CN1097277C - 差动保护电气装置 - Google Patents

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Abstract

一种差动保护电气装置，它有一个相线回路(12P)和一个零线回路(12N)，每个回路连接在输入接线柱(13P，13N)和输出接线柱(14P，14N)之间，隔板(15)将壳体内部分成有断路装置(38)的切断部分(18)和有差动线圈(40)的差动保护部分(19)。根据本发明，输出接线柱(14P，14N)在差动保护部分(19)中，相对于贯穿件(16P，16N)位于差动线圈(40)的另一侧，以便输出接线柱(14P，14N)与输入接线柱(13P，13N)一样通向绝缘壳体(11)的同一侧面(22)。用于差动开关和差动断路器。

Description

差动保护电气装置
本发明涉及一种差动保护电气装置，其绝缘壳体内有一个相线回路和一个零线回路，每个回路连接在两个接线柱之间，一个是输入接线柱，一个是输出接线柱，它们分别位于一块绝缘隔板的两侧，隔板将壳体内部分成切断部分和差动保护部分，相线回路和零线回路分别借助一个贯穿件通过绝缘隔板；在切断部分中，设置了作用在相线回路和零线回路上的开关，它有至少一个活动触点，以及为操纵活动触点而设置的断路装置；差动保护部分内有一个差动线圈，它有一个环形铁芯，至少两个初级绕组和一个次级绕组绕在环形铁芯上，所述初级绕组分别为相线回路和零线回路的一部分，所述差动线圈通过其次级绕组操纵与切断部分的断路装置相连的机械触发装置。
一个法国专利申请描述了这类差动保护电气装置，该申请是1994年2月2日提交的，申请号为9401134，公布号为2715767。
在该法国专利申请中，所涉及的差动保护电气装置更确切地说是一个差动断路器，其断路部分有两个与相线回路联接的触发器，一个是双金属片热触发器，另一个是具有触发线圈的电磁触发器，它们各自可以控制断路机构。
另外，在该法国专利申请中，相线及零线回路的输出和输入接线柱位于绝缘壳体的两个相对的面上，实际上均位于切断部分一侧。
更确切地说，涉及一个模块电气装置，它的形状象一个平行六面体，有两个主面，其侧面由后面、两个侧面和一个前面组成，输入接线柱在该绝缘壳体的一个侧面上，而输出接线柱在另一个侧面上。
但是对有些装置，为了便于接线，输入和输出接线柱最好处于绝缘壳体的同一侧面上。
本发明的目的是要设计这样一种装置，它具有一定的标准性，能够降低成本，不但保留上述法国专利申请9401134中的差动保护电气装置的基本结构，而且可以使输入和输出接线柱处于绝缘壳体的同一侧面，并具有其它优点。
更确切地说，它是上述类型的差动保护电气装置，其特征为：相线回路和零线回路的输出接线柱在差动保护部分中，相对于贯穿件位于差动线圈的铁芯的另一侧，相线回路和零线回路通过贯穿件穿过绝缘隔板。
换句话说，差动线圈的铁芯在贯穿件和输出接线柱之间延伸。
由于有这种结构，相线回路和零线回路的输出接线柱可以在绝缘壳体的同一侧面上通向外部。
另外，只需要两个贯穿件，以便相线和零线回路穿过绝缘隔板，而不是象接线柱处于切断部分一侧那样需要四个贯穿件。这样就能简化结构，降低成本。
最后，由于去掉了两个贯穿件，切断部分中，位于相线回路和零线回路的输入接线柱和贯穿件之间有一个足够大的空间，能够在需要时，在相线回路中设置至少一个电磁触发器。
这样，本发明的电气装置成为一个差动开关。
切断部分中的空间也是足够大的，以便在需要时，在其中设置热敏触发器。
这样，本发明的电气装置成为差动断路器。
这样，本发明的装置在同一个基本构造上，即同样的结构，可以根据需要设置成差动开关或差动断路器。
当它作为差动开关时，该开关可以方便地由差动断路器转换过来。差动断路器中的热触发器被取消或失效。热触发器的失效可以通过用切断双金属片工作端的方法来实现。
在所有的情况下，结构的共同之处主要是绝缘壳体的盖子，这个盖子的尺寸是一样的，只是上面有相应的孔，用于通过连接相线回路和零线回路的输入和输出接线柱的导线和通过紧固螺钉。
由于输入和输出接线柱处于绝缘壳体的同一侧面，最好在靠近其紧固螺钉附近设置标记，以便标出哪些是输入接线柱，哪些是输出接线柱。
同样，差动线圈的环形铁芯最好也属于一个子结构，该子结构一方面有位于环形铁芯的相线回路和零线回路的初级线圈，另一方面，子结构有一个接头，它在一个与绝缘壳体的相应侧面平齐的绝缘本体内具有相线回路和零线回路的输出接线柱，这些接线柱已经分别与初级绕组连接。
由于这种子结构的特点，装置的安装特别简单。
如果说在德国的专利申请DE4417897A中的差动保护电气装置中，所有接线柱也是处于一侧，但在该德国专利申请中找不到任何绝缘隔板，即将壳体的内部空间分隔成两部分，一个为断路部分，另一个是差动保护部分，因此德国专利的差动保护电气装置的基本结构与本发明的差动保护电气装置差别很大。
同样，在法国专利申请FR2375740A、美国专利申请US5446431A和法国专利申请FR2588998A中描述的差动保护电气装置的构造与本发明的差动保护电气装置的构造也非常不同。
另外，尽管欧洲专利申请EP0530392A在断路部分和差动保护部分之间设置了绝缘隔板，但该隔板并不延伸在所涉及的壳体的整个长度上。这样，输出接线柱不在差动保护部分，而是在一个不同的部分中。
另外，在该欧洲专利申请中，既没有明确设置任何切断回路，也没有设置任何与该装置相连的触发装置。
本发明的差动保护电气装置的特点将从下面作为例子的描述中体现出来，有关的附图为：
图1为本发明的差动保护电气装置局部拆去的立体图；
图2为沿图1中箭头II方向的局部拆去的平面示意图；
图3为沿图1箭头III方向的放大正视图，单独示出该电气装置带有的差动线圈环形铁芯的子结构；
图4为该子结构沿图3中箭头IV方向的俯视图；
图5为沿图4中箭头V方向的另一个正视图。
在图1和图2中，可以看到一个法国申请专利9401134中描述的电气装置。
它是一种差动保护电气装置10。
该电气装置10的绝缘壳体11内有一个相线回路12P和一个零线回路12N，每个回路连接在两个接线柱之间，一个是输入接线柱13P、13N，一个是输出接线柱14P、14N，它们分别位于一块绝缘隔板15的两侧，隔板15将壳体内部分成切断部分18和差动保护部分19，相线回路12P和零线回路12N分别借助一个贯穿件16P、16N通过绝缘隔板15。
该电气装置象一个模块式的仪器，其绝缘壳体大体上是平行六面体，有两个相互平行的主面20，在模块的侧边，有与主面20垂直的后面21，两个相互平行的侧面22和一个前面23。在前面23的中部有一个向前突出的部分24，在该部分的两侧有平行于后面21的两个肩部面25。
总体上说，绝缘壳体11由带有一个主面20的底座26和一个带有另一个主面20及前面23的盖子27构成。
如大家所知，后面21上有一个槽28，用于将差动保护电气装置10安装在任何一种未示出的支持架上。槽内将安装未示出的卡紧装置，用于卡在支持架上。
同样，如大家所知，连接两个侧面22的隔板15与主面20平行。但是，它只占据从后面21开始的一部分高度。
实际上，在所示的例子中，隔板15一直达到前面25的肩部面25处。
穿过隔板15的贯穿件16P、16N可以是被弯成角状的金属零件，该角形金属零件的一边30穿在绝缘隔板15上并与其垂直，另一边31与绝缘隔板15平行，位于差动保护部分19内。
相线回路12P和零线回路12N的输入接线柱13P、13N位于切断部分18内，朝外的开口在绝缘壳体11的一个侧面22上。
在该切断部分18一侧，相应的绝缘壳体11的侧面22上有两个孔32P、32N，用于将导线插入输入接线柱13P、13N。另外，在前面23的对应肩部表面25上有两个孔33P、33N，以便能够拧输入接线柱13P、13N上的紧固螺钉34P、34N。
在切断部分内，相线回路12P和零线回路12N是由导电零件构成，它们从输入接线柱13P、13N延伸到贯穿件16P、16N处，它们的结构与传统的一样，这里不再详细介绍。
但是，在切断部分18中的相线回路12P和零线回路12N中有开关35P和35N，它们至少有一个活动触点36P、36N，为了操纵活动触点36P、36N，切断部分18中设有断路装置38，如图中用虚线示出的装置。
实际上，断路装置38由搬动手柄39控制。手柄从绝缘壳体11前面22的突出部分24上伸出，供操作者使用。
相应的，在差动保护部分19中有一个具有环形铁芯41的差动线圈40，它有两个分别由相线回路12P和零线回路12N构成的初级绕组42P、42N，以及一个次级绕组43。次级绕组43可以在图1中看到一部分，在图2中用虚线示意性地示出。
差动线圈40通过次级绕组43控制一个触发机构44，该机构与位于切断部分中的断路装置38之间有一个穿过绝缘隔板15的机械连接装置。该连接装置在图2中只是用虚线示意性地示出。
总的来说，在差动保护部分中，相线回路12P和零线回路12N组成了初级绕组42P、42N。
前面描述的装置已为人们所知，特别是在法国专利申请9401134中已有描述。这里不作进一步介绍。
根据本发明，相线回路12P和零线回路12N的输出接线柱14P、14N在差动保护部分19中，相对于贯穿件16P、16N，位于差动线圈40铁芯41的另一侧，相线回路12P和零线回路12N借助贯穿件16P、16N穿过绝缘隔板15。
换句话说，根据本发明，差动线圈40的环形铁芯41位于贯穿件16P、16N和输出接线柱14P、14N之间。
这样，相线回路12P和零线回路12N的输出接线柱14P、14N可有利地与输入接线柱13P、13N一样通向绝缘壳体11的同一侧面22。
和前面一样，绝缘壳体11在差动保护部分19一侧的对应侧面22上有两个孔45P、45N，用于将导线插入输出接线柱14P、14N。另外，在前面对应肩部表面25上有两个孔46P、46N，以便能够拧输出接线柱14P、14N上的紧固螺钉47P、47N。
在所示的例子中，孔32P和45P处于同一高度。同样，孔32N和45N也处于同一高度，但是，后者相对前者向后面21方向错开一些。
最好，如在所示的例子中，绝缘壳体11上有标记48E、48S，以便区别输入接线柱13P、13N和输出接线柱14P、14N。
实际上，在所示的例子中，这些标记48E、48S均为箭头，它们都标在前面23上的肩部表面25有孔33P、33N和46P、46N的地方。
这些箭头可以是凸出的，与主面20平行，构成标记48E的箭头向里，构成标记48S的箭头向外。
另外，在所示的例子中，绝缘壳体11的侧面22外面有一个突出的分隔板49，位于输入接线柱13P、13N和输出接线柱14P、14N之间，也就是在对应的孔32P、32N和45P、45N之间。
例如，如所显示的，分隔板49与绝缘隔板15为一个整体。
不管怎样，分隔板49与绝缘壳体11的主面20平行，因此，基本垂直于它所位于的绝缘壳体11的侧面22。
实际上，分隔板49只是处于侧面22的一部分高度上，只位于侧面上有孔32P、32N和45P、45N的部分。
最好，如同所示的，差动线圈40的环形铁芯41属于一个子结构50，该子结构一方面有通过铁芯41的相线回路12P和零线回路12N的初级绕组42P、42N，另一方面有一个接头51，它在一个与绝缘壳体11的侧面22平齐的绝缘本体52内，具有相线回路12P和零线回路12N的输出接线柱14P、14N，这些接线柱已经分别与初级绕组42P、42N相连接。
当然，在图3到5中看不到的差动线圈40的次级绕组43也可以是子结构50的一部分。
接头部分51的绝缘本体52被夹在绝缘隔板15和绝缘壳体11的盖子27之间。为此，它有两个基本上相互平行的主面53，它们均与绝缘壳体11的主面20平行。
本行业人员都知道其结构，这里就不对绝缘本体52进行介绍了。
只需指出，在所示的例子中，它上面只有孔45P和45N的一半，孔45P的另一半位于盖子27上，而孔45N的另一半位于绝缘隔板15上。为了安装输出接线柱14P、14N，绝缘本体的主面53上有背对背的凹槽，构成座54P、54N。
和输入接线柱13P、13N一样，输出接线柱14P、14N的结构也是传统的，这里不详细介绍。
只需指出，它们均有一个固定接触零件55P、55N，在连接导线时，导线将被夹在固定接触零件55P、55N和由紧固螺钉47P、47N移动的对应活动接触零件56P、56N之间。
在所示的例子中，至少有一个(最好每一个)输出接线柱14P、14N上的固定接触零件55P的内端部，也就是靠近差动线圈40的环形铁芯40一端，为叉形57P、57N。差动线圈40的初级绕组42P、42N的对应裸露端部连接在相应端部57P、57N上。
初级绕组42P、42N的其它裸露端部简单地焊接在贯穿件16P、16N上。
根据切断部分18的结构，在相线回路12P的输入接线柱13P和使相线回路12P通过绝缘隔板15的贯穿件16P之间有一个空间58。该空间足够大，以便在需要时能够安放至少一个位于相线回路中的电磁触发器59，如图2中用实线表示的那样。又如图2中虚线所示，电磁触发器作用在断路装置38上，以便使其打开开关35P、35N。
触发器59是大家熟悉的，这里不再详细说明。
这里仅仅指出，如图2所示，它有触发线圈。
当本发明的电气装置10装备了电磁触发器59，甚至没有这种触发器，它构成一个简单的差动开关。
但是，实际上，本发明电气装置10的切断部分18内位于相线回路12P的输入接线柱13P和与此相应的贯穿件16P之间的空间58足够大，以便在需要时可以安装另一个位于相线回路的热敏触发器60，它与电磁触发器59平行，也用于控制打开断路装置38的开关35P、35N。
热敏触发器60也是大家熟知的，这里不再详细介绍。
仅仅指出，它有一个双金属片。
当本发明的电气装置10同时具有电磁触发器59和热敏触发器60时，它构成一个差动断路器。
但是，如前述那样，要想构成一个差动开关，可以将差动断路器的热敏触发器60去掉或使其失效。
例如，为了使热敏触发器60失效，只要将其金属片的端部切断就行了。
必须指出，根据本发明的电气装置10的绝缘壳体11，在与相线回路12P和零线回路12N的输入接线柱13P、13N和输出接线柱14P、14N通向外部的侧面相对的侧面22上，至少与切断部分成直角，没有任何供通向任何接线柱的孔。当然，本发明并不限于所示和介绍的例子，而包含所有可实施的变型。

Claims (12)

1.差动保护电气装置，在其绝缘壳体(11)内有一个相线回路(12P)和一个零线回路(12N)，每个回路连接在两个接线柱之间，一个是输入接线柱(13P，13N)，一个是输出接线柱(14P，14N)，它们分别位于一块绝缘隔板(15)的两侧，隔板(15)将壳体内部分成切断部分(18)和差动保护部分(19)，相线回路(12P)和零线回路(12N)分别借助一个贯穿件(16P，16N)通过绝缘隔板(15)；在切断部分(18)中，设置了作用在相线回路(12P)和零线回路(12N)上的开关(35P，35N)，它有至少一个活动触点(36P，36N)，以及为了操纵活动触点(36P，36N)而设置的断路装置(38)；差动保护部分内有一个差动线圈(40)，它有一个环形铁芯(41)，两个初级绕组(42P，42N)和一个次级绕组(43)通过环形铁芯(41)，所述初级绕组(42P，42N)分别为相线回路(12P)和零线回路(12N)的一部分，所述差动线圈(40)通过其次级绕组(43)操纵与切断部分的断路装置相连的机械触发装置(44)，其特征为：相线回路(12P)和零线回路(12N)的输出接线柱(14P，14N)在差动保护部分(19)中，相对于贯穿件(16P，16N)，位于差动线圈(40)铁芯(41)的另一侧，相线回路(12P)和零线回路(12N)借助贯穿件(16P，16N)穿过绝缘隔板(15)。
2.根据权利要求1所述的电气装置，其特征为：相线回路(12P)和零线回路(12N)的输出接线柱(14P，14N)与输入接线柱(13P，13N)一样在绝缘壳体(11)的同一侧面(22)上通向外部。
3.根据权利要求1或2所述的电气装置，其特征为：切断部分(18)中，位于相线回路(12P)和零线回路(12N)的输入接线柱(13P，13N)和贯穿件(16P，16N)之间有一个足够大的空间(58)，能够在需要时，在相线回路(12P)中设置至少一个电磁触发器(59)，相线回路(12P)和零线回路(12N)借助贯穿件(16P，16N)穿过绝缘隔板(15)。
4.根据权利要求3所述的电气装置，其特征为：所述空间(58)足够大，以便在需要时，在其中设置热敏触发器(60)。
5.根据权利要求1所述的电气装置，其特征为：涉及一个差动开关时，可以通过将热敏触发器(60)去掉或使其失效，将差动断路器转换成差动开关。
6.根据权利要求2所述的电气装置，其特征为：在与相线回路(12P)和零线回路(12N)的输入接线柱(13P，13N)和输出接线柱(14P，14N)通向外部的侧面相对的侧面(22)上，至少与切断部分(18)成直角，绝缘壳体(11)没有任何供通向任何接线柱的孔。
7.根据权利要求1所述的电气装置，其特征为：差动线圈(40)的环形铁芯(41)属于一个子结构(50)，该子结构一方面有位于环形铁芯(41)的相线回路(12P)和零线回路(12N)的初级线圈(42P，42N)，另一方面，子结构有一个接头(51)，它在一个与绝缘壳体(11)的相应侧面(22)平齐的绝缘本体(52)内，具有相线回路(12P)和零线回路(12N)的输出接线柱(14P，14N)，这些接线柱已经分别与初级绕组(42P，42N)连接。
8.根据权利要求7所述的电气装置，其特征为：输出接线柱(14P，14N)有一个固定接触零件(55P，55N)，对于至少一个输出接线柱(14P，14N)，该固定接触零件(55P，55N)的内端部形成一个叉(57P，57N)，初级绕组(42P，42N)的对应端部固定在上面。
9.根据权利要求1所述的电气装置，其特征为：绝缘壳体(11)有两个相互平行的主面(20)，与这两个主面(20)垂直，有两个相互平行的侧面(22)，绝缘隔板(15)平行于绝缘壳体(11)的主面(20)延伸，从一个侧面到另一个侧面。
10.根据权利要求1所述的电气装置，其特征为：在相线回路(12P)和零线回路(12N)的输入接线柱(13P，13N)和输出接线柱(14P，14N)之间，绝缘壳体(11)的对应侧面(22)上有一个突出的分隔板(49)。
11.根据权利要求10所述的电气装置，其特征为：分隔板(49)与绝缘隔板(15)是一体的。
12.根据权利要求1所述的电气装置，其特征为：绝缘壳体(11)上有标记(48E，48S)，以便区别输入接线柱(13P，13N)和输出接线柱(14P，14N)。
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