CN101388309A

CN101388309A - 带有差动保护的电气装置

Info

Publication number: CN101388309A
Application number: CNA2008102153858A
Authority: CN
Inventors: 伯纳德·勒博; 尼古拉斯·伯纳德
Original assignee: Schneider Electric SE
Current assignee: Schneider Electric SE; Schneider Electric Industries SAS
Priority date: 2007-09-11
Filing date: 2008-09-11
Publication date: 2009-03-18
Anticipated expiration: 2028-09-11
Also published as: EP2037477A1; EP2037477B1; UA97636C2; CN101388309B; BRPI0804085A2; ES2398991T3; EG24765A; FR2920911A1; FR2920911B1; BRPI0804085B1

Abstract

本发明公开了一种带有差动保护的电气装置，该差动保护装置(305)包括外壳(203)，该外壳包括两个主板(204；302)及输出端子(209，210，311，312)设置在其上的第一侧板(205，303)，还包括电路断路器部分(211)，该电路断路器部分包括隔仓(235)，该隔仓具有设置有至少第一通孔(242，243；332，333)的壁(241；331)，还包括差动保护部分(212)，该差动保护部分通过基本平行于主板的隔板(213；351)与电路断路器部分(211)分离，其中该壁(241，331)基本平行于外壳的侧板并且该连接导体还通过设置在该隔板上的至少一个第二通孔。

Description

带有差动保护的电气装置

技术领域

本发明涉及带有差动保护的电气装置的领域，如差动断路器或差动开关，或如接触器之类的保护或控制单元的其他组合。

尤其是，本发明涉及带有模块差动保护的电气装置，包括：

相电路和中性电路，它们每一个都在输入端子和输出端子之间延伸，所述端子能够利用连接梳电连接，

外壳，包括两个主板，及输入和输出端子设置在其上的第一和第二侧板，

电路断路器部分，包括脱扣机构、安装在每个电路上的开关、灭弧腔和包括至少该开关和灭弧腔的隔仓，所述隔仓具有设置有至少第一通孔的壁，

差动保护部分，包括设置有初级绕组的差动变压器，所述差动保护部分通过基本平行于主板的隔板与电路断路器部分分离，及

将初级绕组连接到相电路和中性电路上的连接导体，所述连接导体从电路断路器部分的隔仓通过至少一第一通孔延伸到差动保护部分。

背景技术

法国专利申请FR2715767描述了带有差动保护的电气装置，该差动保护包括设置在绝缘外壳中绝缘隔板的每一侧上的电路断路器部分和差动保护部分。该隔板设置有通孔，相电路和中性电路的连接导体通过该通孔。该电路断路器部分包括开关，该开关安装在带有由切断机构控制的静止触点和可移动触点的相电路和中性电路的每一个上。对它们来说，差动保护部分包括差动变压器，该差动变压器包括由相电路和中性电路形成的两个初级绕组。上述专利申请中所述的电气装置还包括设置在外壳的两侧板上的相电路和中性电路的输入和输出端子。

如附图1中所示，带有差动保护的这种电气装置包括外壳13中的相电路11和中性电路12。该外壳包括两个主板14、第一侧板15和第二侧板16。该相电路在输入端子17和输出端子18之间延伸。该中性电路在输入端子19和输出端子20之间延伸。输入端子17、19设置在第二侧板16上。输出端子18、20设置在第一侧板15上。

该装置包括电路断路器部分21和差动保护部分22。该差动保护部分通过基本平行于外壳13的主板14的隔板23与电路断路器部分分离。

在差动保护部分22中，差动变压器31测量差动电流。该变压器设置有分别对应于相电路和中性电路的两个初级绕组32、33，还设置有未示出的次级绕组，该次级绕组连接到电磁脱扣继电器上，该电磁脱扣继电器与电路断路器部分的切断机构机械连接。

电路断路器部分21包括设置在相电路中的热脱扣机构42和电磁脱扣机构41。该电路断路器部分还包括连接在相电路上的开关43和连接在中性电路上的开关44。该电路断路器部分还包括包含至少开关和未示出的灭弧腔的隔仓45。

如附图1中所示，该隔仓通过外壳3的主板、所述外壳3的侧板15、16的一部分和隔板23形成。隔仓45代表壁，即，将差动保护部分与电路断路器部分分离的隔板23，该隔板设置有第一通孔51、52、53、54。该装置包括连接导体55、56、57、58，该连接导体从容纳电路断路器部分的隔仓通过这些第一通孔延伸到差动保护部分。连接导体55、56将初级绕组32连接到相电路11。对它们来说，连接导体57、58将初级绕组33连接到中性电路11。

而且，差动保护部分22包括差动保护部分中的侧板上的凹口59。以此方式，在不妨碍连接梳的齿面对差动保护部分中的侧板定位的情况下，输入和输出端子可利用未示出的连接梳电连接。

在附图2和3中示出了现有技术所述的差动保护装置的另一例子。在附图2中，绝缘外壳60的主板后面的电路断路器部分的视图使得断路装置可见。在附图3中，差动保护部分侧上隔板的视图说明了电路断路器部分和所述差动保护部分之间的连接。

如从附图2中可看出的那样，该电路断路器部分包括中性电路61，该中性电路在第一输入端子和第一输出端子之间延伸，该第一输入端子的连接垫62在附图2中示出，该第一输出端子的连接垫63在附图2中示出。该第一输入端子利用未示出的编织层连接到中性电路的开关的可移动触点64上。该可移动触点由打开机构65利用未示出的手柄，或者通过脱扣装置启动。该中性电路的开关包括静止触点67。该中性电路在静止触点67和第一输出端子63之间延伸，通过差动保护部分的变压器的初级绕组。在差动部分中的通路利用连接导体68、69实现，该连接导体经第一通孔71、782通过隔板，该隔板将电路断路器部分与差动保护部分分离。该电路断路器部分还包括部分可见的相电路73，该相电路在附图2中不可见的第二输入端子，和第二输出端子74之间延伸。在附图2中不可见的相电路开关通过同一打开机构65经手柄，或者通过如电磁脱扣装置75之类的脱扣装置启动。形成在相电路开关的触点之间的电弧利用灭弧腔76消除。关于中性电路，相电路利用穿过绝缘隔板的连接导体通过差动保护部分的变压器的初级绕组，该绝缘隔板将电路断路器部分与差动保护部分分离。

如附图3中可见的那样，将电路断路器部分与差动部分分离的隔板81包括用于两部分之间的连接导体通过的通孔。在附图3中可看到通过第一通孔71、72的用68、69表示的该中性电路连接导体。该隔板还包括用于相电路连接导体84、85的通过的通孔82、83。

在附图1、2和3中所示的装置中，连接导体终止于电路断路器部分的隔仓中，该隔仓包括断路装置，尤其是灭弧腔76和开关43、44。由于该电路断路器部分的隔仓中的尺寸，连接导体和所述导体中的电流可以相对于这种断路装置的初始设计具有负面影响。

包括与差动保护部分明显分离的断路装置的差动保护装置是本领域普通技术人员已知的。例如，法国专利申请FR2512582描述了通过差动脱扣控制单元和电路断路器单元的相连以及通过差动单元和电路断路器单元输入或输出端子之间的电连接形成的差动电路断路器，这两个单元利用机械连接。

如附图4中示意性示出的那样，这种装置包括设置有相电路92和中性电路95的电路断路器单元91，该相电路在输入端子93和输出端子94之间延伸，该中性电路在输入端子96和输出端子97之间延伸。输出端子94、97设置在第一侧板98上。输入端子93、96对它们来说设置在第二侧板99上。电路断路器单元包括热脱扣机构102、电磁脱扣机构101和安装在每个电路上的开关103、104。

附图4中所示装置还包括差动保护单元105，该差动保护单元包括差动变压器和分别对应于相电路和中性电路的两个初级绕组106、107。利用电路断路器的输出端子94、97和差动保护单元的输入之间的连接导体106、107，进行相电路和中性电路与差动保护单元的初级绕组的连接。这两个单元的相连形成的差动保护装置的输出端子因此转移到差动保护单元的两个输出端子108、109。

这种装置的一个缺陷在于，输出端子不设置成使得，能够利用连接梳进行电连接，除非面对电路断路器部分的输出端子的梳的齿断裂。另外，包括两个单独单元的差动保护装置的实现需要用户额外操作，并且无法经底部提供该连接梳。

发明内容

本发明的目的是通过提供带有模块差动保护的电气装置消除现有技术的装置的技术问题，包括：

将初级绕组连接到相电路和中性电路上的连接导体，所述连接导体从电路断路器部分的隔仓通过所述至少一个第一通孔延伸到差动保护部分。

在本发明的装置中，设置有该至少一个第一通孔的隔仓的壁基本平行于外壳的侧板，并且连接导体还经至少一第二通孔通过，该第二通孔设置在将差动保护部分与电路断路器部分分离的隔板上。

该隔板优选包括将差动保护部分与电路断路器部分的隔仓分离的第一部分和将该差动保护部分与连接区域分离的第二部分，该至少一个第二通孔设置在所述隔板的第二部分上。

该电路断路器部分的隔仓最好包括壁的凹口，该壁相对于外壳的第一侧板设置有至少一个第一通孔，从而使连接梳的齿能够面对所述第一侧板容纳，用于连接。有利地，该凹口隔开。

根据一个实施例，输出端子设置在第一侧板上。有利地，该输出端子设置在差动保护部分的第一侧板上。或者，该电路断路器的第一输出端子设置在电路断路器部分中第一侧板上，并且第二输出端子设置在差动保护部分中第一侧板上。

根据一个实施例，每个输出端子都包括静止触点部分，当进行连接时，电导体或梳的齿利用夹紧螺钉的转动支配的可移动触点部分夹紧在该静止触点部分上。连接导体的一部分在由隔板、夹紧螺钉和最靠近隔板的输出端子的可移动触点部分限定的空间中优选地容纳在差动保护部分中。

根据一个实施例，连接导体的一部分容纳在连接区域中，该连接区域设置在电路断路器部分的隔仓的凹口中。

优选通过电焊接形成连接导体之间的连接。也可以通过柔性电触点形成连接导体之间的连接。

附图说明

从下面对本发明的特定实施例的描述中，其它优点和特征将变得更清楚，该特定实施例只出于限制性例子的目的给出，并在附图中示出。

附图1示意性地表示了带有现有技术所述差动保护的电气装置，该电气装置包括绝缘外壳中的电路断路器部分和差动保护部分。

附图2表示带有现有技术所述差动保护的电气装置的电路断路器部分的视图，该电气装置包括绝缘外壳中的电路断路器部分和差动保护部分。

附图3表示附图2中所示装置的隔板的视图，该隔板将差动保护部分与电路断路器部分分离，位于差动保护部分的侧面上。

附图4示意性地表示带有现有技术所述差动保护部分的电气装置，该差动保护部分通过差动保护单元和电路断路器单元的连接形成，这两个单元能够脱离连接。

附图5示意性地表示带有本发明所述差动保护的电气装置。

附图6示意性地表示带有本发明的备选实施例所述差动保护的电气装置。

附图7表示带有本发明所述差动保护的电气装置的例子的三维视图。

附图8表示带有附图7的差动保护的电气装置的顶视图。

附图9表示带有附图7的差动保护的电气装置的外壳的第一侧板的侧视图。

具体实施方式

如附图5中示意性地示出的那样，本发明所述差动保护的例子包括外壳203中的相电路(phase circuit)201和中性电路202。该外壳包括两个主板204、第一侧板205和第二侧板206。每个电路都在输入端子207、208和输出端子209、210之间延伸。输入端子207、208设置在第二侧板206上。输出端子209、210对于它们来说设置在第一侧板205上。

该装置包括电路断路部分211和差动保护部分212。该差动保护部分通过隔板213与电路断路器部分分离，该隔板213基本平行于主板2104并延伸过外壳203的整个长度。

在差动保护部分212中，差动变压器(differential transformer)221设置有两个初级绕组222、223和一未示出的次级绕组，该初级绕组分别对应于相电路和中性电路，该次级绕组连接到电磁脱扣继电器(electromagnetictrip relay)，该电磁脱扣继电器与电路断路器部分的切断机构机械连接。

电路断路器部分211包括至少一个脱扣机构，即设置在相电路上的热脱扣机构232和电磁脱扣机构231。该电路断路器部分还包括安装在相电路和中性电路上的开关233、234。该电路断路器部分还包括至少容纳未示出的该开关及灭弧腔(arc extinguishing chamber)的隔仓(compartment)235。

如附图5中所示，隔仓235由外壳203的主板204、所述外壳的第二侧板206的一部分和隔板213的第一部分214形成。隔板213的第一部分214从而将差动保护部分212与电路断路器部分211的隔仓分离，因此形成所述隔仓的其中一个壁。该隔板还包括将差动部分212与连接区域216分离的第二部分215。

隔仓235具有设置有第一衬套或通孔242、243的壁241。这些第一通孔使连接导体244、245能够从电路断路器部分211的隔仓235经连接区域216穿过到差动保护部分212。每个连接导体244、245都连接到相电路201和中性电路202的其中一个初级绕组222、223的一端上。每个初级绕组222、223的另一端对它们来说都连接到输出端子209、210上。差动保护装置的输出端子从而转移到差动部分212。

根据本发明的一个特征，设置有第一通孔242、243的隔仓的壁241基本平行于外壳203的侧板205、206。以此方式，连接导体244、245及它们对应的通孔242、243位于电路断路器部分靠近连接端子的区域中，或者换句话说，位于远离断路装置并与之分离的区域中。与具有和附图5的差动保护装置的电路断路器部分相同构造的电路断路器相比，在断路装置的操作上的修改和这些修改的影响从而最小化。

根据本发明的另一特征，连接导体还经过设置在隔板213上的至少第二衬套或通孔251通过，该隔板将差动保护部分211与电路断路器部分212分离。第二通孔251在此情况下设置在所述隔板213的前述限定的第二部分215上。以此方式，连接导体不妨碍连接梳的定位，并且更特别地是，不妨碍容纳面对电路断路器部分中第一侧板的这种连接梳的齿。为了有助于连接梳的定位，不必须折断该连接梳的齿，电路断路器部分211和差动保护部分212还包括凹口261、262，该凹口261、262在不包括端子的侧板上。设置在该装置的每个部分的侧板和凹口261、262上的输入和输出端子从而在每个侧板上都彼此间隔同样距离。因此，端子可利用连接梳电连接。不电连接的连接梳的齿能够仍然容纳在这些侧板的凹口中。

附图6中所示的装置是另一实施例，除了输出端子210设置在电路断路器部分211的第一侧板上，并且另一输出端子209设置在差动保护部分212的第一侧板上之外，包括附图5中所示的大多数元件。以此方式，设置在该装置的每个部分的第一侧板上的输出端子都以比附图5中所示情况间隔开更大的距离。这些输出端子因此可利用在连接梳的每个齿之间都具有更大间隔的连接梳来电连接。

附图7、8和9中所示差动保护装置301包括两个主板302、第一侧板303、第二侧板304和前板305。在前板上，手柄306使可移动触点能够启动(actuate)。第一侧板包括在差动保护部分上的两个输出端子311、312。每个输出端子311、312都包括静止触点部分313、314，当进行连接时，电导体或连接梳的齿借助于由夹紧螺钉317、318的转动控制的可移动触点部分，即端子棒(channel)313、314夹紧在该静止触点部分313、314。

电路断路器部分的断路装置容纳在具有壁311的隔仓中，该壁设置有第一衬套或通孔332、333。这些第一通孔能够使从电路断路器部分延伸到差动保护部分的连接导体通过。每个连接导体都包括经第一通孔332、333通过壁331的矩形横截面335、336的一部分。每个连接导体都还包括圆形横截面337、338的一部分，该圆形横截面的部分通过焊接或其他连接方式连接到每一个矩形横截面的部分上。连接导体335、336、337、338使得电路断路器部分的相电路和中性电路能够连接到每个所述电路的其中一个初级绕组的一端上。每个初级绕组的另一端都对它们来说连接到输出端子311、312上。

如附图7和8中所示，设置有第一通孔332、333的电路断路器部分的隔仓的壁331基本平行于外壳的侧板303、304。以此方式，连接导体335、336、337、338和它们相对应的通孔332、333位于电路断路器部分远离断路装置并与之分离的区域中。以此方式，与具有相同构造的电路断路器相比，修改的影响最小化，即在断路装置上添加通孔332、333和连接导体335、336、337、338。

如附图7、8和9中所示，连接导体的圆形横截面337、338的部分也经不可见的至少一个第二衬套或通孔通过，该第二衬套或通孔设置在将差动保护部分与电路断路器部分分离的隔板351上。在此情况下，该第二通孔设置在将差动部分与连接区域352分离的所述隔板351的一部分上。于是，在附图7、8和9的实施例中，电路断路器部分的隔仓包括壁331的凹口，该壁相对于外壳的第一侧板303设置有第一通孔332、333。因此，连接导体335、336、337、338容纳在该连接区域352中，该连接区域设置在电路断路器部分的隔仓的凹口中。该凹口使连接梳的齿能够面对没有电连接的电路断路器部分的侧板容纳。该凹口可以隔开，以增大梳的齿之间的电绝缘。

如可在附图7和8中看到的那样，连接导体的圆形横截面337、338的部分的一部分在由隔板351、夹紧螺钉318和最靠近隔板的输出端子312的端子棒314限定的空间中容纳在差动保护部分中。采用这种构造，连接导体335、336、337、338不妨碍连接梳的定位，并且尤其是这种连接梳的齿的容纳。

在先前描述的本发明的差动保护装置中，输入和输出端子允许利用连接梳电连接。然而，不排除该差动保护装置能够利用本领域技术人员已知的其他装置，如导线电连接。

Claims

1.一种模块化电差动保护装置，包括：

相电路(201)和中性电路(202)，它们每一个都在输入端子(207，208)和输出端子(209，210；311，312)之间延伸，所述端子能够利用连接梳进行电连接，

外壳(203)，该外壳包括两个主板(204；302)，及输入和输出端子设置在其上的第一和第二侧板(205，206；303，304)，

电路断路器部分(211)，该电路断路器部分包括脱扣机构(231，232)、安装在每个电路上的开关(233，234)、灭弧腔和包括至少该开关和灭弧腔的隔仓(235)，所述隔仓具有设置有至少第一通孔(242，243；332，333)的壁(241；331)，

差动保护部分(212)，该差动保护部分包括设置有初级绕组(222，223)的差动变压器(221)，所述差动保护部分通过基本平行于主板的隔板(213；351)与电路断路器部分分离，及

将初级绕组连接到相电路和中性电路上的连接导体(244，245；335，336，337，338)，所述连接导体从电路断路器部分的隔仓通过所述至少第一通孔延伸到差动保护部分，

其特征在于，设置有所述至少一个第一通孔的隔仓(235)的壁(241；331)基本平行于外壳的侧板(205，206；303，304)，及

连接导体(244，245；335，336，337，338)还经至少一个第二通孔(251)通过，该第二通孔设置在将差动保护部分与电路断路器部分分离的隔板(213；351)上。

2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，该隔板(213，351)包括将差动保护部分与电路断路器部分的隔仓分离的第一部分(214)和将该差动保护部分与连接区域(216；352)分离的第二部分(215)，该至少一个第二通孔设置在所述隔板的第二部分上。

3.如权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述电路断路器部分的隔仓(235)包括壁的凹口，该壁相对于外壳(205)的第一侧板设置有至少一个第一通孔，从而使连接梳的齿能够面对所述第一侧板容纳，用于连接。

4.如权利要求3所述的装置，其特征在于，该凹口被隔开。

5.如权利要求3或4所述的装置，其特征在于，输出端子(209，210；311，312)设置在第一侧板(205；303)上。

6.如权利要求5所述的装置，其特征在于，该输出端子(209，210；311，312)设置在差动保护部分(212)的第一侧板(205，303)上。

7.如权利要求5所述的装置，其特征在于，电路断路器的第一输出端子(210)设置在电路断路器部分(211)中第一侧板(205)上，并且第二输出端子(209)设置在差动保护部分(212)中第一侧板(205)上。

8.如权利要求5至7中任一项所述的装置，其特征在于，每个输出端子(311，312)包括静止触点部分(315，316)，当进行连接时，电导体或连接梳的齿借助于由夹紧螺钉(317，318)的转动支配的可移动触点部分(313，314)夹紧在该静止触点部分上。

9.如权利要求8所述的装置，其特征在于，连接导体(337，338)的一部分在由隔板(351)、夹紧螺钉(318)和最靠近隔板(351)的输出端子(312)的可移动触点部分(314)限定的空间中容纳在差动保护部分中。

10.如权利要求2至9中任一项所述的装置，其特征在于，连接导体(335，336，337，338)的一部分容纳在连接区域(352)中，该连接区域设置在电路断路器部分的隔仓的凹口中。

11.如权利要求1至10中任一项所述的装置，其特征在于，通过电焊接形成连接导体(335，336，337，338)之间的连接。

12.如权利要求1至10中任一项所述的装置，其特征在于，通过柔性电触点形成连接导体(335，336，337，338)之间的连接。