SU1327201A1 - Circuit breaker thermal element - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к электротехнике , в частности к элементам автоматических выключателей, и предназначено дл  повышени  надежности работы при токах короткого замыкани . Целью изобретени   вл етс  повышение надежности и уменьшение габаритов. Тепловой элемент содержит токоподво- ды 1, 10, биметаллическую пластину 3, тепловой накопитель в виде двух, металлических пластин 5, нагреватель 6, две изол ционные пластины 7, выполненные из материала с большим коэффициентом теплопроводности. Металличес- а кие и изол ционные пластины 5, 7 и нагреватель 6 собраны в пакет с помощью обжимных скоб 8. 1 з.п. ф-лы, ил. U & (ЛThe invention relates to electrical engineering, in particular to elements of automatic circuit breakers, and is intended to increase the reliability of operation at short-circuit currents. The aim of the invention is to increase reliability and reduce dimensions. The thermal element contains current-carrying conductors 1, 10, bimetallic plate 3, thermal storage in the form of two, metal plates 5, heater 6, two insulating plates 7 made of a material with a high thermal conductivity coefficient. The metallic and insulating plates 5, 7 and the heater 6 are assembled into a package using crimp clips 8. 1 Cp. f-ly, il. U & (L

Description

Изобретение относитс  к электротехнике , в частности к элементам авто матических выключателей, и предназначено дл  повьпиени  надежности работы при высоких кратност х токов короткого замыкани .The invention relates to electrical engineering, in particular, to elements of automatic switches, and is intended to improve reliability at high multiplicities of short circuit currents.

Цель изобретени  - повышение надежности и уменьшение габаритов.The purpose of the invention is to increase reliability and reduce size.

На фиг. 1 изображен тепловой элемент автоматического выключател , общий вид; на фиг. 2 - ленточный на- греватель с вырезами.FIG. 1 shows the thermal element of the circuit breaker, general view; in fig. 2 - belt heater with cutouts.

Тепловой элемент автоматического выключател  содержит токоподвод 1., жестко соединенньй в месте 2 с биметаллической пластиной 3, механически св занной в месте 4 с металлической пластиной 5. Две металлические пластины 5 вместе с нагревателем 6 и изо- 20 чатель должен надежно сработать. Мал ционньми пластинами 7 соединены в пакет с помощью обжимных скоб 8. Металлические пластины 5 и нагреватель 6 соединены электрически проводником 9. Подвод тока к нагревателю 6 осуществл етс  с помощью токоподво- да 10. Между биметаллической штасти- ной 3 и одной из металлических пластин 5 установлена прокладка 11.The thermal element of the circuit breaker contains a current lead 1., rigidly connected at site 2 with a bimetallic plate 3, mechanically connected at site 4 with a metal plate 5. Two metal plates 5 together with heater 6 and the heater must reliably operate. The small plates 7 are connected to the package using crimp clips 8. The metal plates 5 and the heater 6 are electrically connected by a conductor 9. The current is supplied to the heater 6 by means of a current lead 10. Between a bimetallic staste 3 and one of the metal plates 5 installed gasket 11.

Тепловой элемент автоматического выключател  работает следующим образом .Thermal element circuit breaker works as follows.

Ток поступает через токоподвод 1 и жесткое соединение 2 на биметаллическую пластину 3 и далее через механическую св зь 4, металлическую пластину 5, проводник 9 и нагреватель 6 на токоподвод 10.. Нагрев биметаллической пластины 3 происходит как за счет ее нагрева проход ш им по ней током, так и за счет передачи ей тепла от одной из металлических пластин 5. При достижении током определенной величины биметаллическа  пластина 3 прогибаетс  так, что ее деформаци  приводит к срабатыванию автоматического выключател .The current flows through the current lead 1 and the hard connection 2 to the bimetallic plate 3 and then through the mechanical connection 4, the metal plate 5, the conductor 9 and the heater 6 to the current lead 10 .. The heating of the bimetallic plate 3 occurs as by its heating current, and due to the transfer of heat from one of the metal plates 5 to it. When the current reaches a certain value, the bimetallic plate 3 bends so that its deformation leads to the operation of the automatic switch.

Так как нагреватель образует с металлическими пластинами больщую общую площадь соприкосновени  и прижимаетс  к- ним с помощью обжимных скоб, а изол ционные пластины выполн ютс  из тонкого Сло  гибкого или хрупкого материала с большим коэффициентом теплопроводности , то достигаетс  эффектив- нал отдача тепла металлическим пластинам , которые могут иметь любую толщину . Поэтому при больших кратност х токов короткого замыкани  они охлаждают нагреватель и позвол ют выполнить его простым и компактным, а также оптимально согласовать врем токовые характеристики автоматического выключател  с 3ащищаемьп 1 объектом. Эффективное поглощение тепла нагревателем в данном устройстве позвол ет, кроме того , выполнить его из материала с положительным температурным коэффициентом сопротивлени . При этом достигаетс  выделение большей мощности нагревател  при больших токах и меньшее - при малых по сравнению с термостабильными нагревател ми, т.е, достигаетс  лучшее разделение номинального режима, когда автоматический выключатель не должен срабатывать, от перегрузочного режима,когда автоматический выклю5Since the heater forms a larger total area of contact with the metal plates and is pressed against them with crimp clips, and the insulation plates are made of a thin Layer of flexible or brittle material with a high thermal conductivity coefficient, heat transfer is achieved to metal plates that may be of any thickness. Therefore, at large multiples of short-circuit currents, they cool the heater and allow it to be simple and compact, as well as optimally match the time of the current characteristics of the circuit breaker with the 3-protected object. Effective heat absorption by the heater in this device also allows it to be made of a material with a positive temperature coefficient of resistance. In this case, a greater power output of the heater is achieved at high currents and less when the heaters are smaller compared to thermostable heaters, i.e., a better separation of the nominal mode is achieved, when the circuit breaker does not have to operate, from the overload mode, when the automatic switch is off

00

5five

00

5five

g g g g

териал нагревател  при этом дешевле (железо, алюминий).The heater is cheaper (iron, aluminum).

Основной недостаток известного теп лового реле - разрушение при токах короткого замыкани  - устран етс  за счет наличи  изол ционных пластин, выполненных из материала с высокой теплопроводностью, что позвол ет быстро передать тепло от нагревател  к металлическим пластинам за счет эффективного теплопоглощени  металлическими .пластинами, а также за счет расположени  одной из металлических пластин (как теплового экрана) между нагревателем и биметаллической пластиной .The main disadvantage of the known thermal relay is destruction at short circuit currents due to the presence of insulating plates made of a material with high thermal conductivity, which allows fast transfer of heat from the heater to the metal plates due to effective heat absorption by the metal plates as well as by placing one of the metal plates (as a heat shield) between the heater and the bimetallic plate.

Эффективное охлаждение, достигаемое в данном тепловом элементе, позвол ет выполнить ленточный нагреватель с фигурными прорез ми, обеспечивающими любое его заданное активное сопротивление (фиг. 2). Выполнение нагревател  и теплового накопител  в виде пластин, позвол ющих собрать их в пакет с помощью обжимных скоб, уменьшает габариты теплового элемента.The effective cooling achieved in this thermal element allows a ribbon heater with shaped notches providing any of its specified resistance (Fig. 2). Making the heater and heat accumulator in the form of plates, allowing them to be packaged with crimp clips, reduces the size of the thermal element.

Claims (2)

1. Тепловой элемент автоматического выключател , содержащий биметаллическую пластину, нагреватель, тепловой накопитель, механически св занный с биметаллической пластиной и вы- полненньм по форме нагревател , который размещен внутри теплового накопител  изолированно от него и расположен вдоль биметаллической пластины, токоподводы, один из которых распеложен на нагревателе, отличающийс  тем, что, с целью повышени  надежности и уменьшени  габаритов он снабжен скобами, нагреватель выпол нен пластинчатым, тепловой накопитель выполнен в виде двух металлических пластин, одна из которых расположена между биметаллической пластиной и нагревателем, при этом она механичес- ки св зана с биметаллической пластиной и электрически соединена с нагревателем , изол ци  теплового накопител  от нагревател  выполнена в виде1. A thermal element of a circuit breaker containing a bimetallic plate, a heater, a heat store mechanically connected to the bimetallic plate and a heater shaped in form, which is placed inside the heat accumulator in isolation from it and located along the bimetallic plate, current leads, one of which is heated on the heater, characterized in that, in order to increase reliability and reduce its dimensions, it is provided with brackets, the heater is plate-shaped, the heat store is made in the form of two metal plates, one of which is located between the bimetallic plate and the heater, while it is mechanically connected to the bimetallic plate and electrically connected to the heater, the insulation of the heat storage from the heater is made in the form of /;вух пластин из материала с большим 15 ентом удельного сопротивлени ./; Vuh plates of material with a large 15 resistivity. коэффициентом теплопроводности, кажда  из которых расположена между нагревателем и соответствующей металлической пластиной, при этом металлические пластины, изол ционные пластины и нагреватель соединены в пакет и ст нуты скобами, а другой токопод- вод расположен на биметаллической пластине.thermal conductivity coefficient, each of which is located between the heater and the corresponding metal plate, with the metal plates, the insulating plates and the heater are connected in a package and installed with brackets, and the other current lead is located on the bimetallic plate. 2. Элемент поп. 1, отличающ и и с   тем, что пластинчатый нагреватель выполнен из материала с положительным температурным коэффици2. Element pop. 1, which is also distinguished by the fact that the plate heater is made of a material with a positive temperature coefficient Редактор М.ПетроваEditor M.Petrova Составитель В.КоносовCompiled by V.Konosov Техред Л.Олийнык Корректор А.ЗимокосовTehred L. Oliynyk Proofreader A.Zimokosov Заказ 3403/50 Тираж 698ПодписноеOrder 3403/50 Circulation 698 Subscription ВНИИПИ Государственного комитета СССРVNIIPI USSR State Committee по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска  ., д. 4/5on affairs of inventions and discoveries 113035, Moscow, Zh-35, Raushsk., 4/5 Производственно-полиграфическое предпри тие, г.Ужгород, ул.Проектна , 4Production and printing company, Uzhgorod, Projecto st., 4 фиг. 2FIG. 2