PL175399B1

PL175399B1 - Podstawowy moduł przełączający do wielobiegunowego wyłącznika do silników elektrycznych

Info

Publication number: PL175399B1
Application number: PL94310824A
Authority: PL
Inventors: Lajos Marot
Original assignee: Lk As
Priority date: 1993-03-26
Filing date: 1994-03-25
Publication date: 1998-12-31
Also published as: FI954529A0; DK35393A; NO953790D0; FI954529L; DK171005B1; DK35393D0; AU683051B2; FI954529A7; WO1994023437A1; EP0691029A1; AU6374894A; NO953790L; PL310824A1

Description

Przedmiotem wynalazku jest podstawowy moduł przełączający do wielobiegunowych wysokoprądowych wyłączników zasilania silników elektrycznych.

Znane są liczne modułowe wyłączniki zasilania, nazywane również wyłącznikami, na przykład z opublikowanych duńskich opisów technicznych nr 147 588, nr 150 427 i nr 165 470, oraz z takich opisów patentowych jak EP 327 708, DE-OS 37 29 616, EP 232 250, GB 2185 632, GB 2 227 612, EP 112 232, EP 325 371, EP 228 723 i opublikowanego szwedzkiego opisu patentowego nr 347 605. Jednak w żadnym ze znanych dotychczas wyłączników nie stosowano modułów trzybiegunowych takiego typu jaki opisano dalej.

Celem wynalazku jest podstawowy moduł przełączający do wielobiegunowych wyłączników do silników elektrycznych.

Podstawowy moduł przełączający do wielobiegunowego wyłącznika do silników elektrycznych, umieszczony w obudowie, ze stykami umieszczonymi przesuwnie między stykami nieruchomymi, pomiędzy którymi się znajdują, przy czym przemieszczaniem wkładki steruje mechanizm sterujący, według wynalazku charakteryzuje się tym, że styki są stykami sprężynowymi i są osadzone na suwliwie umocowanej w sekcji górnej i sekcji dolnej wkładce, która posiada otwory, w których jest umieszczany przesuwnie ruchomy pręt połączony z mechanizmem sterującym, zaś w podstawowym module przełączającym będącym modułem wielobiegunowym znajduje się ponadto otwór, w którym jest umieszczony przesuwnie pręt, a także znajdują się otwory.

Korzystnie podstawowy moduł przełączający zawiera trzy styki sprężynowe i jest wyposażony w dwa zestawy po trzy otwory każdy, w którym są umieszczane przesuwnie dwa zestawy po trzy styki stałe, pomiędzy którymi trzy styki sprężynowe tworzą parami mostek.

175 399

Korzystnie podstawowy moduł przełączający ma kształt prostokątnego równoległościanu.

Korzystnie w położeniu zamknięcia styki sprężonowe są połączone ze stykami nieruchomymi będącymi stykami nożowymi.

Korzystnie prętjest osadzony w ślizgaczu, umieszczonym przesuwnie na zestawie szyn.

Dzięki wynalazkowi uzyskano wyłącznik, który można zastosować jako wyłącznik rozdzielczy, na przykład w aparaturze rozdzielczej, i który można instalować na szynach według norm DIN albo też bezpośrednio na aparaturze. Korzystnie, wy^iącznik ten ma wysoki prąd zwarciowy i może pracować jako wyłącznik bezpieczeństwa z izolacją. Ponadto wyłączniki powinno dostarczać się w blokach, to jest zaleca się zwarty układ blokowy. Korzystnie, wymiary wyłącznika są małe. Ze względu na ekonomiczność produkcji wyłączników, zaleca się stosowanie wysoko zautomatyzowanych procesów, w związku z czym zaleca się projektowanie wyłączników ze zwykłych elementów (na przykład podstawowych modułów) w kilku różnych klasach prądowych, to znaczy od około 10 do około 100 amperów.

Wyłącznik według wynalazku służy do przełączania prądów trójfazowych i zawiera moduły, każdy zdolny do obsługi i wyłączania prądów trójfazowych. Wstawiając dodatkowe moduły obok istniejących, jak szczegółowo opisano dalej i pokazano na rysunkach, można za pomocą tak utworzonego zespołu przełączać prawie wszystkie prądy. Aparaturę rozdzielczą z tego typu modułowymi wyłącznikami można z łatwością rozbudowywać pod kątem zastosowania do znacznie większych prądów niż początkowo planowano. Najważniejszą zaletą jest możliwość zastosowania tego samego typu wielobiegunowych i wielofazowych modułów w wyłącznikach do różnych prądów i do różnych celów.

Wszystkie dotychczasowe (trójfazowe) wyłączniki modułowe składały się z modułów, po jednym module na fazę (z trzech faz, jaide powszechnie stosuje się w instalacjach elektrycznych).

Ponadto, według wynalazku, podstawowy moduł przełączający może mieć w przybliżeniu kształt prostokątnego równoległościanu, co ułatwia ustawianie modułów obok siebie w gnieździe lub podstawce, a także ułatwia pakowanie i transport, ponieważ oszczędza wielkość potrzebnego miejsca.

Według wynalazku, korzystnie, podstawowe moduły przełączające można wyposażyć w styki sprężynowe usytuowane w taki sposób, że powstają styki ostrzowe i styki stałe, tworzące styki nożowe. Zaleca się stosowanie układu tego typu, ponieważ styki nożowe można łatwo wsuwać i mocować z zewnątrz, bez demontażu modułu zainstalowanego z innymi zespołami w modułowym wyłączniku elektrycznym.

Montaż jest tak prosty i bezpieczny, że mogą go wykonać na miejscu budowy zwykli monterzy. W przypadku stosowania znanych przełączników, przełącznik o odpowiednich parametrach znamionowych musi być wstępnie zmontowany przez producenta.

Ponadto, według wynalazku, mechanizm sterujący zawiera urządzenie sterujące, które sprzęga się z prętem w każdym podstawowym module przełączającym. W związku z tym zapewniono możliwość sterowania stanem każdego podstawowego modułu przełączającego za pomocą jednego mechanizmu.

Ponadto, według wynalazku, wspomniane urządzenie sterujące jest zamontowane na ślizgaczu, co umożliwia jego przesuwanie w jedną i drugą stronę, dzięki czemu zapewniono niezawodne prowadzenie pręta sterującego.

I na koniec, według wynalazku, przemieszczaniem się ślizgacza po szynie można sterować za pomocą nośnika na częściowo cylindrycznym urządzeniu obrotowym, który może sprzęgać się z wałkiem uchwytu, bezpośrednio lub pośrednio. W rezultacie obrotowy ruch uchwytu zamienia się niezawodnie na przemieszczenie ślizgacza.

Przedmiot wynalazku jest przedstawiony na rysunku, na którym: fig. 1 przedstawia w stanie rozłożonym zalecany przykład wykonania trzybiegunowego wyłącznika elektrycznego według wynalazku, składający się z dwóch podstawowych modułów przełączających; fig. 2 - ten sam wyłącznik w wersji z czterema podstawowymi modułami przełączającymi; fig. 3 - ten sam rysunek schematyczny różnych typów wyłączników elektrycznych;

175 399 fig. 4A - podstawowy moduł przełączający; fig. 4B - ten sam podstawowy moduł przełączający w stanie rozłożonym; fig. 5 - zestaw styków ruchomych; oraz fig. 6 - pręt w stanie rozłożonym na elementy.

Na figurze 1 przedstawiono w stanie rozłożonym na części trzybiegunowy wyłącznik elektryczny z dwoma podstawowymi modułami przełączającymi 30. Każdy z modułów przełączających 30 jest w stanie wyłączać i włączać trzy prądy, każdy o natężeniu kilku amperów, na przykład 20 A, w instalacji trójfazowej. W dolnej części fig. 1 widać podstawkę 12 z powierzchnią dolną 13, dostosowaną do zatrzaskiwania się na szynie DIN. Z obu stron podstawki 12 znajdują się trzy styki nieruchome 14, każdy połączony z własną końcówką 16 do mocowania przewodów faz zewnętrznych, które mają być podłączone do wyłącznika trzybiegunowego.

W środek podstawki 12 jest wprowadzony mechanizm sterujący, z każdej strony którego jest zamontowany moduł przełączający 30. Pręt 32 jest skonstruowany w taki sposób, że można go wkładać przez otwory 33 w obu podstawowych modułach przełączających 30 oraz przez obudowę 26, obejmującą mechanizm sterujący.

Mechanizm sterujący zawiera ślizgacz 18, zespół szyn 20, na których porusza się i jest prowadzony ślizgacz 18 oraz dwie, częściowo cylindryczne części i płaską sprężynkę 27. Na jednym końcu części 24 znajduje się kwadratowy otwór, w który wchodzi wałek kwadratowego uchwytu (nie pokazany), a na drugim końcu kolejny otwór, w który wchodzi i sprzęga się z nim pierwsza część cylindryczna 22, co zapewnia, że obroty rączki spowodują obracanie się drugiej części cylindrycznej 24 i, na przykład, za pomocą nośnika 23 na pierwszej części cylindrycznej 22, przemieszczenie ślizgacza 18.

W pokazanym przykładzie wykonania, pręt 32 jest osadzony w wycięciu 132 ślizgacza 18. Dzięki temu na skutek przesunięcia się ślizgacza 18 wzdłuż szyn 20 następuje przemieszczenie pręta 32 i wkładek 103 na fig. 4B w zamontowanych modułach 30, a tym samym przemieszczenie sprężynowych styków 123,124,125 wewnątrz podstawowego modułu przełączającego 30. Sprężynowe styki 123,124,125 pokazano na fig. 4A, 4B i 5, na których przedstawiono korzystną konstrukcję podstawowego modułu przełączającego 30.

Na figurze 1 widać trzy nieruchome szyny prądowe 34, 36, 38, umieszczone nad podstawowymi modułami przełączającymi 30. Szyny prądowe 34, 36, 38 skonstruowano w taki sposób, że łączą dwa podstawowe moduły przełączające 30. Środkowa część środkowej szyny prądowej 36 jest wygięta w łuk, w który mają wchodzić cylindryczne części 22, 24 mechanizmu sterującego w celu sprzężenia się z uchwytem.

Trzy szyny prądowe 34,36,38 są umieszczone w szczelinach 40,42,44 w podstawowych modułach przełączających 30. Na końcu cały zespół zostaje przykryty górną sekcją 46 mocowaną wkrętami 48, pokazanymi u dołu rysunku. Następnie wyłącznik można zatrzasnąć na szynie DIN.

Na figurze 2 pokazano podobny wyłącznik do zamykania i otwierania obwodów, którymi płyną wysokie prądy, np. 40 A, składający się z czterech podstawowych modułów przełączających 30. Wszystkie zastosowane w nim części są identyczne, z wyjątkiem podstawki 212, w której można osadzać cztery moduły, odpowiedniej sekcji górnej 246 i szyn prądowych 214, 234,236, 238, stanowiących styki stałe.

Na figurze 3 przedstawiono różne typy wyłączników, które można utworzyć z takich samych modułów przełączających 30.

QA16 (to znaczy wyłącznik do prądów o natężeniu 16 A, z bolcem zerowym lub bez niego) można utworzyć z uchwytu 320, sekcji górnej 46 (z końcówkami), podstawowego modułu przełączającego 30 oraz sekcji podstawowej 312 (zaopatrzonej w zestaw styków stałych i końcówki) wyposażonej w mechanizm sterujący 325.

QA 25/32 (to znaczy wyłącznik do prądów o natężeniu do 32 A) można skonstruować z uchwytu 320, sekcji górnej 346 z wstawionymi szynami prądowymi 334, które pokazano liniami przerywanymi na dolnej powierzchni płytki 345, dwóch podstawowych modułów przełączających 30, i sekcji podstawowej 312 (zawierającej styki stałe i końcówkę) wyposażonej w mechanizm sterujący.

175 399

QA 63 (to znaczy wyłącznik do prądów o natężeniu do 63 A) można skonstruować z uchwytu 320, sekcji górnej 346 z wstawionymi szynami prądowymi 334, czterech podstawowych modułów przełączających 30, i sekcji podstawowej 312 (zawierającej styki stałe i końcówki) wyposażonej w mechanizm sterujący.

QSA 25/32 (to znaczy wyłącznik do prądów o natężeniu do 32 A z bezpiecznikami topikowymi zamontowanymi na szczycie alternatywnej sekcji górnej 355 lub 356) można skonstruować z uchwytu 320, alternatywnej sekcji górnej 355,356 z bezpiecznikami topikowymi, czterech podstawowych modułów przełączających 30, i sekcji podstawowej 312 (zawierającej styki stałe i końcówki) wyposażonej w mechanizm sterujący.

QP 80/100 z równolegle podłączonymi modułami przełączającymi można skonstruować w razie konieczności podłączania i wyłączania prądów do 80/100 A. W tej wersji na górnej sekcji (podobnej do podstawki 312) znajdują się końcówki na przewody, które trzeba podłączyć do wyłącznika.

Na figurze 3 pokazano również, że na dolnej powierzchni podstawki 112, 312, korzystnie, znajdują się dwa ortogonalne rowki przystosowane do montażu na szynie DIN, co umożliwia montaż sekcji podstawowej 112, 312 na szynie DIN w dwóch kierunkach, jak pokazano w wariantach A i B na fig. 3. Ponadto, wyłącznik można rozbudować dodając do niego czwarty, a nawet piąty biegun, który może, ale nie musi, służyć do wyłączania.

Z przedstawionego powyżej opisu wynika, że podstawowy moduł przełączający według wynalazku umożliwia budowanie z kilku podstawowych elementów kilka różnych typów wyłączników dostosowanych do różnych prądów i różnych funkcji.

Na figurach 4A i 4B pokazano zalecany przykład wykonania podstawowego modułu przełączającego 30 zawierającego sekcję górną 101, sekcję dolną 102 oraz wkładkę 103. Korzystnie, sekcja górna 101 i sekcja dolna 102 są identyczne. Wycięcia 134 tworzą otwory 33, którymi pręt 32 może przechodzić przez podstawowy moduł przełączający 30, a zwłaszcza przez otwór 84 we wkładce 103, który można przemieszczać w kierunku podłużnym wewnątrz podstawowego modułu przełączającego za pomocą pręta 32. Po zmontowaniu podstawowego modułu przełączającego 30, te trzy sekcje tworzą w zasadzie zamknięty, prostokątny równoległościan. Korzystnie, sekcja górna 101 i sekcja dolna 102 są zaopatrzone w zatrzaski 108,109, do utrzymywania obu sekcji razem.

Na figurze 5 przedstawiono przykład wykonania zespołu styków ruchomych 123, 124, 125 do montażu na wkładce 103, jak pokazano na fig. 4. Styki 401 i 402 są rozmieszczone w sposób przypominający mostek pomiędzy dwoma stykami nożowymi, to znaczy stykami nieruchomymi (przykładowo 14, 34). Styki 401 i 402 dociska się do siebie sprężynkami 406, 407 utrzymywanymi w odpowiednim położeniu za pomocą zaczepu 405. Wypukłe powierzchnie 411, 412 styku 401, 402 sprzęgane są za pomocą nieruchomych styków nożowych 14, 34.

Na figurze 6 pokazano budowę wkładki 103 z dwóch w zasadzie identycznych połówek 121,122 skonstruowanych w taki sposób, że pasują do trzech zestawów styków ruchomych 123, 124, 125. W zespole znajdują się cztery bolce 90 (po dwa w każdej połówce) umieszczone w czterech odpowiednich otworach 91. Ścianki działowe 127, 128 oddzielają trzy zespoły styków 123, 124, 125, po zamontowaniu części w sekcji górnej 101 i w sekcji dolnej 102 podstawowego modułu przełączającego 30. Ponadto ścianki działowe 117, 118 w obu sekcjach 101, 102 podstawowego modułu przełączającego 30 rozdzielają również komory przełączania.

Wyłącznik działa w sposób następujący: jeżeli uchwyt wyłącznika (320 na fig. 3) przestawia się w położenie włączone, obrót ten wywołuje odpowiedni obrót cylindrycznych części 24, 22. Nośnik 23 przesuwa ślizgacz 18 i pręt 32. Otwory 33 są na tyle długie, że pręt 32 może przemieścić się bez stykania z powierzchniami sekcji górnej 101 i sekcji dolnej 102 podstawowego modułu przełączającego 30. Ale otwory 84 we wkładkach 103 podstawowych modułów przełączających 30 są na tyle wąskie, że przemieszczenie pręta 32 przenosi się na wkładki 103, i dalej na styki sprężynowe 123,124,125. W wyłącznikach pokazanych na fig. 1 i 2, obrót wałka uchwytu w kierunku zgodnym z ruchem wskazówek zegara oznacza, że wszystkie styki sprężynowe 123, 124, 125 przemieszczają się w taki

175 399 sposób, że styki 401, 402 znajdują się na przeciwległych stronach zespołu styków nożowych 14, 34, w wyniku czego pomiędzy dwoma stykami nożowymi tworzy się mostek.

Podobnie, obrócenie wałka uchwytu w kierunku przeciwnym do ruchu wskazówek zegara oznacza, że wszystkie styki sprężynowe przemieszczają się w kierunku przeciwnym, od styków nożnych 14, 34, co powoduje wyłączenie prądu.

Poprzez zastosowanie prawidłowej kombinacji podstawowych modułów przełączających 30 i wybranych przykładów wykonania podstawy przełączającej 12,112,212,312, modułu przedniego 46, 246, 345, 355, 356 oraz odpowiednich szyn prądowych 34, 36, 38, 234, 236, 238 albo opcjonalnie końcówek do podzespołów alternatywnych, na przykład sekcji bezpieczników topikowych 355, 356, możliwe jest uzyskanie bogatego zestawu przełączników na kilka wielkości natężeń prądów, wyposażonych w bezpieczniki topikowe lub bez nich.

Podstawowy moduł przełączający można również wyposażyć w mechanizm wyzwalający w razie spadku napięcia, co umożliwia ponowne automatyczne włączenie po jego przywróceniu. Podobnie, istnieje również możliwość wytwarzania wielobiegunowych wersji modułów poprzez ich wzdłużne łączenie ze sobą.

175 399

FIGo 3

TYPY WYŁĄCZNIKÓW

QA 16 QA 25/32 QA 85 OSA 25/32 QP 80/100 υ υ o υ o ,fC³²° ^-320 y-320 ^320

175 399

108 134

f2?

175 399

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz. Cena 4,00 zł

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Podstawowy moduł przełączający do wielobiegunowego wyłącznika do silników elektrycznych, umieszczony w obudowie, ze stykami umieszczonymi przesuwnie między stykami nieruchomymi, pomiędzy którymi się znajdują, przy czym przemieszczaniem wkładki steruje mechanizm sterujący, znamienny tym, że styki są stykami sprężynowymi (123, 124, 125) i są osadzone na suwliwie umocowanej w sekcji górnej (101) i sekcji dolnej (102) wkładce (103), która posiada otwory (84), w których jest umieszczany przesuwnie ruchomy pręt (32) połączony z mechanizmem sterującym (25), zaś w podstawowym module przełączającym będącym modułem wielobiegunowym znajduje się ponadto otwór (33), w którym jest umieszczony przesuwnie pręt (32), a także znajdują się otwory (40,42,44).
2. Podstawowy moduł przełączający według zastrz. 1, znamienny tym, że zawiera trzy styki sprężynowe (123,124,125) jest wyposażony w dwa zestawy po trzy otwory (40,42,44) każdy, w którym są umieszczane przesuwnie dwa zestawy po trzy styki stałe (14,34,36,38), pomiędzy którymi trzy styki sprężynowe (123,124,125) tworzą parami mostek.
3. Podstawowy moduł przełączający według zastrz. 2, znamienny tym, że ma kształt prostokątnego równoległościanu.
4. Podstawowy moduł przełączający według zastrz. 2, znamienny tym, że w położeniu zamknięcia styki sprężynowe (123,124,125) są połączone ze stykami nieruchomymi (14, 34) będącymi stykami nożowymi.
5. Podstawowy moduł przełączający według zastrz. 1, znamienny tym, że pręt (32) jest osadzony w ślizgaczu, umieszczonym przesuwnie na zestawie szyn.