CN201904290U - 具有选择性保护的断路器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种具有选择性保护的断路器，包括壳体，过载长延时单元、短路瞬时单元、和复位单元，还包括短路短延时单元，所述壳体分成若干层，所述过载长延时单元和短路瞬时单元设于第一层壳体上，并分别与第一触头系统连接，所述短路短延时单元分布于第二层、第三层壳体上，并与第二触头系统连接，所述第一、第二触头系统联动。本实用新型对电路的过载及短路能做出准确地判断且进行保护，同时通过短路短延时的选择性保护，避免和下级断路器同时动作甚至提前动作，既有效的保护线路又不会产生误动作，减少不必要的损失，提高经济效益。

Description

具有选择性保护的断路器

技术领域

本实用新型涉及一种小型断路器，特别是一种具有选择性保护的断路器。

背景技术

现有技术中，一般的小型断路器只有过载长延时和短路瞬动保护，当故障短路电流超过下级断路器的脱扣值，也超过上级断路器的脱扣值时，如果上级断路器没有短路短延时功能，则上下级同时跳闸，或甚至上级断路器跳闸，下级还不跳，很容易使不该断电的无故障回路也停电了，使故障波及范围扩大，尤其是在供电系统中，如果上下级间的小型断路器没有短路短延时功能，更容易使故障范围扩大，造成不必要的、更大的经济损失。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种具有选择性保护的断路器，具有短路短延时功能，有效保护电路。

本实用新型采用以下技术方案：

一种具有选择性保护的断路器，包括壳体，过载长延时单元、短路瞬时单元、和复位单元，还包括短路短延时单元，所述壳体分成若干层，所述过载长延时单元和短路瞬时单元设于第一层壳体上，并分别与第一触头系统连接，所述短路短延时单元分布于第二层、第三层壳体上，并与第二触头系统连接，所述第一、第二触头系统联动。

优选地，所述短路短延时单元包括采样分单元、延时分单元和执行分单元，且所述采样分单元、延时分单元和执行分单元并联，所述采样分单元、延时分单元设于第三层壳体上，所述执行分单元设于第二层壳体上。

优选地，所述复位单元包括第一、第二手柄和复位杠杆，第一手柄设于第一层壳体上，第二手柄和复位杠杆设于第二层壳体上。

优选地，所述采样分单元为采样电阻、延时分单元为延时线路板，执行分单元为执行脱扣器，所述执行脱扣器通过复位杠杆一端与同样在第二层壳体上的第二触头系统连接，所述复位杠杆另一端与第二手柄连接。

优选地，所述过载长延时单元包括双金属元件，双金属元件与第一触头系统连接。

优选地，所述短路瞬时单元包括电磁线圈系统，电磁线圈系统分别与第一触头系统连接。

优选地，所述延时线路板上设向所述执行脱扣器输出脱扣信号的测试电路，测试按钮设壳体表面上，测试按钮和测试电路连接。

优选地，在壳体表面的操作界面上还设有标识牌。

优选地，在壳体表面上嵌有视察窗。

优选地，在第一层壳体的一侧上还设有辅助触头、报警触头或分励脱扣器。

本实用新型主要用在电力系统二次回路中，对电路的过载及短路做出准确的判断且进行保护，同时通过短路短延时的选择性保护，避免和下级断路器同时动作甚至提前动作，既有效的保护线路又不会产生误动作，减少不必要的损失，提高经济效益。另外，本实用新型的三个功能单元合理布置于壳体三层结构中，整体结构紧凑并得到优化。

附图说明

图1为本实用新型涉及的具有选择性保护的断路器的第一层结构。

图2为本实用新型涉及的具有选择性保护的断路器的第二层结构。

图3为本实用新型涉及的具有选择性保护的断路器的第三层机构。

图4为本实用新型涉及的具有选择性保护的断路器的轴视图。

图5为本实用新型涉及的具有选择性保护的断路器中短路短延时单元电路的原理框图。

其中：

1-第一层壳体         2-电磁线圈系统         3-第一手柄

4-第一触头系统       5-联动轴               6-双金属元件

7-第二层壳体         8-执行脱扣器           9-第二手柄

10-复位杠杆          11-第二触头系统        12-第三层壳体

13-延时线路板        14-采样电阻            15-测试按钮

16-视察窗            17-壳体表面            121-标识牌

21-采样分单元        22-延时分单元          23-脱扣机构

24-触头机构

具体实施方式

如图1～图4所示，为本实用新型涉及的具有选择性保护的断路器，总体机构为两极串联结构，包括壳体，过载长延时单元、短路瞬时单元、和复位单元，还包括短路短延时单元，所述壳体分成若干层，所述过载长延时单元和短路瞬时单元设于第一层壳体1上，并分别与第一触头系统4连接，所述短路短延时单元分布于第二层、第三层壳体7、12上，并与第二触头系统11连接，所述第一、第二触头系统4、11联动。

在本实施例中，共分三层，第一极包括第一层，第二极包括第二层和第三层。第一层包括过载长延时单元、短路瞬时单元，第一触头系统4、第一手柄3、第一层壳体1，视察窗16嵌在壳体表面17上。视察窗16可按照接通和分断两种状态用不同的颜色进行标识，更好地方便用户。所述过载长延时单元包括双金属元件6和接线端子，所述短路瞬时单元包括电磁线圈系统2，如图1，电磁线圈系统2包括线圈和内部的铁心。双金属元件6和电磁线圈系统2分别与第一触头系统4连接。所述短路短延时单元包括采样分单元、延时分单元和执行分单元，且所述采样分单元、延时分单元和执行分单元并联，所述采样分单元、延时分单元设于第三层壳体12上，所述执行分单元设于第二层壳体7上。结合图5，短路电流通过采样分单元21，在其两端形成压降，当压降达到一定值时，延时分单元22开始工作，延时一定时间后输出脱扣信号，脱扣机构23接到脱扣信号后脱扣，推动触头机构24动作，分断电路。所述采样分单元为采样电阻14，所述采样电阻14为一C型(或U型、或凹型)合金元件，材料中主要含镍元素和铬元素。延时分单元为延时线路板13，执行分单元为执行脱扣器8，所述执行脱扣器8为一电磁脱扣器，其保持力由下端的永久磁铁提供，在接收到延时线路板13发出的脱扣信号后，电磁系统中的衔铁在线圈电磁力的作用下克服永久磁铁的吸力快速移动，推动触头机构动作。所述执行脱扣器8通过复位杠杆10一端与同样在第二层壳体7上的第二触头系统11连接，所述复位杠杆10另一端与第二手柄9连接。复位杠杆10绕设于其中间的金属轴转动，利用杠杆原理，在脱扣时将执行脱扣器8的脱扣动作传递至第二触头系统11，复位时，将手柄的复位力传递给执行脱扣器8，使脱扣器的衔铁回复到位。第二层包括所述短路短延时单元的执行脱扣器8、第二触头系统11、第二手柄9、复位杠杆10、模拟脱扣的测试按钮15及第二层壳体7，如图2。第一、第二手柄3、9和复位杠杆10共同组成了复位单元。延时线路板13上设向所述执行脱扣器8输出脱扣信号的测试电路，测试按钮15和测试电路连接。在正常接入工作回路中时，可以模拟检测短路短延时分单元中的执行脱扣器8能否正常动作，同时可以辅助帮助用户判断所接回路是否正确。第三层包括所述短路短延时单元的采样电阻14、延时线路板13、第三层壳体12，视察窗16嵌在壳体表面17上，标识牌121位于壳体表面17的操作界面上，如图3，标识牌能方便用户对产品进行编码标识。以上所述各单元和接线端子、触头等脱扣铜编织线焊接串联在一起。两极串联，通过联动轴5来实现手柄及触头的同步动作；同时，在第一层壳体1的左侧可以加装辅助触头、报警触头以及分励脱扣器等功能附件。

工作原理如下：

当出现过载电流时，双金属元件6通电受热发生弯曲，推动第一触头系统4脱扣，并通过联动轴5带动第二触头系统11同时脱扣，分断电路。此时，电磁线圈系统2和延时线路板13由于电流未达到脱扣电流，不会动作。

当出现较小的短路电流(小于瞬时短路电流值)时，采样电阻14上产生一定的电压降，此电压输入给延时线路板13，延时线路板13在经过一定时间的延时后，向执行脱扣器8输出脱扣信号，执行脱扣器8脱扣，推动复位杠杆10，复位杠杆10再推动第二触头系统11脱扣，并通过联动轴5带动第一触头系统4同时脱扣，分断电路。此时，电磁线圈系统2由于电流未达到脱扣电流，不会动作。

当出现较大的短路电流(达到或大于瞬时短路电流)时，电磁线圈系统2快速动作，推动第一触头系统4脱扣，并通过联动轴5带动第二触头系统11同时脱扣，分断电路。此时，采样电阻14上的电压降达到可以驱动延时线路板13的值，但延时线路板13需要延时输出，其脱扣动作滞后于电磁线圈系统2的脱扣动作，因此在电磁线圈系统2脱扣分断电路后，延时线路板13输出脱扣信号之前停止工作。

从动作时间来说，双金属元件6的动作时间最慢，延时线路板13的动作时间次之，电磁线圈系统2的动作时间最快。因此，所述的三个保护功能单元在动作时间上可以明确区分，实现在不同故障条件下的可靠保护功能。

在复位时，第二手柄9的下端凸出部分在所配扭簧作用下逆时针旋转，拨动复位杠杆10的上端顺时针旋转，下端逆时针旋转，推动执行脱扣器8的衔铁复位。

Claims (10)

1.一种具有选择性保护的断路器，包括壳体，过载长延时单元、短路瞬时单元、和复位单元，其特征是：还包括短路短延时单元，所述壳体分成若干层，所述过载长延时单元和短路瞬时单元设于第一层壳体(1)上，并分别与第一触头系统(4)连接，所述短路短延时单元分布于第二层、第三层壳体(7、12)上，并与第二触头系统(11)连接，所述第一、第二触头系统(4、11)联动。

2.根据权利要求1所述的具有选择性保护的断路器，其特征是：所述短路短延时单元包括采样分单元(21)、延时分单元(22)和执行分单元，且所述采样分单元(21)、延时分单元(22)和执行分单元并联，所述采样分单元(21)、延时分单元(22)设于第三层壳体(12)上，所述执行分单元设于第二层壳体(7)上。

3.根据权利要求2所述的具有选择性保护的断路器，其特征是：所述复位单元包括第一、第二手柄(3、9)和复位杠杆(10)，第一手柄(3)设于第一层壳体(1)上，第二手柄(9)和复位杠杆(10)设于第二层壳体(7)上。

4.根据权利要求3所述的具有选择性保护的断路器，其特征是：所述采样分单元(21)为采样电阻(14)、延时分单元(22)为延时线路板(13)，执行分单元为执行脱扣器(8)，所述执行脱扣器(8)通过复位杠杆(10)一端与同样在第二层壳体(7)上的第二触头系统(11)连接，所述复位杠杆(10)另一端与第二手柄(9)连接。

5.根据权利要求1所述的具有选择性保护的断路器，其特征是：所述过载长延时单元包括双金属元件(6)，双金属元件(6)与第一触头系统(4)连接。

6.根据权利要求1所述的具有选择性保护的断路器，其特征是：所述短路瞬时单元包括电磁线圈系统(2)，电磁线圈系统(2)分别与第一触头系统(4)连接。

7.根据权利要求4所述的具有选择性保护的断路器，其特征是：所述延时线路板(13)上设向所述执行脱扣器(8)输出脱扣信号的测试电路，测试按钮(15)设壳体表面(17)上，测试按钮(15)和测试电路连接。

8.根据权利要求1所述的具有选择性保护的断路器，其特征是：在壳体表面(17)的操作界面上还设有标识牌。

9.根据权利要求1所述的具有选择性保护的断路器，其特征是：在壳体表面(17)上嵌有视察窗(16)。

10.根据权利要求1所述的具有选择性保护的断路器，其特征是：在第一层壳体(1)的一侧上还设有辅助触头、报警触头或分励脱扣器。

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