CN1465085A - 模块化四极剩余电流电路断路器 - Google Patents

Abstract

一种模块化四极剩余电流电路断路器，包括：一外壳，其上具有与一电路的相应导体进行连接的输入和输出端子，该外壳具有一前壁，一驱动杆从该前壁突出，一后壁，两基本上互相平行的侧壁，两侧壁之间的距离为基本单位M的四倍，一下壁和一上壁，该外壳包括：被互相并排安装且被分隔壁分开的第一，第二，第三和第四热磁中断单元，与单元相连的一输入端子和一输出端子；一安装在所述外壳的一侧面端部并与所述第一热磁中断单元横向毗连的剩余电流保护单元；其组成部分用正视图观看，在第一和第二热磁单元之间的分隔壁基本呈台阶状，形成一容纳第一热磁单元且具有不同宽度的一上部和和一下部的室体，该室体的下部比上部宽，容纳一适于在功能上将剩余电流单元的运动机构与其横向毗连的热磁单元的运动机构相连接的传输杆。

Description

模块化四极剩余电流电路断路器

技术领域

本发明涉及一种模块化四极剩余电流电路断路器，尤其是，涉及一种一边具有位于一侧的横向并列以形成一单一部件的四个热磁中断室和具有一剩余电流保护室的剩余电流电路断路器。

背景技术

已知的，被称作模块化装置的外壳具有被一预制底座互相隔开的两互相平行的侧壁，该底座用于所有同一型号的模块化装置，由合适标准制成的。

借助于设置在用于固定所述外壳的壁上的适当成形的区域，这些模块化装置被用作支撑导件，而且并排设置，以充分利用占用空间。

在模块化多极剩余电流电路断路器中，热磁中断室通常被互相平行设置，并且具有相同的等于一个基本单位的宽度。

根据本领域中已知的第一个方案，剩余电流保护腔通常被设置为与热磁中断室平行毗连，并且横向并接于已经形成的热磁中断装置的一侧或另一侧，而且其宽度一般等于三倍的基本单位。

该方案的主要缺陷在于最后的四极剩余电流电路断路器的总宽度通常为七倍的基本单位，因而，在应用中需要相当大的空间。

本领域中已知的第二个方案提供了这样一个实施例，该实施例中四极剩余电流电路断路器的总宽度为基本单位的四倍，由于尺寸的减小，随之的好处就是可为装置提供一更有效的利用空间。这个方案的实现，是由于每一热磁中断室的宽度等于基本单位且剩余电路保护腔被纵向设置在热磁中断室的上方或下方，就象在外壳内的有效容积沿一与外壳的侧壁和固定壁相垂直的平面被分成两部分，这样该容积的其中一部分在不同的热磁中断室之间被横向隔开，而另一部分被剩余电流保护元件纵向占用。

然而该实施例也存在缺点，尤其是，每一热磁中断室的磁保护装置的轴线在实际中位于外壳固定壁的横向上，造成正常情况下与中断触点相连的灭弧腔的有效容积的损害，随之降低关断能力。

进一步，该方案中剩余电流保护室纵向位于外壳总宽度方向上，并位于热磁中断室的横向上，使得在这些室的许多内部元件之间的电气连接，特别复杂且不便于提供。

根据本领域已知的第三个方案，剩余电流保护室设置在一中心位置与热磁中断室安装在一起，实际操作中，两热磁断路器在剩余电流单元和第二对热磁断路器之后安装。

详细的实施例不允许在缺乏剩余电流保护室的情况下安装所有的热磁断路器，因此没有剩余电流保护室就不能完成对整个热磁部分的测试。

相应地，在热磁部分不良操作的情况下，安装的剩余电流部分也是不能用的，因此会浪费原材料，增加生产时间和成本。

进一步，预装电流断路器的需要，使得必须生产和储存不同型号和不同性能的电流断路器，而不管实际市场的需求和随之而来的不必要的储存装置的存贮风险。

发明内容

本发明的目的是消除上述的缺点，尤其是提供一种高度紧凑且具有最佳性能的模块化四极剩余电流电路断路器。

在这个目的范围内，本发明的一个目的是提供一种制造简化，最重要是便于安装的模块化四极剩余电流电路断路器。

本发明的另一个目的是提供一种便于测试，同时允许组织和优化存货储存管理的模块化四极剩余电流电路断路器。

本发明的另一目的是提供一种可靠性高，相对容易提供的且价格具有竞争性的模块化四极剩余电流电路断路器。

上述目的通过一种模块化四极剩余电流电路断路器来实现，该断路器包括：

一外壳，其上具有与一电路的相应导体进行连接的输入和输出端子，所述外壳具有一前壁，一驱动杆从该前壁突出，一后壁，两基本上互相平行的侧壁，两侧壁之间的距离为基本单位M的四倍，一下壁和一上壁，所述的外壳包括：

被互相并排安装、被分隔壁分开的第一，第二，第三和第四热磁中断单元，与所述单元相连接的一输入端和一输出端；

一安装在所述外壳的一侧端并横向与所述第一热磁中断单元横向毗连的剩余电流保护单元；其特征在于，关于正视图，在第一和第二热磁单元之间的分隔壁基本上呈台阶状，形成一容纳第一热磁单元且具有不同宽度的一上部和一下部的室体，所述室体的下部比上部宽，容纳一用于在功能上把剩余电流单元的运动机构和与其横向毗连的热磁单元的运动机构连接起来的传输杆。

在此种方式中，通过一个适当形状的分隔壁，外壳内的有效空间在热磁中断单元和剩余电流干扰单元之间就被便利地分配，该空间用来接收连接热磁部分和差动部分之间的杆。因此，该装置是高度紧凑的，可以得到一总宽度等于四倍于基本单位的四极剩余电流电路断路器。

根据本发明的断路器的另一个值得注意的优点在于，通过在外壳的一端部设置剩余电流保护室，就可能将断路器安装操作分成两个独立的步骤，第一步与热磁室的安装有关，第二步与剩余电流保护室的安装有关，在热磁部分进行一个已经准备好的仅依赖于特定条件和/或应用需求的测试后就可以实行。

如果热磁部分没有通过测试，这样就可以避免安装整个断路器；另外，这个方法使得可以优化存货储存，当需要并根据需要保护电力时安装维持剩余电流部分，因此仅需预装和存储热磁部分是可能的。如果各种测试没有通过，这样就降低了存货储存的费用和生产成本。

另外，按照本发明的安装允许可使用使许多用本领域已知的方式安装一些的元件，随之带来经济利益。

附图说明

通过对根据本发明断路器的优选但并不是唯一的实施例的描述，可清楚了解本发明的进一步特征和好处，附图中仅示出了非限定性的实施例。

图1是根据本发明的四极剩余电流电路断路器的透视图；

图2是图1所示的断路器的室体内部安装的概图；

图3是所述四极剩余电流电路断路器的内部元件布置的透视图；

图4是组装的热磁室布置的正视图；

图5是用在根据本发明的四极剩余电流电路断路器中的热磁中断单元的侧视概图；

图6是用在根据本发明的断路器中的剩余电流保护单元侧视概图；

图7是将剩余电流单元的运动机构与其横向毗连的热磁单元的运动机构组装的过程中的传输杆的详细的透视图。

具体实施方式

参考以上所列的附图，根据本发明的四极剩余电流电路断路器1包括四个热磁中断单元3，其分别安装在具有宽度L等于四倍的基本单位M的同一外壳2，所述单元都互相横向毗连，与每一个所述单元相连的输入端子4和输出端子5，剩余电流保护单元6。

尤其是，考虑到正常的制造公差，所述的基本单位一般等于17.5(₀ ^+0.5)mm，如DIN43880标准所规定的。

如图1所示，外壳2包括：两平行侧壁7，该两侧壁之间的距离限定的宽度为L；一后固定壁8，以本领域公知的方式适当成形，以便于与相应的支撑导件的安装，该支撑导件在图中未示出；与固定壁8和侧壁7相垂直的一上壁10和一下壁11，其垂直于固定壁8和侧壁7，且其上输入和输出端子分别突出以与热磁中断单元3的电路中的导体连接。之后，外壳2具有一与固定壁8基本平行的前壁13，从该壁上向所述外壳2的外部突出的旋转驱动杆19，以供用户操作。进一步，在所述实施例中，所述壁13可以通过用于固定或松开相应输入端子4和输出端子5的夹子；作为变换，端子和相应的夹子都可根据需要进行不同的安装。

如图2和4所示，热磁中断单元3设置在外壳2内，使得其互相并排并通过有助于形成各自的容纳腔室的隔板或壁14所分开；进一步，剩余电流保护单元6顺次安装在所述外壳的一侧面端，与热磁中断室3中的一个横向毗连。

有利的是，根据本发明的断路器的实施例，从正面看，至少介于与剩余电流单元6横向毗连的热磁单元和与其紧接的热磁单元之间的分隔壁14是基本呈台阶状的，并且形成具有上部40和下部50的容纳室，上部40和下部50具有不同宽度，下部50比上部40宽，并能容纳一传输杆；所述杆，由图7中的附图标记28表示，适于将一般用附图标记60表示的剩余电流单元6的运动机构，和横向毗连于此的一般用附图标记30表示的热磁单元3机能连接。

尤其是，如图7所示，传输杆28具有一特定形状的主体来实现功能性连接，其一端，连接到运动机构60的第一杆61上，例如一延迟回复杆，另一端连接到与剩余电流单元6横向毗连的单元3的运动机构30的第二松开杆31；进一步，所述杆28，61，31互相连接以便沿着连接两侧壁7的连线的轴线B1互相排列。

优选的，如图2和图4所示，将热磁中断单元3相互分离成对的所有的分隔壁14，在正视图中基本呈台阶状，并形成将单元3的容纳室，该单元3具有宽度互不相同的上部40和下部50；进一步，第一室体3的下部50，即与剩余电流保护单元6毗连的室体，比其余的热磁中断室3的下部宽。

根据所示实施例，在一边上互相排为一列的输入端4子和在其另一边同样排列的输出端5子都被配置为规则的间隔，等于两侧壁7之间的基本单位M，使得在所述的侧壁7的适当角度，端子和与其分别相连的热磁中断室3交错隔开。

实际上，在相应排末端的输入或输出端子4或5与外壳2的侧壁7之间的距离等于基本单位M的一半。

所有的热磁中断室3都具有基本相同的结构。

如图3-5所示，所述的单元包括，插入到相应的输入和输出端子4和5之间的过电流/短路保护的电磁装置15，至少一固定触点16和一可动触点17，与至少一灭弧腔23连接，一用于保护过载的热保护装置18，例如一双金属器件；进一步，每一热磁保护单元3包括一开/关运动机构30，不同单元3的运动机构30在功能上按照本领域公知的实施方式相互连接，因此不作详细描述。

所述运动机构30，尤其包括已经提及的释放杆31和一其上安装有相对可动触点17的触点承载32，根据本领域公知因此并未详细描述的实施例都是适用的，在保护装置15或18的动作下，使可动触点17从与相应的固定触点16接触的闭合位置运动到与所述固定触点分开的断开位置，如图5所示。相反的，从一断开位置到闭合位置，运动机构30由驱动杆19来功能性的控制。

尤其是，每一电磁保护装置15具有一环绕支撑结构21设置的绕组线圈20，一由线圈20功能性控制的释放管脚22，适于动作于一般位于相应的释放杆31上的相应的运动机构30。根据本发明的断路器的实施例，如图4和5所示，每一电磁保护装置15的轴线A1，即沿着相应的释放管脚22动作的轴线，平行于外壳2的侧臂7沿着连接上下臂10，和11的线动作。为简化，图4和5所示为单一管脚22的轴线A1。进一步，灭弧腔23设置在相应的电磁保护装置15和外壳2的固定壁8之间。这种设置的好处是，每一电磁保护装置15能容易地与设置成外壳2的固定壁8平行，这样有利于提高灭弧腔23的有效空间，因此断路能力在各种情况下都不会降低。

另一有利的方面是保护装置15的绕组线圈20能由具有长方形截面或扁平导线的标准化导体提供，这里尺寸较大的部分平行于轴线A1，图5示；因此有可能将每一电磁保护装置15的占用的横向空间降为最小。作为一种变形，用具有圆形横截面的导体也是可以的。

依次地，容纳在由一个侧壁7和一个附加壁14形成的相应的室体中的剩余电流保护单元6，包括一用于检测剩余电流的故障检测器24，一本质上的继电器25，该继电器由故障检测器24控制并且设置有移动释放活塞29，如图6所示。故障检测器24包括一环形磁芯26，在该磁芯上缠绕有初级导体27和次级绕组；每一所述的初级导体与相应的电磁保护装置15电气连接，次级绕组，图中未示出，与继电器25功能性连接。尤其是，如图3所示，正视图中，环形磁芯26易于安装在由外壳2的上壁10和侧壁7的一侧形成的二面角上，轴线A2基本上沿着前壁和后壁13和8的连线方向；更进一步的，继电器25安装在环形磁芯26的下部和剩余电流保护单元的运动机构60的后部，以便释放活塞29能沿着平行于外壳2的侧壁7的位于平面上的轴线A3，沿着连接前壁13和后壁8的连线移动。

在操作中，当剩余电流比预定值高时，次级绕组产生一电压，其表示的信号提供给继电器25，引起活塞29的运动：依次地，活塞29带动运动机构60，通过杆61-28-31的连接，该动作传送给机构30，以将触点分离。在这种情况下，驱动杆19动作的结果是断路器的重新闭合使得杆61将继电器复位，重新定位枢轴29。

实际操作中，可以发现根据本发明的四极剩余电流电路断路器能够完全的实现既定目标及目的，相对于背景技术中所知技术具有明显的优点。

已经提到，整个系统实际上安装在一具有优选尺寸尤其是具有四倍于基本单位M宽度的外壳中，实际安装带来的好处和优良性能，不会因不同部件的特殊安装有所改变。

进一步，通过在外壳一端的安装剩余电流部分，可容易地将断路器的装配分为两个独立的步骤，第一步与热磁部分的装配有关，第二步与剩余电流保护部分的装配有关；这种方式下，一旦第一步完成后，就可仅对已备好的热磁部分进行必要的功能测试。如果仅是在热磁部分出现的故障的情况下，可避免剩余电流保护元件的不必要的浪费。存储已经安装好的热磁部分和当必须并根据需要保护的性能完成具有维持剩余电流部分的四极电流断路器也是可能的，这样避免了已经安装好的剩余电流电路断路器的存货预存，大量降低了生产成本。

以本领域的公知的手段安装一些元件也是非常可能的，这样会带来经济效益。基于该构思断路器是允许有多种在本发明构思范围内的修改和变形，所有的元件都可进一步被其他工艺的等效元件所取代。

实际应用中，材料和尺寸可以视本领域的需要和情况而定。

Claims (9)

1.一种模块化四极剩余电流电路断路器，包括：

一外壳，其上具有用于与一电路的相应导体进行输入和输出连接的端子，所述外壳具有一前壁，一驱动杆从该前壁突出，一后壁，两基本互相平行的侧壁，两侧壁之间的距离为基本单位M的四倍，一下壁和一上壁，所述的外壳包括：

被互相并排安装且被分隔壁分开的第一，第二，第三和第四热磁中断单元，与所述单元相连的一输入端子和一输出端子；

一安装在所述外壳的一侧端并与所述第一热磁中断单元横向毗连的剩余电流保护单元；其特征在于，用正视图观看，在所述的第一和第二热磁单元之间的分隔壁基本呈台阶状，形成用于容纳第一热磁单元的室体，该室体具有宽度不同的上部和和下部，所述室体的下部比上部宽，容纳有用于机能地将剩余电流单元的运动机构和与其横向毗连的热磁单元的运动机构相连接的传输杆。

2.如权利要求1所述的剩余电流电路断路器，其特征在于，正视图中所述的互相分离热磁中断单元的分隔壁基本呈台阶状，形成容纳具有不同宽度的上部和下部的所述热磁单元的室体，容纳所述第一热磁中断单元的室体的下部比容纳热磁中断单元的其余的室体的下部宽。

3.如权利要求1或2所述的剩余电流电路断路器，其特征在于，所述的传输杆包括一具有一特定形状的主体来实现功能连接，其一端，连接到属于剩余电流保护单元的运动机构的第一杆上，另一端连接到属于所述第一热磁保护单元的运动机构第二杆上，所述第一杆，所述传输杆和所述第二杆互相配合，以使得其沿着朝向连接外壳的两侧壁的连线的第一轴线方向调整。

4.如前面权利要求的一个或多个所述的剩余电流电路断路器，其特征在于，其一端的所述输入端子，和另一端所述输出端子，都被配置为均匀的等于基本单位M的间隔，与相对于它们功能性相连的热磁中断单元的容纳室交错隔开。

5.如前面权利要求中的一个或多个所述的剩余电流电路断路器，其特征在于，所述热磁中断单元包括具有一绕组线圈和一与之相连的可移动释放管脚的热磁保护装置，所述释放管脚沿与外壳的侧壁基本平行的第二轴线，沿着连接上壁和下壁的连线安装。

6.如权利要求5所述的剩余电流电路断路器，其特征在于所述绕组线圈包括具有一基本呈长方形横截面的导体。

7.如前述权利要求中的一个或多个所述的剩余电流电路断路器，其特征在于剩余电流保护单元包括一用于检测剩余电流的故障检测器，一由故障检测器控制并且由可移动释放活塞驱动的继电器，所述的故障检测器包括一环形磁芯，在该磁芯上缠绕初级导体和次级绕组，每一所述的初级导体与相应的电磁保护装连接，所述的次级绕组与继电器功能性连接。

8.如权利要求7所述的剩余电流电路断路器，其特征在于，所述的环形磁芯安装在由外壳的上壁和一侧壁的形成的二面角上，其轴线基本上直接沿着连接前壁和后壁的连线。

9.如权利要求7或8所述的剩余电流电路断路器，其特征在于，在正视图中，所述的继电器安装在所述环形磁芯的下面和剩余电流保护单元的运动机构的后部，这样释放活塞可以沿着位于与外壳侧壁平行的平面上的第三轴线，沿着连接前壁和后壁的连线移动。

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