CN109478483B - 用于电气线路保护设备的电子触发器 - Google Patents

Abstract

一种用于断路器类型的多极电气线路保护设备的电子触发器，该触发器包括电流测量单元和电流测量的电处理单元，其特征在于，所述触发器是通过在单个连接方向上将一个单元连接到另一个单元而形成的，并且所述触发器包括：‑沿着所述方向将一个单元电连接到另一个单元的装置；‑沿着所述方向将一个单元机械连接到另一个单元的装置。

Description

用于电气线路保护设备的电子触发器

技术领域

本发明涉及一种用于断路器类型的多极电气线路保护设备的电子触发器。

像热磁式触发器一样，电子触发器检测过载电流和短路电流以引起断路器接触部的断开。

电子触发器的好处在于能够具有尤其是触发电平和触发延迟的大的调节范围。电子触发器通常包括由电子卡控制的致动器，该电子卡通过传感器监控流过断路器的电流。

电子触发器与截止单元相关联以形成断路器，该截止单元尤其包括截止室、固定接触部和可移动接触部，以及锁。

电子触发器通常包括至少一个具有电流传感器的电流测量单元和具有电子卡和致动器的电流测量的电的处理单元。

需要在触发器内的这两个单元之间实现电连接和机械连接。

背景技术

从传感器引出的线由简单的漆包线组成。通常给其附加具有较大截面并通过护套绝缘的线，其端部可插入为此目的提供的连接器中。然后，连接器通过其他线连接到电子卡上，或者直接固定到电子卡上。

在所有情况下，测量单元和处理单元之间的电连接通过柔性线实现。这种类型的电连接因此是脆弱的，尤其是在组装触发器期间操纵所述单元时是这样。在连接两个单元的过程中，存在将线切断的风险以及线卡住的风险。

此外，一个单元相对于另一个单元的机械组装通常是繁琐的，无论是在单元的相对定位方面还是在其机械连接方面都是这样，所述机械连接有时通过螺钉实现，而这些螺钉对于螺丝刀类型的标准工具而言是难以接近的。另外，两个单元的固定必须与在装配位置的保持装置相结合，这有时通过设备的装配工人以有点随意的方式实现。

发明内容

本发明旨在通过一种电子触发器克服上述各种缺点，该电子触发器需要简单且快速的电气和机械连接，没有电连接损坏的风险，并且具有良好的机械强度。

根据本发明的电子触发器以常规方式包括电流测量单元和电流测量的电的处理单元。

该电子触发器的主要特征在于，它是通过在单个连接方向X上将一个单元连接到另一个单元而形成的，并且它包括：

-沿方向X将一个单元电连接到另一个单元的装置；

-沿方向X将一个单元机械连接到另一个单元的装置。

本发明的主要构思是通过平移以单个动作组装测量单元和处理单元，同时实现在电气方面和机械方面的同时连接。因此触发器的组装非常简单。不需要组合不同的运动来组装单元，在单个连接方向上的单个运动足以将它们电连接、将它们相对定位并在将它们连接之前将它们保持就位。

根据本发明的的不同实施方式，这些实施方式可以一起或单独使用：

-所述电连接装置对于每个极包括属于测量单元的阳连接器，所述阳连接器插入属于处理单元的阴连接器中：因此，两个单元之间的电连接通过连接器实现。两个单元之间不存在线连接。

-所述阳连接器包括由支撑件保持的多个导电引脚，每个引脚具有从所述支撑件的两个相对面沿X方向延伸的两个自由端。

-所述测量单元由壳体界定，并且对于每个极包括：

○Rogowski绕组型电流测量传感器，其具有两个电线输出；

○具有两个电线输出的电流互感器，

所述传感器和互感器的电线输出在支撑件的同一个第一面上分别围绕阳连接器的引脚缠绕然后焊接于其上，阳连接器固定地设置在壳体中。因此，线在阳连接器上的连接是在测量单元的安装期间实现的操作，其包括在将测量单元连接到处理单元之前的步骤。

-测量单元的壳体对于每个极包括用于接收阳连接器的突出的接收区，阳连接器固定在该突出接收区中，并且具有用于引导和分离电线输出的装置。

-所述用于引导和分离电线输出的装置包括两个柱，这两个柱布置在阳连接器的支撑件的第一面的两侧并且平行于所述引脚延伸，使得两个线连接部分别朝外绕过一个柱，以到达两个上部引脚，并且两个线连接部分别朝内绕过一个柱，以到达两个下部引脚：这样，四个线连接部中每一个线连接部不会接触另一个线连接部，这避免了任何短路风险。

-处理单元的阴连接器通过配合而连接在阳连接器的支撑件的与第一面相对的第二面处。

-所述机械连接装置在垂直于X方向的两个方向上引起平移锁定：因此，当两个单元机械连接时，它们不能在垂直于连接方向的两个方向上移动。只可以通过在X方向上进行反向平移来将它们分开。

-所述机械连接装置包括燕尾连接。

-所述机械连接装置包括从一个单元延伸并能够插入另一个单元中形成的开口中的卡爪。

-卡爪包括中心段，该中心段由比中心段更宽的自由端延长，所述开口对应于在单元的壁的周边上切割的凹口并且具有宽度小于卡爪的自由端的宽度并且大于卡爪的中心段的宽度的底部。

-所述卡爪具有T形截面。

-所述卡爪从处理单元延伸并插入测量单元中形成的开口中，或者相反，也就是说卡爪从测量单元延伸并且插入处理单元中形成的开口中。

-所述机械连接装置设置在单元上，在两个相邻极之间。

本发明还涉及一种断路器类型的电气线路保护设备，包括断路单元和如上所述的电子触发器。

附图说明

通过下面作为纯粹说明性且非限制性实例参照示意性附图给出的本发明的至少一个实施方案的详细解释性说明，将更好地理解本发明，并且本发明的其它目的、细节、特征和优点将变得更加明显。

在这些图中：

-图1示出了根据本发明的电子触发器的电流测量单元的第一面；

-图2是属于根据图1的电流测量单元的阳连接器的接收区的透视放大图；

-图3是图2的阳连接器的透视图；

-图4是根据本发明的电子触发器的电子处理单元的透视图；

-图5以透视图示出了根据本发明的电子触发器的电流测量单元的第二面。

-图6以透视图和截面图示出了根据本发明的电子触发器，其具有用于每个极的导体和端子。

具体实施方式

本发明的电子触发器包括电流测量单元1和电流测量的电子的处理单元2。这种电子触发器结合在断路器类型的电气线路保护设备中，所述设备还具有截止单元。

参考图1，电流测量单元1包括封闭传感器29的壳体6。

在所示的情况下，该测量单元1适于为三极断路器工作，因为它具有三个相同的段3、4、5，每个段为一个极设置。

每个段3、4、5包括由Rogowski绕组组成的电流测量传感器29，和电流互感器9。

传感器29和互感器9包括同轴布置的回转件、更确切地说是磁芯，如图6中最佳所示。

它们具有中心孔10，在所述中心孔10中插入来自截止单元(未示出)的导体30并且其电流是希望知道的。

传感器29由具有两个电线输出13、14的螺旋绕组组成，这在图2和图3中特别可见。

电流互感器9用于为容纳在处理单元2中的电子卡33供电，这将在后面描述。该互感器9包括围绕导体30形成的绕组，并且还具有两个电线输出11、12。

这四个电线输出11、12、13、14相对脆弱，并且彼此不得发生接触以避免任何短路。

这四个电线输出11、12、13、14连接到阳连接器8，阳连接器8容纳在为此目的设置并从壳体6突出的接收区7中。该区7在测量单元1的每个段3、4、5上、在由传感器29和互感器9的轴线穿过的横向平面中居中，使得传感器29和互感器9的电线输出14、12位于阳连接器8的右侧，并且传感器29和互感器9的电线输出13、11位于阳连接器8的左侧。因此，这种特定的布置使得可以将电线输出11、12、13、14分成两组：右边组12、14和左边组11、13。

然后，为了分离右边组的两个电线输出12、14和左边组的两个电线输出11、13，接收区7设置有位于阳连接器8的左侧和左侧的两个柱15、16。因此，右边组的两个电线输出12、14中的一个12被引导以便在右柱16的外侧走线，而右边组的另一个电线输出14在右柱16的内侧、也就是说在右柱16和阳连接器8之间走线。

以对称的方式，左边组的两个电线输出11、13中的一个11被引导以便在左柱15的外侧走线，而左边组的另一个电线输出13在左柱15的内侧、即左柱15和阳连接器8之间走线。

具体而言，传感器29的电线输出13、14在左右柱16、15的内侧上走线，而互感器9的电线输出11、12在左右柱16、15的外侧上走线。

以这种方式，电线输出11、12、13、14全部彼此分开。

然后它们围绕属于阳连接器8的一个引脚19、20、21、22的自由端缠绕。阳连接器设有四个引脚19、20、21、22，因为有四个电线输出11、12、13、14需要连接。

更确切地说，互感器9的两个电线输出11、12围绕上方的左右两个引脚19、20缠绕，而传感器29的两个电线输出13、14围绕下方的左右两个引脚21、22缠绕。

在缠绕之后，通过已知的焊接技术将电线输出11、12、13、14焊接到引脚19、20、21、22。

阳连接器8包括支撑件35和引脚19、20、21、22。引脚19、20、21、22穿过支撑件35，因此分别在支撑件35的两侧具有两个自由端。在图1和图2中，支撑件35的第一面17是可见的，从所述支撑件延伸出四个引脚19、20、21、22。一旦形成电连接，就将保护盖34固定在段3、4、5上，以便保护传感器29、互感器9和阳连接器8的支撑件35的第一面17，以及四个电气连接。在图1中，右段5和左段3配备有保护盖34，而中心段4是“裸露的”，因此没有保护盖34，以示出传感器29和阳连接器8的定位。

图5示出了测量单元1的背面。在这种情况下，阳连接器8的支撑件35的第二面18是可见的。四个引脚19、20、21、22从该第二面18延伸。周边罩24围绕阳连接器8，沿平行于引脚19、20、21、22的方向延伸，以便在测量单元1的运输过程中以及将引脚19、20、21、22插入为此目的设置在如图4所示的电流测量的电处理单元2中的阴连接器23时保护所述引脚。

处理单元2包括壳体32，所述壳体32包围多个电子卡33，所述电子卡由测量单元1的互感器29供电并处理来自测量单元1的传感器9的输入信号。处理单元2还包括中间锁28，其能够在检测到故障(过压、短路)的情况下按照电子卡33的命令触发断路器(未示出)的主锁。

所述处理单元2提供三个阴连接器23，其面对测量单元1的阳连接器8布置。壳体32在阴连接器23处穿孔，以使阴连接器可被接近以与阳连接器8连接。

每个阴连接器23包括支撑件，在该支撑件中形成四个孔，这些孔可以接纳四个引脚19、20、21、22。每个阴连接器23直接固定到电子卡33，电子卡33因此从测量单元1的相应传感器29接收电流测量信息，并且通过测量单元1的相应的互感器9供电。

因此，周边罩24使得可以保护两个阳连接器8和阴连接器23之间的结合部，并防止任何灰尘渗入。

因此，通过沿与单元1、2的连接方向对应的单个插入方向X简单地将三个阳连接器8插入三个阴连接器23中，实现两个单元1、2的电连接。

平行地，在该插入期间，从处理单元2的壳体32延伸的卡爪25插入到为此目的设置在测量单元1的壳体6中的开口36中。这两个单元1、2之间的该机械连接因此同样沿着X方向进行。在测量单元1的两个相邻段之间设置有开口36，并在两个阴连接器23之间设置卡爪25。在所示的例子中，因此存在两个卡爪25和两个开口36，用于三极断路器的电子触发器。

更具体地，每个卡爪25具有T形截面，其中心段26具有小宽度，且终止于大宽度的端部27。

每个开口36包括在测量单元1的壳体6中在周边区域处形成的切口。切口36由大宽度的第一部分37从壳体6的周边开始，然后被较小宽度的第二部分38延长，该第二部分38刚好大于中心段26的宽度并且远小于卡爪25的端部27的宽度。

具体地，卡爪25的中心段26首先插入切口的第一部分38中。后者仅用于将一个单元相对于另一个单元引导，以便使它们就位以用于插入连接器8、23。在插入期间，卡爪25的中心段26插入切口36的第二部分38中，其宽度仅略大于卡爪25的中心段26的宽度，以便卡爪25能够以小的间隙滑入该切口36，直到与切口36的底部39对接，这也对应于阳连接器8的引脚19、20、21、22在阴连接器23的孔中的行程的结束。于是，两个单元1、2沿着单一连接方向X并且通过操作者的单个动作同时进行电连接和机械连接。

考虑到开口36的第二部分37相对于卡爪25的中心段26的宽度的尺寸，处理单元2在垂直于X的Y方向上被阻挡。

考虑到开口36的第二部分37相对于卡爪25的端部27的宽度的尺寸，处理单元2在垂直于X的Z方向上被阻挡。

各个部件的宽度是相对于Y方向而给出的。

卡爪25和开口36可以很好地由燕尾型连接或任何其他类型的机械连接代替。

图6示出了彼此连接的两个单元1、2，所述两个单元1、2优选地一个嵌套在另一个内。其电流将被测量的导体30穿过每个传感器29/互感器9组件，并以连接端子31的形式终止。

当与断路器的其他部分组装时，两个单元1、2彼此更牢固地连接。

当组装断路器时，将测量单元1与接触单元(未示出)相关联，然后将处理单元2添加到该子组件中，之后将全部零部件放入最终的封装套中。该设定对于处理单元2的中间锁28与接触单元的主锁之间的相互作用是重要的。它包括两个步骤。

在将测量单元1固定在接触单元上之后，第一步是将处理单元2插入双臂叉中，所述双臂叉位于两个侧板的延伸部中，其包括接触单元的主锁的结构。为了允许这种插入，处理单元2设有两个设置在中间锁28两侧的凹槽41，并且所述叉的两个臂穿入该凹槽，如图4和图6所示。

第二步包括将接触单元/处理单元2子组件插入构成断路器基部的最终封装套中。为此，将从处理单元2延伸的两个耳状物40插入从最终封装套延伸的两个圆柱体上。该插入使得可以保证传感器9相对于电子卡33不断开，也就是说阳连接器8和阴连接器23不断开，并且主锁相对于中间锁28不断开，也就是说叉相对于凹槽41不断开。

关于以上描述，认为本发明的部件的最佳尺寸关系，包括尺寸、形状、功能以及工作、组装和使用模式的变化对于本领域技术人员来说是显而易见的，并且与附图中所示的内容以及文中描述的内容等同的所有关系都被认为包括在本发明中。

Claims (12)

1.一种用于断路器类型的多极电气线路保护设备的电子触发器，包括电流的测量单元(1)和电流测量的电的处理单元(2)，其特征在于，所述电子触发器是通过沿单个连接的方向将所述测量单元(1)和处理单元(2)中的一者连接到另一者而形成的，并且所述电子触发器包括：

-沿所述方向将所述测量单元(1)和处理单元(2)中的一者电连接到另一者的电连接装置；

-沿所述方向将所述测量单元(1)和处理单元(2)中的一者机械连接到另一者的机械连接装置，

其中，所述电连接装置对于每个极包括属于测量单元(1)的阳连接器(8)，所述阳连接器插入属于处理单元(2)的阴连接器(23)中，

其中，所述阳连接器(8)包括由支撑件(35)保持的多个导电引脚(19、20、21、22)，每个导电引脚(19、20、21、22)具有从所述支撑件(35)的两个相对面沿所述方向延伸的两个自由端，

其中，所述测量单元(1)由壳体(6)界定，并且对于每个极包括：

Rogowski绕组型电流测量传感器(29)，其具有两个电线输出(13、14)；

具有两个电线输出(11、12)的电流互感器(9)，

所述传感器(29)和互感器(9)的电线输出(11、12、13、14)在支撑件(35)的同一个第一面(17)上分别围绕阳连接器(8)的导电引脚(19、20、21、22)缠绕然后焊接于其上，所述阳连接器(8)固定地设置在壳体(6)中。

2.根据权利要求1所述的电子触发器，其特征在于，所述测量单元(1)的壳体(6)对于每个极包括用于接收阳连接器(8)的突出的接收区(7)，阳连接器(8)固定在该突出的接收区中，并且具有用于引导和分离所述电线输出(11、12、13、14)的装置。

3.根据权利要求2所述的电子触发器，其特征在于，所述用于引导和分离电线输出(11、12、13、14)的装置包括两个柱(15、16)，所述两个柱布置在阳连接器(8)的支撑件(35)的第一面(17)的两侧并且平行于所述导电引脚(19、20、21、22)延伸，使得两个线连接部(11、12)分别朝外绕过一个柱(15、16)，以到达两个上部的导电引脚(19、20)，并且两个线连接部(13、14)分别朝内绕过一个柱(15、16)，以到达两个下部的导电引脚(21、22)。

4.根据权利要求3所述的电子触发器，其特征在于，所述处理单元(2)的阴连接器(23)通过配合而连接在阳连接器(8)的支撑件(35)的与第一面(17)相对的第二面(18)处。

5.根据权利要求1-4之一所述的电子触发器，其特征在于，所述机械连接装置在垂直于所述方向的两个方向上引起平移锁定。

6.根据权利要求1-4之一所述的电子触发器，其特征在于，所述机械连接装置包括燕尾连接。

7.根据权利要求1-4之一所述的电子触发器，其特征在于，所述机械连接装置包括从所述测量单元(1)和处理单元(2)中的一者延伸并能够插入另一者中形成的开口(36)中的卡爪。

8.根据权利要求7所述的电子触发器，其特征在于，所述卡爪(25)包括中心段(26)，该中心段由比中心段(26)更宽的自由端(27)延长，所述开口(36)对应于在测量单元(1)的壁的周边上切割的凹口并且具有宽度小于卡爪(25)的自由端的宽度并且大于卡爪(25)的中心段(26)的宽度的底部(39)。

9.根据权利要求8所述的电子触发器，其特征在于，所述卡爪(25)具有T形截面。

10.根据权利要求7所述的电子触发器，其特征在于，所述卡爪(25)从处理单元(2)延伸并插入测量单元(1)中形成的开口(36)中。

11.根据权利要求1-4之一所述的电子触发器，其特征在于，所述机械连接装置设置在所述测量单元(1)和处理单元(2)上，在两个相邻的极之间。

12.一种断路器类型的电气线路保护设备，包括断路单元和以上权利要求任一项中所述的电子触发器。

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