CN108899259A - 漏电保护断路器 - Google Patents

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CN108899259A
CN108899259A CN201810528024.2A CN201810528024A CN108899259A CN 108899259 A CN108899259 A CN 108899259A CN 201810528024 A CN201810528024 A CN 201810528024A CN 108899259 A CN108899259 A CN 108899259A
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China
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coil
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卢科军
周长青
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Noark Electrics Shanghai Co Ltd
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Noark Electrics Shanghai Co Ltd
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    • H01H83/00Protective switches, e.g. circuit-breaking switches, or protective relays operated by abnormal electrical conditions otherwise than solely by excess current
    • H01H83/14Protective switches, e.g. circuit-breaking switches, or protective relays operated by abnormal electrical conditions otherwise than solely by excess current operated by unbalance of two or more currents or voltages, e.g. for differential protection
    • H01H83/142Protective switches, e.g. circuit-breaking switches, or protective relays operated by abnormal electrical conditions otherwise than solely by excess current operated by unbalance of two or more currents or voltages, e.g. for differential protection with bimetal elements

Abstract

一种漏电保护断路器,包括断路器以及设置在断路器的壳体内的手柄、操作机构、过载保护单元和短路保护单元,还包括漏电保护单元,漏电保护单元和短路保护单元与操作机构对应设置位于操作机构的一侧,过载保护单元设置在操作机构的另一侧,漏电保护单元包括互感器和脱扣器,互感器设置在短路保护单元的下方,通过将漏电保护单元的互感器与设置在短路保护单元的下方,不仅可以在保证载流能力和空间尺寸的基础上,实现增加漏电保护的功能,而且还具有结构简单的特点,能够有效地降低生产制造的成本。

Description

漏电保护断路器
技术领域
[0001] 本发明创造涉及低压电器领域,特别是涉及一种漏电保护断路器。
背景技术
[0002] 漏电保护断路器广泛使用在工业、商业、民用住宅等领域,当线路出现漏电、过载、 短路时,漏电保护断路器能在规定的极短的时间内迅速切断故障电源、保护人身及用电设 备的安全,现有的漏电保护断路器通常可以分为三类:
[0003] (1)拼装式的漏电保护断路器:由带有过载和短路保护的断路器与漏电保护模块 拼接组成,但是占用空间大、成本高;
[0004] ⑵不带保护极的漏电保护断路器:随着断路器的小型化趋势,现有技术将漏电保 护模块设置于不带保护极的N极断路器内,不带保护极的断路器极仅具有可断开的断点,不 具有过载和短路保护功能,对线路保护存在一定的安全隐患,无法满足用户需求。
[0005] (3)带保护极的漏电保护断路器:将漏电保护模块设置在带保护极的断路器中,增 加漏电保护功能,为了满足现有模数尺寸,漏电保护模块通常会设置在断路器的接线端子 与短路保护单元之间,或接线端子和过载保护单元之间,为了满足漏电保护模块安装位置 要求,往往需要增加外壳长度,为断路器增加漏电保护功能带来一定的技术瓶颈。 发明创造内容
[0006] 本发明创造的目的在于克服现有技术的缺陷,提供一种带保护极的、结构简单、可 靠性高的漏电保护断路器。
[0007] 为实现上述目的,本发明创造采用了如下技术方案:
[0008] 一种漏电保护断路器,包括断路器以及设置在断路器的壳体内的手柄110、操作机 构120、过载保护单元140和短路保护单元150,还包括漏电保护单元,漏电保护单元和短路 保护单元150与操作机构120对应设置位于操作机构120的一侧,过载保护单元140设置在操 作机构120的另一侧,漏电保护单元包括互感器210和脱扣器220,互感器210设置在短路保 护单元150的下方。
[0009] 可选的,包括多个并列设置的断路器,多个断路器通过联动机构连接,在其中一个 断路器的壳体内设置漏电保护单元,所有断路器的主回路导线均穿过漏电保护单元的互感 器 210。
[0010]可选的,其中一个断路器的壳体内设有测试机构,测试机构包括测试按钮310、测 试弹簧320和导电板330,所述测试按钮310设置于两个断路器的操作机构120之间,测试弹 簧320和导电板330间隔设置,测试按钮310与测试弹簧320的一端相对设置能够带动测试弹 簧320的一端与导电板330的一端接触导通测试回路,所述测试回路穿过互感器210,且测试 弹簧320和导电板330的另一端分别连接在两个不同的断路器的主回路上,并且测试弹簧 320和导电板330与各自断路器的主回路的连接点分别位于互感器210的前端和后端。
[0011]可选的,所述壳体内设有成筒形的线圈骨架,短路保护单元150包括套在线圈骨架 外侧的短路保护线圈153,以及设置在线圈骨架内侧与短路保护线圈153配合的短路保护铁 芯154和与短路保护铁芯B4配合的推杆I55,短路保护线圈153在短路时驱动短路保护铁芯 154带动推杆155推动操作机构120解锁;所述脱扣器220包括套在线圈骨架外并位于短路保 护线圈I53—侧的漏电保护线圈222,以及设置在线圈骨架内侧的中间铁芯223,中间铁芯 223与漏电保护线圈222和推杆155配合,推杆155中部与中间铁芯223限位配合且一端穿过 中间铁芯223与短路保护铁芯154连接配合,漏电时漏电保护线圈222驱动中间铁芯223带动 推杆155推动操作机构120解锁。
[0012]可选的,壳体内设有相对设置的静触点n〇和动触点160,动触点160与操作机构 120连接,所述互感器210的一侧设有与静触点170配合的灭弧机构180。
[0013]可选的,所述灭弧机构180设置在互感器210靠近静触点170的一侧并且对应设置 在静触点170的下方,灭弧机构180倾斜并与动触点160相对设置。
[0014]可选的,所述的漏电保护线圈222设置在短路保护线圈153的右侧,所述中间铁芯 223成筒状并且中间铁芯M3套在推杆155上,推杆1阳的圆周上设有与中间铁芯223的右侧 端面配合的推杆挡板1M1,中间铁芯223的右端伸到漏电保护线圈222的内侧与漏电保护线 圈2M的一端配合,中间铁芯M3的左端伸到短路保护线圈153的内侧与短路保护线圈153的 一端配合,并且中间铁芯223的左端与短路保护铁芯154间隔设置,线圈骨架对应在中间铁 芯2¾与短路保护铁芯154之间设有用于限位中间铁芯223的短路保护挡板1511。
[0015]可选的,所述线圈骨架内设有伸到漏电保护线圈222内侧的漏电保护铁芯224,在 中间铁芯223与漏电保护铁芯224之间设有漏电保护弹簧2242,在漏电保护铁芯224的中部 设有用于避让推杆I55的漏电推杆孔2243;所述线圈骨架的截面成H型,短路保护挡板1511 将线圈骨架内侧的腔体分割为漏电保护腔151b和短路保护腔151a,短路保护挡板1511上设 有让推杆155穿过的挡板推杆孔1512;漏电保护铁芯224设置在漏电保护腔151 b内并位于远 离短路保护挡板1511的一端,短路保护铁芯U4设置在短路保护腔151a内,短路保护铁芯 154的一端与短路保护挡板1511之间设有短路保护弹簧1542。
[0016]可选的,所述壳体内设有用于固定线圈骨架的磁轭151,磁轭151成U型,短路保护 线圈153设置在磁轭lf51的内侧,漏电保护线圈M2设置在磁轭151的外侧,对应在漏电保护 线圈222下方设有与磁辄K1固定连接的静触点170,静触点17〇与短路保护线圈153的一端 电连接,在操作机构120的底部设有与静触点17〇相对设置的动触点160,在壳体的左侧设有 与短路保护线圈I53的另一端电连接的接线端子130,壳体的右侧设有与动触点160电连接 的接线端子130。
[0017]可选的,所述磁轭151包括相对设置的第一磁轭板1514和第二磁轭板1515,以及连 接在第一磁辄板1514和第二磁轭板K15之间的磁辄连接板1513,所述的线圈骨架包括与短 路保护线圈153配合的短路保护支架I52,以及与漏电保护线圈222配合的漏电保护支架 221,短路保护支架152设置在第一磁辄板K14与第二磁辄板K15之间,漏电保护支架221设 置在磁轭151的外侧,在漏电保护支架221的两端分别设有与漏电保护线圈222配合的第一 挡板2111和第二挡板2112,第一挡板Mil与第二磁辄板1515的外侧配合,并且在第一挡板 Mil的顶侧设有成L型倒扣在第二磁辄板1515顶侧的连接爪2114。
[0018]可选的,所述磁辄151包括相对设置的第一磁轭板1514和第二磁轭板1515,以及连 接在第一磁轭板1514和第二磁辄板1515之间的磁轭连接板1513,所述的短路保护支架i 52 设置在第一磁轭板1514和第二磁轭板1515的内侧,在磁辄连接板1513的侧边上设有向正面 延伸的磁轭延长板1518,磁辄延长板1518靠近第二磁辄板K15的一端向漏电保护支架221 的下方延伸后与静触点170固定连接。
[0019]可选的,所述第一磁轭板1514和第二磁轭板1515上分别设有与短路保护支架152 两端外侧圆周配合的第一磁辄限位口 15140和第二磁辄限位口 15150,在第一磁轭限位口 15140和第二磁轭限位口 15150的一侧分别设有尺寸略小于短路保护支架152直径的开口, 短路保护支架152的左端和右端能够分别穿过开口卡入到第一磁轭限位口 15140和第二磁 轭限位口 15150内固定,并且在短路保护支架152的右端设有与第二磁轭板1515内侧相抵配 合的台阶槽1516,在短路保护支架152的左端设有与第一磁轭板1514内侧相抵配合的抵接 板1519,以及与第一磁辄板1514的侧边配合的连接脚1517。
[0020]可选的,所述线圈骨架在远离漏电保护铁芯224的一端设有与短路保护铁芯154配 合的限位件156,限位件156包括成环形的限位板1561,限位板1561的圆周上设有套在线圈 骨架外侧的限位筒1562,在限位筒1562上设有至少一组锁紧机构,每组锁紧机构包括两个 相对设置在限位筒1562两侧的限位槽1563,以及分别设置在限位槽1563—侧的锁紧爪 1564,锁紧爪1564的一端与限位槽1563的一端固定连接,另一端与限位槽1563的另一端间 隔设置并形成锁紧入口 1565,在线圈骨架的外侧圆周上设有至少两个与限位槽1563对应设 置的锁紧块1566,锁紧块1566能够穿过锁紧入口 1565并卡到限位槽1563与锁紧爪1564之 间。
[0021] 可选的,所述推杆155包括与漏电保护铁芯224配合的外推动部1552,以及与中间 铁芯223和短路保护铁芯154配合的内推动部1553,外推动部1552成T型,其包括设置在漏电 保护铁芯224外侧直接与操作机构120接触配合的外推板1554,以及与内推动部1553连接的 外推杆1555,漏电保护铁芯224套在外推杆1555的外侧,外推杆1555左端的中部沿轴向设有 与内推动部1553配合的外推杆孔1556,漏电保护弹簧2242套在外推杆1555的外侧,所述内 推动部1553的一端与短路保护铁芯154配合,另一端设有与中间铁芯M3配合的推杆挡板 1551,在推杆挡板1551上设有伸到外推杆孔1556中配合的内推杆轴1557,在内推杆轴I557 的圆周上设有锁紧环1158,在外推杆孔1556的内壁上设有与锁紧环II58配合的锁紧槽 1559。
[0022] 可选的,所述操作机构120包括枢转安装在壳体内的摇臂121、枢转安装在摇臂m 上的锁扣122和跳扣123,以及连接在摇臂U1与手柄110之间的连杆125,手柄110枢转安装 在壳体内,动触点160设置在摇臂U1上,并且摇臂121通过储能弹簧与壳体连接,在跳扣I23 上设有与过载保护单元140的双金属片141配合的拉杆124,当锁扣122与跳扣123搭扣配合 时,手柄110能够驱动摇臂以1克服储能弹簧的作用力带动动触点16〇与静触点170接触,双 金属片141能够在过载时弯曲并通过拉杆124拉动跳扣123与锁扣122解除搭扣配合,使摇臂 121带动动触点160与静触点170分开,短路保护单元150和漏电保护单元能够分别在短路和 漏电时通过推杆155推动摇臂121带动动触点160与静触点17〇分开使断路器跳闸。
[0023] 可选的,所述壳体内设有用于固定短路保护单元15〇的磁轭151,静触点170通过接 触板171与磁轭151连接,接触板171成U型,静触点170设置在接触板171的中部,接触板171 一侧的侧边与磁辄151固定连接,在接触板171另一侧的侧边设有向下倾斜延伸至灭弧机构 180—侧的第一引弧板181。
[0024] 可选的,所述灭弧机构180的一侧设有第二引弧板182,第二引弧板182成V形,其包 括与第一引弧板181相对设置在灭弧机构180两侧的引弧片183、与过载保护单元140的双金 属片141固定连接的固定片184,以及连接在引弧片183和固定片184—端的隔离片185,隔离 片185向动触点160的下方延伸至静触点170与双金属片141之间。
[0025] 可选的,所述隔离片185成U型,其两侧侧边的内侧相互贴合,并且端部分别与引弧 片183和固定片184固定连接。
[0026] 可选的,所述固定片184成S型,其一端上设有插接脚在壳体上设有与插接脚插接 配合的插接槽I860,固定片184的另一端向远离隔离片185的一侧折弯后与双金属片141固 定连接。
[0027] 本发明创造的漏电保护断路器,通过将漏电保护单元的互感器210与设置在短路 保护单元150的下方,不仅可以在保证载流能力和空间尺寸的基础上,实现增加漏电保护的 功能,而且还具有结构简单的特点,能够有效地降低生产制造的成本。此外,通过将中间铁 芯223的一端伸到短路保护线圈153的内侧与短路保护线圈153配合,并将中间铁芯223的右 端伸到漏电保护线圈222的内侧与漏电保护线圈222配合,使中间铁芯223既可以在短路保 护时起到相当于静铁芯新的在作用,又可以在漏电保护时起到相当于动铁芯的作用,一石 二鸟、设计巧妙,零部件少,结构紧凑、占用空间小。此外,通过将测试机构设置在两个相邻 的断路器的操作机构120之间,具有结构简单,占用空间小的特点。
附图说明
[0028]图1是本发明创造设有漏电保护单元的断路器的结构示意图;
[0029]图2是本发明创造图1的正视图;
[0030]图3是本发明创造短路保护单元和漏电保护单元的截面图;
[0031]图4是本发明创造短路保护单元和漏电保护单元的结构示意图;
[0032]图5是本发明创造图4的局部放大图;
[0033] 图6是本发明创造测试机构的结构示意图。
具体实施方式
[0034]以下结合附图1至6给出的实施例,进一步说明本发明创造的漏电保护断路器的具 体实施方式。本发明创造的漏电保护断路器不限于以下实施例的描述。
[0035]如图1_2所示,包括两个接入不同电源相线的断路器,两个断路器拼接到一起,每 个断路器均包括壳体以及设置在壳体内的手柄11〇、操作机构120、接线端子130、过载保护 单元140、短路保护单元150、动触点160、静触点170,以及连接在两个断路器之间的联动机 构,联动机构(图中未示出)穿出断路器的壳体并连接在两个断路器的手柄110或操作机构 120之间,断路器通过接线端子130分别接入对应的相线,手柄11〇能够驱动操作机构12〇带 动动触点ieo与静触点17〇接触以闭合所对应的相线,当所接入的相线出现过载或短路时, 过载保护单元140和短路保护单元150能够分别解锁操作机构120使断路器跳闸,通过操作 机构120释能并带动动触点ieo与静触点170分开以断开所对应的相线,并通过联动机构带 动其他断路器跳闸,以实现断开所有相线的过载和短路保护。
[0036]在上述两个中任一的断路器中设有漏电保护单元,手柄110设置在壳体的顶部,短 路保护单元150设置在手柄110的下方,漏电保护单元和短路保护单元150与操作机构120对 应设置位于操作机构120的一侧,过载保护单元140设置在操作机构120的另一侧,漏电保护 单元包括线路板(图中未示出)以及分别与线路板连接的互感器210和脱扣器220,互感器 210设置在短路保护单元150的下方,互感器210包括成环型的磁体以及绕制在磁体上的绕 组,所有断路器的电流回路分别通过导线穿过互感器210的磁体中心,互感器210的绕组能 够在任一断路器的主回路中出现漏电时,检测到漏电信号传送到线路板,然后由脱扣器220 解锁操作机构120使设有漏电保护单元的断路器跳闸,同时该断路器通过联动机构使没有 漏电保护单元的断路器跳闸。当然,也可以设置三个断路器或四个断路器,以对电源的三个 相或四个相分别进行保护,都属于本发明创造的保护范围。
[0037] 如图2示出漏电保护单元的一种实施方式,所述互感器210横置于短路保护单元 150的下方,并且互感器210的磁体的轴线平行于断路器的壳体的厚度方向设置,具有可靠 性高、节省空间的特点。
[0038] 进一步的,所述壳体内设有用于固定短路保护单元150的磁辄151,磁轭151将壳体 内远离短路保护单元150的一侧分割为容纳互感器210的互感器腔体,互感器腔体成方形, 在互感器210与互感器腔体的顶角之间形成避让导向的导线腔体2100,如图2所示,在互感 器210的左上角和左下角分别设有两个导线,两个导线分别接入两个断路器的主回路,当 然,如果设置三个或四个断路器,每个断路器的主回路都通过导线穿过互感器210,并且导 线可以在互感器210与互感器腔体的其它顶角之间穿过,都属于本发明创造的保护范围。
[0039] 本发明创造的漏电保护断路器还设有灭弧机构180,灭弧机构通过灭弧栅片将动 触点160与静触点170分开时所拉出的电弧切割后熄灭,以提高断路器的可靠性,当然,也可 以不设置灭弧机构180,因为针对图2示出的两极断路器而言,电压230V施加于两极断路器 时相当于双断点断路器,即使不设置灭弧机构180灭弧能力也有较大余量,完全可以满足现 有的市场需求,如是四极断路器,灭弧能力会将对减小,可以根据分断能力要求在静触点 170的正下方增加设置灭弧机构180。此外,设有漏电保护单元的断路器优选设置在N极,特 别是当N极的触头系统具有先合后断时,对断路器的灭弧能力需求更小,设置灭弧机构180 与否基本没有影响。
[0040] 如图2示出灭弧机构180的一种实施方式,所述互感器210靠近静触点170的一侧并 对应在静触点170的下方设有灭弧机构180,灭弧机构180倾斜并与动触点160相对设置,通 过设置灭弧机构180可以有效提高断路器的灭弧能力,当然灭弧机构180也可以设置在互感 器210的另一侧,都属于本发明创造的保护范围。
[0041] 进一步的,所述静触点170通过接触板171与磁辄151连接,接触板171成U型,静触 点170设置在接触板171中部的外侧,接触板171—侧的侧边对应设置在漏电保护单元的脱 扣器220的下方与磁轭151固定连接,在接触板171另一侧的侧边设有向下倾斜延伸至灭弧 机构180—侧的第一引弧板181。
[0042] 更进一步,在灭弧机构180的另一侧设有第二引弧板182,第二引弧板182成V形,其 包括与第一引弧板181相对设置在灭弧机构180两侧的引弧片183、与过载保护单元140的双 金属片141固定连接的固定片184,以及连接在引弧片183和固定片184—端的隔离片185,隔 离片185向动触点160的下方延伸至静触点170与双金属片141之间。所述的隔离片I85优选 成U型,其两侧侧边的内侧相互贴合,并且端部分别与引弧片183和固定片184固定连接。
[0043] 再进一步,所述固定片184优选成S型,其一端上设有插接脚(图中未示出),在壳体 上设有与插接脚插接配合的插接槽I860,固定片184的另一端向远离隔离片185的一侧折弯 后与双金属片141固定连接,固定片184第二引弧板182通过插接脚插接到壳体上不仅装配 更方便,而且双金属片141与第二引弧板182可以在壳体外预先装配为一体后再一起装入到 壳体内,能够进一步降低装配的难度。
[0044] 作为灭弧机构180的另一种实施方式(图中未示出),灭弧机构180与互感器210均 位于短路保护单元150的下方,并且灭弧机构180与互感器210沿断路器的壳体的厚度方向 层叠设置,都属于本发明创造的保护范围。
[0045]如图3-4的实施例,所述的漏电保护单元的脱扣器220设置在短路保护单元150的 一侧,位于短路保护单元150上且与操作机构120的脱扣位置相对设置。如图3-4示出短路保 护单元150的一种实施方式,短路保护单元150包括成筒形的线圈骨架,以及套在线圈骨架 外侧的短路保护线圈153、设置在线圈骨架内侧与短路保护线圈153配合的短路保护铁芯 154和与短路保护铁芯154配合的推杆155,短路保护线圈153在短路时驱动短路保护铁芯 154带动推杆155推动操作机构120解锁;所述脱扣器220包括套在线圈骨架外并位于短路保 护线圈153—侧的漏电保护线圈222,以及设置在线圈骨架内侧的中间铁芯223,中间铁芯 223与漏电保护线圈222和推杆155配合,漏电时漏电保护线圈222驱动中间铁芯223带动推 杆155推动操作机构120解锁。漏电保护单元的脱扣器220与短路保护单元150共用推杆155。 [0046] 进一步,所述的漏电保护线圈222设置在短路保护线圈153的右侧,所述中间铁芯 223成筒状并且中间铁芯223套在推杆155上,推杆155的圆周上设有与中间铁芯223的右侧 端面配合的推杆挡板1551,中间铁芯223的右端伸到漏电保护线圈222的内侧与漏电保护线 圈2M的一端配合,中间铁芯223的左端伸到短路保护线圈153的内侧与短路保护线圈153的 一端配合,并且中间铁芯223的左端与短路保护铁芯K4间隔设置,线圈骨架对应在中间铁 芯223与短路保护铁芯154之间设有用于限位中间铁芯223的短路保护挡板1511。通过将中 间铁芯223的一端伸到短路保护线圈153的内侧与短路保护线圈153配合,并将中间铁芯223 的右端伸到漏电保护线圈222的内侧与漏电保护线圈222配合,使中间铁芯223既可以在短 路保护时起到相当于静铁芯新的在作用,又可以在漏电保护时起到相当于动铁芯的作用。 [0047]具体的,所述断路器的壳体内设有成u型的磁轭151,以及设置在磁轭151上的线圈 骨架,脱扣器220设置短路保护单元150与操作机构120之间,线圈骨架包括设置在磁轭151 内侧与短路保护单元150配合的短路保护支架152,以及设置在磁轭151右侧外部与脱扣器 220配合的漏电保护支架221,静触点170对应设置在漏电保护支架221的下方与磁轭151固 定连接。
[0048]所述短路保护支架152成筒形,短路保护支架lf52外侧的两端分别与磁轭151的两 个侧边连接,所述短路保护单元15〇包括设置在短路保护支架152外侧中部的短路保护线圈 153,以及设置在短路保护支架IK内侧与短路保护线圈153配合的短路保护铁芯154和与短 路保护铁芯U4配合的推杆155,短路保护线圈153的一端通过导线与断路器左侧的接线端 子13〇连接,另一端与静触点170连接,动触点160设置在操作机构120上并与断路器右侧的 接线端子13〇连接。当动触点160与静触点17〇接触时,两个接线端子130之间形成与所接入 相线对应的电流回路,并且该电流回流穿过短路保护线圈153,当短路保护线圈153中通过 短路电流时,短路保护线圈153产生电磁力驱动短路保护铁芯154,短路保护铁芯154通过推 杆155推动操作机构120解锁以实现跳闸。
[0049] 作为漏电保护单元的一种实施方式,所述漏电保护单元的脱扣器220设置在短路 保护单元150上与操作机构120配合,脱扣器220在出现漏电电流时驱动推杆155推动操作机 构120脱扣以实现跳闸。
[0050] 具体的,所述线圈骨架包括设置在磁辄151右部外侧与脱扣器220配合的漏电保护 支架221,所述漏电保护支架221成筒形并套在推杆155的外侧,所述脱扣器220包括设置在 漏电保护支架221外侧的漏电保护线圈222,以及设置在漏电保护支架221内侧的中间铁芯 223,中间铁芯223同时与漏电保护线圈222和推杆155配合,漏电保护线圈222与互感器210 连接,在出现漏电电流时,漏电保护线圈222产生电磁力驱动中间铁芯223带动推杆155推动 操作机构120解锁以实现跳闸。当然,脱扣器220也可以不集成在短路保护单元150上,也可 以单独设置用于推动操作机构120解锁的杆结构,也可以不设置在短路保护单元150与操作 机构120之间,都属于本发明创造的保护范围。
[0051] 进一步的,所述中间铁芯223成筒状,在中间铁芯223的中部沿轴向设有与推杆155 配合的中间推杆孔2231,推杆155穿过中间推杆孔2231并可相对于中间铁芯223沿轴向滑 动,短路保护线圈153和漏电保护线圈222分别设置在左、右两侧;
[0052]中间铁芯223的左端伸到短路保护线圈153的内侧与短路保护线圈153的右端配 合,所述的短路保护铁芯154与短路保护线圈153的左端配合,中间铁芯223的左端与短路保 护铁芯154间隔设置,并且短路保护支架152对应在中间铁芯223与短路保护铁芯154之间设 有用于限位中间铁芯223的短路保护挡板1511,在短路保护挡板1511的中部设有用于避让 推杆155的挡板推杆孔1512,推杆155穿过挡板推杆孔1512与短路保护铁芯154的右侧相抵 配合。由于中间铁芯223的左端伸到了短路保护线圈153的内侧,中间铁芯223在短路保护线 圈153的作用下,能够产生与短路保护线圈153—起吸引短路保护铁芯154的电磁力,此时中 间铁芯223被短路保护挡板1511阻挡而无法向短路保护铁芯154移动,中间铁芯223相当于 短路保护铁芯154的静铁芯,短路保护铁芯154在中间铁芯223和短路保护线圈153的电磁力 作用下带动推杆155解锁操作机构120;同时,中间铁芯223的右端伸到漏电保护线圈222的 内侧与漏电保护线圈222的左端配合,所述的推杆155的圆周上设有与中间铁芯223的右侧 端面配合的推杆挡板1551,在漏电保护线圈222吸引中间铁芯223向右移动时,推杆155通过 推杆挡板1551带动推杆155解锁操作机构120。优选的,中间铁芯223的中间推杆孔2231右端 的边缘设有容纳推杆挡板1551的推杆挡槽2232,推杆挡槽2232能够在不增大中间铁芯223 和推杆I55体积的基础上,在中间铁芯223和推杆I55之间形成限位配合,提高动作的可靠 性。
[0053] 本实施方式中,通过将中间铁芯223的一端伸到短路保护线圈153的内侧与短路保 护线圈153配合,并将中间铁芯223的右端伸到漏电保护线圈222的内侧与漏电保护线圈222 配合,使中间铁芯223既可以在短路保护时起到相当于静铁芯新的在作用,又可以在漏电保 护时起到相当于动铁芯的作用,一石二鸟、设计巧妙,不仅具有灵敏度高、动作速度快、可靠 性高的特点,而且结构紧凑、占用空间小。
[OOM]更进一步,中间铁芯223的右端伸到漏电保护线圈222的内侧与漏电保护线圈222 的左端配合,在漏电保护支架221的右端设有与漏电保护线圈222的右端配合的漏电保护铁 芯2M,漏电保护铁芯224与漏电保护支架221固定连接并且与中间铁芯223间隔设置,在漏 电保护铁芯224的中部设有漏电保护弹簧槽2241,在漏电保护弹簧槽2241内设有套在推杆 I55上的漏电保护弹簧2242,漏电保护弹簧M42的一端抵在推杆155圆周的推杆挡板1551 上,另一端抵在漏电保护弹簧槽2241的底部,在漏电保护弹簧槽2241的底部设有用于避让 推杆I55的漏电推杆孔2243,推杆155穿过漏电推杆孔2243伸到操作机构120的一侧。漏电保 护铁芯224能够在漏电保护线圈222的作用下产生吸引中间铁芯223的电磁力,以提高漏电 保护时推杆155的移动速度,保证可靠性,并且在断路器跳闸后通过漏电保护弹簧2242带动 推杆155和中间铁芯223复位。当然,也可以不设置漏电保护弹簧槽2241,漏电保护弹簧2242 直接抵在漏电推杆孔2243的边缘外侧,也属于本发明创造的保护范围。当然,在不设置脱扣 器220的漏电保护单元150上,可以在短路保护支架152上远离限位件156的一端上设有与推 杆155和短路保护线圈153配合的静铁芯以代替中间铁芯223在短路保护时的作用,这里不 做具体限定。
[0055] 再进一步,所述磁轭151包括相对设置的第一磁轭板1514和第二磁轭板1515,以及 连接在第一磁轭板1514和第二磁轭板1515之间的磁轭连接板1513,所述的短路保护支架 152设置在第一磁轭板1514和第二磁轭板1515的内侧,在磁轭连接板1513的侧边上设有向 正面延伸的磁轭延长板1518,磁轭延长板1518靠近第二磁轭板1515的一端向漏电保护支架 221的下方延伸后与静触点170固定连接;
[0056] 在第一磁轭板1514和第二磁轭板1515上分别设有与短路保护支架152两端外侧圆 周配合的第一磁轭限位口 15140和第二磁轭限位口 15150,在第一磁轭限位口 15140和第二 磁轭限位口 15150的一侧分别设有尺寸略小于短路保护支架152直径的开口,短路保护支架 152的左端和右端能够分别穿过开口卡入到第一磁轭限位口 15140和第二磁轭限位口 15150 内固定,并且在短路保护支架152的右端设有与第二磁轭板1515内侧相抵配合的台阶槽 1516,在短路保护支架152的左端设有与第一磁轭板1514内侧相抵配合的抵接板1519,以及 与第一磁辄板1514的侧边配合的连接脚1517,连接脚1517能够限制线圈骨架与磁辄151的 安装角度,并在短路保护线圈153与导线的焊接点和磁辄151之间起到绝缘的作用。
[0057]所述漏电保护支架221的左端外侧设有与第二磁轭板1515外侧配合的第一挡板 2111,漏电保护支架221的右端外侧设有与第一挡板2111相对设置的第二挡板2112,所述的 漏电保护线圈222对应在第一挡板2111与第二挡板2112之间,在第一挡板2111顶侧的背面 顶角上设有成L型倒扣挂在第二磁辄板1515顶侧的连接爪2114,优选的,在连接爪2114的侧 边设有与第一挡板2111顶侧侧边的中部连接并且成三角形的加强板2115。本实施方式中, 短路保护支架152和漏电保护支架221与磁轭151装配简单、方便,而且漏电保护支架221设 置在磁轭151的外侧位于静触点170的上方,在不需要设置漏电保护单元的断路器中,不设 置漏电保护支架221也不会影响短路保护单元150与磁轭151的装配。此外,脱扣器220可以 通过连接爪2114与短路保护单元150在壳体外预先装配好后再一起装配到壳体内,具有降 低装配难度的特点。
[0058] 再进一步,所述推杆155包括与漏电保护铁芯224配合的外推动部1552,以及与中 间铁芯223和短路保护铁芯154配合的内推动部1553,外推动部1552成T型,其包括设置在漏 电保护铁芯224外侧直接与操作机构120接触配合的外推板1554,以及与内推动部1553连接 的外推杆1555,漏电保护铁芯224套在外推杆1555的外侧,外推杆1555左端的中部沿轴向设 有与内推动部1553配合的外推杆孔1556,漏电保护弹簧2242套在外推杆15阳的外侧,所述 内推动部1553的一端与短路保护铁芯M4配合,另一端设有与中间铁芯223配合的推杆挡板 1551,在推杆挡板1551上设有伸到外推杆孔1556中配合的内推杆轴1557,在内推杆轴1557 的圆周上设有锁紧环1158,在外推杆孔1阳6的内壁上设有与锁紧环1158配合的锁紧槽 11M。通过将推杆155分为外推动部15M和内推动部1553能够方便地将漏电保护铁芯154套 在外推动部1552上,不仅装配难度低,而且还具有结构紧凑、连接可靠的特点。
[0059]如图3-4还示出短路保护支架152的一种实施方式,所述的短路保护挡板1511将短 路保护支架152内侧的腔体分割为与漏电保护支架221内侧的腔体连通的漏电保护腔151b, 以及远离漏电保护支架221的短路保护腔151a,即短路保护支架152的截面成H型,漏电保护 腔151b的长度和宽度均小于短路保护腔151a,并且中间铁芯223的长度大于漏电保护腔 151b的长度,所述中间铁芯223的左端设置在漏电保护腔151b内,右端伸到漏电保护支架 221的腔体内;
[0060]所述的短路保护铁芯154设置在短路保护腔15la内,短路保护铁芯154的右端设有 与推杆I55配合的短路保护弹簧槽1541,在短路保护弹簧槽1541内设有套在推杆155上的短 路保护弹簧1542,短路保护弹簧1542的一端抵在短路保护弹簧槽1541的底部,另一端抵在 短路保护挡板1511上,在短路保护支架152的左端设有与短路保护铁芯154左端配合的限位 件156,限位件156与短路保护支架152固定连接并将短路保护铁芯154限位在短路保护支架 152内,短路保护弹簧1542不与推杆155连接,在漏电保护单元驱动推杆155动作时可以防止 短路保护弹簧1542的作用。
[0061]进一步的,所述限位件156包括成环形的限位板1561,限位板1561的圆周上设有套 在短路保护支架152边缘外侧的限位筒1562,在限位筒1562上设有至少一组锁紧机构,每组 锁紧机构包括两个相对设置在限位筒1562两侧的限位槽1563,以及分别设置在限位槽1563 一侧的锁紧爪1564,锁紧爪15M的一端与限位槽1563的一端固定连接,另一端与限位槽 1503的另一端间隔设置并形成锁紧入口 1565,在短路保护支架152边缘的外侧圆周上设有 至少两个与限位槽1563对应设置的锁紧块1566,锁紧块1566的顶角侧边上设有与锁紧爪 15M配合的锁紧块导入斜面l566a,锁紧爪1564的顶角侧边上设有与锁紧块导入斜面1566a 相配合的锁紧爪导入斜面1566b,将限位件156套在短路保护支架152上时,锁紧块1566分别 穿过锁紧入口 1565进入限位槽1563中,然后旋拧限位件156使锁紧块1566卡入到限位槽 1563与锁紧爪1564之间,即可使限位件156与短路保护支架152之间形成固定连接,具有结 构简单、装配方便、可靠性高的特点。优选的,在短路保护铁芯154的左端端面上设有与壳体 配合的铁芯限位凸台1568在,限位板1561的中部设有避让铁芯限位凸台1568的限位板通孔 1567,铁芯限位凸台1568不仅可以通过与壳体配合,将冲击力分摊到壳体上,防止限位板 1561脱落,而且可以增加短路保护铁芯154的尺寸,提高动作时的速度并增加限流能力。 [0062]如图6所示,本发明创造的漏电保护断路器还包括测试机构,测试机构包括测试按 钮310、测试弹簧320和导电板330,导电板330和测试弹簧320的一端分别与穿过互感器210 中导线的前端和后端连接,导电板330和测试弹簧320的另一端相对设置,测试按钮310的一 端伸出壳体外,另一端与测试弹簧320的一端相对设置,按压测试按钮310能够使导电板330 与测试弹簧320接触,使互感器210中导线的电流不平衡,测试弹簧320还可以带动测试按钮 310复位,具有结构简单,占用空间小的特点。
[0063]如图1所示,所述测试机构设置在相邻的两个断路器的操作机构120之间,所述测 试按钮310设置于两极断路器的操作机构120之间,所述的测试弹簧320和导电板330的一端 分别连接在两个不同的断路器的主回路上,并且测试弹簧320和导电板330与各自断路器的 主回路的连接点分别位于互感器210的前端和后端,壳体在左上角位于线圈的根部设有避 让测试弹簧320和导电板330的避让孔,便于测试弹簧320和导电板330与其它断路器连接。 测试按钮310—般设置于开关正面,并设置在开关正面靠近有手柄110和操作机构120的一 侧,因此常见的方案是当手柄110在中间位置时,测试按钮310设置在操作机构120的相对 侧;当手柄110在侧面时,测试按钮310设置在操作机构120的一侧、手柄110的相对侧,通过 避免将测试按钮310与操作机构120和手柄110设置在同一平面内,而是将测试按钮310设置 于两极断路器的操作机构120之间,可以以合理利用断路器之间的布局空间。
[0064]如图1-2示出操作机构120的一种实施方式,操作机构120包括枢转安装在壳体内 的摇臂121、枢转安装在摇臂121上的锁扣122和跳扣123,以及连接在摇臂121与手柄110之 间的连杆125,手柄110枢转安装在壳体内,动触点160设置在摇臂121上,并且摇臂121通过 储能弹簧(图中未示出)与壳体连接,在跳扣123上设有与过载保护单元140的双金属片141 配合的拉杆124,当锁扣122与跳扣123搭扣配合时,手柄110能够驱动摇臂121克服储能弹簧 的作用力带动动触点160与静触点170接触以导通电气电路,当电气电路中异常时,双金属 片141能够在过载时弯曲并通过拉杆124拉动跳扣123与锁扣122解除搭扣配合,使储能弹簧 释能驱动摇臂121带动动触点160与静触点170分开使断路器跳闸,短路保护单元150和漏电 保护单元能够分别在短路和漏电时通过推杆155推动摇臂121带动动触点160与静触点170 分开使断路器跳闸。
[0065]以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明创造所作的进一步详细说明,不能 认定本发明创造的具体实施只局限于这些说明。对于本发明创造所属技术领域的普通技术 人员来说,在不脱离本发明创造构思的前提下,还可以做出若千简单推演或替换,都应当视 为属于本发明创造的保护范围。

Claims (10)

1. 一种漏电保护断路器,包括断路器以及设置在断路器的壳体内的手柄(110)、操作机 构(120)、过载保护单元(140)和短路保护单元(150),其特征在于:还包括漏电保护单元,漏 电保护单元和短路保护单元(150)与操作机构(120)对应设置位于操作机构(120)的一侧, 过载保护单元(140)设置在操作机构(120)的另一侧,漏电保护单元包括互感器(210)和脱 扣器(220),互感器(210)设置在短路保护单元(150)的下方。
2. 根据权利要求1所述的漏电保护断路器,其特征在于:包括多个并列设置的断路器, 多个断路器通过联动机构连接,在其中一个断路器的壳体内设置漏电保护单元,所有断路 器的主回路导线均穿过漏电保护单元的互感器(210)。
3. 根据权利要求2所述的漏电保护断路器,其特征在于:其中一个断路器的壳体内设有 测试机构,测试机构包括测试按钮(310)、测试弹簧(32〇)和导电板(33〇),所述测试按钮 (310)设置于两个断路器的操作机构(120)之间,测试弹簧(320)和导电板(330)间隔设置, 测试按钮(310)与测试弹簧(320)的一端相对设置能够带动测试弹簧(320)的一端与导电板 (330)的一端接触导通测试回路,所述测试回路穿过互感器(210),且测试弹簧(320)和导电 板(330)的另一端分别连接在两个不同的断路器的主回路上,并且测试弹簧(320)和导电板 (330)与各自断路器的主回路的连接点分别位于互感器(210)的前端和后端。
4. 根据权利要求1所述的漏电保护断路器,其特征在于:所述壳体内设有成筒形的线圈 骨架,短路保护单元(150)包括套在线圈骨架外侧的短路保护线圈(153),以及设置在线圈 骨架内侧与短路保护线圈(153)配合的短路保护铁芯(154)和与短路保护铁芯(154)配合的 推杆(155),短路保护线圈(153)在短路时驱动短路保护铁芯(154)带动推杆(155)推动操作 机构(120)解锁;所述脱扣器(220)包括套在线圈骨架外并位于短路保护线圈(153) —侧的 漏电保护线圈(222),以及设置在线圈骨架内侧的中间铁芯(223),中间铁芯(223)与漏电保 护线圈(222)和推杆(155)配合,推杆(155)中部与中间铁芯(223)限位配合且一端穿过中间 铁芯(223)与短路保护铁芯(154)连接配合,漏电时漏电保护线圈(222)驱动中间铁芯(223) 带动推杆(155)推动操作机构(120)解锁。
5. 根据权利要求1所述的漏电保护断路器,其特征在于:壳体内设有相对设置的静触点 (170)和动触点(160),动触点(160)与操作机构(120)连接,所述互感器(210)的一侧设有与 静触点(170)配合的灭弧机构(180)。
6. 根据权利要求5所述的漏电保护断路器,其特征在于:所述灭弧机构(180)设置在互 感器(210)靠近静触点(170)的一侧并且对应设置在静触点(170)的下方,灭弧机构(180)倾 斜并与动触点(160)相对设置。
7. 根据权利要求4所述的漏电保护断路器,其特征在于:所述的漏电保护线圈(222)设 置在短路保护线圈(153)的右侧,所述中间铁芯(223)成筒状并且中间铁芯(223)套在推杆 (155)上,推杆(155)的圆周上设有与中间铁芯(223)的右侧端面配合的推杆挡板(1551),中 间铁芯(223)的右端伸到漏电保护线圈(222)的内侧与漏电保护线圈(222)的一端配合,中 间铁芯(223)的左端伸到短路保护线圈(153)的内侧与短路保护线圈(153)的一端配合,并 且中间铁芯(223)的左端与短路保护铁芯(154)间隔设置,线圈骨架对应在中间铁芯(223) 与短路保护铁芯(154)之间设有用于限位中间铁芯(223)的短路保护挡板(1511)。
8. 根据权利要求7所述的漏电保护断路器,其特征在于:所述线圈骨架内设有伸到漏电 保护线圈(222)内侧的漏电保护铁芯(224),在中间铁芯(223)与漏电保护铁芯(224)之间设 有漏电保护弹簧(2242),在漏电保护铁芯(224)的中部设有用于避让推杆(155)的漏电推杆 孔(2243);所述线圈骨架的截面成H型,短路保护挡板(1511)将线圈骨架内侧的腔体分割为 漏电保护腔(151b)和短路保护腔(151a),短路保护挡板(1511)上设有让推杆(155)穿过的 挡板推杆孔(1512);漏电保护铁芯(224)设置在漏电保护腔(151b)内并位于远离短路保护 挡板(1511)的一端,短路保护铁芯(154)设置在短路保护腔(151a)内,短路保护铁芯(154) 的一端与短路保护挡板(1511)之间设有短路保护弹簧(1542)。
9. 根据权利要求4所述的漏电保护断路器,其特征在于:所述壳体内设有用于固定线圈 骨架的磁轭(151),磁辄(151)成U型,短路保护线圈(153)设置在磁轭(151)的内侧,漏电保 护线圈(222)设置在磁轭(151)的外侧,对应在漏电保护线圈(222)下方设有与磁轭(151)固 定连接的静触点(170),静触点(170)与短路保护线圈(153)的一端电连接,在操作机构 (120)的底部设有与静触点(170)相对设置的动触点(160),在壳体的左侧设有与短路保护 线圈(15¾的另一端电连接的接线端子(130),壳体的右侧设有与动触点(160)电连接的接 线端子(130)。
10. 根据权利要求9所述的漏电保护断路器,其特征在于:所述磁辄(151)包括相对设置 的第一磁轭板(1514)和第二磁轭板(1515),以及连接在第一磁辄板(1514)和第二磁轭板 (lf515)之间的磁辄连接板(lf513),所述的线圈骨架包括与短路保护线圈(153)配合的短路 保护支架(15¾,以及与漏电保护线圈(222)配合的漏电保护支架(221),短路保护支架 (152)设置在第一磁辄板(1514)与第二磁辄板(1515)之间,漏电保护支架(221)设置在磁轭 (151)的外侧,在漏电保护支架(221)的两端分别设有与漏电保护线圈(222)配合的第一挡 板Gill)和第二挡板(2112),第一挡板(2111)与第二磁轭板(1515)的外侧配合,并且在第 一挡板(2111)的顶侧设有成L型倒扣在第二磁轭板(1515)顶侧的连接爪(2114)。
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