CN103247491B - 框架式断路器用后备保护装置 - Google Patents
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Abstract
本发明属于低压电器技术领域，具体涉及一种用于框架式断路器的后备保护装置。其技术方案是，它包括：电磁脱扣器、动作机构以及脱扣杆；当电路中出现较大的短路电流时，电流在磁轭、衔铁组成的磁回路中感应出电磁场，推杆受电磁力的作用而向外推出，推动横向拨杆运动，旋转拨杆随之旋转，使得长推杆推动旋转拨杆，旋转拨杆拨动脱扣杆，断路器随之脱扣，断开故障电路；短路电流消失后，在扭簧与复位拉簧的作用下，本发明恢复初始状态；本发明采用电磁式结构，动作特性受外界因素的影响较小，可提高断路器的工作可靠性；本发明采用嵌入式的安装方式，不增加断路器的外形尺寸。
Description
技术领域
本发明属于低压电器技术领域，具体涉及一种用于框架式断路器的后备保护装置。
背景技术
框架断路器用于电力系统的主开关和发电机保护，其可靠性要求非常高。目前框架断路器都采用智能脱扣器实现其保护功能，具有保护精度高，特性设置方便等优点。但智能脱扣器也有某些缺点，其的缺点是：在受到电磁干扰的影响，电子元器件可能会出现故障，导致保护特性失效；主芯片的初始化要经过约20ms，若在断路器初始化时电力系统发生短路故障，则动作速度较慢。
发明内容
本发明的目的是：在现有技术的基础上，设计一种电磁脱扣器，该脱扣器具有动作速度快、无初始化时间，且工作性能稳定的特点，可以弥补现有技术的不足；
本发明的技术方案是：一种框架式断路器用后备保护装置，它包括：电磁脱扣器、动作机构以及脱扣杆；
电磁脱扣器的数量共有3个，每个电磁脱扣器均包括：推杆、磁轭、弹簧、衔铁和轴套；磁轭采用组合结构，其中，下部为马蹄结构，上部为与马蹄结构开口端相连接的方形结构，左侧方形结构设有通孔，以及与通孔相垂直的螺纹孔，右侧方形结构横向的设有沉孔；推杆的中部设有凸台；衔铁为T型结构，中部延轴线设有T型孔，并通过轴套安装在磁轭上部分右侧的横向沉孔中；推杆一端套接在衔铁的T型孔中，另一端套接弹簧后，伸入磁轭上部分左侧的横向通孔中；
动作机构包括：横向拨杆、复位拉簧、旋转推杆、长推杆、旋转拨杆、扭簧、限位机构；横向拨杆包括横板与3个拨片；横板头尾设有两个腰形孔，腰形孔内各设一颗沉头螺钉，作为横向拨杆动作的导向，横板中部设有连接凸起，侧方设有凹槽；3个拨片安装在横板的下方，3个拨片的间距与电磁脱扣器的布置相对应；复位拉簧一端与横向拨杆头部腰形孔中的沉头螺钉连接，另一端与横板中部的连接凸起连接；旋转推杆绕其中部旋转，头部向上延伸，卡入横板侧方的凹槽，旋转推杆的底部水平弯折，沿水平弯折端的对角线设有一块立板；旋转拨杆绕其中部转轴运动，扭簧套接在旋转拨杆的中部转轴，扭簧的一端由限位机构限位，另一端由旋转拨杆头部挡片限位；长推杆的两端分别连接旋转推杆底部的立板与旋转拨杆头部挡片；
脱扣杆的头尾两端设有拨杆，脱扣杆水平放置，一端拨杆与旋转拨杆的一端接触，另一端的拨杆与断路器的机构相连；
电磁脱扣器安装在断路器各极主电路的导体上，动作机构中横向拨杆安装在电磁脱扣器上，横向拨杆头尾腰形孔中的沉头螺钉，分别旋入头尾两个电磁脱扣器的螺纹孔中，横向拨杆的3个拨片分为位于三个磁脱扣器的左侧。
工作原理，当电路中出现较大的短路电流时，电流在磁轭、衔铁组成的磁回路中感应出电磁场，推杆受电磁力的作用而向外推出；电磁脱扣器推杆的运动方向相同，推动横向拨杆运动，由于旋转拨杆的头部卡入横向拨杆侧方的凹槽，导致旋转拨杆随之旋转，旋转拨杆底部的立板与长推杆的相对位置改变，使得长推杆推动旋转拨杆，旋转拨杆拨动脱扣杆，使得电路断开；短路电流消失后，在扭簧与复位拉簧的作用下，本发明恢复初始状态；
本发明的有益效果是：（1）本发明采用嵌入式的安装方式，将电磁铁嵌入安装在断路器底座内，具有体积小、动作稳定可靠，保护特性的可调范围大和耐受强冲击等特点，安装在框架断路器上，可提高断路器的可靠性，又不会增加断路器的外形尺寸；
（2）本发明作为断路器短路保护的后备保护，与智能脱扣器并联运行，共同承担断路器的短路保护功能。当断路器的智能脱扣器出现故障而导致智能脱扣器短路保护功能失效时，本发明仍能实现断路器的短路保护功能，动作时间约10-15ms，从而保证了断路器的可靠工作。
附图说明
图1为本发明结构示意图
图2为本发明中电磁脱扣器的结构示意图；
图3为本发明中动作机构的结构示意图；
图4为本发明中旋转推杆的结构示意图；
图5为本发明中脱扣杆的结构示意图；
图6为本发明在框架式断路器中的安装示意图；
其中，1-电磁脱扣器、1-1-推杆、1-2-磁轭、1-3-弹簧、1-4-衔铁、1-5-轴套、1-6-连接杆、2-动作机构、2-1-横向拨杆、2-2复位拉簧、2-3旋转推杆、2-4长推杆、2-5旋转拨杆、2-6扭簧、2-7限位机构、3-脱扣杆。
具体实施方式
参见附图1，一种框架式断路器用后备保护装置，其特征在于，它包括：电磁脱扣器1、动作机构2以及脱扣杆3；
参见附图2，电磁脱扣器1的数量共有3个，每个电磁脱扣器1均包括：推杆1-1、磁轭1-2、弹簧1-3、衔铁1-4和轴套1-5；磁轭1-2采用组合结构，其中，下部为马蹄结构，上部为与马蹄结构开口端相连接的方形结构，左侧方形结构设有通孔，以及与通孔相垂直的螺纹孔，右侧方形结构横向的设有沉孔；推杆1-1的中部设有凸台；衔铁1-4为T型结构，中部延轴线设有T型孔，并通过轴套1-5安装在磁轭1-2上部分右侧的横向沉孔中；推杆1-1一端套接在衔铁1-4的T型孔中，另一端套接弹簧1-3后，伸入磁轭1-2上部分左侧的横向通孔中；
参见附图3，动作机构2包括：横向拨杆2-1、复位拉簧2-2、旋转推杆2-3、长推杆2-4、旋转拨杆2-5、扭簧2-6、限位机构2-7；横向拨杆2-1包括横板与3个拨片；横板头尾设有两个腰形孔，腰形孔内各设一颗沉头螺钉，作为横向拨杆动作的导向，横板中部设有连接凸起，侧方设有凹槽；3个拨片安装在横板的下方，3个拨片的间距与电磁脱扣器的布置相对应；复位拉簧2-2一端与横向拨杆2-1头部腰形孔中的沉头螺钉连接，另一端与横板中部的连接凸起连接；参见附图4，旋转推杆2-3绕其中部旋转，头部向上延伸，卡入横板侧方的凹槽，旋转推杆2-3的底部水平弯折，沿水平弯折端的对角线设有一块立板；旋转拨杆2-5绕其中部转轴运动，扭簧2-6套接在旋转拨杆2-5的中部转轴，扭簧2-6的一端由限位机构2-7限位，另一端由旋转拨杆2-5头部挡片限位；长推杆2-4的两端分别连接旋转推杆2-3底部的立板与旋转拨杆2-5头部挡片；
参见附图5，脱扣杆3的头尾两端设有拨杆，脱扣杆3水平放置，一端拨杆与旋转拨杆2-5的一端接触，另一端的拨杆与断路器的机构相连；
电磁脱扣器套在主电路的母排上，动作机构2中横向拨杆2-1安装在电磁脱扣器上，横向拨杆2-1头尾腰形孔中的沉头螺钉，分别旋入头尾两个电磁脱扣器1的螺纹孔中，横向拨杆2-1的3个拨片分为位于三个磁脱扣器1的左侧；
电磁脱扣器安装在断路器各极主电路的导体上，动作机构2中横向拨杆2-1安装在电磁脱扣器上，横向拨杆2-1头尾腰形孔中的沉头螺钉，分别旋入头尾两个电磁脱扣器1的螺纹孔中，横向拨杆2-1的3个拨片分为位于三个磁脱扣器1的左侧。
磁轭1-2由硅钢片或低碳钢迭成，也可以由整体硅钢或低碳钢板加工而成；轴套1-5由黄铜或纯铜或其他非磁性材料加工而成；推杆1-1由黄铜或其他非磁性材料加工而成。
参见附图6，本发明嵌入式的安装在框架式断路器中，增加后备保护功能而并不增加断路器的外形尺寸。
Claims (5)
1.一种框架式断路器用后备保护装置，其特征在于，它包括：电磁脱扣器(1)、动作机构(2)以及脱扣杆(3)；
所述电磁脱扣器(1)的数量共有3个，每个所述电磁脱扣器(1)均包括：推杆(1-1)、磁轭(1-2)、弹簧(1-3)、衔铁(1-4)和轴套(1-5)；所述磁轭(1-2)采用组合结构，其中，下部为马蹄结构，上部为与马蹄结构开口端相连接的方形结构，左侧方形结构设有通孔，以及与通孔相垂直的螺纹孔，右侧方形结构横向的设有沉孔；所述推杆(1-1)的中部设有凸台；所述衔铁(1-4)为T型结构，中部延轴线设有T型孔，并通过所述轴套(1-5)安装在所述磁轭(1-2)上部分右侧的横向沉孔中；所述推杆(1-1)一端套接在所述衔铁(1-4)的T型孔中，另一端套接所述弹簧(1-3)后，伸入所述磁轭(1-2)上部分左侧的横向通孔中；
所述动作机构(2)包括：横向拨杆(2-1)、复位拉簧(2-2)、旋转推杆(2-3)、长推杆(2-4)、旋转拨杆(2-5)、扭簧(2-6)、限位机构(2-7)；所述横向拨杆(2-1)包括横板与3个拨片；所述横板头尾设有两个腰形孔，腰形孔内各设一颗沉头螺钉，作为横向拨杆动作的导向，所述横板中部设有连接凸起，侧方设有凹槽；所述3个拨片安装在所述横板的下方，3个拨片的间距与电磁脱扣器的布置相对应；所述复位拉簧(2-2)一端与所述横向拨杆(2-1)头部腰形孔中的沉头螺钉连接，另一端与所述横板中部的连接凸起连接；所述旋转推杆(2-3)绕其中部旋转，头部向上延伸，卡入所述横板侧方的凹槽，所述旋转推杆(2-3)的底部水平弯折，沿水平弯折端的对角线设有一块立板；所述旋转拨杆(2-5)绕其中部转轴运动，所述扭簧(2-6)套接在所述旋转拨杆(2-5)的中部转轴，所述扭簧(2-6)的一端由所述限位机构(2-7)限位，另一端由所述旋转拨杆(2-5)头部挡片限位；所述长推杆(2-4)的两端分别连接所述旋转推杆(2-3)底部的立板与所述旋转拨杆(2-5)头部挡片；
所述脱扣杆(3)的头尾两端设有拨杆，所述脱扣杆(3)水平放置，一端拨杆与旋转拨杆(2-5)的一端接触，另一端的拨杆与断路器的机构相连；
所述电磁脱扣器安装在断路器各极主电路的导体上，所述动作机构(2)中横向拨杆(2-1)安装在所述电磁脱扣器上，横向拨杆(2-1)头尾腰形孔中的沉头螺钉，分别旋入头尾两个电磁脱扣器(1)的螺纹孔中，所述横向拨杆(2-1)的3个拨片分别位于三个所述磁脱扣器(1)的左侧。
2.如权利要求1所述的一种框架式断路器用后备保护装置，其特征在于，所述磁轭(1-2)由硅钢片或低碳钢迭成。
3.如权利要求1或2所述的一种框架式断路器用后备保护装置，其特征在于，所述磁轭(1-2)由整体硅钢或低碳钢板加工而成。
4.如权利要求1或2所述的一种框架式断路器用后备保护装置，其特征在于，所述轴套(1-5)由黄铜或纯铜或非磁性材料加工而成。
5.如权利要求1或2所述的一种框架式断路器用后备保护装置，其特征在于，所述推杆(1-1)由黄铜或非磁性材料加工而成。
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