CN104362051A - 一种过流电磁脱扣器 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种过流电磁脱扣器，包括在系统线路流过短路电流时向上移动以控制对应系统脱扣分闸的衔铁和驱动衔铁向下移动复位的复位弹簧，还包括环形的轭铁架，轭铁架具有周向环壁及由周向环壁围成的沿前后方向延伸的供系统线路穿过以形成电磁铁的中心孔，轭铁架顶部环壁的内壁面上设有上缺口，所述衔铁沿上下方向导向移动装配在所述上缺口中。本发明所提供的电磁脱扣器，加装轭铁架来提高整个脱扣器中衔铁所受到的电磁引力，扩大其应用范围，有利于脱扣器的小型化设计制作。

Description

一种过流电磁脱扣器

技术领域

    本发明涉及一种过流电磁脱扣器。

背景技术

电磁脱扣器由于其结构原理简单，成本较低，在中低压领域得到广泛应用。电磁脱扣器包括由系统线路绕成的电磁铁、通过传动机构驱动断路器机构脱扣的衔铁和驱动衔铁复位的复位弹簧，当系统线路通过正常电流时，电磁铁产生的电磁力小于复位弹簧提供的反作用力，衔铁不能被电磁铁吸合，断路器正常运行。而当系统出现短路故障时，短路电流超过正常电流的若干倍，电磁铁产生的电磁力大于复位弹簧提供的反作用力，衔铁动作，通过传动机构使断路器机构脱扣。断路器在分闸弹簧的作用下实现分闸，进而起到短路保护的作用。在断路器分闸后，电磁力消失，在复位弹簧反作用下脱扣器恢复到初始位置。

但现有电磁脱扣器的电磁铁中的电流较小，电磁铁作用在衔铁上的作用力较小，主要适用于小容量电力设备中，而如果将电磁脱扣器用于在大容量电力设备中时，电磁铁需要做的特别大以产生很大的电磁吸力来满足大容量电力设备的动作要求，导致整个电磁脱扣器体积过大。

发明内容

本发明提供一种过流电磁脱扣器，以解决现有技术中电磁脱扣器应用于大容量电力设备时需要制作较大体积的电磁铁导致脱扣器体积过大的技术问题。

本发明所提供的过流电磁脱扣器的技术方案是：一种过流电磁脱扣器，包括在系统线路流过短路电流时向上移动以控制对应系统脱扣分闸的衔铁和驱动衔铁向下移动复位的复位弹簧，还包括环形的轭铁架，轭铁架具有周向环壁及由周向环壁围成的沿前后方向延伸的供系统线路穿过以形成电磁铁的中心孔，轭铁架顶部环壁的内壁面上设有上缺口，所述衔铁沿上下方向导向移动装配在所述上缺口中。

所述的上缺口从轭铁架顶部环壁的内壁面沿上下方向贯穿延伸至轭铁架顶部环壁的外壁面上。

所述的衔铁为上小下大的三角形，所述的上缺口为与三角形衔铁对应的上小下大的角形缺口，角形缺口和三角形衔铁之间留有供衔铁在角形缺口中活动的活动间隙。

所述的轭铁架上沿上下方向导向移动装配有顶杆，顶杆上端具有朝下的与所述衔铁的上端顶推配合的顶推面，所述复位弹簧沿上下方向导向移动装配在所述轭铁架上，所述轭铁架上设有挡止面朝下的固定弹簧座，所述顶杆下端与所述复位弹簧下端顶压配合。

所述的轭铁架的底部环壁上与所述上缺口对应位置处设有沿上下方向延伸的安装通孔，所述顶杆穿装在所述安装通孔中，所述固定弹簧座和复位弹簧均设置在所述安装通孔中。

所述的衔铁上设有沿上下方向延伸的贯穿孔，所述顶杆穿过所述贯穿孔，在顶杆穿出所述贯穿孔的顶端固设有脱扣顶块，脱扣顶块的下侧面即为所述顶杆上端具有的与所述衔铁的上端面顶推配合的顶推面。

所述的脱扣顶块和所述轭铁架之间设有导向方向沿上下方向延伸的导向结构，导向结构在顶杆周向上与所述脱扣顶块止转配合。

所述顶杆具有穿过所述轭铁架的中心孔的中部杆段，该中部杆段外套装有沿上下方向从上向下依次布置的限位板和绝缘套，绝缘套下端与所述环形的轭铁架的底部环壁挡止配合，所述限位板上端与所述衔铁支撑顶压配合。

所述的顶杆的下端套装有活动弹簧座，顶杆上于活动弹簧座下方依次套装有用于指示电磁脱扣器动作电流的指针和用于调整复位弹簧压紧力的调整螺母。

所述的轭铁架的周向外壁面上设有用于安装调节轭铁块以调整轭铁架磁力的安装缺口。

本发明的有益效果是：本发明所提供的过流电磁脱扣器中，将衔铁沿上下方向导向移动装配在轭铁架上设有的上缺口中，使用时，将系统线路穿入环形的轭铁架的中心孔中以形成电磁铁，当系统线路中通过正常电流时，系统线路及轭铁架产生的电磁力小于复位弹簧的反向作用力，衔铁不动作。而当系统线路通过短路电流时，由于轭铁架具有高导磁性，轭铁架可有效提高作用在衔铁上的电磁吸引力，从而可以在克服复位弹簧的作用力驱动衔铁向上移动，进而控制脱扣分闸。本发明所提供的电磁脱扣器，加装轭铁架来提高整个脱扣器中衔铁所受到的电磁引力，扩大其应用范围，有利于脱扣器的小型化设计制作。

进一步的，上缺口从轭铁架顶部环壁的内壁面沿上下方向延伸至轭铁架顶部环壁的外壁面上，一方面便于加工制作，另一方面也可以有效保证轭铁架对衔铁的电磁吸引力。

进一步的，上衔铁为三角形，上缺口为对应的角形缺口，当系统线路通入短路电流时，衔铁受到电磁吸引力而向上移动，随着角形缺口和三角形衔铁之间的活动间隙越来越小，衔铁受到的电磁吸引力越来越大，衔铁向上移动速度也越来越大，减少衔铁动作时间，提高脱扣器动作效率。

进一步的，轭铁架上沿上下方向导向移动装配有顶杆，通过顶杆和衔铁及复位弹簧的配合，从而复位弹簧对衔铁的复位驱动，采用顶杆作为传动结构，结构简单，动作可靠。

进一步的，顶杆通过脱扣顶块实现与衔铁的传动配合，采用机械传动，传动迅速可靠。

进一步的，在脱扣顶块和轭铁架之间导向结构，进而引导脱扣顶块及顶杆的移动方向，同时，由导向结构对脱扣顶块和顶杆进行止转限位，防止出现误转动动作。

进一步的，顶杆的中间杆段上套装限位板和绝缘套，一方面绝缘套和限位板可以形成对衔铁的支撑定位，另一方面绝缘套也可以起到对中部杆段的绝缘保护。

进一步的，通过转动调整螺母，这样可以调整复位弹簧的预紧力，即可以调整衔铁动作需要克服的反向阻力，从而实现调整脱扣器的短路电流的目的。

进一步的，在轭铁架上的周向外壁面上设有安装缺口，这样可以根据需要选择在安装缺口中装嵌调整轭铁块，进而调整轭铁架的磁力的目的，从而实现调整脱扣器短路电流的目的。

附图说明

图1是本发明所提供的过流电磁脱扣器的一种实施例的结构示意图；

图2是图1所示过流电磁脱扣器的立体图。

具体实施方式

如图1、图2所示，一种过流电磁脱扣器的实施例，该实施例中的脱扣器包括环形的轭铁架1，该轭铁架1具有周向环壁及由周向环壁围成的沿前后方向延伸的供系统线路穿过的中心孔20，且在轭铁架顶部环壁的内壁面上设有上缺口21，该上缺口21从轭铁架1顶部环壁的内壁面沿上下方向延伸至轭铁架1顶部环壁的外壁面上，在该上缺口21中沿上下方向往复移动装配有衔铁5，该衔铁5在系统线路过流即短路时向上移动以控制脱扣分闸，具体来讲，衔铁5为上小下大的三角形，所述的上缺口21为与三角形衔铁对应的上小下大的角形缺口，在角形缺口和三角形衔铁之间留有供衔铁在角形缺口中活动的活动间隙22。

在轭铁架1的底部环壁上与所述上缺口21对应位置处设有沿上下方向延伸的安装通孔，安装通孔为阶梯面朝下的阶梯孔，阶梯孔中固定设置有安装套筒10，安装套筒10的外周面上设有与阶梯孔的阶梯面挡止限位配合的挡止台阶，安装套筒10还具有沿安装通孔穿入轭铁架1的中心孔20中的上端，安装套筒10的上端外旋装有将安装套筒10与轭铁架1固定装配的紧固螺母9。

在安装套筒10中沿上下方向导向移动装配有顶杆4，顶杆4具有穿过所述轭铁架1的中心孔的中部杆段，该中部杆段外套装有沿上下方向从上向下依次布置的限位板6和绝缘套7，所述衔铁5上设有沿上下方向延伸的贯穿孔，所述顶杆4穿过所述贯穿孔，绝缘套7下端通过安装套筒10及紧固螺母9与所述环形的轭铁架1的底部环壁挡止配合，而限位板6上端与所述衔铁5支撑顶压配合，且在限位板的上侧面上设有环形凸台，该环形凸台与衔铁5下侧面上对应设有的环形凹槽吻合插配，从而可以对衔铁进行进一步的支撑限位。并且，在在顶杆4穿出所述贯穿孔的顶端固设有脱扣顶块3，脱扣顶块3的下侧面为与衔铁5的上端面顶推配合的顶推面。此处的脱扣顶块3和所述轭铁架1之间设有导向方向沿上下方向延伸的导向结构，导向结构在顶杆周向上与所述脱扣顶块止转配合，具体来讲，导向结构包括固设在轭铁架上的两个导向柱2，两导向柱2关于顶杆4对称布置，在脱扣顶块3上设有与两导向柱2对应导向移动配合的导向孔，且通过两导向柱2还可以实现对脱扣顶块及顶杆的止转定位。

顶杆4的下端向下穿出安装套筒10，在安装套筒10中设置有沿上下方向延伸的复位弹簧11，复位弹簧11的上端顶压在安装套筒10的内筒壁上设有的固定弹簧座上，而起下端则顶压装配在滑动装配在顶杆上的活动弹簧座上，具体来讲，在顶杆4上于活动弹簧座下方依次套装有用于指示电磁脱扣器动作电流的指针13和用于调整复位弹簧压紧力的调整螺母12，在安装套筒10的底部筒壁的外周面上布置有沿上下方向分布的刻度线14，通过转动调整螺母12，可以调整指针13及活动弹簧座在顶杆4上的位置，进而可以调整复位弹簧的预紧作用力，从而达到调整脱扣器的衔铁5动作时的短路电流。

另外，为进一步提高脱扣器承受的短路电流范围，在轭铁架1的周向外壁面上设有用于安装调节轭铁块5以调整轭铁架磁力的安装缺口24，在需要的时候，可以根据需要向对应的安装缺口24中装嵌调节轭铁块5来调整轭铁架磁力。本实施例中，轭铁架上的两安装缺口均为等腰梯形结构，且关于顶杆对称布置。

本实施例中的轭铁架、衔铁及调整轭铁块均由硅钢片压制而成，保证轭铁架及调整轭铁块具有高导磁性，可以有效提高衔铁所承受的电磁吸力。

本实施例所提供的过流电磁脱扣器应用在断路器上时，将断路器的通流母排穿入轭铁架1的中心孔20中，形成电磁铁，在通过正常电流时，通流母排通电所形成并由轭铁架加强后的磁场对衔铁产生的电磁吸引力小于复位弹簧11的作用力，衔铁5不动作，断路器正常工作。而当断路器中发生故障，通流母排上流过短路电流时，由于硅钢片所压制呈的轭铁架1具有高导磁性，此时，由通流母排所形成并由轭铁架加强后的磁场对衔铁5产生的电磁吸引力将大于复位弹簧11的作用力，驱动衔铁5快速向上移动，衔铁5通过脱扣顶块3带动顶杆4向上移动，压缩复位弹簧11，并且同时，带着指针13向上移动，进而可以在刻度线14上标注处短路电流，同时，实现断路器的快速脱扣分闸。

上述实施例中，限位板主要起到对衔铁的支撑，限位板布置在衔铁和系统线路之间，当复位弹簧驱动衔铁向下移动复位时，限位板还可以起到缓冲作用。

另外，上述实施例所提供的脱扣器在使用之前，可以根据短路电流大小调节调整螺母和选择安装调整轭铁块，实现动作电流即短路电流的可调性，扩大脱扣器的使用方便。

本实施例中的复位弹簧具有较大的刚度，可以在行程较短时够提供较大的反作用力，大大的提高了脱扣器的动作电流，使其可用在大容量设备中。

上述实施例所提供的脱扣器在应用于断路器上时，当断路器所处系统发生短路故障时，脱扣器能够及时有效的进行动作，在很短时间内自动脱扣，实现断路器分闸，同时，还可以通过调整螺母及调整轭铁块对脱扣器的动作电流即短路电流进行预先调节，扩大脱扣器的应用范围。

上述实施例中，复位弹簧也安装在轭铁架上，这样整个轭铁架还起到支撑机架的作用，在其他实施例中，也可以另外在轭铁架上另外增设用于导向装配顶杆及复位弹簧的安装架，只要满足衔铁、顶杆及复位弹簧的相互传动作用即可。

上述实施例中，在系统线路中出现短路电流时，衔铁动作，同时通过脱扣顶块及顶杆动作，从而可以带动断路器等系统进行脱扣分闸，从脱扣器到断路器等系统脱扣分闸的传动结构可以采用现有技术中常用的传动结构。

上述实施例中，上缺口为角形缺口，衔铁为三角形，这样可以提高衔铁的动作速度。在其他实施例中，衔铁可以为圆柱形或方柱，在其他实施例中，上缺口也可以为相对应的 柱形缺口。

Claims (10)

1.一种过流电磁脱扣器，包括在系统线路流过短路电流时向上移动以控制对应系统脱扣分闸的衔铁和驱动衔铁向下移动复位的复位弹簧，其特征在于：还包括环形的轭铁架，轭铁架具有周向环壁及由周向环壁围成的沿前后方向延伸的供系统线路穿过以形成电磁铁的中心孔，轭铁架顶部环壁的内壁面上设有上缺口，所述衔铁沿上下方向导向移动装配在所述上缺口中。

2.根据权利要求1所述的过流电磁脱扣器，其特征在于：所述的上缺口从轭铁架顶部环壁的内壁面沿上下方向贯穿延伸至轭铁架顶部环壁的外壁面上。

3.根据权利要求2所述的过流电磁脱扣器，其特征在于：所述的衔铁为上小下大的三角形，所述的上缺口为与三角形衔铁对应的上小下大的角形缺口，角形缺口和三角形衔铁之间留有供衔铁在角形缺口中活动的活动间隙。

4.根据权利要求2或3所述的过流电磁脱扣器，其特征在于：所述的轭铁架上沿上下方向导向移动装配有顶杆，顶杆上端具有朝下的与所述衔铁的上端顶推配合的顶推面，所述复位弹簧沿上下方向导向移动装配在所述轭铁架上，所述轭铁架上设有挡止面朝下的固定弹簧座，所述顶杆下端与所述复位弹簧下端顶压配合。

5.根据权利要求4所述的过流电磁脱扣器，其特征在于：所述的轭铁架的底部环壁上与所述上缺口对应位置处设有沿上下方向延伸的安装通孔，所述顶杆穿装在所述安装通孔中，所述固定弹簧座和复位弹簧均设置在所述安装通孔中。

6.根据权利要求4所述的过流电磁脱扣器，其特征在于：所述的衔铁上设有沿上下方向延伸的贯穿孔，所述顶杆穿过所述贯穿孔，在顶杆穿出所述贯穿孔的顶端固设有脱扣顶块，脱扣顶块的下侧面即为所述顶杆上端具有的与所述衔铁的上端面顶推配合的顶推面。

7.根据权利要求6所述的过流电磁脱扣器，其特征在于：所述的脱扣顶块和所述轭铁架之间设有导向方向沿上下方向延伸的导向结构，导向结构在顶杆周向上与所述脱扣顶块止转配合。

8.根据权利要求5所述的过流电磁脱扣器，其特征在于：所述顶杆具有穿过所述轭铁架的中心孔的中部杆段，该中部杆段外套装有沿上下方向从上向下依次布置的限位板和绝缘套，绝缘套下端与所述环形的轭铁架的底部环壁挡止配合，所述限位板上端与所述衔铁支撑顶压配合。

9.根据权利要求4所述的过流电磁脱扣器，其特征在于：所述的顶杆的下端套装有活动弹簧座，顶杆上于活动弹簧座下方依次套装有用于指示电磁脱扣器动作电流的指针和用于调整复位弹簧压紧力的调整螺母。

10.根据权利要求1或2或3所述的过流电磁脱扣器，其特征在于：所述的轭铁架的周向外壁面上设有用于安装调节轭铁块以调整轭铁架磁力的安装缺口。