CN102568962A - 断路器的脱扣装置 - Google Patents

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Abstract

公开了断路器的一种脱扣装置，所述装置包括：整流单元，其将应用于所述断路器的AC(交流)电压转换为DC(直流)电压；平滑单元，其并联至所述整流单元以减缓所转换的DC电压的波动；以及脱扣线圈，其并联至所述平滑单元以判定是否使所述断路器脱扣。

Description

断路器的脱扣装置
相关申请的交叉引用
本申请要求于2010年12月23日提交的申请号为10-2010-0133123的韩国专利申请的在先提交日期的权益和优先权，其全部内容通过引用合并于此。
技术领域
根据本公开的示例性实施例的教导概括地涉及一种脱扣装置，具体地涉及用于断路器的一种脱扣装置。
背景技术
通常，断路器用于通过自动中断电路系统来保护电路系统免遭由于过电流状态引起的损坏，所述过电流状态诸如过载状态或相对高电平短路或故障状态。
根据脱扣方法，断路器可以主要分类为三种类型，即：双金属型，其通过响应持续过电流状态而被加热并弯曲而实现脱扣操作；电磁场型，其通过响应过电流流动时在线圈上形成的电磁场而吸住铁芯进行操作；以及电子型，其采用电子脱扣装置和微处理器。
所述电子脱扣装置的优点在于，它不受环境温度的影响并且在产品之间几乎不存在特性差异，从而能够提供其他类型脱扣装置无法体现的频率特性，因此，重要和高端设备对于电子脱扣装置的需求日益增加。
许多断路器也使用辅助脱扣系统，执行除了断路器固有功能以外的辅助功能。辅助脱扣系统能够用于多种用途，但是通常用于比断路器的主要脱扣装置更快地使断路器脱扣。例如，最常用的辅助系统包括欠电压脱扣装置(UVT)和远程可开关脱扣辅助装置(下文称为远程脱扣装置)。
UVT是一种辅助脱扣系统，如果低于额定电压的电压被应用于电路，其能够检测到电路上的欠电压，从而使断路器自动脱扣以保护电路。也就是说，当线路上的负载或电压低于基准电压下降20％～70％时，或者当发生中断时，UVT使断路器脱扣，以防止在返回到初始电压期间过电流损坏负载或线路。UVT包括脱扣线圈和电子电路。
远程脱扣装置是一种辅助脱扣系统，其能够在断路器由于负载或线路上的反常状态而需要紧急脱扣功能时执行远程可开关脱扣功能。远程脱扣装置包括其中的脱扣线圈。
现在，将参照图1描述联接辅助脱扣系统如UVT或远程脱扣装置到电磁场型断路器的过程。
图1为示出根据现有技术的辅助装置联接到断路器中的联接结构的示意图。
为了按照常规方式联接辅助装置(120)如UVT或远程脱扣装置到断路器，用户必须打开可旋转地安装在断路器盖(100)上的辅助盖(110)，并亲自将辅助装置(120)安装到断路器上。
更具体地，当用户首先使用螺丝刀松开固定到辅助盖(110)侧面的螺栓(130)并朝向一个方向旋转辅助盖时，随着辅助盖(110)的一侧铰接至盖(100)，辅助盖(110)被打开，如图1所示。
此时，一对紧固凹槽(140)分别形成在盖(100)的左上侧和右上侧，以允许插入标准尺寸的辅助装置(120)，此处用户将辅助装置(120)插入并联接到凹槽(140)。
这样构造的常规断路器的缺点在于，作为辅助装置的UVT和远程脱扣装置必须同时配备，以在低于额定电压的电压被应用于电路时检测电路上的欠电压并对远程事故进行远程脱扣。
因此，需要一种脱扣装置，其需要较少的辅助脱扣系统和较少的能量并且便于操作和成本较低。
发明内容
本公开专门用于解决现有技术的前述缺点，因此，本公开的特定实施例的目的是提供一种断路器的脱扣装置，其能够执行欠电压脱扣装置(UVT)和远程脱扣装置这两种功能。
本公开要解决的技术问题不限于上述描述，本领域的技术人员能够根据下面描述清楚地理解目前未提及的任何其他技术问题。也就是说，在下面解释性的描述中，本公开将更容易理解并且其他目的、特性、细节和优点将变得更加显而易见，这些描述参照附图给出而不旨在包含对本公开的任何限制。
本发明的目的是全部或部分地解决至少一个或多个上述问题和/或缺点，并且提供至少下文所述的优点。为了全部或部分地实现至少上述目的并根据本公开的意图，如所实施和广泛描述的，在本发明的一个一般方案中，提供了一种断路器的脱扣装置，该装置包括：整流单元，其将应用于断路器的AC(交流)电压转换为DC(直流)电压；平滑单元，其并联至所述整流单元以减缓所转换的DC电压的波动；以及脱扣线圈，其并联至所述平滑单元以判定是否使断路器脱扣。
优选地，但不是必要的，脱扣装置进一步包括开关元件，其并联至所述脱扣线圈以响应外部控制信号接通。
优选地，但不是必要的，所述外部控制信号是通过用户界面输入的中断信号。
优选地，但不是必要的，所述脱扣线圈使断路器脱扣。
优选地，但不是必要的，如果应用的电压低于基准电压，所述脱扣线圈使断路器脱扣。
优选地，但不是必要的，所述整流单元包括桥接二极管。
优选地，但不是必要的，所述平滑单元包括至少一个或多个并联的电容器。
相应地，与需要欠电压脱扣装置(UVT)和远程脱扣装置的常规技术不同，根据本公开的断路器的脱扣装置能够使用一个辅助装置有利地执行远程可开关脱扣功能和欠电压脱扣功能，无需单独购买和/或安装欠电压脱扣装置(UVT)和远程脱扣装置，从而简化了电路结构、降低了制造成本、减小了安装空间和减少了用户不便。
附图说明
附图被包含以提供对本公开进一步的理解，其被并入本申请中并组成本申请的一部分，附图示出了本公开的实施例并且与说明书一起用来解释本公开的原理。在附图中：
图1为示出在根据现有技术的断路器中辅助装置的联接结构的示意图；以及
图2为示出根据本公开的示例性实施例的断路器的脱扣装置的示意性结构图。
具体实施方式
在下文中，将参照其中示出示例性实施例的附图更详尽地描述示例性实施例。但是，本发明的概念可以体现为许多不同的形式，不应该被解释为仅限于此处所述的示例性实施例。相反地，提供本示例性实施例的目的是为了使本说明书更彻底和更全面，并将本发明概念充分传达给本领域的技术人员。
应该理解的是，当一个元件或层被称为“在...上”、“连接至”或“联接至”另一个元件或层时，表明它能够直接在其上、连接或联接至另一个元件或层，或者可以存在插入的元件或层。不同的是，当一个元件被称为“直接在...上”、“直接连接至”或“直接联接至”另一个元件或层时，表明没有插入的元件或层。在全文中，相同的标记表示相同的元件。
应该理解的是，虽然此处可以使用术语第一、第二、第三等描述各元件、部件、区域、层和/或部分，但是这些元件、部件、区域、层和/或部分不应当受这些术语的限制。这些术语仅用于区分一个元件、部件、区域、层或部分不同于另一个区域、层或部分。因而，下面论述的第一元件、部件、区域、层或部分也能称为第二元件、部件、区域、层或部分，而不会偏离本发明概念的教导。
此处使用的单数形式“一个”和“所述”旨在包括复数形式，除非上下文明确指出不同。应该进一步理解的是，本说明书中使用的术语“包括”和/或“包含有”是指存在所述的特征、整体、步骤、操作、元件和/或部件，但不排除在其中存在或添加一个或多个特征、整体、步骤、操作、元件、部件和/或组。
除非另有说明，此处使用的所有术语(包括技术和科学术语)具有与本发明概念所属领域的普通技术人员的一般理解相同的含义。应该进一步理解的是，术语如在常用字典中定义的术语应该被解释为具有与其在相关领域上下文中含义一致的含义，而不应该被解释为理想或过于正式的含义，除非此处明示说明。
而且，“示例性”仅表示一个示例而非最佳示例。此外，还应该理解的是，为了简明和易于理解，此处描述的特征、层和/或元件被图示为具有相对于彼此的特定尺寸和/或方位，但是，实际的尺寸和/或方位可以实质上不同于图示。此处可以使用的术语“大致”和“大约”表示适于其对应的术语和/或两项之间相对性的工业上可接受的公差。
众所周知的部件和制造工艺的描述被省略，以免造成本公开的实施例不清楚。在附图中，为了清楚起见，可以放大部件和区域的尺寸和相对尺寸。
在下文中，将参照附图详细描述根据本公开的断路器的脱扣装置。
图2为示出根据本公开的示例性实施例的断路器的脱扣装置的示意性结构图，其中示出了能够执行根据本公开的远程可开关脱扣功能和欠电压脱扣功能的所述脱扣装置的构造。
参照图2，根据本公开的脱扣装置包括整流单元(200)、平滑单元(210)、脱扣线圈(220)和开关元件(230)。
整流单元(200)将应用于断路器的AC(交流)电压转换为DC(直流)电压，平滑单元(210)并联至整流单元(200)以减缓所转换的DC电压的波动。整流单元(200)包括桥接二极管(D1、D2、D3和D4)，平滑单元(210)包括至少一个或多个并联的电容器(C)。
脱扣线圈(220)并联至平滑单元(210)。当并联至脱扣线圈(220)的开关元件(230)被关断时，脱扣线圈(220)通过整流单元(200)和平滑单元(210)接收DC转换电压。同时，如果开关元件(230)被接通，流到脱扣线圈(220)的电流中断，因为电流通过开关元件(230)流到地面。
如果电流被中断以使应用的电压为零或电压小于基准电压，则脱扣线圈(220)使断路器脱扣。
现在，将详细描述根据本公开的示例性实施例构造的脱扣装置，在开关元件(230)处于接通和关断状态时，所述脱扣装置作为欠电压脱扣装置(UVT)和远程脱扣装置二者运行。
首先，如果主线路上的电压下降至低于基准电压，超过既定电流的过电流可能进入子负载，在这种情况下，如果过电流瞬时进入子负载，则子负载可能被损坏，因此，欠电压脱扣装置(UVT)使断路器在电压下降期间脱扣。
因而，根据本公开的脱扣装置接收主线路的电压(INT1和INT2)，以执行欠电压脱扣功能。如果应用的电压是AC电压，则通过包括桥接二极管(D1、D2、D3和D4)的整流单元(200)和包括电容器(C)的平滑单元(210)将AC电压转换为DC电压。
如果开关元件(230)被关断，则DC电压被应用于脱扣线圈(220)，其中，如果DC电压小于基准电压，判定出在供应的电流下降时用于保持脱扣线圈(220)的电流不充足，则脱扣线圈(220)使断路器脱扣。结果，根据本公开的断路器的脱扣装置能够防止由于电压不足导致的负载损坏，因为能够检测到电压不足以允许使断路器脱扣。
同时，安装了远程脱扣装置，用于在线路上发生事故而需要快速中断线路(负载)时远程地使断路器脱扣。因而，在根据本公开的示例性实施例的断路器的脱扣装置中，响应外部控制信号而接通的开关元件(230)并联至脱扣线圈(220)，其中外部控制信号是指用户通过用户界面(未示出)自主输入的中断信号，用于在远处线路上产生事故时迅速中断线路。
如果输入了外部控制信号，开关元件(230)被接通并且电流通过开关元件(230)流到地面，以中断流到脱扣线圈(220)的电流。脱扣线圈(220)通过中断电流使断路器脱扣，由此，根据本公开的脱扣装置能够在远处位置发生事故时执行使断路器脱扣的功能。
本公开的前述内容旨在使本领域的技术人员能够制造或使用本公开的脱扣装置。在不偏离本公开的构思或范围的情况下，本公开的各种改进对于本领域的技术人员将变得显而易见，并且此处定义的一般原理可以应用于其他变型。因而，本公开不限于此处所述的示例，而是适于与此处公开的原理和新颖特征一致的最广泛的范围。
在前述内容中显而易见，根据本公开的断路器的脱扣装置具有工业适用性，因为它能够使用一个辅助装置有利地执行远程可开关脱扣功能和欠电压脱扣功能，无需单独购买和/或安装欠电压脱扣装置(UVT)和远程脱扣装置，从而简化了电路结构、降低了制造成本、减小了安装空间和减少了用户不便。

Claims (7)

1.一种断路器的脱扣装置，所述装置包括：整流单元，其将应用于所述断路器的交流电压转换为直流电压；平滑单元，其并联至所述整流单元以减缓所转换的直流电压的波动；以及脱扣线圈，其并联至所述平滑单元以判定是否使所述断路器脱扣。
2.根据权利要求1所述的脱扣装置，进一步包括开关元件，其并联至所述脱扣线圈以响应外部控制信号而接通。
3.根据权利要求2所述的脱扣装置，其中所述外部控制信号是通过用户界面输入的中断信号。
4.根据权利要求2所述的脱扣装置，其中所述脱扣线圈使所述断路器脱扣。
5.根据权利要求1所述的脱扣装置，其中如果应用的电压低于基准电压，则所述脱扣线圈使所述断路器脱扣。
6.根据权利要求1所述的脱扣装置，其中所述整流单元包括桥接二极管。
7.根据权利要求1所述的脱扣装置，其中所述平滑单元包括至少一个或多个并联的电容器。
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