CN101004987A - 断路器跳闸脱扣器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种断路器跳闸脱扣器的结构改进，属于电力供应控制设施技术领域。为了在较小电流情况下也能起到保护作用，该脱扣器主要由执行机构的动作触发部分和跳闸机构组成；跳闸机构的发热元件一端作为电流输入端，另一端与双金属片的固定端电连接，双金属片的自由端靠近牵引杆；发热元件附近装有U形磁轭，U形磁轭的伸展臂相对位置装有一端铰支的衔铁，衔铁的自由端靠近牵引杆；磁轭的至少一个伸展臂上绕有线圈，线圈的两端分别与电流输入端和输出端电连接。当有短路电流经过线圈时，磁轭上产生的磁场强度与线圈匝数成正比，即使只有较小电流通过，也可以产生足以吸合衔铁动作的磁场，从而以简单的结构改进，有效克服了现有技术存在的问题。

Description

断路器跳闸脱扣器
技术领域
本发明涉及一种断路器跳闸脱扣器，尤其是一种断路器跳闸脱扣器的结构改进，属于电力供应控制设施技术领域。
背景技术
电路断路器的作用是对长时间过流提供延时保护以及对由短路引起的瞬间大电流提供保护。其保护作用通常借助一个热-磁跳闸机构来实现，因此其中包括一个热跳闸部分和一个磁跳闸部分，典型结构如图1所示。
该跳闸机构中的热跳闸部分10包含一个发热元件12和一个双金属片13，双金属片一端16与热元件衔接。双金属片13由两种不同膨胀系数金属片构成，与热元件12的一部分贴近且基本平行。当产生过流时，热元件发热，使双金属片的温度升高。当双金属片的温度超过预定值时，其自由端17产生偏折，驱使执行机构的触发端动作，将触点打开，切断电流，保护负载免受过流。
该跳闸机构的磁跳闸部分11包含一个衔铁14，它的一端18铰支在固定的支架上，其自由端19则可以推动跳闸机构将可分离的触点打开，避免短路。该衔铁14的位置靠近双金属片13。一个U形的磁轭15的一端与热元件12和双金属片13装在一起，磁轭15的两臂20和21伸至衔铁14附近。发生短路时，磁轭中产生与流过热元件的电流成正比的磁场。当该磁场的磁力大于预定值时，衔铁转向磁轭，执行机构的触发端动作，将触点打开，切断电流，保护负载避免短路损坏。
上述现有断路器跳闸机构存在的问题是，只能在短路电流较大时起保护作用。当短路电流较小(例如16-40安培)时，这种结构的热磁脱扣器产生的磁场较弱，因此不能使衔铁转向磁轭，无法起到保护作用。
检索发现，申请号为00802885.0的专利申请公开了一种线路断路器的铃锤衔铁系统包含一个加热器，它有一个加热元件和一对电导体。加热元件与两导体电气相连且位于其间。导体与加热元件间有一定空间，以在导体和加热元件之间形成一对槽。一端至少与一个导体电气相连的热敏片处在靠近加热元件的位置。磁轭具有一对臂，每个臂分别穿过加热器的槽。加热元件和热敏片处在两臂之间并在其间形成多个电流通路。当通过加热器和热敏片的电流到达一定值时，铃锤转向磁轭的两臂，将线路断路器的一对可分离触点打开。上述改进虽然提高了脱扣机构热敏感度，并且其曲折结构在一定程度上也起到了增加磁场的作用，但是零件与大电流产品不能通用，互换性差，成本高。
发明内容
本发明的目的在于：针对以上现有技术存在的缺点，提出一种在较小短路电流情况下也能可靠起到保护作用，并且结构简单、成本经济的断路器跳闸脱扣器。
为了达到以上目的，本发明的断路器跳闸脱扣器主要由执行机构的动作触发部分和跳闸机构组成；所述跳闸机构含有固定的发热元件，所述发热元件的一端作为电流输入端，另一端与双金属片的固定端电连接，所述双金属片的自由端靠近执行机构的动作触发端；所述发热元件附近装有U形磁轭，所述U形磁轭的伸展臂相对位置装有一端铰支的衔铁，所述衔铁的自由端靠近执行机构的动作触发端；其改进之处在于：所述磁轭的至少一个伸展臂上绕有线圈，所述线圈的两端分别与电流输入端和电流输出端电连接。
当有短路电流经过线圈时，磁轭上产生的磁场强度与线圈匝数成正比，即使只有较小电流通过，也可以产生足以吸合衔铁动作的磁场，进而通过执行机构的动作触发端传动，实现执行机构的执行动作，这样以简单的结构改进，有效克服了现有技术存在的问题，并且成本经济。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
图1是现有技术的结构示意图。
图2是本发明一个实施例的结构示意图。
图3是图2中跳闸机构的立体分解结构示意图。
具体实施方式
实施例一
本实施例的断路器跳闸脱扣器30如图2所示，主要由执行机构的动作触发部分40、热跳闸机构60以及磁跳闸机构50组成。其中，执行机构的动作触发部分40主要由锁扣41和牵引杆42构成。锁扣41的一端以及牵引杆42的中部分别铰支在脱扣器的框架上，牵引杆42的上臂43钩住锁扣41的悬出端。锁扣41的中部顶靠在弹簧上，具有向上运动的趋势。
工作时，当有过电流通过热跳闸机构60时，双金属片17的自由端(上端)弯曲，推动牵引杆42的上臂43顺时针转动，将锁扣41脱开，进而驱使执行机构动作而令断路器断开；当有短路电流通过磁跳闸机构50时，所产生的磁场吸引衔铁14，推动牵引杆42的下臂顺时针转动，将锁扣41脱开，进而驱使执行机构动作使断路器断开。
改进后跳闸机构的具体结构参见图3，发热元件12与双金属片13的一端铆接固连，双金属片13的自由端17靠近牵引杆42的上臂43。邻近发热元件装有U形磁轭15，U形磁轭15的两伸展臂相对位置装有一端铰支的衔铁14，衔铁14的自由端靠近牵引杆42的下臂。双金属片的自由端17钎焊连接软铜编织线3(也可以采用其它软导线)的一端，该软铜编织线3的另一端与导电线圈4的一端钎焊连接，从而保证在电接触的情况下，双金属片自由端的自由度不受限制。一定匝数的线圈4环绕在磁轭15的一个伸展臂上，另一端与电流输出端6焊接。
这样，短路时，电流从输入端经发热元件、双金属片、线圈，由输出端输出，在流经线圈时，磁轭上将产生强度与线圈匝数成正比的磁场。因此，即使只有较小电流通过，也可以保证衔铁被吸引动作，实现所需的脱扣控制。
实验证明，本实施例的断路器跳闸脱扣器由于通过双金属片的自由端与线圈电连接，因此不仅显著改善了磁脱扣的性能，可以用于小电流的电路断路器，而且进一步改善和保证了热脱扣性能，其动作灵敏，性能可靠。制造时，只需在原有产品基础上进行添加改进即可，成本经济，切实可行，很容易在适合大电流产品的基础上，形成适合小电流的系列化产品。
除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。

Claims (5)

1、一种断路器跳闸脱扣器，主要由执行机构的动作触发部分和跳闸机构组成；所述跳闸机构含有固定的发热元件，所述发热元件的一端作为电流输入端，另一端与双金属片的固定端电连接，所述双金属片的自由端靠近执行机构的动作触发端；所述发热元件附近装有U形磁轭，所述U形磁轭的伸展臂相对位置装有一端铰支的衔铁，所述衔铁的自由端靠近执行机构的动作触发端；其改进之处在于：所述磁轭的至少一个伸展臂上绕有线圈，所述线圈的两端分别与电流输入端和电流输出端电连接。
2、根据权利要求1所述断路器跳闸脱扣器，其特征在于：所述双金属片的自由端与线圈的一端电连接。
3、根据权利要求2所述断路器跳闸脱扣器，其特征在于：所述双金属片的自由端通过软导线与导电线圈电连接。
4、根据权利要求3所述断路器跳闸脱扣器，其特征在于：所述软导线为铜编织线。
5、根据权利要求1-4之一所述断路器跳闸脱扣器，其特征在于：所述执行机构的动作触发部分主要由锁扣和牵引杆构成；所述锁扣一端以及牵引杆中部分别铰支在脱扣器的框架上，所述牵引杆的一端钩住锁扣的悬出端；所述锁扣的中部顶靠在弹簧上；所述双金属片和衔铁的自由端分别靠近牵引杆的上臂和下臂。
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