CN105390350A - 过载长延时保护机构 - Google Patents

Abstract

本发明揭示了一种过载长延时保护机构，连接在回路中，包括热变形元件和触发部件组。热变形元件串接在回路中且具有互不平行的第一工作面和第二工作面。触发部件组连接到脱扣机构且包括第一触发部件和第二触发部件，触发部件组能相对于热变形元件平移使得触发部件与热变形元件处于不同的相对位置。回路中没有过载电流时，热变形元件与触发部件组分离。回路中有过载电流时，热变形元件弯曲，根据触发部件与热变形元件相对位置的不同，第一工作面与第一触发部件接触，或者第二工作面与第二触发部件接触，以使得所述触发部件触发脱扣机构脱扣，其中第一工作面与第一触发部件、第二工作面与第二触发部件中仅有一组接触，而另一组分离。

Description

过载长延时保护机构

技术领域

本发明涉及低压电器领域，更具体地说，涉及断路器的过载保护机构。

背景技术

目前对于断路器，例如塑壳断路器的过载长延时可调需求越来越多，现有的大多数长延时可调的功能都是利用一个双金属部件，例如套在双金属片上的双金属套和一个调节螺钉来实现。双金属套上具有斜面，利用调节螺钉与斜面的相对位置关系来获得不同的调节档位。在双金属片发热形变时，会靠近并最终推动调节螺钉，通过调节螺钉带动脱扣部件脱扣。

例如，CN87104289揭示了一种对配电系统导体中的非正常电流响应的断路器，用来开断和闭合可分离触头的断路器机构，此机构包括脱扣元件，跳闸装置包括双金属元件和跳闸杆，跳闸杆可以移动而断开断路器机构和在闭锁位置偏置，并且具有面向双金属元件、与该双金属元件隔开，对跳闸杆轴呈某一斜角的坡形表面，与跳闸杆相连的手动可调整头使跳闸杆轴向滑动，以根据所希望的热容量改变双金属元件和跳闸杆表面之间的间隙。

CN1045891揭示了断路器热力脱扣器用的校正装置，有一个可转动的旋钮用于调节该脱扣器到断路器额定值的100％和小于100％的某值之间。设有一个可调的止动螺丝以在旋钮转动到调节该脱扣器的校正达到所期望的小于断路器额定值100％的数值时与可转动旋钮相啮合。借助于可调的止动螺丝限制该可调旋钮的行程仅在断路器的100％标称值和小于其100％的所期望数值之间。

CN201336259揭示了一种用于断路器的可调脱扣装置，在可调脱扣板的一侧边开设有与固定脱扣板同轴设置的通孔，一调整螺钉设置在通孔内并与可调脱扣板构成轴线滑移联动连接，调整螺钉与固定脱扣板之间的距离与调整旋钮的转动距离成比例关系。可调式脱扣器由于有一个滑动的可调脱扣板，相对于旋钮转动的不同位置，即面板所示的不同值的额定电流，可调脱扣板对应于调整旋钮有不同的间隙。

CN201392791揭示了一种塑壳式断路器，包括牵引杆、双金属片，所述牵引杆设在塑壳式断路器机架上，具有一个调节支架，调节支架设在塑壳式断路器底座上，调节支架上设有调节旋钮；具有一个调节板，调节板连接并驱动牵引杆；调节旋钮连接并带动调节板左右滑动。

CN103474302A揭示了一种塑壳断路器过载脱扣特性的温度自动调节装置，包括有温控元件、调节杆和牵引杆，调节杆滑移设置在牵引杆上，调节杆与断路器的双金属片的触点位置对应处设置有斜面或曲面，温控元件随温度变化发生弯折或伸缩时可带动调节杆在牵引杆上的滑移。

上述的各种现有技术的方案中，都是使用一个斜面及一个螺钉，因此很难保证在各个档位上长延时的精度，往往当某一档校准以后，在另一档为上过载电流设定值就不准了，所以这样在一定程度上降低了长延时可调的可靠性。

发明内容

根据本发明的一实施例，旨在提出一种档位可调，定位准确的过载长延时保护机构。

根据本发明的一实施例，提出一种过载长延时保护机构，连接在回路中，包括热变形元件和触发部件组。热变形元件具有第一工作面和第二工作面，第一工作面和第二工作面互不平行，热变形元件串接在回路中。触发部件组包括第一触发部件和第二触发部件，触发部件组连接到脱扣机构，触发部件组能相对于热变形元件平移使得触发部件与热变形元件处于不同的相对位置。回路中没有过载电流时，热变形元件的第一工作面、第二工作面与触发部件组的第一触发部件、第二触发部件都分离。回路中有过载电流时，热变形元件弯曲，根据触发部件与热变形元件相对位置的不同，第一工作面与第一触发部件接触，或者第二工作面与第二触发部件接触，以使得所述触发部件触发脱扣机构脱扣，其中第一工作面与第一触发部件、第二工作面与第二触发部件中仅有一组接触，而另一组分离。

在一个实施例中，热变形元件是双金属部件，双金属部件的第一工作面是平面，第二工作面是斜面。

在一个实施例中，双金属部件包括双金属片和套在双金属片上的双金属套件，双金属片连接到联接板并通过联接板串接到回路中，双金属套件上具有第一工作面和第二工作面。

在一个实施例中，触发部件组包括安装在牵引杆上的第一螺钉和第二螺钉，第一螺钉作为第一触发部件与第一工作面配合，第二螺钉作为第二触发部件与第二工作面配合。

在一个实施例中，牵引杆绕转轴转动，牵引杆上具有螺孔组，螺孔组包括第一螺孔和第二螺孔，第一螺钉旋入第一螺孔中，第二螺钉旋入第二螺孔中。

在一个实施例中，牵引杆能相对于热变形元件平移使得第一螺钉和第二螺钉与热变形元件处于不同的相对位置。第一螺钉旋入第一螺孔的距离和第二螺钉旋入第二螺孔的距离满足：当触发部件与热变形元件接触时，第一工作面与第一螺钉、第二工作面与第二螺钉中仅有一组接触，而另一组分离。

在一个实施例中，牵引杆与第一工作面平行，第二工作面相对于牵引杆倾斜。

在一个实施例中，牵引杆上具有数个螺孔组，数个螺孔组与数个触发部件组配合，数个触发部件组对应数个热变形元件。

本发明的载长延时保护机构利用两个触发部件与一个平面和一个斜面配合，利用斜面提供了多个可调节的档位，同时，保证两个触发部件中仅有一个处于工作状态，以确保过载电流设定的准确性。

附图说明

本发明上述的以及其他的特征、性质和优势将通过下面结合附图和实施例的描述而变的更加明显，在附图中相同的附图标记始终表示相同的特征，其中：

图1揭示了根据本发明的一实施例的过载长延时保护机构的结构图。

图2揭示了根据本发明的一实施例的过载长延时保护机构在断路器中的安装示意图。

图3揭示了在断路器正常工作时，过载长延时保护机构在最大档位的状态。

图4揭示了在断路器中有过载电流时，过载长延时保护机构在最大档位的状态。

图5揭示了在断路器正常工作时，过载长延时保护机构在最小档位的状态。

图6揭示了在断路器中有过载电流时，过载长延时保护机构在最小档位的状态。

图7揭示了在断路器正常工作时，过载长延时保护机构在中间档位的状态。

图8揭示了在断路器中有过载电流时，过载长延时保护机构在中间档位的状态。

具体实施方式

本发明旨在提出一种过载长延时保护机构，连接在回路中，该过载长延时保护机构包括热变形元件和触发部件组。热变形元件具有第一工作面和第二工作面，第一工作面和第二工作面互不平行。热变形元件串接在回路中。触发部件组包括第一触发部件和第二触发部件，触发部件组连接到脱扣机构，触发部件组能相对于热变形元件平移使得触发部件与热变形元件处于不同的相对位置。通过触发部件与热变形元件不同的相对位置，能够获得该过载长延时保护机构的不同档位，即不同的过载电流值。在回路中没有过载电流时，热变形元件不产生形变，热变形元件的第一工作面、第二工作面与触发部件组的第一触发部件、第二触发部件都分离。回路中有过载电流时，热变形元件弯曲，根据触发部件与热变形元件相对位置的不同，第一工作面与第一触发部件接触，或者第二工作面与第二触发部件接触，以使得所述触发部件触发脱扣机构脱扣。其中第一工作面与第一触发部件、第二工作面与第二触发部件中仅有一组接触，而另一组分离。无论触发部件与热变形元件处于哪一个相对位置，即无论调节在什么档位，第一触发部件和第二触发部件中都仅有一个会与对应的工作面接触，而另一个处于分离状态。这样设计原因是为了使得档位与过载电流值具有更加准确的对应关系。由于在任何档位下，都仅有一个触发部件工作，另一个处于分离状态，不会出现两个触发部件同时工作而产生互相干扰的情况。

参考图1所示，图1揭示了根据本发明的一实施例的过载长延时保护机构的结构图。该过载长延时保护机构包括：

热变形元件，该热变形元件是双金属部件，双金属部件的第一工作面是平面，第二工作面是斜面。更加具体的，在图1所示的实施例中，双金属部件包括双金属片115和套在双金属片上的双金属套件112，双金属片115通过铆钉114连接到联接板117。联接板117接入到回路中，由于双金属片115和联接板117都是导电的，因此热变形元件通过联接板117串接到回路中。双金属套件112上具有第一工作面A和第二工作面B。

触发部件组，该触发部件组包括安装在牵引杆111上的第一螺钉116A和第二螺钉116B，第一螺钉116A作为第一触发部件与第一工作面A配合，第二螺钉116B作为第二触发部件与第二工作面B配合。更加具体的，在图1所示的实施例中，牵引杆111可以绕转轴111C转动。牵引杆111绕转轴111C转动后能够与脱扣部件接触以触发脱扣部件脱扣。牵引杆111在对应双金属套件的位置具有螺孔组，螺孔组包括第一螺孔111A和第二螺孔111B，第一螺钉116A旋入第一螺孔111A中，第二螺钉116B旋入第二螺孔111B中。牵引杆111能相对于热变形元件平移使得第一螺钉116A和第二螺钉116B与热变形元件，主要是第一工作面A和第二工作面B处于不同的相对位置。第一螺钉116A旋入第一螺孔111A的距离和第二螺钉116B旋入第二螺孔111B的距离是不同的，但是需要满足下述的条件：无论牵引杆111移动到哪个位置，在双金属片和双金属套受热形变时，第一工作面A与第一螺钉116A、第二工作面B与第二螺钉116B中仅有一组接触，而另一组分离。第一螺钉116A和第二螺钉116B中仅有一个处于工作状态，这样可以确保准确的设置档位和过载电流的设定值。继续参考图1所示的实施例，牵引杆111与第一工作面A平行，如果以牵引杆111的轴向方向作为基准面，第一工作面A是平面。第二工作面B相对于牵引杆111倾斜，因此，相对于上述的基准面，第二工作面B是斜面。

继续参考图1所示的实施例，该过载延时保护机构可以用于多极断路器，因此会具有数个热变形元件和数个触发部件。数个触发部件共用牵引杆111。如图1所示，牵引杆111上布置有三个螺孔组，每一个螺孔组具有第一螺孔111A和第二螺孔111B。每一个螺孔组的位置对应一个热变形元件。该实施例中同样揭示了三个热变形元件，每一个热变形元件包括连接到联接板117的双金属片115和套在双金属片115上的双金属套。处于与周边部件配合的考虑，双金属套的形状会有所不同，例如在图1所示的实施例中，揭示了两种双金属套112和113，但这两种双金属套112和113仅仅是周边形状为了适应周围的零部件而有所不同，它们的第一工作面A和第二工作面B是相同的，因此，两种双金属套112和113在工作过程中并不存在不同。

图2揭示了根据本发明的一实施例的过载长延时保护机构在断路器中的安装示意图。如图2所示，该过载长延时保护机构110安装在断路器中，联接板117的第一端(图2中靠近右侧的一端)固定在断路器的底座121上，联接板117的第二端(图2中靠近左侧的一端)与断路器中的静触头122连接。在图2所示的实施例中，联接板117通过连接螺钉123连接到静触头122。牵引杆111安装在底座121上，牵引杆111上具有弹簧120，牵引杆111与断路器的脱扣机构联动配合。弹簧120的作用是将牵引杆111压制在不会使得脱扣机构脱扣的位置，这样，在回路中没有过载电流，热变形元件没有形变而推动牵引杆111转动时，弹簧120能够保证牵引杆111不会触发脱扣机构动作。在回路中出现过载电流的时候，热变形元件受热弯曲，推动牵引杆111克服弹簧120的弹簧力转动，牵引杆111转动至一定的位置会接触到脱扣机构118的端部件119，进而通过端部件119带动脱扣机构118动作而脱扣。

图3和图4揭示了过载长延时保护机构在最大档位时，断路器的工作状态。图3揭示了在断路器正常工作时，过载长延时保护机构在最大档位的状态。可调长延时的档位放在最大档，即牵引杆111朝向第一工作面A的方向移动最大的距离，使得第一螺钉116A和第二螺钉116B都朝向第一工作面A的方向移动。在断路器正常工作时，不存在过载电流，双金属片115在额定电流环境下其弯曲变形可以忽略，因此认为双金属片115和双金属套112、113都处于未变形的状态，处于初始位置。双金属套上的第一工作面A和第二工作面B与一螺钉116A和第二螺钉116B都维持原有的间距，互相分离。牵引杆111在弹簧作用下处于初始位置。脱扣机构118不脱扣，脱扣机构118上与牵引杆111配合的配合部件124以及端部件119与牵引杆111之间没有相互作用。因此，在不存在过载电流时，牵引杆111不会使得脱扣部件118脱扣。

图4揭示了在断路器中有过载电流时，过载长延时保护机构在最大档位的状态。当主回路有过载电流通过断路器时，过载电流使双金属片115发热比正常工作下严重，热双金属片115会发热变形而弯曲，会带动双金属套112、113往牵引杆111的方向弯曲靠近。当过载电流达到可调长延时最大档的设定值时，如图4所示，双金属套112、113上的第一工作面A与第一螺钉116A接触。同时需要留意，在旋入第一螺钉116A和第二螺钉116B时，第二螺钉116B的旋入距离小于第一螺钉116A，以保证在最大档位下，当第一工作面A与第一螺钉116A接触时，双金属套112、113上的第二工作面B与第二螺钉116B不会接触。由于第二螺钉116B的旋入距离小于第一螺钉116A，在第一工作面A与第一螺钉116A接触时，第一工作面A自然不会与第二螺钉116B接触。这里需要留意的是第二螺钉116B的旋入距离需要保证第二工作面B与第二螺钉116B也不会接触。于是可调长延时最大档的设定值由第一螺钉116A和第一工作面A来决定。双金属片115继续弯曲变形时，双金属套112、113的第一工作面A会顶着第一螺钉116A并推动第一螺钉，由于第一螺钉116A是固定在牵引杆111的第一螺孔111A上，牵引杆111也会被双金属片115所推动，克服弹簧力旋转，最终当牵引杆111与配合部件124以及端部件119接触并相互作用时，脱扣部件118脱扣，使得断路器脱扣而达到保护作用。

图5和图6揭示了过载长延时保护机构在最小档位时，断路器的工作状态。图5揭示了在断路器正常工作时，过载长延时保护机构在最小档位的状态。可调长延时的档位放在最小档，即牵引杆111朝向第二工作面B的方向移动最大的距离，使得第一螺钉116A和第二螺钉116B都朝向第二工作面B的方向移动。在断路器正常工作时，不存在过载电流，双金属片115在额定电流环境下其弯曲变形可以忽略，因此认为双金属片115和双金属套112、113都处于未变形的状态，处于初始位置。双金属套上的第一工作面A和第二工作面B与一螺钉116A和第二螺钉116B都维持原有的间距，互相分离。牵引杆111在弹簧作用下处于初始位置。脱扣机构118不脱扣，脱扣机构118上与牵引杆111配合的配合部件124以及端部件119与牵引杆111之间没有相互作用。因此，在不存在过载电流时，牵引杆111不会使得脱扣部件118脱扣。

图6揭示了在断路器中有过载电流时，过载长延时保护机构在最小档位的状态。当主回路有过载电流通过断路器时，过载电流使双金属片115发热比正常工作下严重，热双金属片115会发热变形而弯曲，会带动双金属套112、113往牵引杆111的方向弯曲靠近。当过载电流达到可调长延时最小档的设定值时，如图6所示，双金属套112、113上的第二工作面B与第二螺钉116B接触，在最小档位下，第二工作面B上与第二螺钉116B接触的位置是靠近斜面的右侧，即斜面较高的部分。同时需要留意，在旋入第一螺钉116A和第二螺钉116B时，由于在最小档位状态下第一螺钉116A和第二螺钉116B都面对第二工作面B，第一螺钉116A的旋入距离需要保证在最小档位下，当第二工作面B与第二螺钉116B接触时，双金属套112、113上的第二工作面B与第一螺钉116A不会接触。由于第一工作面A距离比第二工作面B更远，第二工作面B不与第一螺钉116A接触时，第一工作面A自然不会与第一螺钉116A接触。这里需要留意的是第一螺钉116A的旋入距离需要保证第二工作面B与第一螺钉116A不会接触。于是可调长延时最小档的设定值由第二螺钉116B和第二工作面B来决定。双金属片115继续弯曲变形时，双金属套112、113的第二工作面B会顶着第二螺钉116B并推动第二螺钉，由于第二螺钉116B是固定在牵引杆111的第二螺孔111B上，牵引杆111也会被双金属片115所推动，克服弹簧力旋转，最终当牵引杆111与配合部件124以及端部件119接触并相互作用时，脱扣部件118脱扣，使得断路器脱扣而达到保护作用。

比较图4和图6可知，因为第二工作面B是斜面，调长延时最小档下双金属片115受热弯曲而是的牵引杆111转动脱扣所需要弯曲的距离小于调长延时最大档下双金属片115受热弯曲而是的牵引杆111转动脱扣所需要弯曲的距离，因此调长延时最小档对应的过载电流设定值也小于调长延时最小档对应的过载电流设定值。

图7和图8揭示了过载长延时保护机构在中间档位时，断路器的工作状态。图7揭示了在断路器正常工作时，过载长延时保护机构在中间档位的状态。可调长延时的档位放在中间档位，即牵引杆111位于第一工作面A和第二工作面B中间的位置，使得第一螺钉116A大致面对第一工作面A、第二螺钉116B大致面对工作面B。在断路器正常工作时，不存在过载电流，双金属片115在额定电流环境下其弯曲变形可以忽略，因此认为双金属片115和双金属套112、113都处于未变形的状态，处于初始位置。双金属套上的第一工作面A和第二工作面B与一螺钉116A和第二螺钉116B都维持原有的间距，互相分离。牵引杆111在弹簧作用下处于初始位置。脱扣机构118不脱扣，脱扣机构118上与牵引杆111配合的配合部件124以及端部件119与牵引杆111之间没有相互作用。因此，在不存在过载电流时，牵引杆111不会使得脱扣部件118脱扣。

图8揭示了在断路器中有过载电流时，过载长延时保护机构在中间档位的状态。当主回路有过载电流通过断路器时，过载电流使双金属片115发热比正常工作下严重，热双金属片115会发热变形而弯曲，会带动双金属套112、113往牵引杆111的方向弯曲靠近。当过载电流达到可调长延时中间档的设定值时，如图8所示，双金属套112、113上的第二工作面B与第二螺钉116B接触。在中间档位下，第二工作面B上与第二螺钉116B接触的位置是靠近斜面的左侧，即斜面较低的部分。同时需要留意，在旋入第一螺钉116A和第二螺钉116B时，第一螺钉116A的旋入距离需要保证在中间档位下，当第二工作面B与第二螺钉116B接触时，双金属套112、113上的第一工作面A与第一螺钉116A不会接触。这里需要留意的是第一螺钉116A的旋入距离，需要保证第一工作面A与第一螺钉116A不会接触。于是可调长延时中间档的设定值由第二螺钉116B和第二工作面B来决定。双金属片115继续弯曲变形时，双金属套112、113的第二工作面B会顶着第二螺钉116B并推动第二螺钉，由于第二螺钉116B是固定在牵引杆111的第二螺孔111B上，牵引杆111也会被双金属片115所推动，克服弹簧力旋转，最终当牵引杆111与配合部件124以及端部件119接触并相互作用时，脱扣部件118脱扣，使得断路器脱扣而达到保护作用。

比较图8、图4和图6可知，因为第二工作面B是斜面，调长延时中间档下双金属片115受热弯曲而是的牵引杆111转动脱扣所需要弯曲的距离大于调长延时最小档下双金属片115受热弯曲而是的牵引杆111转动脱扣所需要弯曲的距离，但小于调长延时最大档下双金属片115受热弯曲而是的牵引杆111转动脱扣所需要弯曲的距离，因此调长延时中间档对应的过载电流设定值也大于调长延时最小档对应的过载电流设定值，但小于调长延时最小档对应的过载电流设定值。

本发明的载长延时保护机构利用两个触发部件与一个平面和一个斜面配合，利用斜面提供了多个可调节的档位，同时，保证两个触发部件中仅有一个处于工作状态，以确保过载电流设定的准确性。

上述实施例是提供给熟悉本领域内的人员来实现或使用本发明的，熟悉本领域的人员可在不脱离本发明的发明思想的情况下，对上述实施例做出种种修改或变化，因而本发明的保护范围并不被上述实施例所限，而应该是符合权利要求书提到的创新性特征的最大范围。

Claims (8)

1.一种过载长延时保护机构，连接在回路中，其特征在于，包括：

热变形元件，所述热变形元件具有第一工作面和第二工作面，第一工作面和第二工作面互不平行，热变形元件串接在回路中；

触发部件组，包括第一触发部件和第二触发部件，所述触发部件组连接到脱扣机构，触发部件组能相对于热变形元件平移使得触发部件与热变形元件处于不同的相对位置；

回路中没有过载电流时，热变形元件的第一工作面、第二工作面与触发部件组的第一触发部件、第二触发部件都分离；

回路中有过载电流时，热变形元件弯曲，根据触发部件与热变形元件相对位置的不同，第一工作面与第一触发部件接触，或者第二工作面与第二触发部件接触，以使得所述触发部件触发脱扣机构脱扣，其中第一工作面与第一触发部件、第二工作面与第二触发部件中仅有一组接触，而另一组分离。

2.如权利要求1所述的过载长延时保护机构，其特征在于，所述热变形元件是双金属部件，双金属部件的第一工作面是平面，第二工作面是斜面。

3.如权利要求2所述的过载长延时保护机构，其特征在于，所述双金属部件包括双金属片和套在双金属片上的双金属套件，双金属片连接到联接板并通过联接板串接到回路中，双金属套件上具有第一工作面和第二工作面。

4.如权利要求1所述的过载长延时保护机构，其特征在于，触发部件组包括安装在牵引杆上的第一螺钉和第二螺钉，第一螺钉作为第一触发部件与第一工作面配合，第二螺钉作为第二触发部件与第二工作面配合。

5.如权利要求4所述的过载长延时保护机构，其特征在于，所述牵引杆绕转轴转动，牵引杆上具有螺孔组，螺孔组包括第一螺孔和第二螺孔，第一螺钉旋入第一螺孔中，第二螺钉旋入第二螺孔中。

6.如权利要求5所述的过载长延时保护机构，其特征在于，牵引杆能相对于热变形元件平移使得第一螺钉和第二螺钉与热变形元件处于不同的相对位置；

其中第一螺钉旋入第一螺孔的距离和第二螺钉旋入第二螺孔的距离满足：当触发部件与热变形元件接触时，第一工作面与第一螺钉、第二工作面与第二螺钉中仅有一组接触，而另一组分离。

7.如权利要求6所述的过载长延时保护机构，其特征在于，所述牵引杆与第一工作面平行，第二工作面相对于牵引杆倾斜。

8.如权利要求4所述的过载长延时保护机构，其特征在于，所述牵引杆上具有数个螺孔组，数个螺孔组与数个触发部件组配合，数个触发部件组对应数个热变形元件。