CN1252773C - 带磁性机构及电流控制器且短路锁定的断路器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种断路器。壳体内设置磁性机构，两根铁芯板之间是永久磁铁，其上分别设置线圈架，线圈架上绕漆包线，漆包线接收CPU控制，与安装在壳体上的自动按钮上活动轴下端的活动铜对应，在磁性机构的永久磁铁与活动铜上的动铁芯块之间设置纯铁，在动磁铁与静磁铁之间设置主回路导线，拨杆通过卡片控制锁杆上、下，CT接电子线路并至脱扣器，解决断路器过载、短路及可靠性差且过载电流不能调节所带来的故障。结构简单、体积小，成本大大降低，节电，使用维修方便。

Description

带磁性机构及电流控制器且短路锁定的断路器

技术领域

本发明涉及一种电器开关，特别涉及电气断路器、接触器、继电器。

背景技术

在本发明作出之前，断路器采用的是机械结构，即通过杠杆、传动机构、脱扣机构等实现电路出现过载、短路、漏电、欠相等故障时能自动切断电路，消除故障后再手动拨动把手，使电路再次接通工作。这样，机械结构部分占去了断路器内部较大的空间，使得断路器体积始终较大，成本较高，而且机械结构本身也带来了许多不稳定和易出现故障的问题，给使用和维修带来了麻烦，且机械结构的断路器在排除了故障后，不能自动恢复工作，还需要工作人员用手复位使断路器重新工作，机械结构断路器是无法进行远程操作、监控的。

在出现电流短路故障后，极容易造成用户二次合闸的用电安全，合闸后断路器仍然是带故障启动，由于短路电流大，断路器触点所产生的电弧也很大，极易给操作者造成身体伤害。

另外，对过载电流保护是采用双金属片或磁性油管作保护元件，双金属片是用合金材料制成的，通电时必然产生热量，耗能，且易损坏金属片，在自然环境中，双金属片对温度又比较敏感，温差大则可靠性就差；磁性油管的精确度、过载电流无法调整，生产工艺复杂，工作时噪声大。

发明内容

本发明的目的就在于克服上述缺陷，设计一种带有磁性结构及电流控制器且能短路锁定的断路器。

本发明的技术方案是：带磁性机构及电流控制器且短路锁定的断路器，自动按钮或开关把手中间的活动轴上的活动铜及动银点与壳体内相对应的位置上的左固定铜、右固定铜上的静银点相对应，其主要技术特征在于在左固定铜、右固定铜之间设置磁性机构，磁性机构中间是二块铁芯板，在两块铁芯板中间是永久磁铁，在两块铁芯板外侧设置线圈架，分别绕上漆包线，漆包线线路与CPU连接，活动铜上连接一动铁芯块。

本发明的优点和效果在于断路器体积大大缩小，与现有同功率的断路器相比，体积缩小了一大半，结构也简单，操作可靠，出现过载、漏电、短路和欠相等故障后自动跳闸，消除故障后即自动恢复工作状态，可适合于远程操作；由于没有了许多机械结构，也去除了机械结构本身易带来的机械故障等，故成本也大大下降、且使用方便；由于断路器接通电后漆包线则断电而仍保持断路器接通工作，则节省了漆包线通电时的能耗，消除了噪音；锁定机构在断路器出现短路故障后，限制断路器再扣，使操作者无法合闸，确保不产生危害电弧，只有消除故障原因才能合闸；电流控制器件在相同体积、重量下保持大功率，确保工作可靠，适应更大范围的温差变化。

附图说明

图1-本发明磁性机构原理不意图。

图2-图1中的磁性机构的具体结构示意图。

图3-本发明短路锁定断路器结构原理示意图。

图4-图3中磁性机构及纯铁结构示意图。

图5-本发明电流控制器原理示意图。

图6-本发明电流控制器工作状态图。

图7-本发明电流控制器安装结构图。

具体实施方式

实施例1：

如图1、图2所示，壳体3外上安装自动按钮1(又称开关把手)，自动按钮1中间是活动轴2，其上套有复位弹簧，活动轴2下端在壳体3内，活动轴2下端连接活动铜4，活动铜4向下一面的两端上分别设置动银点9，在活动铜4向下一面的中端连接动铁芯块6；在壳体3内，在活动铜4的下面的上下位置上，与活动铜4上两端的动银点9对应的是静银点5，两个静银点5分别通过软铜线8连接市电；中间是磁性机构7，磁性机构7是由铁芯板7-1、线圈架7-2、磁铁7-3、漆包线7-4组成，两根铁芯板7-1是纯铁的，两根铁芯板7-1之间是永久磁铁7-3，在两根铁芯板7-1上段外侧分别设置线圈架7-2并围绕铁芯板7-1，线圈架7-2上绕上漆包线7-4；漆包线7-4线路开、关接受CPU电路板10的控制。

工作时：

漆包线7-4未通电前，永久磁铁7-3由于距离远无法吸引活动铜4上的动铁芯块6，活动轴2不动，故自动按钮1没有下来，活动铜4上的动银点9不与上下位置对应的静银点5接触，故市电未接通，断路器不工作；

当漆包线7-4的线路接收到CPU(CPU电路板10)的指令，接通漆包线7-4的线路，漆包线7-4通电(假设为正向)，铁芯板7-1则产生磁力，吸引活动铜4上的动铁芯块6并通过活动轴2克服自动按钮1上复位弹簧的拉力而向下，使得动银点9与静银点5接触，导通市电即交流电，断路器工作；

断路器接通工作后，CPU又发出指令，关闭漆包线7-4的线路，使漆包线7-4不通电，则铁芯板7-1失去磁性，无法吸住动铁芯块6，但由于动铁芯块6下来后与永久磁铁7-3接近，则永久磁铁7-3吸住动铁芯块6，动银点9与静银点5仍然接触导通，断路器继续接通工作；

当断路器遇到过载、短路、漏电、欠相等故障时，则CPU发出指令，漆包线7-4线路接通，但接入的是与原先正向极性相反的反向电源，铁芯板7-1产生与先前相反的磁极，抵消永久磁铁7-3对动铁芯块6的磁力，使动铁芯块6不被吸引，在复位弹簧的复位拉力作用下，活动轴2带动活动铜4及其上的铁芯块6向上跳开，动银点9与静银点5脱离接触，断闸，断路器不工作；

当克服或修理好故障后，需要断路器继续工作时，则重复上述步骤。

由上所述可以知道，本发明可对断路器进行远程控制、操作。

如图3、图4所不：

此时处于跳闸状态，活动铜4处在上方，其下部两端上的动银点9与静银点5脱离接触，因此从入电铜23经纯铁22、静银点5、动银点9、主回路导线16至出电铜24的线路被切断，线路不通，断路器不工作，处于跳闸状态；

断路器正常工作时，将锁杆17向下复位，当其上的缺口20到达卡片12位置时，卡片12在弹簧13作用下卡进缺口12，由于卡片12与拨杆11的一端固定连接，而拨杆11中有转轴点(在断路器上)，因此拨杆11另一端顺时针转动，将动磁铁14拨至图中虚线位置，动磁铁14与静磁铁15分离，互不吸引；此时，再逆时针转动把手21，使开关主体19向下，活动铜4向下，其下部两端上的两个动银点9分别与下面的两个静银点5接触，使入电铜23、纯铁22、静银点5、动银点9、主回路导线16至出电铜24的主回路导通，断路器工作；此时，把手21回复原位，但磁性机构7中的永久磁铁7-3吸引住活动铜4下部中间的动铁芯块6，使得动银点9与静银点6始终接触导通；纯铁22在断路器正常工作时能产生一定的磁力，但由于正常工作时电流不是很大，且事先已经考虑而设计纯铁22的大小和位置，故其磁力可忽略不计；主回路导线16所产生的磁力也不会对动磁铁14产生作用；

当主回路中出现短路时，主回路中出现极大电流，纯铁22在磁性机构7内永久磁铁7-3与活动铜4下部中间上的动铁芯块6之间，纯铁22产生巨大的磁力即短路故障反磁力，抵消永久磁铁7-3吸引住动铁芯块6的磁力，则开关主体19在复位弹簧作用下向上弹开，带动活动铜4及其上的动银点9脱离与静银点5的接触，致使主回路断开，断路器不工作，同时主回路导线16产生较大磁力，将动磁铁14从虚线位置上吸引至实线位置上，与静磁铁15吸合，将拨杆11顺时针拨转，则拨杆11另一端连接的卡片12从锁杆17上的缺口20中退出，锁杆17在拉力弹簧18作用下向上弹起。

如图5、图6所示：

CT作为电流感应器件25，将感应得到的信号输出至电子线路26的整形放大、调整取样、前置放大、功率放大，输出接至脱扣器27，电流感应器件25输出的整流滤波分别接至上述电子线路26的各部分。

如图7所示：

是将电子线路26的电路板与电流感应器件25设计制作在一个壳体内，电流调整块28用来调整感应过载电流数值的。

正常工作时，电流不过载；当电流过载时，电流感应器件25即CT从主回路穿线孔29的电线中感应到过载电流，即将信号送至电子线路26，经过整形放大、调整取样、前置放大、功率放大，输出连接至脱扣器27，脱扣器27脱扣，切断电线中的电流，保护电器设备不遭损坏。

本发明的各部分结构均是为了消除断路器工作中所遇到的各种故障，包括过载、短路等。

Claims (3)

1.带磁性机构及电流控制器且短路锁定的断路器，自动按钮或开关把手中间的活动轴上的活动铜及动银点与壳体内相对应位置上的左固定铜、右固定铜上的静银点相对应，其特征在于在左固定铜、右固定铜之间设置磁性机构，磁性机构中间是二块铁芯板，在两块铁芯板中间是永久磁铁，在两块铁芯板外侧设置线圈架，分别绕上漆包线，漆包线线路与CPU连接，活动铜上连接一动铁芯块。

2.根据权利要求1所述的带磁性机构及电流控制器且短路锁定的断路器，其特征在于在活动铜下方设置永磁铁，在永磁铁上方设置一纯铁，纯铁、导线串连接在入电铜、出电铜的主回路上，导线在动磁铁下方，拨杆一端在动磁铁活动线路位置上，拨杆另一端连接卡片，卡片一端连接卡片复位弹簧，另一端与活动轴接触连接。

3.根据权利要求1所述的带磁性机构及电流控制器且短路锁定的断路器，其特征在于电流互感器感应的信号经电子线路的整形放大、调整取样、前置放大、功率放大输出至脱扣器，电流互感器、电子线路板设置在一个壳体内。

Images