RU152776U1 - CIRCUIT BREAKER FOR VOLTAGE UP TO 1000 VOLTS - Google Patents

Abstract

Автоматический выключатель на напряжение до 1000 вольт, содержащий корпус с крышкой, механизм ручного взвода/расцепления контактной системы с рукояткой, механизм защиты от токов перегрузки, механизм защиты от токов короткого замыкания, отличающийся тем, что корпус выполнен разделенным на три отсека для каждой коммутируемой фазы сети электропитания, снабжен кнопкой тестирования работоспособности механизма и размещенными между полюсами токопроводящей системы перегородками из диэлектрического материала, при этом катушки электромагнитных расцепителей выполнены установленными вертикально в каждой фазе с воздействием на механизм аварийного расцепления непосредственно сердечником электромагнита, механизм взвода/расцепления выполнен из черного металла и снабжен с обеих сторон электроизоляционными диэлектрическими вставками, причем механизм гашения дуги выполнен с дугогасительным рогом, а рукоятка механизма взвода/расцепления выполнена съемной.Circuit breaker for voltages up to 1000 volts, comprising a housing with a cover, a manual cocking / tripping mechanism of the contact system with a handle, a protection mechanism against overload currents, a protection mechanism against short circuit currents, characterized in that the housing is divided into three compartments for each switched phase power supply network, equipped with a button for testing the operability of the mechanism and partitions made of dielectric material placed between the poles of the conductive system, while the coils are electromagnetic x trip units are mounted vertically in each phase with the direct impact of the electromagnet core on the emergency trip mechanism, the cocking / trip mechanism is made of ferrous metal and equipped with insulating dielectric inserts on both sides, the arc extinction mechanism is made with an arcing horn, and the cocking / trip mechanism handle made removable.

Description

Предлагаемая полезная модель относится к электротехническим изделиям, в частности к автоматическим выключателям. Заявляемое устройство предназначено:The proposed utility model relates to electrical products, in particular to circuit breakers. The inventive device is intended:

- для применения в электрических цепях 3-х фазного переменного тока частоты 50, 60 Гц напряжением от 400 до 690 В с рабочими токами до 250А:- for use in electric circuits of 3-phase alternating current of frequency 50, 60 Hz with voltage from 400 to 690 V with operating currents up to 250A:

- для защиты от перегрузок и коротких замыканий;- for protection against overloads and short circuits;

- для нечастых оперативных включений и отключений линий (до трех в час). Известен автоматический выключатель по патенту РФ на полезную модель № 65294, содержащий корпус с крышкой, расцепители максимального тока и механизм расцепления с рукояткой.- for infrequent operational on and off lines (up to three per hour). Known circuit breaker according to the patent of the Russian Federation for utility model No. 65294, comprising a housing with a cover, overcurrent releases and a trip mechanism with a handle.

К недостаткам известного устройства можно отнести повышенные риски износа контактов и, как следствие, возникновения токов короткого замыкания.The disadvantages of the known device include the increased risks of wear of the contacts and, as a consequence, the occurrence of short circuit currents.

Задачей, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, является создание конструкции, обеспечивающей повышенную износоустойчивость конструкции.The task to which the claimed utility model is directed is to create a structure that provides increased wear resistance of the structure.

Предлагаемое устройство позволяет получить технический результат, заключающийся в повышении надежности и безопасности устройства при его эксплуатации и обслуживании.The proposed device allows to obtain a technical result, which consists in increasing the reliability and safety of the device during its operation and maintenance.

Техническое решение поясняется иллюстрациями, гдеThe technical solution is illustrated by illustrations, where

на фиг. 1 изображена структурная схема автоматического выключателя;in FIG. 1 shows a block diagram of a circuit breaker;

на фиг. 2 изображены узлы автоматического выключателя со стороны силовых контактов;in FIG. 2 shows the nodes of the circuit breaker on the side of the power contacts;

на фиг. 3 изображены дополнительные электроизоляционные вставки механизма взвода/расцепления;in FIG. 3 shows additional insulating inserts of the platoon / trip mechanism;

на фиг. 4 изображены узлы автоматического выключателя со стороны механизма аварийного расцепления;in FIG. 4 shows the nodes of the circuit breaker on the side of the emergency trip mechanism;

Поставленная задача решается благодаря тому, что автоматический выключатель на напряжение до 1000 вольт содержит корпус с крышкой, механизм взвода/расцепления контактной системы в рабочем режиме, механизм защиты от токов перегрузки, механизм защиты от токов короткого замыкания. Корпус выполнен разделенным на три отсека для каждой коммутируемой фазы сети электропитания, снабжен кнопкой тестирования работоспособности механизма и размещенными между полюсами токопроводящей системы перегородками из диэлектрического материала, при этом катушки электромагнитных расцепителей выполнены установленными вертикально в каждом полюсе с возможностью воздействия на механизм аварийного расцепления непосредственно сердечником электромагнита, механизм расцепления выполнен из черного металла и снабжен с обеих сторон электроизоляционными диэлектрическими вставками, причем узел гашения дуги выполнен с дугогасительным рогом, а рукоятка механизма взвода/расцепления выполнена съемной. Устройство содержит:The problem is solved due to the fact that the circuit breaker for voltages up to 1000 volts contains a housing with a cover, a cocking / tripping mechanism of the contact system in operating mode, a protection mechanism against overload currents, and a protection mechanism against short circuit currents. The case is divided into three compartments for each switched phase of the power supply network, equipped with a button for testing the operability of the mechanism and partitions made of dielectric material placed between the poles of the conductive system, while the coils of electromagnetic releases are made vertically mounted in each pole with the possibility of directly affecting the mechanism of emergency tripping by the core of the electromagnet , the release mechanism is made of ferrous metal and is equipped on both sides with insulating dielectric inserts, and the arc extinguishing unit is made with an arcing horn, and the handle of the cocking / disengaging mechanism is removable. The device contains:

1 - механизм взвода/расцепления;1 - platoon / trip mechanism;

2 - дугогасительный рог;2 - arcing horn;

3 - электроизоляционные диэлектрические вставки;3 - electrical insulating dielectric inserts;

4 - неподвижный контакт;4 - fixed contact;

5 - ось из диэлектрического материала;5 - axis of dielectric material;

6 - защелка;6 - latch;

7 - главная пружина;7 - the main spring;

8 - рычаг;8 - lever;

9 - подвижный контакт;9 - movable contact;

10 - поворотная ось;10 - rotary axis;

11 - рама корпуса;11 - housing frame;

12 - пружинная защелка;12 - spring latch;

13 - рейка аварийного отключения;13 - rail emergency shutdown;

14 - сердечник электромагнита;14 - core of the electromagnet;

15 - втулка сердечника; 16-катушка;15 - core sleeve; 16-coil

17 - картонная пластина;17 - a cardboard plate;

18 - оболочка сердечника;18 - core shell;

19 - крепление теплового элемента;19 - fastening of the thermal element;

20 - регулировочный винт;20 - adjusting screw;

21 - биметаллическая пластина;21 - bimetallic plate;

22 - тепловой элемент;22 - thermal element;

23 - контактная шина;23 - contact bus;

24 - контактная шина;24 - contact bus;

25 - гибкая токопроводящая перемычка;25 - flexible conductive jumper;

26 - дугогасительные камеры;26 - arcing chambers;

27 - механизм защиты от токов короткого замыкания;27 - protection mechanism against short circuit currents;

28 - рукоятка механизма взвода/расцепления;28 - handle of the cocking / disengaging mechanism;

29 - механизм защиты от токов перегрузки;29 - protection mechanism against overload currents;

30 - перегородки из диэлектрического материала;30 - partitions of dielectric material;

31 - стальные пластины (ребра) дугогасительных камер.31 - steel plates (ribs) of the arcing chambers.

Автоматический выключатель содержит литой корпус, состоящий из трех отсеков для каждого полюса выключателя.The circuit breaker contains a molded case, consisting of three compartments for each pole of the switch.

Для защиты от межполюсных замыканий корпус снабжен перегородками 30 (Фиг. №2) из диэлектрического материала, размещенными между контактными парами, состоящими из подвижных 9 и неподвижных 4 контактов токопроводящей системы.To protect against inter-pole short circuits, the housing is equipped with partitions 30 (Fig. No. 2) of dielectric material placed between contact pairs consisting of movable 9 and fixed 4 contacts of the conductive system.

Каждый из полюсов представляет собой набор конструкционных элементов, выполняющих определенную функцию:Each of the poles is a set of structural elements that perform a specific function:

- подвижный 9 и неподвижный 4 контакты, обеспечивающие замыкание-размыкание электрической цепи;- movable 9 and fixed 4 contacts, providing short-circuit opening of the electric circuit;

- тепловой элемент 22 с биметаллической пластиной 21 для защиты нагрузки от токов перегрузки;- a thermal element 22 with a bimetallic plate 21 to protect the load from overload currents;

- электромагнитный расцепитель для защиты нагрузки от токов короткого замыкания;- electromagnetic release to protect the load from short circuit currents;

- дугогасительные камеры 26, обеспечивающие гашение дуги при либо запланированном, либо аварийном отключении нагрузки;- arcing chambers 26, providing arc extinction during either a planned or emergency load disconnection;

Все полюсы конструктивно объединены общим механизмом взвода/расцепления 1 (Фиг. №2), общей рейкой аварийного отключения 13 (Фиг. №4), обеспечивающей одновременное размыкание контактных групп при срабатывании какого-либо из механизмов защит.All poles are structurally combined by a common platoon / trip mechanism 1 (Fig. No. 2), a common emergency trip rail 13 (Fig. No. 4), which ensures the simultaneous opening of contact groups when any of the protection mechanisms is activated.

Механизм защиты от токов короткого замыкания 27 (Фиг. №2) выполнен по схеме однозвенного механизма. При этом сердечник 14 (Фиг. №2) электромагнитного расцепителя выполнен с возможностью непосредственного воздействия на рейку аварийного отключения 13 (Фиг. №4), что выгодно отличает его от имеющихся аналогов, использующих многозвенные механизмы, уменьшающие надежность узла и увеличивающие время отработки при срабатывании.The protection mechanism against short circuit currents 27 (Fig. No. 2) is made according to the scheme of a single-link mechanism. In this case, the core 14 (Fig. No. 2) of the electromagnetic release is made with the possibility of direct impact on the emergency shutdown rail 13 (Fig. No. 4), which compares it favorably with existing analogues using multi-link mechanisms that reduce the reliability of the assembly and increase the operating time during operation .

Механизм взвода/расцепления 1 (Фиг. №2) выполненный из черного металла, также с обеих сторон дополнительно защищен электроизоляционными диэлектрическими вставками 3 (Фиг. №3).The platoon / trip mechanism 1 (Fig. No. 2) made of ferrous metal is also additionally protected on both sides by electrical insulating dielectric inserts 3 (Fig. No. 3).

Увеличенная толщина контактных шин 23 и 24 (Фиг. №1), гарантирует высокую надежность и долговечность.The increased thickness of the contact tires 23 and 24 (Fig. No. 1), guarantees high reliability and durability.

Механизм гашения дуги снабжен дугогасительным рогом 2 (Фиг. №2), что обеспечивает улучшенное гашение дуги при сокращенном количестве стальных пластин (ребер) решетки 31 (Фиг. №4) дугогасительной камеры 26 (Фиг. №4);The arc quenching mechanism is equipped with an arcing horn 2 (Fig. No. 2), which provides improved arc quenching with a reduced number of steel plates (ribs) of the grating 31 (Fig. No. 4) of the arcing chamber 26 (Fig. No. 4);

Корпус автоматического выключателя изготовлен из термопластичной смолы на основе полимеров, обеспечивает повышенную ударопрочность, износостойкость, пожаробезопасность и экологичность.The case of the circuit breaker is made of polymer-based thermoplastic resin, which provides increased impact resistance, wear resistance, fire safety and environmental friendliness.

Корпус автоматического выключателя снабжен тестовой кнопкой проверки срабатывания механизма аварийного отключения, воздействующей на рейку аварийного отключения, что позволяет проверять работоспособность механизма взвода/расцепления в процессе эксплуатации.The case of the circuit breaker is equipped with a test button for checking the operation of the emergency shutdown mechanism acting on the emergency shutdown rail, which allows you to check the operability of the cocking / tripping mechanism during operation.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

Замыкание подвижного 9 и неподвижного 4 контактов осуществляется переводом вручную закрепленной на рычаге 8 рукоятки 28 (Фиг. №4) из нижнего положения в верхнее. При этом силовая цепь автоматического выключателя готова к проведению тока нагрузки по цепи: контактная шина 23 - катушка электромагнитного расцепителя 16 - тепловой элемент 22 с биметаллической пластиной 21 - гибкая токопроводящая перемычка 25 - подвижный контакт 9 - неподвижный контакт 4 - контактная шина 24.The closure of the movable 9 and fixed 4 contacts is carried out by transferring the handle 28 (Fig. No. 4) manually fixed on the lever 8 from the lower position to the upper one. In this case, the power circuit of the circuit breaker is ready to conduct the load current along the circuit: contact bus 23 - coil of the electromagnetic release 16 - thermal element 22 with a bimetallic plate 21 - flexible conductive jumper 25 - movable contact 9 - fixed contact 4 - contact bus 24.

Ручное размыкание силовой цепи автоматического выключателя производится переводом рукоятки 28 (Фиг. №4) из верхнего положения в нижнее.Manual opening of the power circuit of the circuit breaker is carried out by moving the handle 28 (Fig. No. 4) from the upper position to the lower.

При протекании токов короткого замыкания, достигших определенной величины, сердечник 14 втягивается в катушку 16, поворачивает рейку 13. Рейка 13 выводит из зацепления защелку 6 механизма свободного расцепления. Механизм свободного расцепления размыкает подвижный 9 и неподвижный 4 контакты выключателя.With the occurrence of short-circuit currents that have reached a certain value, the core 14 is drawn into the coil 16, turns the rail 13. The rail 13 disengages the latch 6 of the free release mechanism. The free trip mechanism opens the movable 9 and fixed 4 contacts of the switch.

Возникающая в процессе размыкания электрическая дуга втягивается за счет электродинамических сил и магнитных полей в узкий промежуток между стальными пластинами 31 дугогасительной камеры 26 и за счет охлаждения и разбивки на отдельные маленькие дуги между стальными пластинами 31 гаснет.The electric arc arising in the process of opening is drawn due to electrodynamic forces and magnetic fields into the narrow gap between the steel plates 31 of the arcing chamber 26 and goes out due to cooling and breaking into separate small arcs between the steel plates 31.

При протекании токов, превышающих номинальные токи, но меньших, чем токи короткого замыкания, биметаллическая пластина 21 нагревается под действием протекающего тока и изгибается в сторону рейки 13, поворачивая ее. Рейка 13 выводит из зацепления защелку 6 механизма свободного расцепления. Механизм свободного расцепления размыкает подвижный 9 и неподвижный 4 контакты выключателя.When currents exceeding rated currents but less than short circuit currents flow, the bimetallic plate 21 heats up under the action of the flowing current and bends toward the rail 13, turning it. The rail 13 disengages the latch 6 of the free trip mechanism. The free trip mechanism opens the movable 9 and fixed 4 contacts of the switch.

Возникающая в процессе размыкания электрическая дуга втягивается за счет электродинамических сил и магнитных полей в узкий промежуток между стальными пластинами 31 дугогасительной камеры и за счет охлаждения и разбивки на отдельные маленькие дуги между стальными пластинами 31 гаснет.The electric arc arising in the process of opening is drawn due to electrodynamic forces and magnetic fields into the narrow gap between the steel plates 31 of the arcing chamber and, due to cooling and breaking into separate small arcs between the steel plates 31, goes out.

Тестовая проверка работоспособности механизма ввода-расцепления 1 осуществляется с помощью тестовой кнопки (на Фиг. не показана), расположенной на лицевой панели автоматического выключателя. При нажатии на кнопку шток кнопки давит на площадку рейки аварийного отключения 13, поворачивая ее. Рейка 13 выводит из зацепления защелку 6 механизма свободного расцепления. Механизм свободного расцепления размыкает подвижный 9 и неподвижный 4 контакты выключателяA test of the operability of the input-trip mechanism 1 is carried out using a test button (not shown in Fig.) Located on the front panel of the circuit breaker. When you press the button, the button stem presses on the platform of the emergency shut-off rack 13, turning it. The rail 13 disengages the latch 6 of the free trip mechanism. The free trip mechanism opens the movable 9 and fixed 4 contacts of the switch

Заявленное техническое решение обеспечивает повышение износостойкости до 10000 циклов включения/отключения, улучшение защиты от межполюсных замыканий благодаря защите механизма взвода/расцепления диэлектрическими вставками и разделению полюсов токопроводящей системы автоматического выключателя перегородками из диэлектрического материала.The claimed technical solution provides increased wear resistance up to 10,000 on / off cycles, improved protection against interpolar short circuits due to the protection of the cocking / tripping mechanism by dielectric inserts and the separation of the poles of the conductive system of the circuit breaker by partitions made of dielectric material.

Применение дугогасительного рога в узле гашения дуги обеспечивает улучшенное гашение дуги при сокращенном, относительно имеющихся аналогов, количестве стальных пластин (ребер) дугогасительной решетки.The use of the arcing horn in the extinguishing unit of the arc provides improved arc extinction with a reduced number of steel plates (ribs) of the arcing lattice relative to the existing analogues.

Выполнение рукоятки механизма взвода/расцепления съемной обеспечивает удобное обслуживание или ремонт устройства.The execution of the handle of the platoon / uncoupling mechanism removable provides convenient maintenance or repair of the device.

Пополюсная проверка и настройка механизмов защит автоматического выключателя на заводе-изготовителе обеспечивает его гарантированное функционирование.The polar check and adjustment of the circuit breaker protection mechanisms at the factory ensures its guaranteed operation.

Таким образом, задача повышения безопасности и износоустойчивости конструкции решена.Thus, the task of improving the safety and durability of the structure is solved.

Claims (1)

Автоматический выключатель на напряжение до 1000 вольт, содержащий корпус с крышкой, механизм ручного взвода/расцепления контактной системы с рукояткой, механизм защиты от токов перегрузки, механизм защиты от токов короткого замыкания, отличающийся тем, что корпус выполнен разделенным на три отсека для каждой коммутируемой фазы сети электропитания, снабжен кнопкой тестирования работоспособности механизма и размещенными между полюсами токопроводящей системы перегородками из диэлектрического материала, при этом катушки электромагнитных расцепителей выполнены установленными вертикально в каждой фазе с воздействием на механизм аварийного расцепления непосредственно сердечником электромагнита, механизм взвода/расцепления выполнен из черного металла и снабжен с обеих сторон электроизоляционными диэлектрическими вставками, причем механизм гашения дуги выполнен с дугогасительным рогом, а рукоятка механизма взвода/расцепления выполнена съемной.

Circuit breaker for voltages up to 1000 volts, comprising a housing with a cover, a manual cocking / tripping mechanism for the contact system with a handle, a protection mechanism against overload currents, a protection mechanism against short circuit currents, characterized in that the housing is divided into three compartments for each switched phase power supply network, equipped with a button for testing the operability of the mechanism and partitions made of dielectric material placed between the poles of the conductive system, while the coils are electromagnetic x trip units are mounted vertically in each phase with the direct impact of the electromagnet core on the emergency trip mechanism, the cocking / trip mechanism is made of ferrous metal and equipped with insulating dielectric inserts on both sides, the arc extinction mechanism is made with an arcing horn, and the cocking / trip mechanism handle made removable.

Images