CN1313622A - 用于断路器的磁性跳闸装置及包括该装置的电保护设备 - Google Patents

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Abstract

公开了一种用于断路器的磁性跳闸装置,包括与一杆相关的移动芯;感应线圈,监测的电流流过它并在电流超过临界值时产生磁场,能使移动芯和杆在静止位置和跳闸位置之间移动;用于引导线圈产生的磁场的装置和引弧电极臂,电连接于固定触点并在断路期间在灭弧室方向上导引电弧。引导磁场的装置由引弧电极臂形成,所极臂设置成使得由线圈产生的并源自移动芯的磁通在再次进入移动芯之前相继通过固定触点和引弧电极臂。

Description

用于断路器的磁性跳闸装置及 包括该装置的电保护设备
本发明涉及一种特别用于断路器的磁性跳闸装置及包括该装置的电保护设备。
低压断路器以这样一种公知的方式通常包括：磁性跳闸装置，其设计成在如短路之后电流突然增加时使断路器机构跳闸；热跳闸装置，其设计成在导致电流低速增加的过载情况下使断路器机构跳闸。根据在专利文献FR2630582和FR2368139中描述的公知的内容，这些磁性跳闸装置包括围绕着形成与移动芯有关的撞针(striker)的杆(rod)安置的感应线圈，该组件可滑动地安置在外壳(sheath)内，在固定芯内滑动的杆固定在外壳内。杆通过在移动芯上的一个端部承载。围绕杆安置的弹簧在两个芯之间并设计成在跳闸装置的剩余位置中将两个芯转到分离的位置。此外该装置包括围绕着由芯和撞针形成的并电连接到设备的固定触点(contact)的组件安置的壳体，所述壳体设计成引导由线圈产生的磁场。在运行中，当电流突然增加时，磁场由线圈产生。当电流值超过当前临界值时，移动芯在固定芯逆着弹簧力的方向上移动并驱使杆运动，使得通过在杆的端部形成的撞针来分离断路器机构并开启各触点。
然而这类磁性跳闸装置特别大且笨重，这是一方面由于壳体的存在，另一方面由于含有大量部件。这些大量部件导致定位约束(position constraints)数量相对较多。特别是，磁性临界值取决于固定芯和移动芯两者之间的空气间隙，该空气间隙值必须精确调整。
本发明克服了这些缺陷并提供了一种具有简单设计、较小尺寸、操作可靠性更高的磁性跳闸装置，以及诸如包括该装置的断路器的电保护设备。
本发明的目的是提供一种磁性跳闸装置，特别是用于诸如断路器等电保护设备，其能够在如短路之后电流突然增加时装置的静止和移动接触部分的开启机构的跳闸，其包括：至少一个与杆有关的称作移动芯的芯；可滑动地安置在外壳内的组件；线圈，通过它监视当电流超过特定临界值时电流流动和发生；磁场，设计成使移动芯和杆在剩余位置和形成撞针的杆的一端的位置之间移动，控制上述机构的跳闸；用于引导磁场和引弧电极臂的装置，磁场由线圈产生并且引弧电极臂(an arcing hom)电连接到一个静止位置上并设计成在断路时在灭电弧室(arc extinguishing chamber)引导电弧，该装置特征在于，用于引导磁场的装置由上述引弧电极臂形成，所述引弧电极臂以这样一种方式设置使得由线圈产生的并源自移动芯的磁通在再次接合移动芯之前相继流过该设备的固定触点和引弧电极臂。
根据本发明的具体实施例，该装置只包括一个移动芯。
根据另一个特征，上述杆固定连接到移动芯上。
本发明的另一个目的是实现一种电保护设备，特别是只包括上述一种特征或者多种特征组合的断路器。
但是本发明的其它特征和优点从下述参考附图的详细说明将更加显而易见，附图仅作为例子给出并且其中：
图1和2是两个分别说明现有技术磁性跳闸装置和本发明磁性跳闸装置的示意图；
图3是说明配备有本发明磁性跳闸装置的断路器内部的局部透视图；
图4是前一图的平面图；
图5是前一图沿V-V线的剖面视图。
在图3至5中，可见低压电断路器D被设计成用于保护电路不受过载或短路。该断路器D以这样一种公知的方式主要包括：一对分离的触点1、2，分别为静止的和移动的；操纵机构3，用于由把柄4致动以开启和闭合各触点；电磁跳闸装置5，设计成当发生短路电流时使断路器D的机构3跳闸并由此使触点1、2开启；以及热跳闸装置6(未示出)，设计成当发生电流过载时使机构3跳闸。
在图1中，可见现有技术的磁性跳闸装置5。该装置5包括固定在外壳7中称作固定芯6的芯(core)；可滑动地安置在所述外壳7内的移动芯8；可滑动地安置在固定芯6内、平行于移动芯8滑动方向的杆9；在两个芯6、8之间的弹簧10和围绕外壳7安置的感应线圈11。该装置还包括围绕外壳7安置的壳体12，以便引导由线圈11产生的磁通；以及引弧电极臂(arcinghorn)13，电连接到断路器的固定触点1上并在断路时能使电弧在灭电弧室(arcextinguishing chamber)C的方向上被引导。上述杆9包括在移动芯8上承载的第一端9a和形成撞针的第二端9b。在操作中，当电流大于特定临界值时，线圈11产生设计成反作用于弹簧10的力的磁场并且在固定芯6的方向上移动移动芯8。然后该移动芯8在其运动中驱动形成撞针的杆，杆作用在设备的跳闸条(trip bar)上并使机构3解锁。由线圈11产生的磁通经过壳体12(如箭头所示)，并由所述外壳12引导从而得到磁场的最大效率。在断路时，电弧电流流经引弧电极臂13并然后朝向灭电弧室C。与该装置有关的断路容量大约20千安培。
不象现有技术的装置，如图2至5所示的本发明的磁性跳闸装置5不具有引导磁场的外壳。该功能由自身固定连接到固定触点的引弧电极臂13完成，当线圈11产生磁场时相应的磁通通过引弧电极臂流动，所述引弧电极臂因此引导该磁通。根据图2至5所述的实施例，该装置不再包括固定芯，其导致磁场临界值不取决于固定芯和移动芯之间的空气间隙，这与现有技术情况相反。因此，术语“仅只一移动芯”应被解释为装置不包括固定芯的意思。在该实施例中，弹簧10装配在外壳7的一部分和移动芯8之间。杆9固定地连接到移动芯8上。
在附图中可见，引弧电极臂是连续的并平行线圈轴伸过一特定长度，这能使电弧作单独转换(single switching)。
该装置的操作与现有技术的装置相同并因此不再描述，区别在于一方面移动芯8不再被固定芯6吸引，由线圈11产生的磁性力足以移动可移动触点8。断路容量限制到10千安培。
因此通过本发明已经得到磁性跳闸装置，该跳闸装置设计简单、经济并具有减小的尺寸，这是由于使用了较少数量的部件。部件数量的减少还导致定位约束数量的减少，使装置操作更加可靠。特别是，由于磁性临界值不取决于空气间隙，故后者不再必须精确调整。另外，由于后者不再与外壳结合起来操作，故移动芯的长度可以减少。
当然，本发明决不局限于仅作为例子的所描述和说明的实施例。相反，本发明趋于包括所描述装置的所有技术等价物以及其组合物，只要后者根据本发明的思想来完成。

Claims (4)

1．一种磁性跳闸装置，特别用于诸如断路器等电保护设备，其能够在继例如短路之后电流突然增加时使设备的固定触点和可动触点的开启机构跳闸，包括：至少一个与一杆相关联的称作移动芯的芯，该组件可滑动地安置在一外壳内；一线圈，有待监测的电流从中流过并能够在该电流超过特定临界值时产生一磁场，设计用来使移动芯和杆在静止位置和形成撞针的所述杆的一端控制上述机构跳闸的位置之间移动；用于引导由线圈产生的磁场的装置，以及电连接到各触点之一并设计用来在断路时在灭电弧室方向上引导电弧的引弧电极臂，
其特征在于，用于引导磁场的所述装置由上述引弧电极臂(13)形成，所述电极臂(13)电连接到固定电弧触点，并且包括平行于线圈轴线延伸的一连续的引弧电极臂，所述电极臂(13)设置成使得由线圈11产生的并源自移动芯(8)的磁通在再次进入移动芯(8)之前相继通过所述设备的固定触点(1)和引弧电极臂(13)，且其仅只包括一个移动芯。
2．如权利要求1所述的装置，其特征在于，上述杆(9)固定连接到移动芯(8)上。
3．一种电保护设备，包括如权利要求1或2所述的磁性跳闸装置。
4．一种断路器，包括如权利要求1和2任一项所述的磁性跳闸装置。
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