CN103137390A - 用于小型断路器的瞬时脱扣机构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于小型断路器的瞬时脱扣机构。因为在活动心的一侧安装了弹簧和用于改变该弹簧弹力的调节杠杆，所以改变了活动心的动作电流。这能够改变瞬时动作特性“B/C/D”，并且简化产品的组装工序。其次，当将要变换瞬时动作曲线时，能够容易地选择瞬时特性。这能够增加用户的便利性。

Description

用于小型断路器的瞬时脱扣机构

技术领域

本公开涉及一种塑壳断路器，且更具体而言，涉及一种能够控制瞬时动作特性的用于小型断路器的瞬时脱扣机构。

背景技术

塑壳断路器（MCCB）在低压电力系统中用于保护负载和设备免受意外电流的损害。在机械类型的情况下，MCCB的操作机构是通过双金属件和电磁线圈而执行的。断路器是通过双金属件在保护过电流的范围内的热动作而动作的。这里，断路器是在1.13~2.5倍额定电流的范围内动作的。瞬时电流保护范围指的是大于3倍额定电流，并且对其应用电磁线圈的业余吸引原理（amateur attraction principle）。

根据保护范围，小型MCCB的瞬时动作范围大体上分成三类：“B”型、“C”型和“D”型。“B”型指的是3~5倍额定电流（In），“C”型指的是5~10倍额定电流，而“D”型指的是10~20倍额定电流。“B”型、“C”型和“D”型分别对应于断路器的瞬时动作特性。例如，“C”型断路器的瞬时动作特性对应于5~10倍额定电流（In）。

图1是显示根据常规技术的小型塑壳断路器的内部的立体图。

如图所示，常规塑壳断路器包括：固定板2，其安装在壳体1的下端处；活动板3，其安装在壳体1中并且通过选择性接触固定板2而接通/断开；手柄4，其安装在壳体1的上端并且被配置为手动地使活动板3接通/断开；以及连杆部5，其在壳体1中连接至手柄4并被配置为将施加到手柄4上的操纵力传递到活动板3。

在活动板3的一侧安装有闩锁6，闩锁6连接至手柄4以便可拆卸地将活动板3装配至固定板2上。用于通过选择性地使闩锁6旋转而使手柄4接通/断开的脱扣条杆7被安装在闩锁6的一侧。在脱扣条杆7的一侧，安装了双金属件8，当正常电流流过时，双金属件8被配置为形成电路以便将电流传输至负载，而当过电流流过时，双金属件8被配置为通过旋转脱扣条杆7而释放闩锁6。

在活动板3和双金属件8之间，安装了瞬时线圈组件9，当正常电流流过时，瞬时线圈组件9被配置为形成电路，而当高瞬时电流流过时，瞬时线圈组件9被配置为通过使脱扣条杆7旋转而释放闩锁6。

未解释的附图标记C表示电弧室。

在常规的小型MCCB中，所施加的电流从固定板2顺序地经由活动板3、瞬时线圈组件9和双金属件8被传输到负载侧固定板（未显示）。

当出现过电流时，断路器根据双金属件8的弯曲程度执行脱扣动作或瞬时脱扣动作。例如，在脱扣动作过程中，双金属件8由于通过固定板2、活动板3和瞬时线圈组件9施加到电路上的电流而弯曲，由此使脱扣条杆7旋转。随着脱扣条杆7旋转，闩锁6被释放。随着闩锁6被释放，手柄4从“打开（ON）”位置旋转至“关闭（OFF）”位置，由此使活动板3与固定板2分离。另一方面，在瞬时脱扣动作过程中，瞬时线圈组件9通过经由固定板2和活动板3施加到其上的电流而使脱扣条杆7旋转。随着脱扣条杆7旋转，闩锁2被释放。随着闩锁2被释放，手柄4从“打开（ON）”位置旋转至“关闭（OFF）”位置，由此使活动板3与固定板2分离。

在活动板3与固定板2分离时产生的电弧被导入电弧室C中从而被熄灭。

但是，常规的小型MCCB具有下列问题。

首先，因为MCCB根据特性被分成“B”型、“C”型和“D”型，所以在制造产品的工序方面存在问题。

其次，当将产品安装在实际使用环境中的操作者根据使用环境变换瞬时动作特性时，应当使用具有其它曲线特性的断路器。

发明内容

因此，详细描述的一个方案是提供一种用于小型断路器的瞬时脱扣机构，其能够通过在单一产品中实现所有的B、C和D型特性而容易地进行特性改变。

为了实现这些和其他优点，根据本说明书的目的，如这里具体实施和宽泛描述的，提供了一种用于断路器的瞬时脱扣机构，其包括：壳体；固定板，其固定到该壳体上；活动板，其被配置为通过选择性接触所述固定板来接通/断开电路；手柄，其被配置为操纵所述活动板；闩锁，其被配置为限制或释放所述手柄；脱扣条杆，其被配置为将所述闩锁驱动至限制位置或释放位置；以及瞬时线圈组件，其安装在所述脱扣条杆的一侧，并被配置为通过根据经由活动板施加到电路的电流的量被磁化来选择性地驱动所述脱扣条杆，其中，所述瞬时线圈组件包括：电磁部；心部，其具有随施加到所述电磁部的电流的量而变化的瞬时动作特性，并相对于脱扣条杆进行选择性的滑动运动；以及支撑部，其安装为在滑动方向上支撑心部，并被配置为改变心部的瞬时动作特性。

所述支撑部可以包括：弹性构件，其一端联结至心部；以及杠杆构件，其被配置为支撑弹性构件的另一端。杠杆构件可以联结至壳体以使得其支撑点是可变的。

在壳体处可以形成有调节孔，所述调节孔用于调节杠杆构件以使其在心部的滑动方向上运动。在所述调节孔的中央部处可以形成有对应于瞬时动作特性的调节槽。此外，在杠杆构件处可以形成有调节突起，所述调节突起插入到调节槽中并被限制在心部的滑动方向上运动。

在心部的滑动方向上，在壳体和杠杆构件处可以分别形成有导向槽和导向突起。

在壳体的外侧表面上和在杠杆构件的外侧表面上可以形成有指示器，所述指示器被配置为指示心部的瞬时动作特性。

支撑部可以设置有拉伸弹簧，并且可以安装在基于瞬时线圈组件的脱扣条杆的相反侧。

支撑部可以设置有压缩弹簧，并且可以安装在瞬时线圈组件和脱扣条杆之间。

本申请的其他适用范围将通过下面给出的详细描述而更加明显。但是，应当理解，给出指示本发明的优选实施例的详细描述和具体实例仅仅是为了解释说明，因为通过详细的描述，在本发明的实质和范围内的各种变化和改进对本领域中的技术人员而言将变得明显。

附图说明

包括的附图提供了对本发明的进一步理解，附图被并入本说明书中并构成本说明书的一部分，其图示了示例性实施例并与描述一起用于解释本发明的原理。

在附图中：

图1是显示根据常规技术的小型塑壳断路器的内部的立体图；

图2是显示根据本发明的小型塑壳断路器（MCCB）的内部的立体图；

图3是图2的瞬时脱扣机构的立体图；

图4是显示图3的瞬时脱扣机构的线轴而非线圈的内部的立体图；

图5是图2的小型MCCB的壳体的后视立体图；以及

图6是显示这样一种状态的示意图：实施图2的瞬时脱扣机构的瞬时动作特性的姿态从“B”型变化至“C”型。

具体实施方式

现在将参考附图给出示例性实施例的详细描述。为了参考附图简略描述，相同或等同的元件将设置成相同的附图标记，并且将不会重复对其的描述。

以下，将参考附图更详细地解释说明根据本发明的用于断路器的瞬时脱扣机构。

图2是显示根据本发明的小型塑壳断路器（MCCB）的内部的立体图。

如图所示，根据本发明的具有瞬时脱扣机构的小型塑壳断路器包括：固定板20，其安装在壳体10的下端处；活动板30，其可旋转地安装在壳体10的中部，并通过选择性接触固定板20而接通/断开；手柄40，其安装在壳体10的上端并被配置为手动地使活动板30接通/断开；连杆部50，其连接至手柄40的一端，并被配置为将施加至手柄40的操纵力传递到活动板30；闩锁60，其安装在活动板30的一侧，并且连接至手柄40以便可拆卸地将活动板装配至固定板上；脱扣条杆70，其可旋转地安装在闩锁的一侧并被配置为通过选择性地使闩锁旋转而使手柄接通/断开；双金属件80，其安装在脱扣条杆的一侧，并且当正常电流流过时被配置为形成电路以将电流传输至负载，而当过电流流过时被配置为通过使脱扣条杆旋转而释放闩锁；瞬时线圈组件100，其安装在活动板和双金属件之间，并被配置为当瞬时电流流过时使脱扣条杆旋转；以及调节单元200，其安装在瞬时线圈组件100的一侧，并被配置为改变瞬时线圈组件100的瞬时动作特性。

图3是图2的瞬时脱扣机构的立体图，图4是显示图3的瞬时脱扣机构的线轴而非线圈的内部的立体图，而图5是图2的小型MCCB的壳体的后视立体图。

如图所示，瞬时线圈组件100包括：线轴110，其具有中空形状；线圈120，其缠绕在线轴110的外周表面上，并被配置为产生与施加到电路的电流量的成比例的磁力；固定心130，其联结至线轴110的一侧，并被线圈的磁力磁化；活动心140，其通过固定心130的磁化在线轴中相对于固定心130进行滑动运动；滑销150，其通过活动心140的运动在固定心中进行滑动运动；以及销簧160，其插入到滑销150中，并被配置为向滑销150提供弹力，使得当固定心130的磁力消失时使滑销150复位。

在活动心140的一端处形成有弹簧固定孔141，弹簧固定孔141用于固定后面将要说明的调节弹簧210的一端。

调节单元200包括：调节弹簧210，其联结至活动心140的一端；以及调节杠杆250，其被配置为在壳体10处支撑调节弹簧210的另一端。

调节弹簧210可以被配置为拉伸螺旋弹簧。调节弹簧210的一端固定至活动心140的弹簧固定孔141，而其另一端固定至后面将要说明的调节杠杆250的弹簧固定孔271。

调节杠杆250可包括：第一调节板260，其粘附在壳体10的外侧表面上并由壳体10支撑；以及第二调节板270，其从第一调节板260的内侧表面突出，并支撑调节弹簧210。

第一调节板260形成为具有比壳体10的调节孔11的面积大的面积，以便被粘附至调节孔11的周边。在第一调节板260的两侧形成有导向槽261，导向槽261用于插入设置在调节孔11的两侧的导向突起12。导向突起12和导向槽260可以形成在与活动心140的运动方向相同的路线上，以便在调节杠杆250分别向“B”型、“C”型和“D”型位置运动时沿着活动心140的运动方向运动。

第二调节板270可以从第一调节板260内侧表面的中央部突出预定的高度。在第二调节板270处可以形成有弹簧固定孔271，弹簧固定孔271用于固定调节弹簧210的一端。调节突起272可以台阶形状形成在第二调节板270的上端或下端（在图中为上端），以便插入到在壳体10的调节孔11的内周表面上形成的调节槽13中。优选地，将调节突起272形成在第一调节板260和第二调节板270之间的接触区域处，以增强支撑力。

调节槽13可以沿着活动心的滑动方向形成为多个。如上所述，“B”型特性在3~5倍额定电流（In）的范围内实施，“C”型特性在5~10倍额定电流的范围内实施，而“D”型特性在10~20倍额定电流的范围内实施。因此，调节槽可以形成为：使得“B”型位置13b、“C”型位置13c和“D”型位置13d能够朝向远离活动心140的末端的方向，以其间具有适当的间隔而顺序地形成。

如图5所示，在调节杠杆200的外侧表面上可以形成指示器260，指示器260用于和设置在壳体10的外侧表面上的指示器15一起指示调节杠杆200的位置（瞬时动作特性）。

调节杠杆可以螺旋连接至壳体。但是，在这种情况下，在与壳体分离后，调节杠杆应当重新联结至壳体，以便改变调节弹簧的弹力。这可能导致不方便改变所述调节杠杆的固定位置。

未解释的附图标记“C”表示电弧室。

在所述小型MCCB中，施加的电流从固定板20顺序地经由活动板30、瞬时线圈组件100和双金属件80被传输到负载侧固定板9。

如果当在电路上出现过电流而非额定电流时执行脱扣动作，则双金属件80由于通过固定板20、活动板30和瞬时线圈组件100施加到电路的电流而弯曲，由此使脱扣条杆70旋转。随着脱扣条杆70旋转，闩锁60被释放。随着闩锁60被释放，手柄40从“打开（ON）”位置旋转至“关闭（OFF）”位置，由此使活动板30与固定板20分离。结果，电路被中断。

另一方面，如果当在电路上出现过电流而非脱扣动作电流时执行瞬时脱扣动作，则通过经由固定板20和活动板30传输至瞬时线圈组件100的电流，瞬时线圈组件100的活动心140克服销簧160的弹力。然后，活动心140被吸附至固定心130。固定心130推动滑销150，由此滑销150使脱扣条杆70旋转。随着脱扣条杆70旋转，闩锁60被释放。随着闩锁60被释放，手柄40从“打开（ON）”位置旋转至“关闭（OFF）”位置，由此使活动板30与固定板20分离。结果，电路被中断。

通过使用调节杠杆200，用户能够将断路器的瞬时动作特性从“B”型位置移动至“C ”型位置，或者从“C”型位置移动至“D”型位置等。

例如，为了实施以对应于3~5倍额定电流的电流动作的断路器的瞬时动作特性，在对应于5~10倍额定电流的电流下，用户应当将调节杠杆200从调节槽13b（“B”型位置）移动至调节槽13c（“C”型位置），如图6所示。结果，当活动心140运动时，调节弹簧210的弹性系数增加以延迟时间点。这里，当活动心140运动时施加到电路的电流被称为动作电流。在“B”型位置处应当增加施加到电路上的电流的量，以便执行瞬时脱扣动作，由此使得断路器的瞬时动作特性是可变的。

这里，用户拉动调节杠杆200，从而使得调节杠杆200的调节突起272可以从壳体10的调节槽13b（“B”型位置）中退出。然后，用户将调节杠杆200移动至调节槽13c（“C“型位置），并将调节突起272插入到调节槽13c中。结果，通过调节弹簧210的回复力，调节杠杆250的内侧表面贴附到壳体10的外侧表面上，从而可以保持动作电流的位置。此外，用户可以通过壳体10的指示器15和调节杠杆200的指示器262看到当前的瞬时动作特性。

虽然没有显示出，但是调节弹簧和调节杠杆可以安装在瞬时线圈组件和脱扣条杆之间。在这种情况下，与上述实施例中不同，调节弹簧优选地被实施为压缩弹簧。

本发明具有下列优点。

首先，因为在活动心的一侧安装了弹簧和用于改变该弹簧弹力的调节杠杆，所以改变了活动心的动作电流。这能够改变瞬时动作特性“B/C/D”，并且简化产品的组装工序。其次，当将要变换瞬时动作曲线时，能够容易地选择瞬时特性。这能够增加用户的便利性。

上述实施例和优点仅仅是示例性的，并且不被认为是对本公开的限制。本发明的教导可以容易地应用于其他类型的装置。这个描述的目的是解释性的，而不是意图限制权利要求的范围。对于本领域的技术人员而言，许多替代方案、改进方案和变体将是明显的。这里描述的示例性实施例的特征、结构、方法和其他特性可以以各种方式进行结合来得到另外的和/或替代的示例性实施例。

因为在不偏离本发明的特性的情况下，本发明的特征可以体现为多种形式，因此还应当理解，除非另外特别指出，上述实施例并不受上述描述的任何细节的限制，而是应当被宽泛地认为是在所附权利要求中限定的范围内，并且因此，落入权利要求的界限和范围或者这些界限和范围的等同布局内的所有变化和改进都旨在被包括在所附权利要求中。

Claims (8)

1.一种用于断路器的瞬时脱扣机构，其特征在于，所述瞬时脱扣机构包括：

壳体；

固定板，其固定到所述壳体上；

活动板，其被配置为通过选择性接触所述固定板来接通/断开电路；

手柄，其被配置为操纵所述活动板；

闩锁，其被配置为限制或释放所述手柄；

脱扣条杆，其被配置为将所述闩锁驱动至限制位置或释放位置；以及

瞬时线圈组件，其安装在所述脱扣条杆的一侧，并被配置为通过根据经由活动板施加到电路的电流的量被磁化来选择性地驱动所述脱扣条杆，

其特征在于，所述瞬时线圈组件包括：

电磁部；

心部，其具有随施加到所述电磁部的电流的量而变化的瞬时动作特性，并相对于脱扣条杆进行选择性的滑动运动；以及

支撑部，其安装为在滑动方向上支撑心部，并被配置为改变心部的瞬时动作特性。

2.根据权利要求1所述的用于断路器的瞬时脱扣机构，其特征在于，所述支撑部包括：

弹性构件，其一端联结至心部；以及

杠杆构件，其被配置为支撑弹性构件的另一端；

其特征在于，所述杠杆构件联结至壳体以使得其支撑点是可变的。

3.根据权利要求2所述的用于断路器的瞬时脱扣机构，其特征在于，在壳体处形成有调节孔，所述调节孔用于调节杠杆构件以使其在心部的滑动方向上运动，

其特征在于，在所述调节孔的中央部处形成有对应于瞬时动作特性的调节槽，并且

其特征在于，在杠杆构件处形成有调节突起，所述调节突起插入到调节槽中并且被限制在心部的滑动方向上运动。

4.根据权利要求3所述的用于断路器的瞬时脱扣机构，其特征在于，在心部的滑动方向上，在壳体和杠杆构件处分别形成有导向槽和导向突起。

5.根据权利要求1所述的用于断路器的瞬时脱扣机构，其特征在于，在壳体的外侧表面上和在杠杆构件的外侧表面上形成有指示器，所述指示器被配置为指示心部的瞬时动作特性。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的用于断路器的瞬时脱扣机构，其特征在于，支撑部设置有拉伸弹簧，并且安装在基于瞬时线圈组件的脱扣条杆的相反侧。

7.根据权利要求1所述的用于断路器的瞬时脱扣机构，其特征在于，所述弹性构件和杠杆构件安装在瞬时线圈组件和脱扣条杆之间。

8.根据权利要求7所述的用于断路器的瞬时脱扣机构，其特征在于，所述弹性构件被实施为压缩弹簧。

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