CN110364403A - 一种电气保护装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及电气产品制造技术领域，具体涉及一种电气保护装置，包括磁热机构及运动机构，所述磁热机构与运动机构形成封闭腔，所述封闭腔内设置有相变材料，所述推进机构根据相变材料的状态相对磁热机构运动；本发明通过将热脱扣过载保护和磁脱扣短路保护集成在一起，利用电气产品的电磁线圈对磁热机构进行涡流加热和传导加热，使安装于磁热机构内部的相变材料膨胀做功推动运动机构产生相对机械位移，通过运动机构触发电气产品操作机构执行过载脱扣动作；通过电磁线圈与磁热机构的直接作用，通过磁热机构的直接位移，通过磁热机构触发电气产品操作机构执行短路脱扣动作。
Description
技术领域
本发明涉及电气产品制造技术领域，具体涉及一种电气保护装置。
背景技术
电气保护类产品是配电系统中的关键器件，而过载保护和短路保护是电气产品的两个主要功能，用于保护电路和用电设备的安全，防止火灾和危险的发生。现有电气产品采用电热或电磁原理进行过载保护，电热原理是电能直接转换为热能，热能再转换为机械动能。电气产品中通过的电流直接在热元件上产生热量，热元件采用双(三)金属片，并配合连接热元件的软连接及调试螺钉、螺母等，用来进行长延时过载保护，但双(三)金属片安装、调试繁锁，功耗大，温升高，对安装时与关联元件焊接时双(三)金属片易产生不可回复性弯曲变形，焊接过程中定位不可靠使金属片在产品内定位不准确，易于其他元件产生干涉，而双(三)金属片安装后要进行工作端零位调整，此时需要专用工具配合，并且调整完成的电气产品需要冷却之后再复测，以确认调整是否符合要求，因此，现有电气产品装配双(三)金属片，效率低，工艺时间长，产品成本高，过载保护性能不稳定，可靠性差，不利于自动化生产。同时电气产品分断电路过载故障后，需要等冷却后才能重新闭合，故障恢复时间长。
电磁原理是电能直接转换为电磁能，电磁能再转换为机械动能。这种方式是通过电磁线圈内部的油杯内的动铁芯在线圈磁场作用下产生磁场变化，从而吸合外部的动衔铁，实现电气产品的过载保护功能。但是这种产品生产工艺复杂，成本高，应用少。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供对电气产品同时提供过载和短路保护的电气保护装置。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种电气保护装置，所述电气包括电磁线圈，所述装置位于电磁线圈内，所述装置包括磁热机构及运动机构，所述磁热机构与运动机构形成封闭腔，所述封闭腔内设置有相变材料，所述推进机构根据相变材料的状态相对磁热机构运动。
本发明的有益效果在于：通过将热脱扣过载保护和磁脱扣短路保护集成在一起，利用电气产品的电磁线圈对磁热机构进行涡流加热和传导加热，使安装于磁热机构内部的相变材料膨胀做功推动运动机构产生相对机械位移，通过运动机构触发电气产品操作机构执行过载脱扣动作；通过电磁线圈与磁热机构的直接作用，通过磁热机构的直接位移，通过磁热机构触发电气产品操作机构执行短路脱扣动作；也能够通过第一复位件的设置，在散热降温后，驱动复位，保证能够再次合闸，从而实现电气产品的过载和短路保护。
附图说明
图1为本发明实施例一的结构示意图；
图2为本发明实施例二的结构示意图；
标号说明：1、磁轭；11、磁热机构；12、密封件；13、运动机构；131、第一推杆；132、端盖；133、第一复位件；14、封闭腔；2、电磁线圈；3、套筒；31、限位块；32、第二推杆；33、第二复位件。
具体实施方式
为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。
请参照图1以及图2，一种电气保护装置，所述电气包括电磁线圈2，所述装置位于电磁线圈2内，所述装置包括磁热机构11及运动机构13，所述磁热机构11与运动机构13形成封闭腔14，所述封闭腔14内设置有相变材料，所述推进机构根据相变材料的状态相对磁热机构11运动。
本发明的工作原理为：所述磁热机构11的材质为导磁性金属；通过所述磁热机构11在电气产品的电磁线圈2内，将电气产品的电能转化为电磁能，电磁能作用于导磁性金属，使得磁热机构11内部产生涡流，通过涡流产生热能，热能加热相变材料，使得相变材料膨胀，产生机械动能带动运动机构13与磁热机构11发生相对位移；通过第一复位件133的设置，能够在相变材料散热降温后，实现自动复位。短路保护是利用电气产品的电磁线圈2产生的电磁场直接驱动磁热机构11及运动机构13整体，进而位移。
从上述描述可知，通过将热脱扣过载保护和磁脱扣短路保护集成在一起，利用电气产品的电磁线圈2对磁热机构11进行涡流加热和传导加热，使安装于磁热机构11内部的相变材料膨胀做功推动运动机构13产生相对机械位移，通过运动机构13触发电气产品操作机构执行过载脱扣动作；通过电磁线圈2与磁热机构11的直接作用，通过磁热机构11的直接位移，通过磁热机构11触发电气产品操作机构执行短路脱扣动作；也能够通过第一复位件133的设置，在散热降温后，驱动复位，保证能够再次合闸，从而实现电气产品的过载和短路保护。
进一步的，所述电气保护装置还包括套筒3，所述套筒3位于电磁线圈2内，所述磁热机构11位于套筒3内部，所述运动机构13及封闭腔14设置在动铁心内部。
进一步的，所述运动机构13包括第一推杆131、端盖132及设置在第一推杆131上的第一复位件133；所述端盖132上设置有供第一推杆131穿过的第一开口；所述第一推杆131的一端设置在封闭腔14内，另一端伸出第一开口；所述第一复位件133设置于第一推杆131位于封闭腔14内的一端与端盖132之间。
进一步的，所述套筒3内还设置有限位块31、第二推杆32和第二复位件33，所述套筒3上设置有第二开口；所述第二推杆32的一端与运动机构13相连，另一端伸出第二开口；
所述第二复位件33在第二推杆32上且位于运动机构13与限位块31之间。
进一步的，所述运动机构13的第一推杆131的末端与第二推杆32连接。
从上述描述可知，能够通过相变材料的相变膨胀直接推动第一推杆131和第二推杆32，实现脱扣保护。
进一步的，所述第二推杆32连接于磁热机构11上。
从上述描述可知，能够通过相变材料的相变直接推动第一推杆131，而第一推杆131推杆的末端与套筒3底部接触实现推动活动件，通过活动件推动第二推杆32，实现脱扣保护。
进一步的，所述第一推杆131位于封闭腔14内的一端为锥形凸台。
从上述描述可知，通过锥形凸台，能够有利于第一推杆131的复位，同时也方便第一推杆131在受压相变材料膨胀做功时产生位移。
进一步的，所述电磁线圈2外还设置有磁轭1。
从上述描述可知，通过磁轭1，能够作为磁屏蔽减少电磁线圈2的发热。
进一步的，所述运动机构13与封闭腔14之间通过密封件12隔绝。
进一步的，所述密封件12为柔性的密封片。
从上述描述可知，通过柔性密封片的设置，使得密封件12具有塑性变形能力和抗压能力；也能够贴合第一推杆131的形状，方便受压。
进一步的，所述端盖132与磁热机构11之间进行焊接或者铆接。
实施例一
请参照图1，一种电气保护装置，所述电气包括电磁线圈，所述装置位于电磁线圈内，所述装置包括磁热机构及运动机构，所述磁热机构与运动机构形成封闭腔，所述封闭腔内设置有相变材料，所述推进机构根据相变材料的状态相对磁热机构运动。所述相变材料为石蜡。
所述电气保护装置还包括套筒，所述套筒位于电磁线圈内，所述磁热机构位于套筒内部，所述运动机构及封闭腔设置在动铁心内部。
所述运动机构包括第一推杆、端盖及设置在第一推杆上的第一复位件；所述端盖上设置有供第一推杆穿过的第一开口；所述第一推杆的一端设置在封闭腔内，另一端伸出第一开口；所述第一复位件设置于第一推杆位于封闭腔内的一端与端盖之间。
所述套筒内还设置有限位块、第二推杆和第二复位件，所述套筒上设置有第二开口；所述第二推杆的一端与运动机构相连，另一端伸出第二开口；
所述第二复位件在第二推杆上且位于运动机构与限位块之间。
所述运动机构的第一推杆的末端与第二推杆连接。
所述第一推杆位于封闭腔内的一端为锥形凸台。
所述电磁线圈外还设置有磁轭。
所述运动机构与封闭腔之间通过柔性密封片进行隔绝。
实施例二
请参照图2，一种电气保护装置，所述电气包括电磁线圈，所述装置位于电磁线圈内，所述装置包括磁热机构及运动机构，所述磁热机构与运动机构形成封闭腔，所述封闭腔内设置有相变材料，所述推进机构根据相变材料的状态相对磁热机构运动。所述相变材料为石蜡。
所述电气保护装置还包括套筒，所述套筒位于电磁线圈内，所述磁热机构位于套筒内部，所述运动机构及封闭腔设置在动铁心内部。
所述运动机构包括第一推杆、端盖及设置在第一推杆上的第一复位件；所述端盖上设置有供第一推杆穿过的第一开口；所述第一推杆的一端设置在封闭腔内，另一端伸出第一开口；所述第一复位件设置于第一推杆位于封闭腔内的一端与端盖之间。
所述套筒内还设置有限位块、第二推杆和第二复位件，所述套筒上设置有第二开口；所述第二推杆的一端与运动机构相连，另一端伸出第二开口；
所述第二复位件在第二推杆上且位于运动机构与限位块之间。
所述第二推杆连接于磁热机构上。
所述第一推杆位于封闭腔内的一端为锥形凸台。
所述电磁线圈外还设置有磁轭。
所述运动机构与封闭腔之间通过柔性密封片进行隔绝。
综上所述，本发明提供的一种电气保护装置，将电气产品的热脱扣器和磁脱扣器融为一体，代替了传统的热元件双(三)金属片和动铁芯元件，以及油杯元件，减少了连接热双(三)金属片元件的软连接及调节热元件脱扣位置的零件，如调试螺钉、螺母，其优点如下：
本发明电气产品能量转换装置功耗降低，比传统电气产品自身的功耗降低一半以上；发热减少，电流密度提高，使电气产品的温升降低，同样尺寸电气产品可以提高电流等级使用；过载电流判定灵敏，保护精度更高，电气产品可以不进行调试，方便生产，减少生产工艺时间，提高生产合格率，降低产品制造成本；减少电气产品内部零件数量、铜材数量、产品调整工序和焊接工序，可实现节能，环保，降耗，使电气产品可以实现免调整自动化生产，生产设备和生产线投资降低，生产效率提高。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种电气保护装置，所述电气包括电磁线圈，其特征在于，所述装置位于电磁线圈内，所述装置包括磁热机构及运动机构，所述磁热机构与运动机构形成封闭腔，所述封闭腔内设置有相变材料，所述推进机构根据相变材料的状态相对磁热机构运动。
2.根据权利要求1所述的电气保护装置，其特征在于，所述电气保护装置还包括套筒，所述套筒位于电磁线圈内，所述磁热机构位于套筒内部，所述运动机构及封闭腔设置在动铁心内部。
3.根据权利要求2所述的电气保护装置，其特征在于，所述运动机构包括第一推杆、端盖及设置在第一推杆上的第一复位件；所述端盖上设置有供第一推杆穿过的第一开口；所述第一推杆的一端设置在封闭腔内，另一端伸出第一开口；所述第一复位件设置于第一推杆位于封闭腔内的一端与端盖之间。
4.根据权利要求3所述的电气保护装置，其特征在于，所述套筒内还设置有限位块、第二推杆和第二复位件，所述套筒上设置有第二开口；所述第二推杆的一端与运动机构相连，另一端伸出第二开口；
所述第二复位件在第二推杆上且位于运动机构与限位块之间。
5.根据权利要求4所述的电气保护装置，其特征在于，所述运动机构的第一推杆的末端与第二推杆连接。
6.根据权利要求4所述的电气保护装置，其特征在于，所述第二推杆连接于磁热机构上。
7.根据权利要求3-6任意一项所述的电气保护装置，其特征在于，所述第一推杆位于封闭腔内的一端为锥形凸台。
8.根据权利要求1-6任意一项所述的电气保护装置，其特征在于，所述电磁线圈外还设置有磁轭。
9.根据权利要求1-6任意一项所述的电气保护装置，其特征在于，所述运动机构与封闭腔之间通过密封件隔绝。
10.根据权利要求9所述的电气保护装置，其特征在于，所述密封件为柔性的密封片。
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