Тепловой расцепитель

 

Изобретение относится к электротехнике , а именно к тепловым расценителям автоматических выключателей. Целью изобретения является снижение потребляемой мощности и материалоемкости устройства, а также обеспечение температурной компенсации . Тепловой расцепитель содержит нагреватель в виде полой детали 1, внутри которой может перемещаться в осевом направлении термочувствительный элемент - термопара 3, причем полая деталь для непосредственного нагрева выполнена в виде конуса, а для комбинированного нагрева - в виде цилиндра с продольной прорезью конусной формы. При протекании тока, равного или большего тока срабатывания, внутренняя поверхность полой детали в месте расположения спая термопары достигает температуры, при которой термоЭДС термопары вызывает срабатывание расцепителя. Ток срабатывания может быть изменен перемещением термопары вдоль оси полой детали. 3 ил. сл 1 N) СП ГчЭ о 05

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я) 4 Н 01 Н 61/04, 61/013

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPGHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

5 а а

Фиг t

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 37881 !2/24-07 (22) 10.09.84 (46) !5.08.86. Бюл. ¹ 30 (71) Ленинградское электромашиностроительное объединение «Электросила» им. С. М. Кирова (72) В. В. Кулакова, А. А. Алексеева, А. 3. Безмозгин, С. B. Виноградов, М. В. Генихович, М. И. Ильина, Г. И. Лихоманенко и Н. Н. Претро (53) 621.316.577 (088.8) (56) Расцепители автоматических выключателей. -- Сборник. Информэлектро, 1980, с. 3- — 7.

Авторское свидетельство СССР № 1105955, кл. Н 01 Н 71/16, 1982. (54) ТЕГ1ЛОВОЙ РАСЦЕПИТЕЛЬ (57) Изобретение относится к электротехнике, а именно к тепловым расцепителям автоматических выключателей. Целью изобÄÄSUÄÄ 1251206 ретения является снижение потребляемой мощности и материалоемкости устройства, а также обеспечение температурной компенсации. Тепловой расцепитель содержит нагреватель в виде полой детали 1, внутри которой может перемещаться в осевом направлении термочувствительный элемент — термопара 3, причем полая деталь для непосредственного нагрева выполнена в виде конуса, а для комбинированного нагрева— в виде цилиндра с продольной прорезью конусной формы. При протекании тока, равного или большего тока срабатывания, внутренняя поверхность полой детали в месте расположения сная термопары достигает температуры, при которой термоЭДС термопары вызывает срабатывание расцепителя.

Ток срабатывания может быть изменен перемещением термопары вдоль оси полой детали. 3 ил.

1251206

Изобретение относится к электротехнике, а именно к тепловым расцепителям автоматических пускателей -- выключателей, предназначенных для защиты электроустановок.

Цель изобретения — — снижение потребляемой мощности, материалоемкости и обеспечение температурной компенсации.

На фиг. 1 изображен общий вид теплового пускателя (одна фаза); на фиг. 2 общий вид нагревателя прямого нагрева (одна фаза); на фиг. 3 — общий вид нагревателя прямого и косвенного нагрева и вид А.

Тепловой расцепитель состоит из нагревателя в виде полой детали 1, на котором расположены токоподводы 2. Внутри полой детали 1 помещена с возможностью перемещения в осевом направлении подвижная деталь 3 с термочувствительным элементом-термопарой (место сная), механически связанная через промежуточную скобу 4 с регулировочным винтом 5, установленным в резьбовом отверстии изоляционной детали 6.

Изоляционная деталь 6 механически связана с рычагом 7 регулятора внешней регулировки тока установки с возможностью перемещения по направляющим Я, закрепленным на изоляционном основании 9. Расположенные вне теплового расцепителя концы 10 термопары подключаются к катушке минимального расцепителя (не показана) .

Нагреватель непосредственного нагрева (фиг. 2) выполнен в виде конусной полой детали 1, изготовленной из металла с высоким удельным электросопротивлением (например из титана). На нагревателе расположены токоподводы 2. Внутри конусной полой детали 1 помещена подвижная деталь 3, состоящая из изоляционной пластины 11, на которой с помощью металлической скобы 2 закреплена термопара 3. Подвижная деталь 3 подпружинена 0ëoñêoé пружиной 14.

Нагреватель комбинированного (непосредственного и косвенного) нагрева (фиг. 3) выполнен в виде цилиндрической полой детали 1, изготовленной из металла с высоким удельным электросопротивлением (например из титана) с продольной прорезью 15 конусной формы и установленной на ней через слой изоляции 16 пластины !7 конусной формы, также изготовленной из металла с высоким удельным электросопротивлением (например из нихрома). Цилиндрическая полая деталь 1 и пластина 17 электрически соединены между собой последовательно с помощью расположенных на пластине 17 дополнительных токоподводов 18, один из которых электрически соединен с цилиндрической полой деталью 1 через токоподвод 19, а другой — с одним из основных токоподводов 2. Цилиндрическая полая деталь 1 закреплена на изоляционном осно10

1 ванин 9. Внутри цилиндрической полой детали 1 помещена подвижная деталь 3, конструкция которой аналогична конструкции, приведенной на фиг. 2, Тепловой расцепитель работает следующим образом.

Тепловой расцепитель калибруется предприятием-изготовителем на номинальный ток уставки при среднем (нулевом) положении рычага 7 регулятора внешней регулировки. При этом, через полую деталь 1 пропускается пограничный ток (среднее значение тока между током срабатывания и током несрабатывания). Перемещением в осевом направлении с помощью регулировочного винта 5 устанавливается взаимное положение подвижной детали 3 и полой детали 1, соответствующее такой тепловой связи между ними, при которой термоЭДС термопары вызывает срабатывание минимального расцепителя.

В обесточенном состоянии и при протекании через полую деталь 1 тока, меньшего тока срабатывания, термоЭДС термопары недостаточна для срабатывания минимального расцепитсля, а при протекании тока, равного или большего тока срабатывания, внутренняя поверхность полой детали 1 в месте расположения сная термопары достигает температуры, при которой термоЭДС термопары вызывает срабатывание минимального расцепителя.

В процессе эксплуатации ток уставки(ток срабатывания) теплового расцепителя может быть изменен перемещением с помогцью рычага 7 регулятора внешней регулировки (направления перемещения показаны стрелками на фиг. 1) механически связанных с ним деталей 6 и 3 в осевом направлении относительно полой детали l.

При выполнении нагревателя в виде полого конуса зона максимальной температуры смещается в сторону минимального сечения конуса, то позволяет уменьшить длину нагревателя, а переменное по длине нагревателя сечение позволяет повысить перепад температур на единицу длины нагревателя и благодаря этому уменьшить величину перемещения сная термопары для обеспечения регулировки тока несрабатывания, а, следовательно, и длину нагревателя. Уменьшение длины нагревателя позволяет снизить потребляемую нагревателем мощность и материалоемкость как нагревателя, так и конструктивно связанных с ним деталей.

Кроме того, выполнение нагревателя конусной формы позволяет при каждом из значений тока в заданном диапазоне за счет соответствующего выбора сечения обеспечить тепловое равенство по длине нагревателя и, следовательно, одинаковые условия нагрева сная термопары, при которых отсутствует линейный (вдоль оси) тепловой поток. Такое выполнение позволяет снизить

1251206

Формула изобретения!

20

30

35 тепловую инерцию теплового расцепителя, что особенно важно при токах, превышающих номинальный.

Нагреватели непосредственного нагрева выполняются в виде полой конусной детали вплоть до значения тока, при котором нагреватель с минимальной толщиной стенки еще нагревается до температуры, обеспечивающей требуемую для срабатывания минимального расцепителя величину термоЭДС термопары.

При меньших значениях тока нагреватель выполняется в виде электрически последовательно соединенных полой детали цилиндра с минимальной толщиной стенки и пластины конусной формы, сечение которой для каждого из значений тока несрабатывания выбирается, исходя из обеспечения нагрева спая термопары до температуры, при которой величина термоЭДС термопары вызывает срабатывание минимального расцепителя.

Для уменьшения тепловых потерь пластину конусной формы необходимо устанавливать с минимальным зазором относительно наружной поверхности слоя изоляции, нанесенного на цилиндр.

Благодаря электрически последовательному соединению цилиндра и пластины конусной формы снижается тепловая инерция и повышается термическая устойчивость теплового расцепителя при токах, кратных току несрабатывания, так как в этом случае стенка цилиндра нагревается до значительных температур.

Для сохранения в этом комбинированном (непосредственном и косвенном) нагреве преимуществ нагревателей конусной формы в цилиндре выполняется продольная прорезь конусной формы, а пластина выполняется тоже конусной формы.

Благодаря использованию в качестве термочувствительного элемента термопары спай (место соединения ее проводников), который расположен внутри нагревателя. а свободные концы которой находятся вне теплового расцепителя, осуществляется температурная компенсация теплового расцепителя, так как величина термоЭДС термопары не зависит от температуры окружающей среды.

Тепловой расцепитель, содержащий нагреватель, предназначенный для подключения к катушке минимального расцепителя и выполненный в виде неподвижно установленной, нагреваемой током главной цепи полой детали, внутри которой размещена с возможностью перемещения в осевом направлении другая деталь, которая механически связана с регулятором внешней регулировки тока уставки и на которой закреплен термочувствительный элемент, включенный в цепь катушки минимального расцепителя, и токоподводы, расположенные на нагревателе, отличающийся тем, что, с целью снижения потребляемой мощности и материалоемкости, а также обеспечения температурной компенсации, термочувствительный элемент выполнен в виде спая термопары, а неподвижно установленная полая деталь выполнена в виде конуса или в виде электрически последовательно соединенных цилиндра и пластины конусной формы с расположенными на ней дополнительными токоподводами, причем в цилиндре выполнена продольная прорезь конусной формы, а пластина установлена на цилиндре через слой изоляции.

1251206

Редактор И. Слляник

Заказ 4420 52

ВНИИПИ Государствевного комитета СССР но делам изобретений и открытий

I 13035, Москва, Ж--35. Раугнская наб., д. 415

Филиал ППП «Патент». г. Ужгород, ул. Проектная, 4

1f

12

< осення гель Б. Коногон

Тскред И.11ерсс Корректор И..М ска

11 ираки 643 I1oäïèñt!îå