PL175003B1

PL175003B1 - Zespół przerywacza obwodu elektrycznego

Info

Publication number: PL175003B1
Application number: PL94304315A
Authority: PL
Inventors: Antonio I. Takiishi
Original assignee: Eaton Corp
Priority date: 1993-07-16
Filing date: 1994-07-15
Publication date: 1998-10-30
Also published as: EP0634765A1; IL110150A; CA2128149A1; TW318250B; AU678242B2; PL304315A1; IL110150A0; BR9402266A; JO1807B1; US5486662A; CA2128149C; AU6605294A; CN1036229C; CN1103507A

Abstract

1. Zespól przerywacza obwodu elektrycz- nego z przerywaczami zawierajacymi styk staly, styk ruchomy i lacznik elastyczny laczacy styk ruchomy z nieruchomym zaciskiem elektrycznym, a zlozony z elastycznych blaszek z materialu przewodzacego akomodujacych zmiany poloze- nia styku ruchomego, znamienny tym, ze lacznik elastyczny (60) zawiera co najmniej jeden pakiet (84, 86, 88) przewodzacych blaszek elastycznych ulozonych w stos, przy czym co najmniej czesc najwiekszej powierzchni jednej blaszki elasty- cznej w pakiecie styka sie z co najmniej czescia najwiekszej powierzchni sasiedniej blaszki ela- stycznej w tym pakiecie. FIG. 2 PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest zespół przerywacza obwodu elektrycznego. Przerywacze elektryczne służą do sterowania i zabezpieczania elektrycznych systemów, urządzeń i sieci. Szczególnym typem przerywacza elektrycznego jest przerywacz próżniowy, który zawiera rozłączne styki główne umieszczone w izolowanej obudowie. Zwykle jeden z tych stykówjest.nieruchomy zarówno względem obudowyjak i zewnętrznego przewodu elektrycznego, który jest połączony z przerywaczem. Drugi styk główny jest ruchomy i stanowi go cylindryczny trzon, którego jeden koniec jest zamknięty w komorze próżniowej, a na drugim jego końcu na zewnątrz komory próżniowej znajduje się mechanizm napędzający.

Połączenie elektryczne pomiędzy obwodem zabezpieczanym przez przerywacz a stykiem ruchomym jest utworzone przez cylindryczny trzon. Powstaje zatem potrzeba

175 003 odprowadzania znacznego prądu elektrycznego z ruchomego trzonu do nieruchomego styku elektrycznego. Znane są urządzenia od odprowadzania prądu ze styku ruchomego do nieruchomego zacisku.

W opisach patentowych US 4 376 235 i US 4 384179 został ujawniony sztywny łącznik do przerywacza elektrycznego. Jest on złożony z wielu pojedynczych sztywnych, ale podatnych elementów przewodzących. Elementy te są usytuowane w położeniu poziomym, ale mogą poruszać się pionowo dzięki fałdzie w każdym z elementów.

Wymienione rozwiązanie nie nadaje się do takich zastosowań, gdzie tolerancje wymiarów rozdzielnicy w metalowej obudowie, w której znajdują się przerywacze, są ograniczone.

Istnieje potrzeba opracowania elastycznego członu łączącego, który mógłby być użyty do próżniowego przerywacza obwodu elektrycznego.

Zespół przerywacza obwodu elektrycznego z przerywaczami zawierającymi styk stały, styk ruchomy i łącznik elastyczny łączący styk ruchomy z nieruchomym zaciskiem elektrycznym, a złożony z elastycznych blaszek z materiału przewodzącego akomodujących zmiany położenia styku ruchomego, jest charakterystyczny tym według wynalazku, że łącznik elastyczny zawiera co najmniej jeden pakiet przewodzących blaszek elastycznych ułożonych w stos, przy czym co najmniej część największej powierzchni jednej blaszki elastycznej w pałacie styka się z co najmniej częścią największej powierzchni sąsiedniej blaszki elastycznej w tym pakiecie.

Wszystkie blaszki elastyczne każdego z pakietów mają usytuowane współosiowo otwory stykowe, o przekroju zbliżonym do poprzecznego przekroju styku ruchomego, zaś pakiety blaszek w łączniku elastycznym są ułożone na przemian z płytkami stykowymi, z których każda ma współosiowy otwór kontaktowy z elementami zapewniającymi każdej płytce stykowej kontakt powierzchniowy ze stykiem ruchomym.

Korzystnie, elementami zapewniającymi każdej płytce stykowej kontakt powierzchniowy ze stykiem ruchomym są, rozmieszczone na obwodzie otworu kontaktowego i wystające na zewnątrz tego otworu, języczki uformowane pomiędzy promieniowymi szczelinami.

Korzystnie, elastyczne blaszki w każdym pakiecie są połączone ze sobą za pomocą oddalonych od siebie elementów łączących wykonanych na brzegach pakietów, zapewniając giętkość pakietów. Elementami łączącymi blaszki w pakiecie są zgrzeiny punktowe.

Korzystnie, łącznik elastyczny ma kształt litery C.

Korzystnie, pierwsza część brzegowa i druga część brzegowa łącznika elastycznego są dołączone do nieruchomego zacisku elektrycznego przerywacza, a część pośrednia łącznika elastycznego, znajdująca się pomiędzy częściami brzegowymi, zapewnia kontakt ze stykiem ruchomym przerywacza.

Przedmiot wynalazku w przykładzie realizacji jest odtworzony na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia część rozdzielnicy w metalowej obudowie, w której znajdują się próżniowe przerywacze elektryczne, w widoku perspekywicznym z częściowym przekrojem; fig. 2 próżniowy przerywacz elektryczny, w widoku perspektywicznym rozłożonym; fig. 3 - elastyczny łącznik przymocowany do styku ruchomego próżniowego przerywacza elektrycznego, w przekroju; fig. 4 - elastyczny łącznik, w widoku perspektywicznym; fig. 5 - część elastycznego łącznika z fig. 4, z pokazaniem zgrzein punktowych, które łączą elastyczne blaszki w pakiet, w widoku z boku; fig. 6 - płytkę stykową, w widoku z góry; fig. 7 - płytkę stykową z fig. 6, w przekroju wzdłuż linii 7-7, zaś fig. 8 - alternatywny przykład wykonania łącznika elastycznego o kształcie owalnym, w widoku perspekywicznym.

Na figurze 1 przedstawiono rozdzielnicę w metalowej obudowie, w której znajdują się próżniowe przerywacze elektryczne z łącznikami elastycznymi, według wynalazku. Zespół rozdzielnicy 20 znajduje się w metalowej szafce 22, w której są trzy przerywacze próżniowe 24, 26 i 27. W dalszej części opisu zostanie szczegółowo objaśniony tylko jeden przerywacz 24.

Przerywacz próżniowy 24 jest zamontowany, za pomocą wkrętów 34, w obudowie 30 z tworzywa sztucznego, która jest z kolei zamontowana w ramie 32.

175 003

Pierwszy nieruchomy zacisk 36 przerywacza próżniowego 24 jest dołączony elektrycznie do zbiornika próżniowego 38 poprzez płytkę 40 (fig. 2), usytuowaną na górnej powierzchni tego zbiornika 38. Wolny koniec 42 pierwszego nieruchomego zacisku 36 składa się z szeregu styków elektrycznych 44. W zbiorniku próżniowym 38 o konwencjonalnej konstrukcji znajduje się górny nieruchomy trzon 46, zakończony nieruchomym stykiem 48 o większej niż trzon średnicy oraz dolny ruchomy trzon 50, zakończony ruchomym stykiem 52 o większej niż trzon średnicy. Dolny ruchomy trzon 50 wystaje poza zbiornik 38 i jest sprzężony z elastycznym łącznikiem 60. Długość elastycznego łącznika 60 jest większa niż najmniejsza odległość pomiędzy punktem, gdzie elastyczny łącznik 60 styka się z dolnym ruchomym trzonem 50 a punktem, gdzie elastyczny łącznik 60 styka się z nieruchomym drugim zaciskiem 64. Ułatwia to ruch dolnego ruchomego trzonu 50. Dzięki opisanemu ukształtowaniu elastycznego łącznika 60, nie zajmuje on tak wiele przestrzeni (wymiar D, fig. 1), jak w znanych urządzeniach, w których przemieszczanie styku ruchomego odbywa się w kierunku poziomym.

Elastyczny łącznik 60 łączy elektrycznie ruchomy styk 52 z nieruchomym drugim zaciskiem 64 przerywacza próżniowego 24. Na wolnym końcu 66 zacisku 63 usytuowanyjest szereg elektrycznych styków 68. Prąd płynie od pierwszego zacisku 36 do nieruchomego trzonu górnego 46 i do nieruchomego styku górnego 48. Kiedy ruchomy trzon 50 dolny porusza się, dolny ruchomy styk 52 dotyka do nieruchomego górnego styku 48, prąd elektryczny przepływa przez dolny ruchomy styk 52 i dolny ruchomy trzon 50 aż do drugiego nieruchomego zacisku 64 przerywacza próżniowego 24. Kiedy połączenie pomiędzy górnym nieruchomym stykiem 48 a dolnym ruchomym stykiem 52 zostaje przerwane, przestaje płynąć prąd między pierwszym 36 a drugim 64 nieruchomym zaciskiem.

Dolny ruchomy trzon 50 jest poruszany za pomocą mechanizmu napędzającego 70, dołączonego doń poprzez izolator napędowy 74 (fig. 1).

Przerywacz próżniowy 24 zostanie opisany szczegółowo na podstawie fig. 2 i 3. Fig 2 przedstawia próżniowy zbiornik 38 z dolnym ruchomym trzonem 50, w którym jest wykonany rowek 80 komplementarny w stosunku do prowadnicy (nie pokazanej) znajdującej się w próżniowym zbiorniku 38. Prowadnica i rowek 80 hamują niepożądany obrót dolnego ruchomego trzonu 50. Przerywacz próżniowy 24 zawiera elastyczny łącznik 60 według wynalazku. Elastyczny łącznik 60 złożony jest z trzech oddzielnych pakietów 84, 86, 88 blaszek elastycznych, pomiędzy którymi umieszczone są dwie pośrednie płytki stykowe 90 i 92, i które od góry są obłożone górną płytką stykową 94, a od dołu - dolną płytką stykową 96. Wszystkie te płytki i pakiety blaszek elastycznych są umieszczone pomiędzy płytkami zaciskowymi, tzn. pomiędzy górną płytką zaciskową 100 a dwoma dolnymi płytkami zaciskowymi: płytką podstawy 102 i płytką dolną 104. Pomiędzy dolnym końcem ruchomego trzonu 50 a płytką dolną 104 utrzymywana jest niewielka szczelina 106 (fig. 3), aby zapewnić wystarczający styk elastycznych blaszek pakietu 84. Elastyczny łącznik 60 jest zaciśnięty za pomocą czterech elementów mocujących, z których na fig. 3 pokazano tylko dwa, to jest nakrętki zaciskowe 114 i 116 oraz odpowiadające im śruby 110 i 112. Dolny ruchomy trzon 50 ma nawiercony otwór gwintowany 120, a dolna płytka zaciskowa 104 ma otwór przelotowy 122. W otwór gwintowany 120 wprowadza się gwintowany pręt (nie pokazano), który łączy dolny trzon ruchomy 50 z mechanizmem napędzającym 70.

Pakiety 84,86,88 blaszek elastycznych są podobnie skonstruowane. Na podstawie fig. 4 i 5, szczegółowo zostanie opisany tylko pakiet 84. Ma on w przekroju kształt litery C o dwóch płaskich częściach brzegowych pierwszej 140 i drugiej 148 oraz łukowej części środkowej 146. W centralnej strefie pierwszej części brzegowej 140 pakietu 84 znajduje się otwór 141, wokół którego rozmieszczone są cztery mniejsze otwory 142, zaś w drugiej części brzegowej 148 znajdują się dwa otwory, z których pokazano tylko jeden otwór 149. Pierwsza część brzegowa 140 jest przymocowana do dolnego ruchomego trzonu 50 poprzez otwór 141, a druga część brzegowa 148 jest przymocowana do drugiego nieruchomego zacisku 64 przerywacza próżniowego 24.

Pakiet 84 (fig. 5) złożony jest z pojedynczych elastycznych blaszek z przewodzącego materiału, np. ze stopu miedzi. Każda z tych blaszek ma korzystnie grubość 0,127 mm,

17)5003 a każdy pakiet 84 złożony jest korzystnie z czternastu blaszek, chociaż dla przejrzystości rysunku na fig. 5 pokazano tylko sześć blaszek. Pakiet 84 blaszek elastycznych jest skonstruowany tak, że jest on nie tylko pewny mechanicznie, ale również na tyle elastyczny, że umożliwia ruch dolnego ruchomego trzonu 50.

Elastyczne blaszki są ułożone razem w pakiet w ten sposób, że największa powierzchnia każdej z blaszek styka się ze zwróconą do niej największą powierzchnią sąsiedniej blaszki (za wyjątkiem górnej powierzchni górnej blaszki i dolnej powierzchni dolnej blaszki). Utrzymywanie blaszek w takim pakiecie jest wspomagane przez wiele zgrzein punktowych, z których dwie 156 i 158 pokazano na fig. 4 i 5. Zgrzeiny punktowe 156 i 158 wykonane są na krawędziach elastycznych blaszek. W ten sposób blaszki są utrzymywane razem i jest zapewniona jednocześnie elastyczność całego pakietu 84.

Na figurach 6 i 7 przedstawiona jest płytka stykowa 160. Jest ona wykonana z przewodzącego materiału, takiego jak miedź lub stop miedzi. W centralnej części płytki stykowej 160 znajduje się otwór kontaktowy 162 dla ruchomego trzonu 50, zaś w rogach płytki znajdują się cztery otwory 164 na elementy mocujące 110,112,114 i 116 ułatwiające zaciskanie elastycznego łącznika 60 (fig. 3). Średnica A (fig. 6) otworu kontaktowego 162 jest mniejsza niż średnica samego ruchomego trzonu 50. Wokół obwodu otworu kontaktowego 162, w który ma być wpasowany ruchomy trzon 50 znajdują się promieniowe szczeliny 166, zaś między nimi - języki 167 i 169 (fig. 7). Podczas wchodzenia ruchomego trzonu 50 w płytkę stykową 160, średnica B otworu 162 zwiększa się w przybliżeniu do wielkości średnicy ruchomego trzonu 50, na skutek odchylania się języków 167 i 169 do góry.

Wracając do fig. 2, płytki stykowe 90, 92, 94 i 96 są umieszczone na ruchomym trzonie 50 tak, że zapewniony jest wielopunktowy ich styk z ruchomym trzonem 50. Ułatwia to przepływ prądu do płytek stykowych 90, 92, 94 i 96, a następnie poprzez te płytki do pakietów 84, 86 i 88 blaszek elastycznych tworzących elastyczny łącznik 60.

Na figurze 8 pokazano alternatywny przykład realizacji elastycznego łącznika 174, gdzie pierwsza część brzegowa 176 i druga część brzegowa 178 są dołączone do drugiego nieruchomego zacisku elektrycznego 64, a ruchomy trzon 50 styka się z częścią pośrednią 179 elastycznego łącznika 174.

175 003

FIG.2

112

110

175 003

FIG.4

FIG.5

175 003

FIG. 6

FIG. 7

175 003

174

FIG. 8

178

FIG. 1

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz. Cena 2,00 zł

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Zespół przerywacza obwodu elektrycznego z przerywaczami zawierającymi styk stały, styk ruchomy i łącznik elastyczny łączący styk ruchomy z nieruchomym zaciskiem elektrycznym, a złożony z elastycznych blaszek z materiału przewodzącego akomodujących zmiany położenia styku ruchomego, znamienny tym, że łącznik elastyczny (60) zawiera co najmniej jeden pakiet (84, 86, 88) przewodzących blaszek elastycznych ułożonych w stos, przy czym co najmniej część największej powierzchni jednej blaszki elastycznej w pakiecie styka się z co najmniej -częścią największej powierzchni sąsiedniej blaszki elastycznej w tym pakiecie.
2. Zespół przerywacza według zastrz. 1, znamienny tym, że wszystkie blaszki elastyczne każdego z pakietów (84, 86, 88) mają usytuowane współosiowo otwory stykowe (141), o przekroju zbliżonym do poprzecznego przekroju styku ruchomego (52), zaś pakiety (84,86, 88) blaszek -elastycznych w łączniku elastycznym (60) są ułożone na przemian z płytkami stykowymi (90, 92, 94, 96), z których każda ma współosiowy otwór kontaktowy (162) z elementami zapewniającymi każdej płytce stykowej (90, 92, 94, 95) kontakt powierzchniowy ze stykiem ruchomym (52).
3. Zespół przerywacza według zastrz. 2, znamienny tym, że elementami zapewniającymi każdej płytce stykowej (90, 92, 94, 96) kontakt powierzchniowy ze stykiem ruchomym (52) są, rozmieszczone na obwodzie otworu kontaktowego (162) i wystające na zewnątrz tego otworu (162), języczki (167, 169) uformowane pomiędzy promieniowymi szczelinami (166).
4. Zespół przerywacza według zastrz. 1 albo 2, albo 3, znamienny tym, że elastyczne blaszki w każdym pakiecie (84, 86, 88) są połączone ze sobą za pomocą oddalonych od siebie elementów łączących wykonanych na brzegach pakietów (84, 86, 88), zapewniając giętkość pakietów.
5. Zespół przerywacza według zastrz. 4, znamienny tym, że elementami łączącymi blaszki w pakiecie są zgrzeiny punktowe (156,158).
6. Zespół przerywacza według zastrz. 1 albo 2, albo 3, znamienny tym, że łącznik elastyczny (60) ma kształt litery C.
7. Zespół przerywacza według zastrz. 1 albo 2, albo 3, znamienny tym, że pierwsza część brzegowa (176) i drugą część brzegowa (178) łącznika elastycznego (60) są dołączone do nieruchomego zacisku elektrycznego (64) przerywacza, a część pośrednia (179) łącznika elastycznego (60), znajdująca się pomiędzy częściami brzegowymi (176) i (178), zapewnia kontakt ze stykiem ruchomym (52) przerywacza.