SU1100652A1 - Комбинированный расцепитель многополюсного автоматического выключател - Google Patents

Abstract

1. КОМБИНИРОВАННЫЙ РАСЦЕПИ ТЕЛЬ МНОГОПОЛЮСНОГО -АВТОМАТИЧЕСКОГО ВЫКЛЮЧАТЕЛЯ, содержащий резистивные датчики, включенные в каждом полюсе, две группы резисторов, переменный резистор и электромагнитный расцепитель , причем одни из выводов резис- торов первой группы соединены с входными выводами резистивньпс датчиков,одни из выводов резисторов второй группы соединены с выходными выводами резистивных датчиков, другие выводы резисторов первой группы объединены в общую точку, другие выводы резисторов второй группы также объединены в общую точку, причем между указанными общими точками включены последовательно соединенные переменный резистор и катушка, злектромагнитного расцепител , отличающийс  тем, что, с целью уменьшени  веса и габаритов расщепител  и повышени  , стабильности срабатывани , в качестве резисторов второй группы использованы терморезисторы.

Description

2. Расцепитель по п. 1, оличающийс  тем, что в качестве резистивных датчиков использованы линейные резисторы .

3. Расцепитель по п. 1, о т л ичающийсй тем, что в качестве резистивных датчиков использованы участки токовых шин соответствующих полюсов.

Изобретение относитс  к электроаппаратостроению , в частности к авт матическим выключател м. Известен комбинированный расцепитель , имеющий зигзагообразный, эле мент, выполненный из сплава, облада нщего обратимой механической пам ть формы, деформирующийс  в результате нагрева током защищаемой цепи, осуществл ющий при этом защиту оборудовани  от токов перегрузки. Свободный конец этого расцепител  перемещаетс  также под действием электродинамических сил, осуществл   защиту обору довани  от токов короткого замыкани  tl Однако этот расцепитель имеет относительно большой вес, размеры и некоторую нестабильность срабатывани обусловленную отсутствием ударного воздействи  на механизм свободного расцеплени . Известны также термомагнитные расцепители, осуществл ющие защиту оборудовани  от токов перегрузки и от токов короткого замыкани , термочувствительный элемент которых выполнен из термомагнитного материала и составл ет часть магнитной системы расцепител  С23. , Так как срабатывание термомагнитных расцепителей при токах перегрузки происходит так же, как и при токах короткого замыкани  за счет уда ра  кор , то они по стабильности срабатьшани  в зоне токов перегрузки превосход т все известные тепловые расцепители и уступают только полупроводниковым расцепител м. Однако необходимость размещени  термомагнит ных расцепителей в каждом полюсе обусловливает их значительный вес. Известен комбинированный расцепитель многополюсного автоматического выкггвд ате.л , имеющий в каждом полюсе термобиметаллический и электромагнитный .расцепитель СЗ L Как и термомагнитный расцепитель, такой расцепитель имеет относительно большой вес. Кроме того, в зоне токов перегруЭки он имеет низкую ста- . бильность срабатывани , Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому устройству  вл етс  комбинированный расцепитель многополюсного автоматического включател , содержащий резистивные датчики, функции которых выполн ют тепловые расцепители , включенные в каждом полюсе , две группы линейных резисторов, переменный резистор и электромагнитный расцепитель, причем одни из выводов резисторов первой группы соединены с входными выводами резистивных датчиков, одни из выводов резисторов второй группы соединены с выходными выводами резистивных датчиков , другие выводы резисторов первой группы объединены в общую точку, другие выводы резисторов второй группы объединены в общую точку, другие выводы резисторов второй группы также объединены в общую точку, причем между указанными общими точками включены последовательно соединенные переменный резистор и катушка электромагнитного расцепител  4. Наличие тепловых расцепителей и линейных резисторов во второй их группе увеличивает вес и габариты и снижает стабильность срабатьгоани  в зоне токов перегрузки. Цель изoбpeteни  - уменьшение веса и габаритов расцепител  и повьш1ение стабильности срабатывани . Поставленна  цель достигаетс  тем, что в комбинированном расцепителе многополюсного автоматического выключател , содержащем резистивные датчики, включенные в каждом полюсе , две группы резисторов, переменный резистор и электромагнитный расцепитель , причем одни из выводов резисторов первой группы соединены с входными выводами резистивных датчиков , одни из выводов резисторов второй группы соединены с выходными выводами резистивных датчиков, другие выводы резисторов первой группы объединены в общую точку, другие выводы резисторов второй группы также объединены в общую точку, причем между указанными общими точками включены последовательно соединенные переменный резистор и катушка электромагнитного расцепител , в качестве резисторов второй группы использованы ч ерморезисторы. В качестве резистивных датчиков могут быть использованы линейные резисторы или участки токовых шин соот ветствзпощих полюсов. На чертеже приведен один из возможных вариантов схемы предлагаемого расцепител  дл  трехфазной защищаемой цепи. Автоматический выключатель 1 имеет в каждом полюсе резистивный датчик 2, представл ющий участок шины из соответствуж цего материала. К резистивному датчику 2 автоматического выключател  1 в каждом полюсе со сто роны источника питани  присоединены одним своим выводом три одинаковых линейных резистора 3, вторые вьтоды которых закорочены в один узел 4. Со стороны нагрузки к дополнительным резистивным датчикам 2 также присоединены одним своим выводом три одинаковых нелинейных резистора (терморезисторы ) 5, вторые выводы которых закорочены в один узел 6. Терморезисторы 5 установлены с возможностью косвенного нагрева от резистивнрго датчика 2. Точки 4 и 6 электрически соединены между собой через порле довательное соединение катушки 7 электромагнитного расцепител  и переменного резистора 8. Электромагнитный расцепитель при срабатывании воздействует на механизм свободного расцеплени  (на чертеже не показан) автоматического выключател . Комбинированный расцепитель работает следующим образом. При протекании через автоматичес кий выключатель 1 тока защищаемой ц пи на резистивных датчиках 2 возникает падение напр жени , величина которого пропорциональна величине тока. Тогда линейные резисторы 3 можно рассматривать как трехфазный источник питани  с выведенной нейтральной точкой 4, а нелинейные резисторы 5 можно рассматривать как нагрузку, соединенную звездой с выведенной нейтральной точкой 6. Таким образом, в данном случае тепловой расцепитель - трехфазна  система соединени  источника питани  и нагрузки звезда - звезда с нулевым проводом, так как между узлами 4 и 6 включены катушка 7 электромагнитного расцепител  и регулируемый резистор 8. Поскольку резисторы 5  вл ютс  нелинейными, то это обычный утроитель частоты, т.е. между узлами 4и 6 (через катушку 7 и резистор 8) проход т токи утроенной частоты. Величина тока, протекающего через катушку 7 и резистор 8, тем больше, чем больше разность между значени ми сопротивлений резисторов 3 и 5. Если в качестве йелинейных резисторов использовать, например, терморезисторы , то значение их сопротивлений будет  вл тьс  функцией температуры . Так как температура тепловых расцепителей есть функци  тока защищаемой цепи и времени, то значение сопротивлений терморезисторов 5в предлагаемом устройстве  вл етс  функцией тока защищаемой цепи, протекающего через автоматический выключатель 1, и функцией времени протекани  этого тока. Таким образом, величина тока в катушке 7 пр мо пропорциональна току защищаемой цепи и времени его протекани . При протекании через автоматический выключатель 1 номинального тока 3 резистивные датчики 2 нагреваютс  незначительно, а поэтому незначителен и нагрев терморезисторов 5. Мало и падение напр жени  на резистивных датчиках 2 и мала возникающа  в результате нагрева разность между значени ми сопротивлений нелинейных резисторов 5 и линейных резисторов 3. Соответственно величина тока между, узлами 4 и 6 в катушке 7 мала и недостаточна дл  срабатывани  электромагнитного расцепител . При возник- новении тока перегрузки(1,25J)увеличиваетс  в 1,25 раза падение напр жени  на резистивном датчике 2,а значит, увеличиваетс  и входное напр жение на терморезисторах 5.Кроме того, пропорционально квадрату тока растет и те пература терморезисторов. С ростом времени протекани  через резистивный датчик 2 увеличиваетс  и входно напр жение на терморезисторах 5. Кр ме того, пропорционально квадрату тока растет и температура терморезисторов , С ростом времени протекани  тока через резистинный датчик 2 температура терморезисторов продолж ет расти, и через определенное врем , обратно пропорциональное величи не тока в резистивном датчике 2, ве личина тока в катушке 7 электромагнитного расцепител  за счет увеличени  входного напр жени  на резист рах и за счет увеличени  температур терморезисторов достигает значени  тока срабатьшани  электромагнитного расцепител . Расцепитель срабатывае и ударом  кор  при его движении воз действует на механизм свободного расцеплени  автоматического выключател , перевод  его в отключенное положение. Чем больше ток перегрузки тем больше входное напр жение на терморезисторах и тем быстрее они достигают необходимой дл  сраба тывани  температуры, т.е. с ростом тока перегрузки вьщержка времени пе ред срабатьшанием распылител  умень шаетс , что соответствует требовани  м технических условий и характерис тикам защищаемого оборудовани . Кро ме того, с ростом тока перегрузки растет падение напр жени  на резистивных датчиках 2, т.е. увеличиваетс  входное напр жение на терморезисторах 5, а поэтому дл  достижени  тока срабатывани  электромагнит ного расцепител  необходима уже мен ша  температура нагрева терморезисторов . Это также соответствует требовани м защиты оборудовани . Уставку тока перегрузки можно регулировать или перемещением терморезисторов 5 относительно резистивных датчиков 2, мен   тем самым нагрев терморезисторов (на чертеже не пока зано), или мен   величину сопротивлени  регулируемого резистора 8. Уставка тока перегрузки устанавливаетс  таким образом, чтобы при возникновении номинального тока перегрузки (,) в одном из полюсов автоматического выключател  через определенное врем  (меньше 20 мин) сработал электромагнитный рас.цепитель. Тогда в случае возник2ft . новени  тока перегрузки в двух и более полюсах ток в катушке 7 электромагнитного расцепител  становитс  равным сумме токов и расцепитель -срабатывает быстрее, т.е. выдержка времени перед срабатыванием выключател  уменьшаетс . Таким образом, суммирование усилий от токов перегрузки каждого полюса на рейку механизма свободного расцеплени  автоматического выключател  осуществл етс  за счет суммировани  электрического тока от каждого полюса. При протекании через резисторные датчики тока короткого замыкани  (10-15Э) значение входного напр жени  на терморезисторах достаточно дл  срабатывани  электромагнитного расцепител , который, воздейству  за счет удара  кор  на механизм сво бодного расцеплени , переводит автоматический выключатель в отключенное положение. В предлагаемом расцепителе регулировка уставки тока перегрузки осуществл етс  в каждом полюсе перемещением терморезистора относительно резистивного датчика, а регулировка уставки тока короткого замыкани  производитс  только дл  одного полюса резистором 8. Если автоматический выключатель отрегулирован на срабатывание при коротком замыкании в одной фазе, то он срабатывает при коротком замыкании и в любой другой фазе, а тем более при коротком замыкании в двух и более фазах. Суммарный вес электромагнитных и термобиметаллических расцепителей дл  базового объекта составл ет 153 г, в то врем  как вес предлагаемого расцепител  дл  трехполюсного выключател  составит около 75 г. Таким образом, предлагаемый комбинированный расцепитель дл  многополюсного .автоматического выключател  позвол ет уменьшить вес примерно на 78 г, уменьшаютс  его размеры, снижаетс  трудоемкость регулировки уставки тока короткого замь1кани . Кроме того, уменьшение температуры срабатывани  расцепител  при увеличении тока перегрузки позвол ет уменьшить потребл емую им мощность в режиме коммутации. Отказ от термобиметаллических расцепителей, которые очень трудоемки,имеют нестабильнуюзащитную характеристику,требуют использовани  при изготовлении остро7 11006528

дефицитных материалов (слюда, се-действи  расцепител  на рейку мехареСЗро ), позвол ет уменьшить вес все-низма свободного расцеплени  ударом

го автоматического выключател . кор  электромагнитного расцепител .

Предлагаемый расцепитель позвол ет. но и за счет суммировани  действий

значительно повысить стабильностьj расцепителей при токах перегрузки,

срабатывани  не только за счет воз-возникающих более чем в одном полюсе.

Claims (3)

1. КОМБИНИРОВАННЫЙ РАСЦЕПИТЕЛЬ МНОГОПОЛОСНОГО -АВТОМАТИЧЕСКОГО ВЫКЛЮЧАТЕЛЯ, содержащий резистивные датчики, включенные в каждом полюсе, две группы резисторов, переменный резистор и электромагнитный расцепитель, причем одни из выводов резнеторов первой группы соединены с входными выводами резистивных датчиков,одни из выводов резисторов второй группы соединены с выходными выводами резистивных датчиков, другие выводы резисторов первой группы объединены в общую точку, другие выводы резисторов второй группы также объединены в общую точку, причем между указанными общими точками включены последовательно соединенные переменный резистор и катушка- электромагнитного рас- § целителя, отличающийся тем, что, с целью уменьшения веса и габаритов расцепителя и повышения , стабильности срабатывания, в качестве резисторов второй группы использованы терморезисторы.

2. Расцепитель по π. 1, о личающийся тем, что в качестве резистивных датчиков использованы линейные резисторы.

т-

3. Расцепитель по п. ^отличающийся тем, что в качестве резистивных датчиков использованы участки токовых шин соответствующих полюсов.