CN106128871A - 一种断路器过流保护装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种断路器过流保护装置，具有：连接板，为主电路板；基座，设置在连接板上；盖，覆盖基座；标尺光栅，固定在盖的内侧；转向片，中部附近铰接在标尺光栅中心；复位弹簧，其第一端固定在转向片第一端，第二端固定标尺光栅上；显示光栅，固定在复位弹簧第二端上；第一过流弹簧，其一端安装在基座上，另一端与转向片的第一端连接，还包括位于轴的轴向、转向片两侧的凸透镜和读数头，凸透镜通过凸透镜支座安装在基座上；读数头读出显示光栅和标尺光栅的偏角；盖内还设有照射凸透镜的光源，还包括执行机构，减少断路器电能损耗和断路器体积，并提高过流保护精度和可靠性。

Description

一种断路器过流保护装置
技术领域
本发明涉及电力系统低压断路器保护系统技术领域，具体涉及一种断路器过流保护装置。
背景技术
过流保护主要包括过载保护和短路保护，在低压电器领域，断路器和热继电器产品过载保护原理是采用串在主电路中的热元件发热，通过热传导将热量传给热双金属片，使其弯曲变形，通过变形位移推动断路器牵引杆，通过传动机构动作使断路器分闸，从而实现过载保护。
在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：由于过载保护是采用热元件和双金属片实现的，在正常工作时热元件在电路中相当于电阻，会损耗电能，在电力系统中属于能耗最大的一部分，过载保护还与产品温升要求低相互矛盾，并对热双金属片的材料规格和性能要求很高。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种减少断路器电能损耗和断路器体积，并提高过流保护精度和可靠性的断路器过流保护装置。
为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种断路器过流保护装置，具有：
连接板，为主电路板；
基座，设置在所述连接板上；
盖，覆盖所述基座；
标尺光栅，固定在盖的内侧；
转向片，中部附近铰接在所述标尺光栅中心；
复位弹簧，其第一端固定在所述转向片第一端，第二端固定所述标尺光栅上；
显示光栅，固定在所述复位弹簧第二端上；
第一过流弹簧，其一端安装在所述基座上，另一端与所述转向片的第一端连接；
还包括位于所述轴的轴向、转向片两侧的凸透镜和读数头，所述凸透镜通过凸透镜支座安装在所述基座上；所述读数头读出显示光栅和标尺光栅的偏角；
所述盖内还设有照射所述凸透镜的光源；
还包括执行机构，所述执行机构包括：线路板组件、磁脱扣器和牵引杆，所述磁脱扣器的磁脱扣器顶杆与所述牵引杆第一端铰接，所述牵引杆中部附近铰接在断路器壳体上，所述牵引杆另一端控制断路器分合闸；所述线路板组件接收转向片转角信息并控制所述磁脱扣器。
所述基座上还设有第二过流弹簧。
所述连接板背面还设有增磁块。
还包括连接线，所述连接线包括内连接线和外连接线，所述连接线通入所述盖内与所述光源连接，为所述光源提供电能，所述外连接线与执行机构连接。
上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点或有益效果，当电路过流时通过磁场作用导致转向片产生角位移，位移随着主电路电流增大而改变，减少断路器电能损耗和断路器体积，并提高过流保护精度和可靠性。
附图说明
图1为本发明实施例中提供的断路器过流保护装置的结构示意图；
图2为图1的指示机构的结构示意图；
图3为图1的光栅的原理图；
上述图中的标记均为：1、断路器，2、磁脱扣器顶杆，3、磁脱扣器，4、线路板组件，5、转向片，6、标尺光栅，7、复位弹簧，8、外连接线，9、指示光栅，10、连接板，11、基座，12、轴，13、第一过流弹簧，14、第二过流弹簧，15、增磁块、16、盖，17、牵引杆，18、凸透镜支座，19、光源，20、凸透镜，21、内连接线，22、读数头。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
参见图1-3，一种断路器过流保护装置，具有：
连接板，为主电路板；
基座，设置在连接板上；
盖，覆盖基座；
标尺光栅，固定在盖的内侧；
转向片，中部附近铰接在标尺光栅中心；
复位弹簧，其第一端固定在转向片第一端，第二端固定标尺光栅上；
显示光栅，固定在复位弹簧第二端上；
第一过流弹簧，其一端安装在基座上，另一端与转向片的第一端连接；
还包括位于轴的轴向、转向片两侧的凸透镜和读数头，凸透镜通过凸透镜支座安装在基座上；读数头读出显示光栅和标尺光栅的偏角；
盖内还设有照射凸透镜的光源；
还包括执行机构，执行机构包括：线路板组件、磁脱扣器和牵引杆，磁脱扣器的磁脱扣器顶杆与牵引杆第一端铰接，牵引杆中部附近铰接在断路器壳体上，牵引杆另一端控制断路器分合闸；线路板组件接收转向片转角信息并控制磁脱扣器。
基座上还设有第二过流弹簧。
连接板背面还设有增磁块。
还包括连接线，连接线包括内连接线和外连接线，连接线通入盖内与光源连接，为光源提供电能，外连接线与执行机构连接。
断路器的A、B、C、(N)相各极的连接板上装有过流保护模块，模块包括转向片、标尺光栅、复位弹簧、连接线、指示光栅、连接板、基座、轴、过流弹簧、过流弹簧、增磁块、盖、凸透镜支座、光源、凸透镜，连接线、读数头。过流模块起到采集断路器过流数据信号，并通过连接线将数据传给线路板组件，由线路板组件将采集的数据进行处理，若断路器发生过流现象，将由磁脱扣器的顶杆推动牵引杆，从而使断路器分闸。在过流模块正下方，还固接了增磁片，该增磁片的目的是为了主电路电流少于63A时考虑的，因为当主电路电流少于63A，即时是过流状态周围的磁场比较有限，因此需要增磁片。
转向片通过轴固定在盖上面，当断路器负载侧过流时，连接板即主电路产生过流，连接板周围产生磁场，转向片绕着轴逆时针方向转动，过流弹簧和过流弹簧分别固接在基座的凸台位置，过流弹簧的弹性系数比过流弹簧要大，当主电路过流不是很大时，转向片克服过流弹簧，当主电路电流很大甚至到达短路电流，转向片同时克服过流弹簧和过流弹簧并逆向转动。当电流排除过流故障时，则转向片在过流弹簧和复位弹簧作用下恢复到正常磁场转向片所处的位置。
线路板通过连接线和连接线对光源提供电源，光源将发散的光通过凸透镜变为平行光照在指示光栅上。指示光栅穿过轴，一边固定在转向片上，一边为光栅，旋转角度与转向片同步，为标尺光栅，同读数头一起固接在盖上。当转向片转动，指示光栅便和标尺光栅产生角位移，并通过读数头便能将数据信号采集到。
连接线作用是把线路板组件电源提供给模块光源，并且将光栅读数头数据反馈到线路板组件中。结合光栅位移传感器的原理，形成一种全新的断路器过流保护方法，采用这种过流保护方法，可以把过载保护和短路保护融合在一个很小的模块里，能减少断路器电能损耗和断路器体积，并提高过流保护精度和可靠性。
当电路过流时通过磁场作用导致转向片产生角位移，位移随着主电路电流增大而改变，通过光栅角位移传感器将数据信号反馈到电子线路板，并进行计算，再通过磁脱扣器推动牵引杆使断路器分闸。线路板组件上能设置断路器工作状态，即设置是水平安装还是垂直安装，这里主要考虑到断路器在正常工作时水平安装和垂直安装两种状态中转向片受地球重力场的影响。
采用上述的结构后，当电路过流时通过磁场作用导致转向片产生角位移，位移随着主电路电流增大而改变，减少断路器电能损耗和断路器体积，并提高过流保护精度和可靠性。可在断路器装配结束后，机械调试过程中进行安装，所采用的保护方法能减少断路器电能损耗和断路器体积，并提高过流保护精度和可靠性。
上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种断路器过流保护装置，其特征在于，具有：
连接板，为主电路板；
基座，设置在所述连接板上；
盖，覆盖所述基座；
标尺光栅，固定在盖的内侧；
转向片，中部附近铰接在所述标尺光栅中心；
复位弹簧，其第一端固定在所述转向片第一端，第二端固定所述标尺光栅上；
显示光栅，固定在所述复位弹簧第二端上；
第一过流弹簧，其一端安装在所述基座上，另一端与所述转向片的第一端连接；
还包括位于所述轴的轴向、转向片两侧的凸透镜和读数头，所述凸透镜通过凸透镜支座安装在所述基座上；所述读数头读出显示光栅和标尺光栅的偏角；
所述盖内还设有照射所述凸透镜的光源；
还包括执行机构，所述执行机构包括：线路板组件、磁脱扣器和牵引杆，所述磁脱扣器的磁脱扣器顶杆与所述牵引杆第一端铰接，所述牵引杆中部附近铰接在断路器壳体上，所述牵引杆另一端控制断路器分合闸；所述线路板组件接收转向片转角信息并控制所述磁脱扣器。
2.如权利要求1所述的断路器过流保护装置，其特征在于，所述基座上还设有第二过流弹簧。
3.如权利要求2所述的断路器过流保护装置，其特征在于，所述连接板背面还设有增磁块。
4.如权利要求3所述的断路器过流保护装置，其特征在于，还包括连接线，所述连接线包括内连接线和外连接线，所述连接线通入所述盖内与所述光源连接，为所述光源提供电能，所述外连接线与执行机构连接。
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