PL200064B1 - Łącznik elektryczny - Google Patents

Abstract

1. Lacznik elektryczny, zaopatrzony w pierw- sz a styczk e przemieszczan a do pozycji otwartej za pomoc a elektromagnetycznego urz adzenia uruchamiaj acego w przypadku zwarcia oraz drug a styczk e, która jest po laczona szeregowo z pierwsz a styczk a i jest stale otwarta poprzez pierwszy zwalniacz termiczny, poprzez mecha- nizm przelaczeniowy, ponadto maj acy równole- g la drog e pr adow a, która jest rozmieszczona równolegle w stosunku do pierwszej styczki oraz w której znajduje si e rezystor ograniczenia pr adowego, znamienny tym, ze rezystor ogra- niczenia pr adowego (16) jest utworzony w po- staci korpusu rezystora, który jest wykonany z domieszkowanego materia lu ceramicznego majacego sta ly b ad z ujemny wspó lczynnik temperaturowy. PL PL PL PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest łącznik elektryczny, zwłaszcza wyłącznik główny.

Znany wyłącznik tego rodzaju jest przedstawiony w publikacji DE 28 54 711. Wyłącznik ten zawiera pierwszą styczkę, do której dołączona jest równoległa droga prądowa z rezystorem ograniczenia prądowego.

Układ tego rodzaju został opracowany przez ABB Stotz-Kontakt GmbH z Heidelbergu w postaci wyłącznika głównego S 700. W tym przypadku rezystor ma postać drutowego przewodu rezystancyjnego, wykonanego na przykład z CrAl255, Cu lub innych stopów, przy czym ten przewód drutowy jest zwinięty w zwój zajmujący odpowiednio dużą powierzchnię ze względu na swój kształt oraz wymaganą wartość rezystancji. Rezystor tego rodzaju w kształcie zwoju wytwarza silne pole magnetyczne, co powoduje, że zwój musi być nawinięty przeciwstawnie i równolegle, co jest bardzo skomplikowane. Podczas stosowania przewodów drutowych nieizolowanych, zwój musi być nawinięty na szkielet, który jest wytrzymały na wysokie temperatury, dla uchronienia uzwojeń przed wzajemnym przyciąganiem się, gdy podłączony jest prąd, co powoduje zwarcie uzwojenia. Jeśli rezystancja przewodu jest izolowana, jako elementy izolujące używa się drogie materiały, które są trudne do stosowania, takie jak na przykład szklany jedwab.

Celem przedmiotowego wynalazku jest opracowanie wyłącznika wspomnianego rodzaju, przy zastosowaniu którego unika się wad znanego układu.

Łącznik elektryczny, zaopatrzony w pierwszą styczkę przemieszczaną do pozycji otwartej za pomocą elektromagnetycznego urządzenia uruchamiającego w przypadku zwarcia oraz drugą styczkę, która jest połączona szeregowo z pierwszą styczką i jest stale otwarta poprzez pierwszy zwalniacz termiczny, poprzez mechanizm przełączeniowy, ponadto mający równoległą drogę prądową, która jest rozmieszczona równolegle w stosunku do pierwszej styczki oraz w której znajduje się rezystor ograniczenia prądowego, według wynalazku charakteryzuje się tym, że rezystor ograniczenia prądowego jest utworzony w postaci korpusu rezystora, który jest wykonany z domieszkowanego materiału ceramicznego mającego stały bądź ujemny współczynnik temperaturowy.

Korzystnym jest, że pasy, które biegną prostopadle do wewnętrznej powierzchni obudowy są integralnie utworzone na wewnętrznej powierzchni szerokiej części obudowy i podczas gdy obudowa jest zmontowana, wyznaczają przestrzeń, w której korpus rezystora jest umieszczony i trzymany.

Korzystnym jest, że przynajmniej jeden z przewodów łączących korpus rezystora z równoległą drogą prądową jest utworzony przez styk sprężynowy.

Korzystnym jest, że metalizowane powierzchnie czołowe korpus rezystora są przylutowane do części przewodzących łącznika.

Korzystnym jest, że korpus rezystora jest cylindryczny, rurowo-cylindryczny, w postaci sześcianu lub prostopadłościanu.

Korpus rezystora, wykonany z ceramiki domieszkowanej, mającej stały lub ujemny współczynnik temperaturowy, zgodnie z wynalazkiem jest umieszczony w równoległej drodze prądowej, która jest połączona równolegle z pierwszą styczką.

To pozwala na uniknięcie zastosowania drutowych przewodów rezystancyjnych w postaci zwoju ze wszystkimi znanymi wadami, ponadto korpus rezystora wymaga mniejszej przestrzeni w łączniku.

Materiał rezystancyjny do utworzenia korpusu rezystora jest powszechnie dostępny i jest wykonany z mieszaniny gliny, aluminium i węgla, która następnie jest poddawana procesowi spiekania, przez co zostaje skompresowana do swojego końcowego kształtu.

Gdy wyłącznik obwodu jest wyposażony w osłonę mającą dwie połówki powłokowe, przy czym te połówki mają pasy, które biegną prostopadle do wewnętrznej powierzchni o szerokiej powierzchni czołowej i które podczas gdy połówki powłokowe są łączone, ograniczają obszar, w którym jest umieszczony korpus rezystora.

Przedmiot wynalazku zostanie objaśniony szczegółowo w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia elektryczny wyłącznik, fig. 2 - fragment wyłącznika z fig. 1 w przekroju wzdłuż linii II - II, fig. 3 i 4 - dwie alternatywy dla wykonania styku z korpusem rezystora, a fig. 5 przedstawia elektryczny schemat układu łącznika.

Jak przedstawiono na fig. 1, wyłącznik ma obudowę 10, która ma kształt nasadki na dolną część osłony albo pokrywy, albo dwóch w przybliżeniu identycznych połówek nasadkowych. Pierwsza styczka 11 ma nieruchomą część stykową 12 i ruchomą część stykową 13 umieszczoną wewnątrz obudowy 10. Ruchoma część stykowa 13, znajduje się na dźwigni styku 14, która jest podparta obroPL 200 064 B1 towo przez elektromagnes, podczas gdy ma miejsce zwarcie, powodując otworzenie się styczki 11. Styczka 11 jest połączona z równoległą drogą prądową 15, w której umieszczony jest korpus rezystora 16. Gdy styczka 11 jest otwarta, tworzy się łuk, który przemieszcza się do stosu rozgałęziania łuku 17. Ponadto, prąd jest komutowany w drugiej drodze prądowej 15 i ograniczony przez rezystancję elektryczną korpusu rezystora 16.

Równorzędny obwód elektryczny łącznika został przedstawiony na fig. 5. Pierwsza styczka 11 oraz druga styczka 19 są umieszczone w głównej drodze prądowej 18. Równoległa droga prądowa 15, w której znajduje się korpus rezystora 16 jest połączona równolegle z pierwszą styczką 11. Wybrany bimetaliczny pas 20, nie pokazany na fig. 1, jest połączony elektrycznie w szereg z korpusem rezystora 16 i oddziaływuje na mechanizm przełącznikowy 21, pokazany na fig. 1, a który jest wyposażony lub połączony z dźwignią kolankową przełącznika 22. Drugi bimetaliczny pas 36, który również nie został pokazany na fig. 1, znajduje się w głównej drodze prądowej 18. Ten bimetaliczny pas 36 również oddziaływuje na mechanizm przełącznikowy 21, który jest połączony z drugą styczką 19 poprzez linię działania 23.

Linie oddziaływania bimetalicznych pasów 20, 36 na mechanizm przełącznikowy są oznaczone poprzez odnośniki liczbowe nr 24, 25.

Na fig. 2 przedstawiono przekrój wzdłuż linii II-II z fig. 1. Obudowa 10 jest w tym przypadku utworzona przez dolną część obudowy 10a w postaci nasadki, a górna część obudowy 10b ma kształt nasadki, na której są odpowiednio utworzone integralne pasy 26, 27, 28 i 29, jak to przedstawiono na fig. 1. Pasy 26 do 29 tworzą przestrzeń 30, w której znajduje się korpus rezystora 16.

Styk jest utworzony przez korpus rezystora 16 za pomocą płaskich przewodów taśmowych 31 i 32, które tworzą równoległą drogę prądową i są pokazane w sposób bardziej szczegółowy na fig. 3 i 4.

W przykładzie wykonania pokazanym na fig. 3, przewód 31 jest w postaci prostego elementu, przy czym przewód 32 w rejonie powierzchni styku 16 a z korpusem rezystora 16, ma sekcję 33, która jest wypukła względem powierzchni styku 16a.

W przykładzie wykonania przedstawionym na fig. 4, zamiast prostego przewodu 31, zastosowano przewód 31a, który ma sekcję 33a wypukłą względem powierzchni styku 16b z korpusem rezystora 16.

Przynajmniej jeden z dwóch przewodów 31,32 stanowi korzystnie styk sprężynowy. W przykładzie wykonania przedstawionym na fig. 3 sprężynowym stykiem jest przewód 32, podczas gdy w przykładzie przedstawionym na fig. 4 przewód 31a jest również sprężynowy.

Jak można zauważyć na fig. 1, przewód 32 jest ukształtowany tak, że unieruchamia korpus rezystora 16 z łącznikiem łukowym 34 i zagiętym brzegiem 35.

Materiał zastosowany w tym przypadku, jak wskazano powyżej, ma współczynnik temperaturowy, który jest w przybliżeniu stały lub nieznacznie ujemny. Przyczyna tego jest wyjaśniona poniżej:

Gdy wyłącznik pokazany na fig. 5 ma na celu rozłączenie zwarcia, po pierwsze pierwsza styczka 11 jest otwierana za pomocą magnetycznego zwalniacza 40, mówiąc dokładniej poprzez linię działania 41. W tym przypadku prąd zostaje następnie przełączony do równoległej drogi prądowej i ograniczony poprzez korpus rezystora 16, a styczka 19 pozostaje zamknięta. Prąd ograniczony przez rezystor 16 przepływa przez zwój 40 i przez to utrzymuje styczkę 11 otwartą. Gdy zwarcie zostaje następnie rozłączone w wyłączniku prądu, obwód zwarcia zostaje wówczas rozłączony, pierwsza styczka 11 zamyka się. Gdy prąd nie jest odłączony, bimetaliczny pas 20 lub 22 jest podgrzewany i w rezultacie w ten sposób rozłącza styczkę 19.

W korpusie rezystora 16 mającym dodatni współczynnik temperaturowy, prąd będzie ograniczony do takiego obszaru, że twornik uwalniacza 40 samoczynnie się wyłącza i styczka 11 zamyka się, co byłoby niepożądane. Stosownie do w przybliżeniu stałego lub ujemnego współczynnika temperaturowego, prąd płynący przez zwalniacz 40 pozostaje taki sam lub trochę wzrasta, przez co styczka może być utrzymywana w pozycji otwartej przez wystarczająco długi okres czasu.

Jak już wspomniano, korpus rezystora może być wykonany z ceramiki z domieszką węgla. Jest również możliwe zastosowanie węgliku krzemu z domieszką węgla. Ponadto, korpus rezystora 16 może także mieć domieszkę jakiegoś przewodzącego materiału. Dodatkowo, korpus rezystora może mieć każdy pożądany kształt, na przykład może mieć postać cylindra, wydrążonego cylindra, sześcianu lub graniastosłupa.

Ponadto należy zauważyć, że jeżeli czołowe powierzchnie korpusu rezystora 16 są metalizowane, części przewodu 31 i 32 są bezpośrednio lutowane.

Claims (5)

1. Łącznik elektryczny, zaopatrzony w pierwszą styczkę przemieszczaną do pozycji otwartej zza pomocą elektromagnetycznego urządzenia utuchamiającego w przypadku zwarcia otaz dtugą styczkę, która jest połączona szeregowo z pierwszą styczką i jest stale otwarta poprzez pierwszy zwalniacz termiczny, poprzez mechanizm przełączeniowy, ponadto mający równoległą drogę prądową, która jest rozmieszczona równolegle w stosunku do pierwszej styczki oraz w której znajduje się rezystor ograniczenia prądowego, znamienny tym, że rezystor ograniczenia prądowego (16) jest utworzony w postaci korpusu rezystora, który jest wykonany z domieszkowanego materiału ceramicznego mającego stały bądź ujemny współczynnik temperaturowy.

2. Łącznik według zasfrz. 1, znamiennytym, żepass (26, 27, 22^, 29), które biegnąprostopadle do wewnętrznej powierzchni obudowy (10) są integralnie utworzone na wewnętrznej powierzchni szerokiej części obudowy (10) i podczas gdy obudowa (10) jest zmontowana, wyznaczają przestrzeń (30), w której korpus rezystora (16) jest umieszczony i trzymany.

3. Łącznik według 2, tt^m, że przynajmniej (eden z przewodów (31, 32\ łączących korpus rezystora (16) z równoległą drogą prądową (15), jest utworzony przez styk sprężynowy.

4. Łącznik według zastrz. 3, znamienny tym, że metallzowane powierzchnie rezystora (16) są przylutowane do części przewodzących łącznika.

5. Łącznik według zas^z. 4, znamienny t^i^, że ktoi^p^i^^ (16) (ess cyllndryczny, rurowo-cylindryczny, w postaci sześcianu lub prostopadłościanu.