CN104517787A - 带有磁铁固定装置的断路器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及带磁铁固定装置的断路器，根据本发明的一方面，其包括：发热器，被配置为由于感应至断路器的活动触头的传导电流而产生热；双金属器件，被配置为由于发热器产生的热而变形从而分隔活动触头的触点；磁铁，被配置为在感应到的电流超过预先设置的参考电流的电流时产生磁力以移动普通杆；以及跳闸壳体，被配置为容纳双金属器件和磁铁，其至少一部分由合成树脂材料制成，所提供的断路器包括：整体形成于跳闸壳体中并由合成树脂材料制成的磁铁固定部；被配置为将磁铁固定至磁铁固定部的磁铁固定装置；以及被配置为固定双金属器件至发热器的双金属器件固定装置，其中在磁铁和发热器之间布置磁铁侧分隔部以使得发热器不与磁铁接触。

Description

带有磁铁固定装置的断路器

技术领域

本发明涉及带有磁铁固定装置的断路器，尤其是，带有磁铁固定装置以对抑制瞬时发生的过载电流的磁铁进行固定的断路器。

背景技术

通常，断路器是一种设置在配电板中的电气设备，其具有交流电110/220V下的低电压电路（15-30A）以用于防止对人体造成电击、由短路引起火灾、由于过载电流和短路引起事故等。

这种断路器，作为用于在故障电流和短路电流发生时感测故障电流并且抑制线路以保护负载和连接至其上的线路的设备，由于其尺寸小且操作安全、也没有插入保险丝的麻烦，因此替代了在现有技术中闸刀开关和保险丝的组合而被广泛使用。

断路器的故障电流感测功能可以包括过载电流保护功能和瞬时电流保护功能，并且过载电流保护功能使用设置在断路器中的发热器和双金属器件通过允许双金属器件弯曲来执行跳闸操作，并且瞬时电流保护功能使用由瞬时产生的高电流磁化的磁铁来执行跳闸操作。

根据断路器的使用，电流的大小和导电时间在跳闸操作应当被执行处可变地设置，并且在热电断路器具有前述结构的情况下，其被设置为在电流低于额定电流105%时不执行跳闸操作，但是其被设置为在高于额定电流130%时执行跳闸操作。此外，在电流高于105%并且低于130%时，根据电流的大小单独设置开始跳闸操作的时间。

图1是示出典型断路器的内部结构的横截面视图。参考图1，前述双金属器件10、发热器11和磁铁12由一个固定螺栓固定。发热器11由于其感应电流而产生热量，并且所产生的热量被传导至双金属器件10。在过载电流流动时，产生了足够使双金属器件10变形的热量，由此抑制过载电流的传导。同时，在对瞬时电流保护功能的描述中，在超出参考电流的电流瞬时流过时，磁铁12被磁化从而拉动布置在磁铁12右侧（关于图1）的普通杆（amateur bar）13至磁铁12侧以执行跳闸操作。

在前述结构中，当过载电流流过发热器时发热器所产生的热量不仅被传导至双金属器件侧，也沿着固定螺栓被传导至磁铁侧。由此，传导至双金属器件的热量减少，从而引起双金属器件的操作不精确的问题。由于这一点，在断路器的设计期间，应当考虑到传导至双金属器件侧的热量，从而引起了设计变得困难的问题。此外，所传导的热量根据固定螺栓的磨损程度和固定力的不同而变化，并因此，存在断路器的操作特性变得不一致的问题。

发明内容

本发明意图克服现有技术中的前述问题，并且本发明的技术任务在于提供一种断路器，其能够稳定地维持断路器的操作特性。

本发明的另一技术任务在于提供一种断路器，其能够允许双金属器件根据例如传导时间、传导电流值等规则而被精确地操作。

为了完成前述技术任务，根据本发明的一个方面，断路器包括发热器，被配置为由于感应至所述断路器的活动触头的传导电流而产生热；双金属器件，被配置为由于所述发热器产生的热而变形从而分隔活动触头的触点；磁铁，被配置为在感应到超过预先设置的参考电流的电流时产生磁力以移动普通杆；以及跳闸壳体（trip case），被配置为容纳所述双金属器件和所述磁铁，所述跳闸壳体的至少一部分是由合成树脂材料制成，提供的所述断路器包括整体形成于所述跳闸壳体中并由合成树脂材料制成的磁铁固定部；被配置为将所述磁铁固定至所述磁铁固定部的磁铁固定装置；以及被配置为固定所述双金属器件至所述发热器的双金属器件固定装置，其中在所述磁铁和所述发热器之间布置磁铁侧分隔部以使得所述发热器不接触所述磁铁。

这里，断路器可以进一步包括被配置为固定所述发热器至所述跳闸壳体的发热器固定装置，其中所述发热器固定装置被固定至所述磁铁固定部。

此外，可以在所述发热器和所述双金属器件之间布置双金属器件侧分隔部。这里，上述两个分隔部可以分别布置在除接触部分之外的剩余部分。

而且，可以仅将所述磁铁的一侧端部固定至所述磁铁固定部。进一步地，除固定于所述磁铁固定部的端部之外，所述磁铁可以与所述跳闸壳体相间隔。

另外，用于可以在所述发热器处形成容纳所述磁铁固定装置的部分的冲突回避部。

根据本发明的方面，发热器和磁铁可以是彼此分隔并单独固定，由此最小化从所述发热器传导至所述磁铁的热量，从而稳定地维持双金属器件的操作特性。特别地，所述磁铁可以被固定至由具有低导热性的合成树脂材料制成的磁铁固定部，并且磁铁侧分隔部可以布置于所述发热器和所述磁铁之间，从而进一步最小化从所述发热器传导的热量。

此外，还可以在所述发热器和所述双金属器件之间设置双金属器件侧分隔部，由此最小化由于所述发热器的热膨胀引起所述双金属器件的变形和位置差异等。

此外，可以仅将所述磁铁的一侧端部固定至所述磁铁固定部，从而最小化从所述发热器连接至所述磁铁的热传导路径。

附图说明

被包含以提供对本发明的进一步理解并且被并入和组成说明书的一部分的附图，示出本发明的实施例并随描述以供解释本发明的原理。

在附图中：

图1是示出根据现有技术的断路器的内部结构的示意图；

图2是示出根据本发明实施例的断路器的内部结构的局部横截面视图；

图3是示出图2所示实施例的部分的局部放大的横截面视图；以及

图4是示出图2所示实施例的另一部分的放大的横截面视图。

具体实施方式

在下文中，参考附图，将详细描述根据本发明实施例的断路器。

在前面的描述中，应当注意说明书和权利要求书中所用的术语和词语并不是限制性的和被认为是典型的和字面上的，并且应当被解释为在发明人可以限定术语和词语的概念从而以最佳方式描述本发明的基础上符合本发明技术原理的含义和概念。

从而，由于在本发明中描述的实施例和附图中所示结构仅是最佳实施例并且不代表本发明的所有技术原理，应当理解在本发明申请时可能存在能够替代它们的多种等同方案和修改示例。

图2是示出根据本发明实施例的断路器的内部结构的局部横截面视图，并且图3是示出图2所示实施例的部分的放大的局部横截面视图。参考图2和图3，本实施例100可以包括壳体102，开关可旋转地设置于其上以选择性地切换从电源侧供应至负载侧的电流，活动触头104可旋转地设置于壳体102中，其端部上设置有电流触点，以及双金属器件106经由导线连接至活动触头104。

壳体102是由合成树脂材料制成的注模制品，其用作断路器的外壳。

在壳体102中设置由导体材料形成的固定于壳体上的第一固定触头108作为电源侧的固定触点，以及设置第二固定触头110作为负载侧的固定触点。第一固定触头和第二固定触头之间通过旋转活动触头104而电连接或断开连接，并且图2示出未使得活动触头与第一和第二固定触头接触的状态，即，分离状态。

在壳体102中还设置有被配置为使活动触头动作的跳闸组件112和机械地连接至跳闸组件以驱动该跳闸组件的驱动装置114。

另外，驱动装置114可以包括机械地连接至跳闸组件112的多个片状件（nail）116。

参考图3，跳闸组件112可以包括可旋转固定的射击部件118，并且射击部件118在片状件116和横杆（corssbar）120之间传递动力。

另一方面，磁铁固定部130作为与壳体102整体设置的元件或单个元件被设置至壳体102中，磁铁固定部130由合成树脂材料制成，并且跳闸组件112中包含的元件的部分被固定至其上。

特别地，在过载电流流过时用于产生热量以使双金属器件106变形的发热器140被固定至磁铁固定部130的上表面。参考图4，发热器140通过发热器固定螺栓142不可移动地固定至磁铁固定部130，并且双金属器件106的下端部通过双金属器件固定螺栓144被固定至发热器140。这里，发热器140处于以其邻近双金属器件固定螺栓144的部分与双金属器件接触的状态之中，但是发热器的其余部分与双金属器件106分隔以形成双金属器件侧分隔部分（G1）。

另一方面，用于旋转横杆120的普通杆150设置在双金属器件106的右侧处，并且由铁磁体物质形成以利用流经发热器140的电流来产生磁力从而拉动普通杆150的磁铁160设置在发热器140的左侧处。这里，磁铁160通过磁铁固定螺栓162被固定至磁铁固定部130。此外，仅使得磁铁160与磁铁固定螺栓162和磁铁固定部130接触但不使得其与在其余部分中的其他元件接触。特别地，在发热器140和磁铁160之间存在分隔部分（G），从而可以看出将发热器产生的热直接传导至磁铁160侧的路径全部被抑制了。

这里，为了防止使磁铁固定螺栓162与发热器140接触，螺栓容纳部146形成于发热器140处并穿过该发热器。螺栓容纳部146形成为比磁铁固定螺栓162的头部更大从而不允许使发热器与该固定螺栓接触，并且例如驱动器等工具可以靠近磁铁固定螺栓侧。

以下将描述本实施例的实施。首先，在过载电流流动时在发热器140中产生热，从而，热传导至与该发热器接触的双金属器件106。在所传导的热达到足够弯曲该双金属器件的程度时，在弯曲双金属器件106的同时横杆120旋转。因此，对射击部件118的限制被释放从而使其旋转，并且片状件116通过射击部件118的力而旋转以操作驱动装置114。驱动装置114机械地连接至活动触头以旋转活动触头104，从而断开电路。

在前述过程期间，由于分隔部（G）的存在，在发热器和磁铁之间的热传导路径被抑制，因而发热器产生的大部分的热被传导至双金属器件。因而根据此时本设计的意图，双金属器件可以被正确地操作。换句话说，根据传导时间和传导电流，双金属器件可以被操作。当然，尽管在发热器和磁铁之间存在磁铁固定部，但是由于其由合成树脂材料制成，通过其所传导的热量是很小的。

此外，当发热器由于热而膨胀时，双金属器件侧分隔部（G1）起到防止双金属器件变形的作用。在不存在双金属器件侧分隔部（G1）时，该膨胀的发热器可以推动双金属器件从而使该双金属器件移位，但是由于存在该双金属器件侧分隔部（G1），发热器的膨胀量可以被吸收。

Claims (7)

1.一种断路器，包括：发热器，被配置为由于感应至所述断路器的活动触头的传导电流而产生热；双金属器件，被配置为由于所述发热器产生的热而变形从而分隔所述活动触头的触点；磁铁，被配置为在感应到超过预先设置的参考电流的电流时产生磁力以移动普通杆；以及跳闸壳体，被配置为容纳所述双金属器件和所述磁铁，所述跳闸壳体的至少一部分由合成树脂材料制成，所述断路器包括：

整体形成于所述跳闸壳体中并由合成树脂材料制成的磁铁固定部；

被配置为将所述磁铁固定至所述磁铁固定部的磁铁固定装置；以及

被配置为固定所述双金属器件至所述发热器的双金属器件固定装置，

其中在所述磁铁和所述发热器之间布置磁铁侧分隔部以使得所述发热器不接触所述磁铁。

2.如权利要求1所述的断路器，进一步包括：

被配置为固定所述发热器至所述跳闸壳体的发热器固定装置，

其中所述发热器固定装置被固定至所述磁铁固定部。

3.如权利要求1所述的断路器，其中在所述发热器和所述双金属器件之间布置有双金属器件侧分隔部。

4.如权利要求3所述的断路器，其中上述两个分隔部分别布置在除接触部分之外的剩余部分。

5.如权利要求1所述的断路器，其中仅将所述磁铁的一侧端部固定至所述磁铁固定部。

6.如权利要求5所述的断路器，其中除固定于所述磁铁固定部的端部之外，所述磁铁与所述跳闸壳体相间隔。

7.如权利要求1所述的断路器，其中在所述发热器处形成用于容纳所述磁铁固定装置的部分的冲突回避部。