Автоматичний вимикач

Изобретение относится к низковольтным электрическим аппаратам, а именно к низковольтным автоматическим выключателям, обеспечивающим защиту электрических цепей от сверхтоков. Известен автоматический выключатель [1], содержащий изоляционный корпус, состоящий из двух механически соединенных, установленных одна на другую частей, сопряженных параллельно плоскости крепления выключателя, причем каждая из частей изоляционного корпуса имеет дно, расположенное также параллельно плоскости крепления выключателя, на верхней части изоляционного корпуса укреплена изоляционная крышка, под крышкой на дне этой части укреплен механизм свободного расцепления и кинематически связанный с ним общий для всех полюсов выключателя изоляционный вал, на котором шарнирно укреплены пополюсно контактодержатели, выходящие сквозь имеющиеся в дне отверстия на обратную его сторону, в каждом контактодержателе установлены пружина и подвижный контакт, выполненный в виде контактного моста, общая для всех полюсов отключающая рейка, имеющая возможность входить в зацепление с защелкой механизма свободного расцепления, нижняя часть корпуса содержит в каждом полюсе неподвижные контакты, дугогасительные камеры, выводы под зажимы, тепловые и электромагнитные максимальные расцепители тока, установленные с возможностью взаимодействия с отключающей рейкой. Конструкция этого выключателя проста и технологична, однако отсутствие возможности регулирования в условиях эксплуатации в широком диапазоне уставок тепловых и электромагнитных максимальных расцепителей тока, а также отсутствие селективной защиты в зоне токов короткого замыкания ухудшает потребительские свойства этого выключателя. В основу изобретения поставлена задача создания автоматического выключателя простой технологичной конструкции, в котором благодаря применению максимального расцепителя тока, выполненного на полупроводниковых элементах, обеспечивается широкий спектр видов защит, возможность регулирования защитных характеристик в условиях эксплуатации и за счет этого достигается повышение потребительских свойств выключателя. Эта задача решается в автоматическом выключателе, содержащем максимальный расцепитель тока, изоляционный корпус, состоящий из двух механически соединенных, установленных одна на другую частей, сопряженных параллельно плоскости крепления выключателя, причем каждая из частей изоляционного корпуса имеет дно, расположенное также параллельно плоскости крепления выключателя, на верхней части изоляционного корпуса укреплена с помощью винтов изоляционная крышка, под крышкой на дне этой части укреплен механизм свободного расцепления и кинематически связанный с ним общий для всех полюсов выключателя изоляционный вал, на котором шарнирно укреплены пополюсно контактодержатели, выходящие сквозь имеющиеся в дне отверстия на обратную его сторону, в каждом контактодержателе установлены пружина и подвижный контакт, выполненный в виде контактного моста, общая для всех полюсов отключающая рейка, имеющая возможность входить в зацепление с защелкой механизма свободного расцепления, нижняя часть изоляционного корпуса содержит в каждом полюсе неподвижные контакты, дугогасительные камеры, выводы под зажимы, за счет того, что в верхней части изоляционного корпуса укреплен блок управления максимального расцепителя тока, выполненный в виде отдельного изоляционного корпуса, внутри которого размещены полупроводниковые и другие элементы электронной техники, причем крепления блока управления и крышки выключателя к 4 верхней части изоляционного корпуса выполнены независимыми, под крышкой выключателя установлен исполнительный электромагнит с возможностью взаимодействия с отключающей рейкой, а в нижней части изоляционного корпуса установлены пополюсно трансформаторы тока, электрически соединенные с блоком управления. Именно за счет того, что в верхней части изоляционного корпуса укреплен блок управления максимального расцепителя тока, выполненный в виде отдельного изоляционного корпуса, внутри которого размещены полупроводниковые и другие элементы электронной техники, достигается возможность регулирования в условиях эксплуатации в широком диапазоне уставок максимального расцепителя тока, обеспечения селективной защиты в зоне токов короткого замыкания, а независимое крепление блока управления и крышки выключателя к верхней части изоляционного корпуса обеспечивает возможность снятия крышки выключателя при необходимости осмотра и обслуживания в процессе эксплуатации без демонтажа блока управления максимального расцепителя тока, что повышает надежность выключателя. Размещение исполнительного электромагнита под крышкой выключателя с возможностью взаимодействия с отключающей рейкой, а трансформаторов тока пополюсно в нижней части изоляционного корпуса и электрически соединенных с блоком управления также дает возможность осмотра выключателя в процессе его эксплуатации без демонтажа блока управления. На фиг.1 изображен автоматический выключатель в разрезе (вид сбоку) в отключенном автоматически положении; на фиг.2 - то же, вид спереди. Автоматический выключатель содержит изоляционный корпус, состоящий из двух механически соединенных частей, верхней 1 и нижней 2, установленных одна на другую, сопряженных по линии 3 параллельно плоскости крепления выключателя 4. Каждая из частей 1 и 2 имеет соответственно дно 5 и 6 также с параллельным расположением относительно плоскости крепления выключателя 4. На верхней части корпуса 1 укреплена изоляционная крышка 7 с помощью винтов 8, под крышкой на дне 5 верхней части 1 укреплен механизм свободного расцепления 9, содержащий расцепляющий рычаг 10, входящий в зацепление с защелкой 11, которая, в свою очередь, входит в зацепление с отключающей рейкой 12. Механизм свободного расцепления 9 снабжен оперативными пружинами 13. Изоляционный вал 14 с помощью шарнира 15 соединен с механизмом свободного расцепления 9. С помощью этого же шарнира 15 изоляционный вал соединен с контактодержателем 16, внутри которого помещена пружина 17, создающая нажатие на подвижный контакт 18, выполненный в виде контактного моста и также помещенный в контактодержатель 16. Контакте держатель 16 проходит сквозь отверстие 19 в дне 5, выходя на обратную сторону этого дна. Внутри нижней части 2 изоляционного корпуса помещены дугогасительные камеры 20. На дне 6 нижней части 2 укреплены неподвижные контакты 21 и 22. Кроме того, в нижней части 2'установлены трансформаторы тока 23, токопроводы 24, проходящие сквозь окна железа трансформаторов. Каждый из токопроводов 24 соединен с неподвижным контактом 22 и оканчивается выводом 25 под зажим 26 для присоединения внешних проводников. Неподвижный контакт 21 имеет вывод 27 под зажим 28 для присоединения внешних проводников. На верхней части 1 изоляционного корпуса укреплен с помощью винтов 29 блок управления максимального расцепителя тока 30, выполненный в виде отдельного изоляционного корпуса, внутри которого размещены полупроводниковые и другие элементы электронной техники. Блок управления 30 соединен электрически с трансформаторами тока 23. На лицевой стороне корпуса блока управления имеются ручки 31 для регулирования номинального тока и уставок по току и времени срабатывания как в зоне токов перегрузки, так и в зоне токов короткого замыкания. На верхней масти 1 изоляционного корпуса под крышкой 7 установлен исполнительный электромагнит 32 с возможностью взаимодействия с отключающей рейкой 12 с помощью бойка 33. Исполнительный электромагнит 32 электрически соединен с блоком управления 30. Дно 5 защищает исполнительный электромагнит 32 от попадания на него раскаленных газов при отключении тока. Для ручного оперирования выключатель снабжен ручкой 34. Выключатель работает следующим образом. Во включенном состоянии подвижные контакты 18 замыкают электрическую цепь между неподвижными контактами 21 и 22. Контактное нажатие создается пружинами 17. Ручка 34 при этом находится в крайнем верхнем положении. При возникновении в электрической цепи тока перегрузки или короткого замыкания, в том числе и однофазного, или при обрыве фазы с трансформаторов тока 23 поступает электрический сигнал в блок управления 30, который в свою очередь срабатывает по заданному режиму в зависимости от положения, в которое установлены регулировочные ручки 31, и выдает электрический сигнал на срабатывание исполнительного электромагнита 32. который, срабатывая, воздействует бойком 33 на отключающую рейку 12, поворачивая ее против часовой стрелки настолько, чтобы произошло расцепление отключающей рейки 12 с защелкой 11, а следовательно, расцепление защелки 11с расцепляющимся рычагом 10. Под действием оперативных пружин 13 расцепляющийся рычаг 10 поворачивается против часовой стрелки, изоляционный вал 14, шарнирно связанный с механизмом свободного расцепления 9, также поворачивается против часовой стрелки, увлекая за собой контактодержатели 16 вместе с подвижными контактами 18. Образовавшаяся между подвижными 18 и неподвижными 21 и 22 контактами электрическая дуга попадает в дугогасительные камеры 20 и гаснет. Происходит размыкание электрической цепи. Ручка 34 при этом изменяет свое положение, указывая, что произошло автоматическое отключение. Дно 5 предотвращает попадание раскаленных газов, возникающих при размыкании цепи, на исполнительный электромагнит 32. Для включения выключателя после автоматического отключения необходимо взвести механизм свободного расцепления, т.е. ввести в зацепление защелку 11 с отключающей рейкой 12 и расцепляющимся рычагом 10. Для этого ручку 34 необходимо перевести в крайнее нижнее положение, после чего перемещением ручки 34 о крайнее верхнее положение осуществляется операция включения. Для оперативного, т.е. неавтоматического (ручного) отключения необходимо ручку 34 перевести в крайнее нижнее положение. В этом случае для выполнения последующей операции включения взвод механизма свободного расцепления не требуется. Таким образам, по сравнению с прототипом [1], заявляемое устройство имеет широкий спектр видов защит, с том числе и селективную защиту в зоне токов короткого замыкания, возможность регулирования защитных характеристик в широких пределах в условиях эксплуатации, изменения номинального тока максимального расцепителя тока, что в итоге обеспечивает значительное улучшение потребительских свойств.