CN104377093B - 一种小型断路器跳闸装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种小型断路器跳闸装置，包括，密封管(4)，所述密封管(4)上端封合有极块(6)，所述极块上方还嵌设有限位片13：可动片，与所述密封管(4)平行设置，所述可动片包括水平状的可动型头(7)及与所述可动型头(7)垂直的可动臂(8)，所述可动型头(7)位于所述限位片(13)一端下方，所述可动臂(8)中部设有挂孔(9)，所述挂孔(9)内挂设跳闸杆；支撑框(10)，所述支撑框(10)上端紧贴于所述可动臂(8)起支撑作用；扭簧(12)，所述扭簧(12)包括第一伸出端及第二伸出端；其中，所述负载线圈(5)接入过电流，所述极块(6)产生磁通，所述可动片克服所述扭簧(12)扭力作用向所述极块(6)靠近，所述跳闸杆从所述挂孔(9)内脱出，电路断开；所述可动片在所述扭簧(12)扭力作用下回复。
Description
技术领域
本发明涉及一种断路器，特别涉及一种小型断路器跳闸装置。
背景技术
通常小型断路器(Miniature Circuit Breaker，MCB)安装在电路上，以保护家庭或工业配电盘系统，是阻断过载、过电流或短路电流和简易线路上出现的危险电流，保护下级端或负载的装置。
跳闸装置是小型断路器的主要配件，在接入过电流等危险电流时，可以开放接点阻断电流的流入，现有的跳闸装置通常分为热敏式和完全电磁式两种：热敏式断路器是由过电流加热的双金属片组成的电枢移动，此时跳闸机制启动，令断路器跳闸；完全电磁式则在触发结构中，通过线圈的电流超过标准值，依据电磁铁的原理会生成磁通，吸引电枢，此时跳闸机制启动，令塑壳断路器跳闸。
在所述方式中，热敏式跳闸装置在发生过电流或短路事故时，异常电流发生的热会引起双金属片的热变形，继而机械性推动跳闸器具开放接点。这种热敏式跳闸装置的缺点是：在双金属片发生热变形过程中会需要一定的时间，过电流或短路阻断容量超过设定的容量时，接点部会出现过热焊接或者跳闸器具发生损伤。
电磁式跳闸装置是为解决这种热敏式跳闸装置的应答时间延迟问题而设计的，由油阻尼器(Oil Dash Pot，ODP)和缠绕油阻尼器的线圈结构组成，如果通过线圈的电流超过标准值，依据电磁铁的原理会生成磁通，油阻尼器内部的柱塞(Plunger)按照与极块接触的方向移动，吸引上方的电枢(Amature)，此时与所述电枢联动的跳闸机制启动，令断路器跳闸。
综上所述，断路器的跳闸装置可以具备多种构成方式，但为了减少断路器本身的大小，目前正处于逐渐小型化的趋势。
作为小型断路器的一个例子，日本专利公开评7-141978号(断路器的启 动器具)中，记录了关于油阻尼器方式的跳闸装置，该跳闸装置在极块的侧面采用可动片(电枢)。这种结构具有减少断路器体积的优点，但为防止可动片脱离位置，采用了板簧的结构，这令可动片回到原来位置的复原力相对较弱，所以会发生可动片从被极块吸入的跳闸位置无法恢复到原来的后退的位置的情况，发生无法固定跳闸杆的故障。该专利中采用连接可动片的下方和板簧下端的结构以防止可动片向上改变位置，但是仅靠板簧，不能完全防止可动片位置改变，如果可动片改变位置，则该可动片上端的可动型头会从极块的侧面脱离，就不会发生跳闸，因此对阻断异常电流存在可信性低下的问题。
基于以上所述，一种具有充分回复力的小型断路器跳闸装置的开发很有必要性。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明提供一种小型断路器跳闸装置，旨在实现断路器小型化，并使可动片具备充分的回复力，且防止可动片位置发生改变。
为实现所述目的，本发明通过以下技术方案实现：
一种小型断路器跳闸装置，包括，密封管4，呈管状结构，所述密封管4外壁缠绕有负载线圈5，所述密封管4上端封合有极块6，所述极块上方还嵌设有限位片13；可动片，与所述密封管4平行设置，所述可动片呈折弯结构，所述可动片包括水平状的可动型头7及与所述可动型头7垂直的可动臂8，所述可动型头7位于所述极块6侧方，且所述可动型头7位于所述限位片13一端下方，所述可动臂8中部设有挂孔9，所述挂孔9内挂设跳闸杆；支撑框10，所述支撑框10上端紧贴于所述可动臂8起支撑作用；扭簧12，所述扭簧12包括第一伸出端及第二伸出端，所述第一伸出端勾挂于所述可动臂8一侧，所述第二伸出端钩挂于所述支撑框10中部；其中，所述负载线圈5接入过电流，所述极块6产生磁通，所述可动片克服所述扭簧12扭力作用向所述极块6靠近，所述跳闸杆从所述挂孔9内脱出，电路断开；所述可动片在所述扭簧12扭力作用下回复。
优选的是，所述的小型断路器跳闸装置，其中，所述跳闸装置还包括一磁性框1，所述磁性框1呈平板状结构，所述磁性框1上设有第一安装孔2及第二安装孔3。
优选的是，所述的小型断路器跳闸装置，其中，所述密封管4底端嵌设于所述第一安装孔2内，所述可动臂8底端嵌设于所述第二安装孔3内。
优选的是，所述的小型断路器跳闸装置，其中，所述磁性框1上还设有扭簧固定框12用于固定扭簧12。
优选的是，所述的小型断路器跳闸装置，其中，所述密封管4为非磁性材料，所述密封管4内置减速流体、磁性柱塞及盘簧，所述减速流体充满于所述密封管4内，所述磁性柱塞与所述极块6间通过螺旋弹簧连接。
通过密封管的设计实现延时跳闸和瞬间跳闸，延时跳闸即当所述负载线圈内流入中等过电流时，由于磁通的增加，所述柱塞上产生的力超过螺旋弹簧施加给柱塞的阻力和减速流体的阻力，使所述柱塞开始向所述极块运动，闭合所述极块和所述柱塞之间的间歇，所述可动型头受所述极块磁性吸引，相对于所述负载线圈轴线横向地朝所述极块移动，所述极块与所述可动型头吸合，所述可动片克服所述扭簧的拉力移动到第二位置，从而使挂在所述可动片挂孔上的跳闸杆从所述挂孔内脱出，跳闸器跳闸；瞬时跳闸即当负载线圈内严重过电流或者短路时，所述极块上瞬间产生足够大的磁力，会把所述可动型头吸向极块，所述极块与所述可动型头吸合，所述可动片克服所述扭簧的拉力移动到第二位置，所述跳闸杆从所述挂孔内脱出，跳闸器跳闸。
优选的是，所述的小型断路器跳闸装置，其中，所述极块6采用阶梯型圆柱体结构，所述阶梯型圆柱体结构的底面直径自下而上逐级减小。
优选的是，所述的小型断路器跳闸装置，其中，所述限位片13下表面设凹槽，所述凹槽与所述极块6顶端圆柱体相匹配。
优选的是，所述的小型断路器跳闸装置，其中，所述可动型头7靠近所述极块6一端为凹面结构，所述凹面结构与所述极块6侧壁相匹配，且所述凹面的突出外沿与所述极块6间的间距小于凹面中心至所述极块6间间距的一半。
优选的是，所述的小型断路器跳闸装置，其中，所述限位片13向所述可动型头7上方延伸的长度至少大于所述可动型头7长度的一半。
优选的是，所述的小型断路器跳闸装置，其中，所述支撑框10包括上段、中段及底端，所述支撑框10上段呈倒“八”字型开叉状，所述支撑框10上段位于所述卡孔9两侧；所述支撑框10中段与所述支撑框10上段之间有水平连接段，所述中段用于对所述可动臂8形成缓冲；所述底端则抵顶所述可动臂8底端。
本发明提供的一种小型断路器跳闸装置有益效果：1)通过可动片与所述密封管平行设置，有利于断路器小型化设计制造，大大减小外形尺寸；2)通过密封管的设计实现延时跳闸和瞬间跳闸，延时跳闸可提前预警通知人员检查设备防止出现重大事故，瞬间跳闸可在瞬间断开电流保护设备；3)限位器的使用防止可动片改变位置时从极块侧面脱落，避免出现无法正常跳闸的故障；4)扭簧的使用给可动片提供充分回复力，使可动片在跳闸装置跳闸后顺利恢复到原位，以保证跳闸杆顺利挂入挂孔内。
附图说明
图1为本发明一实施例所述的小型断路器跳闸装置结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
结合附图1，本实施例提供一种小型断路器跳闸装置，包括，密封管4，呈管状结构，所述密封管4外壁缠绕有负载线圈5，所述密封管4上端封合有极块6，所述极块上方还嵌设有限位片13；可动片，与所述密封管4平行设置，所述可动片呈折弯结构，所述可动片包括水平状的可动型头7及与所述可动型头7垂直的可动臂8，所述可动型头7位于所述极块6侧方，且所述可动型头7位于所述限位片13一端下方，所述可动臂8中部设有挂孔9，所述挂孔9内挂设跳闸杆；支撑框10，所述支撑框10上端紧贴于所述可动臂8起支撑作用；扭簧12，所述扭簧12包括第一伸出端及第二伸出端；其 中，所述负载线圈5接入过电流，所述极块6产生磁通，所述可动片克服所述扭簧12扭力作用向所述极块6靠近，所述跳闸杆从所述挂孔9内脱出，电路断开；所述可动片在所述扭簧12扭力作用下回复。
所述跳闸装置还包括一磁性框1，所述磁性框1呈平板状结构，所述磁性框1上设有第一安装孔2及第二安装孔3。
所述密封管4底端嵌设于所述第一安装孔2内，所述可动臂8底端嵌设于所述第二安装孔3内。
所述磁性框1上还设有扭簧固定框用于固定扭簧12。磁性框1的一侧具备扭簧固定框、扭簧固定框中央具备扭簧固定轴，在所述扭簧固定轴的轴周上设置扭簧12，所述扭簧12的一端锁在扭簧固定框内朝向可动臂8的一侧面，扭簧12的另一端支撑于所述磁性框内侧上表面。
所述密封管4为非磁性材料，所述密封管4内置减速流体、磁性柱塞及盘簧，所述减速流体充满于所述密封管4内，所述磁性柱塞与所述极块6间通过螺旋弹簧连接。所述密封管4包括起缓冲作用的硅油等流体、可上下滑动的磁性柱塞、向下弹性支撑柱塞的弹性部件、密封在所述密封管上方的开口部及支撑弹性部件上端的极块。接入过电流时，线圈内电动势使柱塞朝极块6方向移动。
通过密封管4的设计实现延时跳闸和瞬间跳闸，延时跳闸即当所述负载线圈内流入中等过电流时，由于磁通的增加，所述柱塞上产生的力超过螺旋弹簧施加给柱塞的阻力和减速流体的阻力，使所述柱塞开始向所述极块运动，闭合所述极块和所述柱塞之间的间歇，所述可动型头受所述极块磁性吸引，相对于所述负载线圈轴线横向地朝所述极块移动，所述极块与所述可动型头吸合，所述可动片克服所述扭簧的拉力移动到第二位置，从而使挂在所述可动片挂孔上的跳闸杆从所述挂孔内脱出，跳闸器跳闸；瞬时跳闸即当负载线圈内严重过电流或者短路时，所述极块上瞬间产生足够大的磁力，会把所述可动型头吸向极块，所述极块与所述可动型头吸合，所述可动片克服所述扭簧的拉力移动到第二位置，所述跳闸杆从所述挂孔内脱出，跳闸器跳闸。
所述极块6采用阶梯型圆柱体结构，所述阶梯型圆柱体结构的底面直径 自下而上逐级减小。
所述限位片13下表面设凹槽，所述凹槽与所述极块6顶端圆柱体相匹配。
所述可动型头7靠近所述极块6一端为凹面结构，所述凹面结构与所述极块6侧壁相匹配，且所述凹面的突出外沿与所述极块6间的间距小于凹面中心至所述极块6间间距的一半。所述电枢下端部形成宽度变窄的阶梯，活动式插入所述第二安装孔内。所述可动型头7靠近所述极块6一端的凹面结构设计是为了确保更宽的头部以增加极块间发生磁性的面积，令跳闸快速完成。
所述限位片13向所述可动型头7上方延伸的长度至少大于所述可动型头7长度的一半。
所述支撑框10包括上段、中段及底端，所述支撑框10上段呈倒“八”字型开叉状，所述支撑框10上段位于所述卡孔9两侧；所述支撑框10中段与所述支撑框10上段之间有水平连接段，所述中段用于对所述可动臂8形成缓冲；所述底端则抵顶所述可动臂8底端。
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。
Claims (10)
1.一种小型断路器跳闸装置，其特征在于，包括，
密封管(4)，呈管状结构，所述密封管(4)外壁缠绕有负载线圈(5)，所述密封管(4)上端封合有极块(6)，所述极块上方还嵌设有限位片(13)；
可动片，与所述密封管(4)平行设置，所述可动片呈折弯结构，所述可动片包括水平状的可动型头(7)及与所述可动型头(7)垂直的可动臂(8)，所述可动型头(7)位于所述极块(6)侧方，且所述可动型头(7)位于所述限位片(13)一端下方，所述可动臂(8)中部设有挂孔(9)，所述挂孔(9)内挂设跳闸杆；
支撑框(10)，所述支撑框(10)上端紧贴于所述可动臂(8)起支撑作用；
扭簧(12)，所述扭簧(12)包括第一伸出端及第二伸出端，所述第一伸出端勾挂于所述可动臂(8)一侧，所述第二伸出端钩挂于所述支撑框(10)中部；
其中，所述负载线圈(5)接入过电流，所述极块(6)产生磁通，所述可动片克服所述扭簧(12)扭力作用向所述极块(6)靠近，所述跳闸杆从所述挂孔(9)内脱出，电路断开；所述可动片在所述扭簧(12)扭力作用下回复。
2.如权利要求1所述的小型断路器跳闸装置，其特征在于，所述跳闸装置还包括一磁性框(1)，所述磁性框(1)呈平板状结构，所述磁性框(1)上设有第一安装孔(2)及第二安装孔(3)。
3.如权利要求2所述的小型断路器跳闸装置，其特征在于，所述密封管(4)底端嵌设于所述第一安装孔(2)内，所述可动臂(8)底端嵌设于所述第二安装孔(3)内。
4.如权利要求2所述的小型断路器跳闸装置，其特征在于，所述磁性框(1)上还设有扭簧固定框(11)用于固定扭簧(12)。
5.如权利要求1所述的小型断路器跳闸装置，其特征在于，所述密封管(4)为非磁性材料，所述密封管(4)内置减速流体、磁性柱塞及盘簧，所述减速流体充满于所述密封管(4)内，所述磁性柱塞与所述极块(6)间通过螺旋弹簧连接。
6.如权利要求1所述的小型断路器跳闸装置，其特征在于，所述极块(6)采用阶梯型圆柱体结构，所述阶梯型圆柱体结构的底面直径自下而上逐级减小。
7.如权利要求6所述的小型断路器跳闸装置，其特征在于，所述限位片(13)下表面设凹槽，所述凹槽与所述极块(6)顶端圆柱体相匹配。
8.如权利要求6所述的小型断路器跳闸装置，其特征在于，所述可动型头(7)靠近所述极块(6)一端为凹面结构，所述凹面结构与所述极块(6)侧壁相匹配，且所述凹面的突出外沿与所述极块(6)间的间距小于凹面中心至所述极块(6)间间距的一半。
9.如权利要求1所述的小型断路器跳闸装置，其特征在于，所述限位片(13)向所述可动型头(7)上方延伸的长度至少大于所述可动型头(7)长度的一半。
10.如权利要求1所述的小型断路器跳闸装置，其特征在于，所述支撑框(10)包括上段、中段及底端，所述支撑框(10)上段呈倒“八”字型开叉状，所述支撑框(10)上段位于所述挂孔(9)两侧；所述支撑框(10)中段与所述支撑框(10)上段之间有水平连接段，所述中段用于对所述可动臂(8)形成缓冲；所述底端则抵顶所述可动臂(8)底端。
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