Автоматический выключатель Советский патент 1981 года по МПК H01H73/22 H01H61/06 

(54) АВТОМАТИЧЕСКИЙ ВЫК.ИОЧАТЕЛЬ

t

Изобретение относится к электрическим устройствам, а именно к автоматическим выключателям для защиты электрических сетей от токовых перегрузок.

Известны автоматические выключатели с электротермическим расцеплением контактов, в которых в качестве термочувствительного элемента использована плоская спираль из биметалла 1 .

Однако использование плоской биметаллической спирали не дает возможности компактно разместите в автоматическом выключателе элементы расцепления контактов.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является автоматический выштючатель, содержащий термочувствительный элемент, выполненный в виде двух плоских спиралей с односторонней навивкой, связан вых через рычажный элемент с контактной сист;,емой, причем од1т концы плоских

спиралей жестко закреплены на токоПОДВОДЯ1ЦИХ шинах, и элемент расцепления контактной системы L2.

Недостаток указанного устройства заключается в сложности конструкциии низкой надежности срабатывания.

Цель. изобретения - упрощение конструкции и повышение надежности.

Указанная цель достигается тем, что плоские спирали выполнены из материа41а с эффектом памяти формы, на токоподводящих шинах жестко закреплены их внутренние концы, а внешние концы указанных спиралей и рычажный элемент, имеюпщй, например, П-образную форму, выполнены друг с другом заодно.

На фиг. 1 изображен автоматический выключатель, общий вид; на фиг. 2 и 3 - термочувствительный элемент.

Автоматический выключатель (фиг.1) состоит из корпуса 1, на котором закреплены контакты 2 и 3 и шина 4. Над контактом 3 и одним концом ншны 4 с зазором расположены контакты 5 с возможностью перемещения к шине 4 и контакту 3 соответственно. Контакты 5 предназначены для коммутации защищаемой цепи. К контакту 2 и к другому концу шины 4 с помощью вин тов 6 и 6 (последний не показан) и втулок 7 и (последняя не показана) прикреплен термочувствительный элемент 8, выполненный как едина деталь из материала с эффектом памяти формы в виде двух плоских спиралей с односторонней навивкой. Внешними концами спирали жестко соединены с П-образным элементом, а внутренними концами они жестко соединены со втулками 7 и 7 , а затем с токоПОДВОДЯЩИМИ шинами. Б отверстиях дву противоположных стенок корпуса выклю чателя расположены с возможностью уг лового перемещения в плоскости, параллельной этим стенкам, концы оси 9 Ось 9 несет на себе жестко скрепленную с ней защелку )0, которая имеет упор 11 и пружину 12. После сборки выключателя в исходном положении (А) защелка 10 подпружинена с возможностью углового перем щения и термочувствительный элемент своим П-образным элементом касается защалки 10 с упором 11, около которо го с зазором расположена собачка 13 механизма 14 включения и расцепления При этом контакты установлены с зазором возле одного конца шины 4 и ко такта 3 соответственно. Кнопка 15 ме ханизма включения и расцепления возвратной пружиной (не показана)удержи вается в положении (А). Таким образом, обеспечивается механическая свя между деталями выключателя для после дующего (после нажатия на кнопку 15) образования последовательной электрической цепи мелэду контактом 2, термочувствительным элементом 8, шиной 4, контактом 5 и контактом 3, Выключатель работает следующим образом. Выключатель приводят в рабочее по ложение (Б) (включают) нажатием на кнопку 5. При нажатии на кнопку 15 она перемещается из положения 1 в по ложение Б, механизм 14 опускается, собачка 13 приходит в соприкосновение с упором 11, а контакты 5 прихЬдят в соприкосновение с шиной 4 и контактом 3 соответственно. Механизм 14, опираясь с одной стороны собачки 13 на упор 11, а 54 другой стороны собачки 13 на кон такты 5, с помощью двух пружин и Фиксатора (не показаны) удерживается в положении Б. В этом положении деталей выключателя через него проходит электрический ток некоторой величины, ; на которую рассчитана данная цепь, Выключатель работает как нормально включенный При протекании в цепи токов пере грузки или сверхтоков термочувствительный элемент нагревается, его спирали раскручиваются в направлении от закрепленных внутренних концов к свободным внешним концам, которые теперь опираются П-образным элементом на защелку 10, давят на нее и отклоняют ее от исходного положения. При этом собачка 13 выходит из соприкосновения с упором 11 и лишенная упора 11, раз- , ворачивается по часовой стрелке под действием пружин механизма 14 включения и расцепления, освобо вдая возвратные пружины (не показаны) контактов 5, которые перемещаются от шины 4 и контакта 3. При этом образуются зазоры между контактами 5 и шиной 4 и между контактами 5 и контактом 3. Цепь оказывается разомкнутой. После этого механизм 14, лишенный опоры с обоих концов собачки 13, с помощью пружин удлиняется, освобождая фиксатор и перемещаясь с кнопкой 15 в положение (А) После размыкания цепи термочувствительный элемент 5 охлаждается, его спирали скручиваются до исходного положения, П-образный элемент и подпругкиненная защелка с упором 1 1 перемещаются обратно до исходного положения А. Автоматический выключатель может быть вновь приведен в рабочее положение (В) (включен) нажатием на кнопку 15. Использование в выключателе материа,па с эффектом памяти формы, обладающего коэффициентом удельного изгиба К К О,5-0,8 в рабочем диапазоне температур по сравнению с этим коэффициентом для термобиметаллов, у которых ,12-0,2, позволяет увеличить до 0,5-1 мм ленты спиралей термочувствительного элемента для увеличения его массы, что, р свою очередь позволяет увеличить величину усилия, развиваемого термочувствительным элементом. А это позволяет увеличить надежность срабатывания автоматического. Выключателя и ПОВЫСИТЬ

его термостойкость при сохранении прежних габаритов выключателя.

Данная конструкция термочувствительного элемента обеспечивает возможность пропускания тока до 1500 А в течение 10 с без нарушения работоспособности выключателя. При этом за счет вьтолнения спиралей и$ материала с эффектом памяти формы стало возможным увеличить перемещение свободного конца термочувствительного элемента, что, в свою очередь, позволяет упростить конструкцию автоматического выключателя за счет устранения узла настройки термочувствительного элемента на номинальный ток при сохранении зависимой от времени токовой характеристики, которая обеспечивает селективность защиты потребляемой электроэнергии.

Формула изобретения

Автоматический выключатель, содержащий термочувствительный элемент.

выполненный в виде двух плоских спиралей с односторонней навивкой, связанный через рычажный элемент с контактной системой, причем одни концы плоских спиралей жестко закреплены на токоподводящих шинах, и элемент расцепления контактной системы, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции и повышения надежности, плоские спирали выполнены из материала с эффектом пап мяти формыу на токоподводящих йинах жестко закреплены их внутренние концы, а внешние концы указанных спиралей и рычажный элемент, имеющий, на5пример, П-образную форму, вьшолнены друг с другом заодно.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

0 кл. Н 01 Н 73/00, 1968.

2.Патент США № 2614191. кл. 337-40, 1951.