Результат интеллектуальной деятельности: МАКСИМАЛЬНЫЙ ТЕПЛОВОЙ РАСЦЕПИТЕЛЬ ТОКА

Изобретение относится к области электротехники, в частности к выключателям автоматическим с естественным воздушным охлаждением и непосредственным ручным управлением, предназначенным для защиты электрических цепей от перегрузок и токов коротких замыканий, в том числе для пуска, защиты и отключения электродвигателей.

В качестве прототипа выбран максимальный тепловой расцепитель тока автоматического выключателя по патенту RU №2186436 на изобретение, МПК Н01Н 71/16, 2002.07.27, содержащий термобиметаллический элемент, соединенный с тоководом и закрепленный на скобе-тоководе с возможностью воздействия на механизм свободного расцепления, регулировочный узел, содержащий двухплоскостную скобу, одной плоскостью жестко закрепленную на конце термобиметаллического элемента, и рычаг-регулятор, выполненный с рабочим концом, огибающим рейку механизма свободного расцепления, подвижно соединенный со второй плоскостью скобы с возможностью перемещения и фиксации относительно рейки механизма свободного расцепления и взаимодействия с ней.

В максимальном тепловом расцепителе тока может быть использован термобиметаллический элемент в форме U-образной пластины с хвостовиком, на хвостовике которого установлен регулировочный узел, а токовод выполнен жестким и соединен с одной из ветвей U-образной пластины, при этом другая ветвь U-образной пластины закреплена на скобе-тоководе. Параллельно U-образной пластине с хвостовиком установлен как минимум один U-образный шунт.

К недостаткам данного устройства можно отнести следующее:

- при воздействии усилия на рычаг-регулятор для выставления зазора между рейкой и рычагом остается остаточная деформация, что отрицательно влияет на срабатывание автоматического выключателя при перегрузках, например при токах, равных 1,35 номинального тока;

- термобиметаллический элемент в виде U-образной пластины выполнен с хвостовиком, что приводит к дополнительному расходу дорогостоящего термобиметалла, так как хвостовик участвует только в кинематической схеме теплового расцепителя;

- гибкое соединение закреплено заклепочным соединением, что приводит к ухудшению теплообмена в регулировочном узле, что проводит к ложным срабатываниям при токах перегрузки.

Задачей, на решение которой направлено заявляемое решение, является повышение надежности и стабильности срабатывания максимального теплового расцепителя тока автоматического выключателя за счет улучшения теплообмена на участке размещения теплового расцепителя при меньшем расходе биметалла, а также упрощение конструкции, снижение трудоемкости изготовления выключателя.

Для решения данной задачи предлагается максимальный тепловой расцепитель тока автоматического выключателя, содержащий термобиметаллический элемент, соединенный с тоководом и закрепленный на скобе-тоководе с возможностью воздействия на механизм свободного расцепления, и регулировочный узел.

Новым в максимальном расцепителе автоматического выключателя является то, что регулировочный узел выполнен в виде L- образной пластины, закрепленной на скобе-тоководе с возможностью взаимодействия с регулировочным винтом. Термобиметаллический элемент воздействует на рейку механизма свободного расцепления посредством закрепленной на его свободном конце Z-образной пластины.

По второму пункту с целью расширения области применения параллельно термобиметаллическому элементу установлен как минимум один U-образный шунт, при этом токовод выполнен жесткими и соединен с одной из ветвей U-образного шунта, а другая ветвь U-образной шунта закреплена на скобе-тоководс.

Такое выполнение выключателя позволяет улучшить теплообмен на участке размещения теплового расцепителя, повысить точность регулировки, что приводит к повышению надежности и стабильности срабатывания максимального теплового расцепителя тока автоматического выключателя, а также позволяет компактно разместить соединяющие элементы деталей автоматического выключателя, что повышает надежность их соединения и облегчает процесс сборки выключателя автоматического.

На фиг.1 показан предлагаемый максимальный расцепитель тока, вид сбоку.

На фиг.2 показан предлагаемый максимальный расцепитель тока, вид спереди.

На фиг.3 показан фрагмент автоматического выключателя с разрезом.

На фиг.4 показан предлагаемый максимальный расцепитель тока с U-образным шунтом, вид сбоку.

На фиг.5 показан предлагаемый максимальный расцепитель тока с U-образным шунтом, вид спереди.

На фиг.6 показан предлагаемый максимальный расцепитель тока с U-образным шунтом, вид сверху.

Максимальный тепловой расцепитель тока (фиг.1) автоматического выключателя содержит термобимсталлический элемент 1, закрепленный на скобе-тоководе 2, токовод 3, регулировочный узел, состоящий из ∟-образной пластины 4 и регулировочного винта 5. На конце термобиметаллического элемента 1 в продольной плоскости закреплена Z-образная пластина 6.

В максимальном тепловом расцепителе тока (фиг.4) параллельно термобиметаллическому элементу 1 установлен как минимум один U-образный шунт 7. Одна из ветвей U-образного шунта 7 закреплена на скобе-тоководе 2, а другая ветвь U-образного шунта 7 соединена с жестким тоководом 8.

Регулировка максимального расцепитсля тока производиться следующим образом.

Необходимый зазор S между рейкой 9 механизма свободного расцепления и Z-образной пластиной 6 устанавливается путем воздействия регулировочным винтом 5 на вертикальную часть скобы-токовода 2 через ∟- образную пластину 4.

Предлагаемый максимальный расцепитель тока работает следующим образом.

При прохождении через автоматический выключатель тока нагрузки защищаемой цепи, равного 1,05 номинального тока, тепловая деформация термобиметаллического элемента 1 недостаточна для взаимодействия Z-образной пластины 6 с рейкой 9 механизма свободного расцепления. Возрастание тока нагрузки до величины уставки по току срабатывания, например 1,35 номинального тока или выше, приводит к достижению тепловой деформации термобиметаллического элемента 1, достаточной для взаимодействия рабочего конца Z-образной пластины 6 с рейкой 9 механизма свободного расцепления. В результате этого рейка 9 разворачивается и вызывает срыв зацепления механизма свободного расцепления, при этом происходит размыкание главных контактов автоматического выключателя.