CN103578880A - 一种热磁保护装置及其电保护设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种热磁保护装置及其电保护设备，该热磁保护装置包括接线板、调节螺丝、衔铁、双金属元件、磁轭、反力弹簧和绞股线；接线板固定在支撑体上；衔铁悬挂在磁轭上，并通过反力弹簧固定；磁轭的一端部卡在预置的支撑体上，另一端部弹性弯折成与所述一端部之间具有一预置的夹角a，调节螺丝旋接在磁轭的一端部，且调节螺丝的末端抵向磁轭的具有弹性力的另一端部，以通过所述调节螺丝来调整所述预置的夹角a的大小；双金属元件置于磁轭的另一端部内，且双金属元件与磁轭的另一端部相固定，双金属元件通过所述绞股线与所述接线板相连接。该结构使得热磁保护装置及其电保护设备具有设计简单、可靠性高、用铜量少和制作成本低的特点。

Description

一种热磁保护装置及其电保护设备

技术领域

本发明涉及电保护设备，特别是涉及一种用于断路器的热磁保护装置及其包括该装置的电保护设备。

背景技术

目前在配电系统中或设备线路中广泛使用热磁式低压断路器为配电线路或设备提供保护。一般热磁式断路器是通过热保护机构和电磁机构等功能部件实现过载过热和短路保护。目前在市场上热磁式断路器中主要有两种主流结构：一种是热保护机构与电磁机构独立分置，另一种是热保护机构和电磁机构结合在一起成为一个整体的具有热保护功能又有短路保护功能的热磁保护机构。在这两种主流结构中，后者因其结构简单，性能实用而被广泛使用。图1、图2示出了现有技术的热保护机构和电磁机构结合在一起的一种热磁保护装置，图3、图4示出了包括该装置的电保护设备（即断路器）；该热磁保护装置通常包括接线板1＇、调节螺丝2＇、衔铁3＇、双金属元件4＇、磁轭5＇和反力弹簧6＇；接线板1＇通过调整螺丝2＇固定在基座71＇上，是整个保护机构的支撑元件；双金属元件4＇一端与接线板1＇焊接，另外一端与磁轭5＇焊接；衔铁3＇被悬挂在磁轭5＇的凹槽51＇内并在反力弹簧6＇的作用下被固定；磁轭5＇的底端设有折向衔铁3＇方向的延伸部52＇，该延伸部52＇弯折包绕于所述衔铁3＇的底端部，该延伸部52＇末端与衔铁3＇的底端部之间构成双金属元件4＇变形时带动磁轭5＇抵向衔铁3＇的间隙e＇，磁轭5＇的底端与衔铁3＇的底端部之间构成衔铁3＇动作时抵向磁轭5＇的间隙d＇。断路器正常工作时断路器的操作机构中的支撑杆72＇一端悬挂在衔铁3＇的方孔31＇内（也就是行业内所俗称的“挂金点”处)，电流由接线板1＇流进并通过双金属元件4＇等零件流出；当电流过载时双金属元件4＇因过热而弯曲带动磁轭往右边移动，图4示出了旋转调节螺丝时磁轭5＇的运动方向如M＇，当电流足够大时磁轭5＇与衔铁3＇间的间隙e＇将消除，磁轭5＇带动衔铁3＇移动直至支撑杆72＇与衔铁3＇分离而使机构脱扣，电路被切断；当电路发生短路时瞬间产生的大电流将磁轭5＇与衔铁3＇充磁使得衔铁3＇被吸向磁轭5＇，间隙d＇被消除，支撑杆72＇与衔铁3＇分离，电路被切断。根据热磁保护器的工作原理我们可以发现间隙e＇的大小直接影响过载保护特性，间隙d＇的大小对短路保护特性影响也很大。在断路器生产过程中我们通过调整螺丝来调节这两个间隙。如图4所示接线板1＇置入基座71＇后与基座71＇在支撑点A和B处接触且这两个支撑点间是悬空的，调整调节螺丝2＇与接线板1＇螺纹接触，旋转调节螺丝2＇将使接线板1＇产生变形带动磁轭5＇产生摆动（如图4所示的左右摆动）以改变间隙e＇和d＇的值；也就是说，当间隙e＇和d＇在可调范围内时，旋转调节螺丝2＇以顺时针运动，间隙e＇变小，间隙d＇变大；当间隙e＇和d＇在可调范围内时，旋转调节螺丝2＇以逆时针运动，间隙e＇变大，间隙d＇变小。

这种热磁保护装置及其包括该装置的电保护设备存在以下一些不足：1、热保护机构与电磁机构互相影响，电路过载时双金属元件弯曲带动磁轭移动使得间隙d＇增大，导致短路保护脱扣电流大幅增大；这就使得电路过载时若产生短路则有可能断路器无法顺利脱扣而导致严重事故；2、该热磁保护机构利用接线板的弹性来调节和固定间隙e＇和d＇，由于接线板为铜材，容易产生应力疲劳及塑性变形，所以在调整时经常得整形且无法重复调整，这极大影响生产效率；3、接线板既是机构件又是导流件，为了结构强度需要接线板被设计的大而复杂，用铜量大成本高。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术之不足，提供一种热磁保护装置及其电保护设备，具有设计简单、可靠性高、用铜量少和制作成本低的特点。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种热磁保护装置，包括接线板、调节螺丝、衔铁、双金属元件、磁轭和反力弹簧；所述接线板固定在预置的支撑体上；所述衔铁悬挂在磁轭的凹槽内，衔铁的上部通过反力弹簧固定在预置的支撑体上；还包括一绞股线；所述磁轭的一端部卡在预置的支撑体上，另一端部弹性弯折成与所述一端部之间具有一预置的夹角a，所述调节螺丝旋接在磁轭的一端部，且调节螺丝的末端抵向磁轭的具有弹性力的另一端部，以通过所述调节螺丝来调整所述预置的夹角a的大小；所述双金属元件置于磁轭的另一端部内，且双金属元件与磁轭的的另一端部相固定，所述双金属元件通过所述绞股线与所述接线板相连接。

所述衔铁的底部设有向折向磁轭方向的延伸部，该延伸部弯折包绕于所述双金属元件的底端部，衔铁的延伸部的末端与双金属元件之间构成构成双金属元件变形时带动磁轭抵向衔铁的间隙e，磁轭的底端与衔铁的底端部之间构成衔铁动作时抵向磁轭的间隙d。

所述预置的支撑体为断路器的基座。

一种电保护设备，包括壳体、基座、接触机构、操纵机构和热磁保护装置，壳体和基座之间相连接，接触机构、操纵机构和热磁保护装置分别装在基座上并容纳在所述壳体内；所述操纵机构包括支撑杆，支撑杆的自由端部设有钩部；

所述热磁保护装置包括接线板、调节螺丝、衔铁、双金属元件、磁轭和反力弹簧；所述接线板固定在基座上；所述衔铁悬挂在磁轭的凹槽内，衔铁的上部通过反力弹簧固定在基座上；还包括一绞股线；所述磁轭的一端部卡在基座上，另一端部弹性弯折成与所述一端部之间具有一预置的夹角a，所述调节螺丝旋接在磁轭的一端部，且调节螺丝的末端抵向磁轭的具有弹性力的另一端部，以通过所述调节螺丝来调整所述预置的夹角a的大小；所述双金属元件置于磁轭的另一端部内，且双金属元件与磁轭的的另一端部相固定，所述双金属元件通过所述绞股线与所述接线板相连接；所述衔铁的中部设有钩口，支撑杆的自由端部的钩部配合在衔铁的钩口中。

所述衔铁的底部设有向折向磁轭方向的延伸部，该延伸部弯折包绕于所述双金属元件的底端部，衔铁的延伸部的末端与双金属元件之间构成构成双金属元件变形时带动磁轭抵向衔铁的间隙e，磁轭的底端与衔铁的底端部之间构成衔铁动作时抵向磁轭的间隙d。

本发明的一种热磁保护装置及其电保护设备，是用接线板、调节螺丝、衔铁、双金属元件、磁轭、反力弹簧和绞股线来组成热磁保护装置；磁轭被固定在预置的支撑体（即基座）的槽内并作为整个保护机构的支撑元件，调节螺钉通过螺纹固定在磁轭上，通过旋转调节螺钉可以使磁轭自由端以固定点为中心旋转；双金属元件被置于磁轭内并且一端与磁轭焊接，另外一端与从其他载流件引来的绞股线焊接；衔铁被悬挂在磁轭的凹槽内并在反力弹簧的作用下被固定；接线板被固定在基座的槽内并通过一根绞股线与双金属元件相连。生产组装时通过调节螺钉能够调节夹角a，从而调节间隙e和间隙d，当间隙e和d在可调范围内时，旋转调整螺丝沿着一个方向转动，使夹角a变大，则间隙e变大，间隙d变小；当间隙e和d在可调范围内时，旋转调整螺丝沿着反方向转动，使夹角a变小，则间隙e变小，间隙d变大。

使用过程中，当电流过载时双金属元件因过热而弯曲，当电流足够大时双金属元件与衔铁间的间隙将消除，而在间隙e消除之前，间隙d维持不变，间隙e消除后双金属元件开始带动衔铁运动，此时间隙d开始慢慢变小，衔铁运动直至支撑杆与衔铁分离而使机构脱扣，电路被切断；当电路发生短路时瞬间产生的大电流将磁轭与衔铁充磁使得衔铁被吸向磁轭，间隙被消除，支撑杆与衔铁分离，电路被切断。

本发明的有益效果是，由于采用了接线板、调节螺丝、衔铁、双金属元件、磁轭和反力弹簧来组成热磁保护装置，且所述接线板固定在预置的支撑体上；所述衔铁悬挂在磁轭的凹槽内，衔铁的上部通过反力弹簧固定在预置的支撑体上；还包括一绞股线；所述磁轭的一端部卡在预置的支撑体上，另一端部弹性弯折成与所述一端部之间具有一预置的夹角a，所述调节螺丝旋接在磁轭的一端部，且调节螺丝的末端抵向磁轭的具有弹性力的另一端部，以通过所述调节螺丝来调整所述预置的夹角a的大小；所述双金属元件置于磁轭的另一端部内，且双金属元件与磁轭的的另一端部相固定，所述双金属元件通过所述绞股线与所述接线板相连接。与现有技术相比较，本发明可以带来如下有益效果：

一是，利用磁轭来固定整个保护机构，利用磁轭的弹性（夹角a）来调节间隙e和间隙d，因为磁轭是钢材质的，因此使得保护机构更牢固，长期使用不易位移，调节间隙时不易产生塑性形变，可以反复调节且调节后能保证间隙值不产生变化；

二是，本发明彻底改善了现有技术的过载特性影响短路保护特性的缺陷，在发明中当发生过载时双金属元件弯曲，在间隙e消除之前，间隙d维持不变，间隙e消除后双金属元件开始带动衔铁运动，此时间隙d开始慢慢变小，若这是发生短路事故，则断路器能更快脱扣以切断电路；

三是，发明剥离了接线板作为支撑结构件的功能，使其仅作为载流件功能，这使得其体积大大减小，有效节省了铜材的用量；

本发明具有设计简单、可靠性高、用铜量少和制作成本低的特点。

以下结合附图及实施例对本发明作进一步详细说明；但本发明的一种热磁保护装置及其电保护设备不局限于实施例。

附图说明

图1是现有技术的热磁保护装置的结构示意图；

图2是现有技术的热磁保护装置（翻转一个角度方向）的结构示意图；

图3是现有技术的电保护设备的构造的立体示意图；

图4是现有技术的电保护设备的主视图；

图5是本发明的热磁保护装置的结构示意图；

图6是本发明的热磁保护装置（翻转一个角度方向）的结构示意图；

图7是本发明的电保护设备的构造的立体示意图；

图8是本发明的电保护设备的主视图。

具体实施方式

实施例，参见图5至图7所示，本发明的一种热磁保护装置，使用在断路器上，该热磁保护装置，包括接线板1、调节螺丝2、衔铁3、双金属元件4、磁轭5和反力弹簧6；所述接线板1固定在预置的支撑体上；所述衔铁3悬挂在磁轭5的凹槽51内，衔铁3的上部通过反力弹簧6固定在预置的支撑体上；还包括一绞股线7；所述磁轭的一端部52卡在预置的支撑体上，另一端部53弹性弯折成与所述一端部52之间具有一预置的夹角a，所述调节螺丝2旋接在磁轭的一端部52，且调节螺丝2的末端抵向磁轭的具有弹性力的另一端部53，以通过所述调节螺丝来调整所述预置的夹角a的大小；所述双金属元件4置于磁轭的另一端部53内，且双金属元件4与磁轭的的另一端部53相固定，所述双金属元件4通过所述绞股线7与所述接线板1相连接。

所述衔铁3的底部设有向折向磁轭方向的延伸部31，该延伸部31弯折包绕于所述双金属元件4的底端部，衔铁的延伸部31的末端与双金属元件4之间构成构成双金属元件变形时带动磁轭抵向衔铁的间隙e，磁轭5的底端与衔铁3的底端部之间构成衔铁动作时抵向磁轭的间隙d。

所述预置的支撑体为断路器的基座10。

本发明的一种电保护设备，为断路器，该断路器包括壳体（图中未示出）、基座10、接触机构11、操纵机构12和热磁保护装置，壳体和基座10之间相连接，接触机构11、操纵机构12和热磁保护装置分别装在基座10上并容纳在所述壳体内；所述操纵机构包括支撑杆13，支撑杆13的自由端部设有钩部131；

所述热磁保护装置包括接线板1、调节螺丝2、衔铁3、双金属元件4、磁轭5和反力弹簧6；所述接线板1固定在基座10上；所述衔铁3悬挂在磁轭的凹槽51内，衔铁3的上部通过反力弹簧6固定在基座10上；还包括一绞股线7；所述磁轭5的一端部52卡在基座10上，另一端部53弹性弯折成与所述一端部52之间具有一预置的夹角a，所述调节螺丝2旋接在磁轭的一端部52，且调节螺丝2的末端抵向磁轭的具有弹性力的另一端部53，以通过所述调节螺丝2来调整所述预置的夹角a的大小；所述双金属元件4置于磁轭5的另一端部53内，且双金属元件4与磁轭的的另一端部53相固定，所述双金属元件4通过所述绞股线7与所述接线板1相连接；所述衔铁3的中部设有钩口32，也就是行业内所俗称的“挂金点”处，支撑杆13的自由端部的钩部131配合在衔铁3的钩口32中。

所述衔铁3的底部设有向折向磁轭方向的延伸部31，该延伸部31弯折包绕于所述双金属元件4的底端部，衔铁的延伸部31的末端与双金属元件4之间构成构成双金属元件变形时带动磁轭抵向衔铁的间隙e，磁轭5的底端与衔铁3的底端部之间构成衔铁动作时抵向磁轭的间隙d。

本发明的一种热磁保护装置及其电保护设备，是用接线板1、调节螺丝2、衔铁3、双金属元件4、磁轭5、反力弹簧6和绞股线7来组成热磁保护装置；磁轭5被固定在预置的支撑体（即基座）的槽内并作为整个保护机构的支撑元件，调节螺钉2通过螺纹固定在磁轭5上，通过旋转调节螺钉2可以使磁轭自由端以固定点为中心旋转；双金属元件4被置于磁轭5内并且一端与磁轭5焊接，另外一端与从其他载流件引来的绞股线7焊接；衔铁3被悬挂在磁轭的凹槽51内并在反力弹簧6的作用下被固定；接线板1被固定在基座10的槽内并通过一根绞股线7与双金属元件4相连。生产组装时通过调节螺钉2能够调节夹角a，从而调节间隙e和间隙d，旋转调节螺丝时磁轭5的运动方向如M；当间隙e和d在可调范围内时，旋转调整螺丝沿着顺时针方向转动，使夹角a变大，则间隙e变大，间隙d变小；当间隙e和d在可调范围内时，旋转调整螺丝沿着逆时针方向转动，使夹角a变小，则间隙e变小，间隙d变大。

使用过程中，当电流过载时双金属元件4因过热而弯曲，当电流足够大时双金属元件4与延伸部31的末端间的间隙e将消除，而在间隙e消除之前，间隙d维持不变，间隙e消除后双金属元件4开始带动衔铁3运动，此时间隙d开始慢慢变小，衔铁3运动直至支撑杆13的钩部131与衔铁的钩口32分离而使机构脱扣，电路被切断；当电路发生短路时瞬间产生的大电流将磁轭5与衔铁3充磁使得衔铁被吸向磁轭，间隙d被消除，支撑杆的钩部131与衔铁的钩口32分离，电路被切断。

上述实施例仅用来进一步说明本发明的一种热磁保护装置及其电保护设备，但本发明并不局限于实施例，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均落入本发明技术方案的保护范围内。

Claims (5)

1.一种热磁保护装置，包括接线板、调节螺丝、衔铁、双金属元件、磁轭和反力弹簧；所述接线板固定在预置的支撑体上；所述衔铁悬挂在磁轭的凹槽内，衔铁的上部通过反力弹簧固定在预置的支撑体上；其特征在于：还包括一绞股线；所述磁轭的一端部卡在预置的支撑体上，另一端部弹性弯折成与所述一端部之间具有一预置的夹角a，所述调节螺丝旋接在磁轭的一端部，且调节螺丝的末端抵向磁轭的具有弹性力的另一端部，以通过所述调节螺丝来调整所述预置的夹角a的大小；所述双金属元件置于磁轭的另一端部内，且双金属元件与磁轭的的另一端部相固定，所述双金属元件通过所述绞股线与所述接线板相连接。

2.根据权利要求1所述的热磁保护装置，其特征在于：所述衔铁的底部设有向折向磁轭方向的延伸部，该延伸部弯折包绕于所述双金属元件的底端部，衔铁的延伸部的末端与双金属元件之间构成构成双金属元件变形时带动磁轭抵向衔铁的间隙e，磁轭的底端与衔铁的底端部之间构成衔铁动作时抵向磁轭的间隙d。

3.根据权利要求1或2所述的热磁保护装置，其特征在于：所述预置的支撑体为断路器的基座。

4.一种电保护设备，包括壳体、基座、接触机构、操纵机构和热磁保护装置，壳体和基座之间相连接，接触机构、操纵机构和热磁保护装置分别装在基座上并容纳在所述壳体内；所述操纵机构包括支撑杆，支撑杆的自由端部设有钩部；其特征在于：

所述热磁保护装置包括接线板、调节螺丝、衔铁、双金属元件、磁轭和反力弹簧；所述接线板固定在基座上；所述衔铁悬挂在磁轭的凹槽内，衔铁的上部通过反力弹簧固定在基座上；还包括一绞股线；所述磁轭的一端部卡在基座上，另一端部弹性弯折成与所述一端部之间具有一预置的夹角a，所述调节螺丝旋接在磁轭的一端部，且调节螺丝的末端抵向磁轭的具有弹性力的另一端部，以通过所述调节螺丝来调整所述预置的夹角a的大小；所述双金属元件置于磁轭的另一端部内，且双金属元件与磁轭的的另一端部相固定，所述双金属元件通过所述绞股线与所述接线板相连接；所述衔铁的中部设有钩口，支撑杆的自由端部的钩部配合在衔铁的钩口中。

5.根据权利要求2所述的电保护设备，其特征在于：所述衔铁的底部设有向折向磁轭方向的延伸部，该延伸部弯折包绕于所述双金属元件的底端部，衔铁的延伸部的末端与双金属元件之间构成构成双金属元件变形时带动磁轭抵向衔铁的间隙e，磁轭的底端与衔铁的底端部之间构成衔铁动作时抵向磁轭的间隙d。

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