CN110010423B - 一种电磁平衡式剩余电流动作断路器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种断路器，具体是一种电磁平衡式剩余电流动作断路器，包括外壳和转动在外壳上且贯穿外壳设置的转辊；所述转辊的一端转轴上固定有与磁铁抵接的三角块，所述磁铁的上下端分别设置有两个电磁铁组件，上方的电磁铁组件用于对磁铁向下排斥，下方的电磁铁组件用于对磁铁向上排斥，在电磁体组件通电状态下，磁铁处于两个电磁铁组件中间，受到向上的排斥力等于磁铁自身重力与受到向下排斥力之和。本发明设计新颖，通过两个电磁铁组件实现磁铁位置的平衡，当线路短路时可实现电磁铁组件磁力的瞬间变化，从而对磁铁位置进行影响，进而实现转辊的复位转动，从而实现瞬间断电，起到保护作用，安全性高。

Description

一种电磁平衡式剩余电流动作断路器

技术领域

本发明涉及一种断路器，具体是一种电磁平衡式剩余电流动作断路器。

背景技术

剩余电流动作断路器能在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。电流动作断路器适用于交流50Hz或60Hz，额定电压单极两线，两极230V，三级/三级四线，四级400V，额定电流至60A的线路中，当人身触电或电网泄漏电流超过规定值时，剩余电流动作断路器能在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。剩余电流动作断路器具有防止人触电功能，按照IEC标准人体在通过电流30mA的情况将会发生明显器官的损伤和心脏纤维颤抖，时间超过1秒将会有电击致死的危险，因此在低压配电系统中要求安装剩余电流断路器(RCD)，与线路上的电压无关。

现有的部分剩余电流动作断路器通过短路高温熔断保护丝实现电路保护，熔断保护丝所需时间相对较长，安全性能差，无法实现即时的断电保护，存在安全隐患。

发明内容

本发明的目的在于提供一种电磁平衡式剩余电流动作断路器，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种电磁平衡式剩余电流动作断路器，包括外壳和转动在外壳内且通过连杆组件与按动钮连接的转辊；所述转辊的一端转轴上固定有与磁铁抵接的三角块，所述磁铁的上下端分别设置有两个电磁铁组件，上方的电磁铁组件用于对磁铁向下排斥，下方的电磁铁组件用于对磁铁向上排斥，在电磁体组件通电状态下，磁铁处于两个电磁铁组件中间，受到向上的排斥力等于磁铁自身重力与受到向下排斥力之和。

作为本发明进一步的方案：所述电磁铁组件包括铁芯及缠绕在铁芯外侧的导线。

作为本发明再进一步的方案：位于下方的电磁铁组件上的导线匝数大于位于上方的电磁铁组件上的导线匝数。

作为本发明再进一步的方案：所述电磁铁远离三角块的一端面固定有滑竿，滑竿滑动连接在设置于外壳内侧壁的滑槽内。

作为本发明再进一步的方案：所述转辊远离磁铁的一端转轴上安装有复位弹件。

作为本发明再进一步的方案：所述复位弹件为扭簧。

作为本发明再进一步的方案：所述外壳的上下端分别设置有第一接线端和第二接线端，第一接线端用于外界电流的接入。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明设计新颖，通过两个电磁铁组件实现磁铁位置的平衡，当线路短路时可实现电磁铁组件磁力的瞬间变化，从而对磁铁位置进行影响，进而实现转辊的复位转动，从而实现瞬间断电，起到保护作用，安全性高，其有效解决了现有剩余电流动作断路器断电反应时间长，安全性低的问题。

附图说明

图1为电磁平衡式剩余电流动作断路器的结构示意图。

图2为电磁平衡式剩余电流动作断路器中磁铁平衡状态示意图。

图3为电磁平衡式剩余电流动作断路器中A-A方向的剖面图。

图中：1-外壳、2-连杆组件、3-转辊、4-按动钮、5-第一接线端、6-第二接线端、7-铁芯、8-导线、9-磁铁、10-扭簧、11-三角块、12-滑竿、13-滑槽。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-3，

实施例一

本发明实施例中，一种电磁平衡式剩余电流动作断路器，包括外壳1和转动在外壳1内且通过连杆组件2与按动钮4连接的转辊3；所述转辊3的一端转轴上固定有与磁铁9抵接的三角块11，所述磁铁9的上下端(该方位根据图2确定)分别设置有两个电磁铁组件，上方的电磁铁组件用于对磁铁9向下排斥，下方的电磁铁组件用于对磁铁9向上排斥，在电磁体组件通电状态下，磁铁9处于两个电磁铁组件中间，受到向上的排斥力等于磁铁9自身重力与受到向下排斥力之和，从而实现在正常状态下，磁铁9处于静止状态，当电路短路时，电路瞬间增大，此时大破力平衡状态，磁铁9由于自身重力不发生改变，通过电磁力近似计算公式

式中μ₀＝4π*10^-7HH/m，B为磁通密度，ψ为磁通，S为与磁通垂直的截面积。

可知磁铁9下方受到的排斥力大于磁铁9上方受到的排斥力加上其自身重力，此时磁铁9向上移动，三角块11失去阻力，转棍3发生转动，实现断电，从而达到保护作用，且断电迅速，安全系数高。

所述电磁铁组件包括铁芯及缠绕在铁芯外侧的导线，位于下方的电磁铁组件上的导线匝数大于位于上方的电磁铁组件上的导线匝数。

为了增加磁铁9的稳定性，本发明在具体实施过程中，于所述电磁铁9远离三角块11的一端面固定有滑竿12，滑竿12滑动连接在设置于外壳1内侧壁的滑槽13内。

所述转辊3远离磁铁9的一端转轴上安装有复位弹件，用于转辊3失去阻力时瞬间回位达到断电状态。

优选的，所述复位弹件为扭簧。

实施例二

本发明在具体实施过程中还提出了另一种实施例来对断路器进行进一步说明，从而增加本申请的完整性，具体的，所述外壳1的上下端分别设置有第一接线端5和第二接线端6，第一接线端5用于外界电流的接入，第二接线端6用于连接家用电流。

需要特别说明的是，本申请中第一接线端和第二接线端为现有技术的应用，通过两个电磁铁组件实现磁铁位置的平衡，当线路短路时可实现电磁铁组件磁力的瞬间变化，从而对磁铁位置进行影响，进而实现转辊的复位转动，从而实现瞬间断电，起到保护作用，安全性高为本申请的创新点，其有效解决了现有剩余电流动作断路器断电反应时间长，安全性低的问题。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (5)

1.一种电磁平衡式剩余电流动作断路器，包括外壳（1）和转动在外壳（1）内且通过连杆组件与按动钮（4）连接的转辊（3）；其特征在于，

所述转辊（3）的一端转轴上固定有与磁铁（9）抵接的三角块（11），所述磁铁（9）的上下端分别设置有两个电磁铁组件，上方的电磁铁组件用于对磁铁（9）向下排斥，下方的电磁铁组件用于对磁铁（9）向上排斥，在电磁体组件通电状态下，磁铁（9）处于两个电磁铁组件中间，受到向上的排斥力等于磁铁（9）自身重力与受到向下排斥力之和；磁铁（9）下方受到的排斥力大于磁铁（9）上方受到的排斥力加上其自身重力，此时磁铁（9）向上移动，三角块（11）失去阻力，转棍（3）发生转动，实现断电；位于下方的电磁铁组件上的导线匝数大于位于上方的电磁铁组件上的导线匝数；所述转辊（3）远离磁铁（9）的一端转轴上安装有复位弹件，用于转辊（3）失去阻力时瞬间回位达到断电状态。

2.根据权利要求1所述的一种电磁平衡式剩余电流动作断路器，其特征在于，所述电磁铁组件包括铁芯及缠绕在铁芯外侧的导线。

3.根据权利要求1所述的一种电磁平衡式剩余电流动作断路器，其特征在于，所述磁铁（9）远离三角块（11）的一端面固定有滑竿（12），滑竿（12）滑动连接在设置于外壳（1）内侧壁的滑槽（13）内。

4.根据权利要求1所述的一种电磁平衡式剩余电流动作断路器，其特征在于，所述复位弹件为扭簧。

5.根据权利要求1所述的一种电磁平衡式剩余电流动作断路器，其特征在于，所述外壳（1）的上下端分别设置有第一接线端（5）和第二接线端（6），第一接线端（5）用于外界电流的接入。

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