоря 4 к сердечнику 3. Через некоторое время (выдержка времени перед отключением) якорь 4 притягивается к сердечнику 3 и -при своем движении через механизм свободного расцепления переводит автоматический выключатель в открытое положение. Уставка тока перегрузки может регулироваться ступенчато путем неподвижного токоподвода к разным частям дополнительного магнитопровода. Этим осуществляется ступенчатое изменение сопротивления, т.е. ступенчато изменяется степень нагрева дополнительного магнитопровода.

Плавное изменение степени нагрева дополнительного Магнитопровода, т.е. тока перегруз 1си, осуществляется резьбовым перемещением по шпильке подвижного токоподвода.

Таким образом, предлагаемый расцепнтель максимального тока автома