Спусковой механизм для автоматического выключения

 

!

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

<11) 560273

Союз Соаетских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 16.12.75 (21) 2300450/07 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 30.05.77. Бюллетень № 20

Дата опубликования описания 06.07.77 (51) М. Кл Н 01Н 71/00

Н 01Н 55/00

Государственный комитет

Совета Министров СССР па делам изобретений и открытий (53) УДК 621.316.573 (088.8) (72) Авторы изобретения

К. К, Намитоков, В. Г. Брезинский и В. H. Терешин (71) Заявитель (54) СПУСКОВОЙ МЕХАНИЗМ ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО

ВЫ КЛ 1ОЧАТЕЛ Я

Изобретение относится к области электроаппаратостроения, в частности к автоматическим выключателям.

В расцепителях автоматических выключателей могут быть применены спусковые механизмы, основанные на использовании магнитострикционных свойств материалов. Известен спусковой механизм, который имеет ведущий

С-образный элемент, охваченный намагничивающей катушкой, выполненной двухслойной нз материалов с коэффициентами магнитострикции противоположных знаков. Недостатком этого спускового механизма является относительно низкая чувствительность.

Большей чувствительностью обладает спусковой механизм, в котором двухслойный чувствительный элемент представляет собой последовательное соединение У-образных звеньев. Однако оба эти устройства чувствительны к температуре окружающей среды.

Известен также механизм, не имеющий этого недостатка.

Недостатком всех этих спусковых механизмов является осуществление защиты только от токов короткого замыкания.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей спускового механизма.

Достигается эта цель тем, что спусковой механизм снабжен нагревателем, включаемым в защищаемую цепь, часть дополнительного слоя со стороны закрепленного конца выполнена из материала, у которого температурная деформация отличается от температурной де5 формации биметаллической пластины и имеет тепловой контакт с нагревателем. В качестве нагревателя может быть использована часть дополнительного слоя с температурной деформацией, отличающейся от температурной де1о формации биметаллической пластины.

Наличие нагреваемой током защищаемой цепи части дополнительного слоя со стороны закрепленного конца магнптострнкцпонной пластины обеспечивает за счет термобиметал15 лпческого эффекта защиту цепи не только от токов короткого замыкания, но и от токов пер erp узки.

Использование термобиметаллического эффекта, обусловленного различием температур20 ных коэффициентов линейного расширения самих магнитострикцпонных материалов, нерационально. Магнптострикцнонные материалы с достаточно большим отрицательным (никель) и положительным (железо-кобальтовые

25 сплавы) коэффициентами магнитострикции обладают такими температурными коэффициентами линейного расширения, что тепловые деформации бнметалла из этих материалов при повышении температуры направлены в

30 сторону, противоположную деформациям при

560273

45 намагничивании. Температурные деформации такого бпметалла невелики. Выбор же магнитострикционных материалов по их температурным деформациям сильно снижает и без того относительно небольшие магнитострикционные деформации.

На чертеже схематически показан вариант предлагаемого спускового механизма.

Магнптострикционная пластина состоит из слоя 1 с отрицательным коэффициентом магнптострикции и слоя 2 с положительным KOэффициентом магнитострикции. Участок дополнительного третьего слоя 3 служит для температурной компенсации. Участок 4дополпительного слоя, расположенный со стороны закрепленного конца, имеет температурные деформации, отличные от температурных деформаций магнитострикцио IHQH биметаллической пластины. Этот участок нагревается током защищаемой цепи. Пластина имеет форму последовательно соединенных У-образных звеньев и намагничивается обмоткой катушки 5.

Спусковой механизм работает следующим образом.

При прохождении тока перегрузки через намагничивающую катушку 5 участок 4 дополи тельного слоя и прилегающие к нему магнитострикционные слои нагреваются током. На чертеже показан прямой нагрев. Возможен и косвенный нагрев. За счет термобиметаллического эффекта между участком 4 дополнительного слоя и магнитострикционным биметаллом возникают тепловые деформации, сопровождающиеся перемещением свободного конца пластины, который воздействует па механизм свободного расцепления (на чертеже не показан). Нагрев и соответственно перемещение свободного конца пластины происходит тем быстрее, чем больше ток перегрузки, что обеспечивает определенную время-токовую характеристику. При токе короткого замыкания катушка 5 намагничивает магнитострикционный биметалл. При этом длина слоя 1 уменьшается, а слоя 2 — увеличивается. В результате, бнметалл изгибается, и свободный конец пластины перемещается в направлении, показанном стрелкой, воздействуя на механизм свободного расцепления, аналогично тому, как это происходит при токах перегрузки за счет термобиметаллического эффекта. Поскольку магнитострикционные материалы слоев 1 и 2 имеют различные температурные коэффициенты линейного расширения, изменение их температуры может вызвать деформации, сказывающиеся на время-токовой характеристике. Для компенсации этих деформаций предназначен слой 3, толщина и температурный коэффициент линейного расширения которого выбраны таким образом, чтобы изменение температуры не нагреваемого специально участка магнитострикционного элемента не вызывало его деформаций.

Предлагаемый спусковой механизм позволяет в одном элементе совместить защитные функции автоматического выключателя от токов перегрузки и от токов короткого замыкания. Расцепитель с таким спусковым механизмом имеет коэффициент возврата, равный единице, и при токах короткого замыкания его срабатывание будет меньше, чем у традиционного (электромагнитного) расцепителя. В результате увеличивается предельная коммутационная способность выключателя.

Формула изобретения

1. Спусковой механизм для автоматического выключателя защиты цепи, содержащий магнитострикционную биметаллическую пластину, снабженную дополнительным слоем, закреп. ленную одним концом, о т л н ч а ю шийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, спусковой механизм снабжен нагревателем, включаемым в защищаемую цепь, часть дополнительного слоя со стороны закрепленного конца биметаллической пластины выполнена из материала, у которого температурная деформация отличается от температурной деформации биметаллической пластины и имеет тепловой контакт с нагревателем.

2. Спусковой механизм по п. 1, отл ич а ющпйс я тем, что в качестве нагревателя используется часть дополнительного слоя с температурной деформацией, отличающейся от температурной деформации биметаллической пластины, 560273

Составитель Ю. Макарычев

Техред Л. Брахнина

Корректор А. Степанова

Редактор В. Левятов

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 1390/б Изд. М 490 Тираж 992 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Мшшстров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская паб., д. 4/5