CN204271011U - 一种断路器用脱扣器 - Google Patents

Abstract

一种断路器用脱扣器，属于增设在断路器上的附件技术领域。包括电磁机构、二级放大机构和基座，该电磁机构具有与二级放大机构连接的脱扣器动铁芯，二级放大机构包括锁扣、跳扣、储能弹簧和打击杆，其特点是：所述的跳扣设置有一接触部，该接触部与所述的脱扣器动铁芯接触配合，用于二级放大机构在扣锁时推动所述脱扣器动铁芯由释放位置向吸合位置运动。结构简单、体积小、动作可靠、零件通用性强，其二级放大机构可通用于欠压脱扣器和分励脱扣器。

Description

一种断路器用脱扣器

技术领域

本实用新型属于增设在断路器上的附件技术领域，具体涉及一种断路器用脱扣器，特别是断路器用欠压脱扣器和分励脱扣器。

背景技术

断路器用脱扣装置，一类为固定在断路器内部，如热脱扣器，一类为电磁铁，多以附件形式存在，按实际需要进行添加，如欠压脱扣器和分励脱扣器。欠压脱扣器是用于线路欠压保护的执行部件，分励脱扣器是用于远距离控制断路器分闸的执行部件。在常见的工作方式和结构形式中，分励脱扣器是短时工作制，当线圈中出现电流时，动铁芯受到电磁吸力作用克服弹簧反力而吸合，从而使断路器脱扣；欠压脱扣器是长时工作制，当线圈电源电压低于脱扣阀值时，动铁芯在弹簧反力的作用下释放，从而使断路器脱扣。因此，分励脱扣器和欠压脱扣器工作的逻辑关系刚好是相反的。随着断路器的小型化发展，欠压脱扣器和分励脱扣器的体积也越来越小，电磁系统所能提供的能量有限，很难满足断路器脱扣所需的能量，因此常采用二级放大机构，利用二级放大机构中的储能弹簧对电磁能量进行放大。分励脱扣器和欠压脱扣器工作逻辑关系相反造成二级放大机构的零件不能通用，从而使得脱扣装置零件多、成本高。同时现有分励脱扣器结构中包含有用于动铁芯复位的反力弹簧，反力弹簧安装限位于静铁芯上，通过在静铁芯上穿孔，既增大了静铁芯的体积，无法满足塑壳断路器小型化的发展趋势，同时又减小了动、静铁芯正对的磁极面积，当额定电流较小时，在大气隙下不足以在动铁芯上产生足够大的吸力，使得动铁芯无法克服弹簧反力从释放位置向吸合位置运动，影响断路器合分闸的可靠性。

已有技术中，如中国实用新型专利授权公告号CN201449955U所公开的“一种断路器用欠压脱扣器”和中国实用新型专利授权公告号CN201417726Y所涉及的一种“断路器用分励脱扣器”，虽通过动作逻辑相反的锁扣方式使得二级放大机构的其中一部分零件可以通用，而其中的另外一部分零件仍不能通用，即两者的二级放大机构因存在差异性而不能完全共用。

鉴上，有必要对现有欠压脱扣器和分励脱扣器中所述二级放大机构和电磁机构的结构加以改进。为此，本申请人作了积极而有效的探索，终于形成了下面将要介绍的技术方案。

发明内容

本实用新型的目的是要提供一种断路器用脱扣器, 其结构简单、体积小、动作可靠、通用性强，其二级放大机构可通用于欠压脱扣器和分励脱扣器上。

本实用新型的目的是这样来达到的，一种断路器用脱扣器, 包括电磁机构、二级放大机构和基座，该电磁机构具有与二级放大机构连接的脱扣器动铁芯，所述的二级放大机构包括锁扣、跳扣、储能弹簧和打击杆，所述的锁扣枢轴连接于基座上，锁扣的一端具有一用于与跳扣连接的锁勾、另一端具有一延伸杆，所述的延伸杆用于与脱扣器动铁芯的上端端部配合而实现电磁机构与二级放大机构之间的连接，所述的跳扣枢轴连接于基座上，所述储能弹簧的一端与跳扣连接、另一端固定在储能弹簧连接轴上，所述的打击杆枢轴连接在所述的跳扣上，其一端与断路器操作机构的锁扣相对应，所述的跳扣设置有一接触部，该接触部与所述的脱扣器动铁芯接触配合，用于二级放大机构在扣锁时推动所述脱扣器动铁芯由释放位置向吸合位置运动。

在本实用新型的一个具体的实施例中，所述的接触部呈“U”形凸起，该“U”形凸起与跳扣一体冲压成型，其“U”形底部与脱扣器动铁芯相接触配合，用于二级放大机构扣锁时推动所述脱扣器动铁芯由释放位置向吸合位置运动。

在本实用新型的另一个具体的实施例中，所述的接触部呈“Γ”形凸起，该“Γ”形凸起由跳扣经冲压折弯成型，其“Γ”形底部与脱扣器动铁芯相接触配合，用于二级放大机构扣锁时推动所述脱扣器动铁芯由释放位置向吸合位置运动。

在本实用新型的又一个具体的实施例中，所述的跳扣上在与脱扣器动铁芯相对应的位置处开设有一开口槽，该开口槽用于锁扣时避开所述的脱扣器动铁芯，所述的接触部位于跳扣在开口槽高度方向的上方。

在本实用新型的还有一个具体的实施例中，所述电磁机构中的欠压脱扣器电磁机构还包括欠压脱扣器线圈、欠压脱扣器线圈骨架和欠压脱扣器静铁芯，所述的欠压脱扣器线圈设置在欠压脱扣器线圈骨架上，所述的欠压脱扣器线圈骨架设置在基座上，所述的欠压脱扣器动铁芯、欠压脱扣器静铁芯分别置于欠压脱扣器线圈骨架的内腔中。

在本实用新型的再一个具体的实施例中，所述电磁机构中的分励脱扣器电磁机构还包括分励脱扣器线圈骨架、分励脱扣器线圈、分磁片、永磁体和塑料底座，所述的分励脱扣器线圈设置在所述的分励脱扣器线圈骨架上，所述的分励脱扣器线圈骨架设置在基座上，所述的脱扣器动铁芯置于分励脱扣器线圈骨架的内腔中，所述的塑料底座设置于基座上，所述的分磁片、永磁体分别嵌设在所述的塑料底座内，且分磁片位于永磁体高度方向的上方，脱扣器动铁芯位于分磁片高度方向的上方。

在本实用新型的进而一个具体的实施例中，所述的塑料底座上开设有对所述的分磁片和永磁体装配起定位作用的第一凹腔和第二凹腔，所述的分磁片设置于所述塑料底座的第一凹腔内，所述的永磁体设置于所述塑料底座的第二凹腔处，并且所述塑料底座在第一凹腔处的侧壁厚度能确保分磁片与基座之间的间隙，所述塑料底座在第二凹腔处的底部厚度能确保永磁体与基座之间的间隙。

在本实用新型的更而一个具体的实施例中，所述的打击杆上形成有一凸台，该凸台的位置与断路器操作手柄的位置相对应。

在本实用新型的更进而一个具体的实施例中，所述的打击杆上开设有一导向槽，在导向槽内设有一对定位轴，该对定位轴固定在所述的基座上，用于对打击杆起导向作用且保证所述的打击杆在导向槽内只能作上、下运动。

本实用新型由于采用上述结构后，具有的有益效果：首先，欠压脱扣器和分励脱扣器的二级放大机构可通用，从而降低了零件制造成本；其次，去除了传统分励脱扣器中用于脱扣器动铁芯复位的反力弹簧，减少了零件数量，减小了零件装配误差；第三，在不增加结构零件数的基础上，在现有锁扣上增设一接触凸起部，该接触凸起部与脱扣器动铁芯接触配合时，能加快脱扣器动铁芯从释放位置向吸合位置运动的趋势，从而保证脱扣器动铁芯在小电流大气隙下也能可靠吸合，提高断路器合分闸的可靠性。

附图说明

图1为本实用新型所述断路器用欠压脱扣器的一实施例平面结构图。

图2为图1所示实施例的立体结构简图。

图3为本实用新型所述断路器用分励脱扣器的一实施例平面结构图。

图4为图3所示实施例的立体结构简图。

图5为图3所示实施例中分磁片、永磁体和塑料底座的立体爆炸图。

图6为图3所示实施例中塑料底座的平面结构剖视图。

图7为图1和图3所示实施例中所述跳扣的一实施例立体结构简图。

图8为图1和图3所示实施例中所述跳扣的另一实施例立体结构简图。

图中：1.电磁机构、11.脱扣器动铁芯、111.锁扣孔、112.限位面、12.欠压脱扣器静铁芯、13.欠压脱扣器线圈、14.轭铁套、15.欠压脱扣器线圈骨架、16.分励脱扣器线圈骨架、17.分励脱扣器线圈、18.分磁片、19.永磁体、189.塑料底座、1891.第一凹腔、1892.第二凹腔；2.二级放大机构、21.锁扣、211.锁勾、212.延伸杆、22.跳扣、221.接触部、222.开口槽、23.储能弹簧、231. 储能弹簧连接轴、24.打击杆、241.凸台、242.导向槽、25.定位轴；3.基座。

具体实施方式

    为了使公众能充分了解本实用新型的技术实质和有益效果，申请人将在下面结合附图对本实用新型的具体实施方式详细描述，但申请人对实施例的描述不是对技术方案的限制，任何依据本实用新型构思作形式而非实质的变化都应当视为本实用新型的保护范围。

请参阅图1并结合图2，本实用新型涉及一种断路器用脱扣器，所述的脱扣器包括电磁机构1、二级放大机构2和基座3。所述的电磁机构1包括欠压脱扣器电磁机构或分励脱扣器电磁机构，该电磁机构1具有与二级放大机构2连接的脱扣器动铁芯11。

请参阅图1、图2并结合图7、图8，所述的二级放大机构2包括锁扣21、跳扣22、储能弹簧23和打击杆24，其中：所述的锁扣21枢轴连接于基座3上，锁扣21的一端具有一用于与跳扣22连接的锁勾211、另一端具有一延伸杆212，所述的延伸杆212用于与脱扣器动铁芯11上端部上开设的锁扣孔111配合而实现电磁机构1与二级放大机构2之间的连接。所述的跳扣22枢轴连接于基座3上，在跳扣22上开设有一开口槽222，该开口槽222的位置与所述脱扣器动铁芯11的位置相对应，在锁扣时用于避开所述的脱扣器动铁芯11；所述的跳扣22在开口槽222处，具体是在开口槽222高度方向的上方形成有一接触部221，该接触部221的位置与所述脱扣器动铁芯11的位置相对应，用于小电流大气隙下推动所述的脱扣器动铁芯11动作，使其能加快由释放位置向吸合位置运动的趋势。所述储能弹簧23的一端与跳扣22连接、另一端固定在储能弹簧连接轴231上，所述的储能弹簧连接轴231设置在基座3上。所述的打击杆24枢轴连接在所述的跳扣22上，在打击杆24的一端形成有一用于与断路器操作手柄位置相对应且能实现两者之间相互配合的凸台241，打击杆24的另一端与断路器操作机构的锁扣相对应。所述打击杆24的垂直方向上开设有一导向槽242，在所述的导向槽242内设有一对定位轴25，该对定位轴25固定在所述的基座3上，用于对打击杆24起导向作用且保证所述的打击杆24在导向槽242内只能作上、下运动。

请参阅图8，所述的接触部221呈“U”形凸起，该“U”形凸起与跳扣22一体冲压成型，其“U”形底部与脱扣器动铁芯11相接触配合，用于二级放大机构扣锁时加快所述脱扣器动铁芯11由释放位置向吸合位置运动的趋势。

请参阅图7，所述的接触部221呈“Γ”形凸起，该“Γ”形凸起由跳扣22经冲压折弯成型，其“Γ”形底部与脱扣器动铁芯11相接触配合，用于二级放大机构扣锁时加快所述脱扣器动铁芯11由释放位置向吸合位置运动的趋势。

应用例一：

请参阅图1并结合图2，在本实施例中具体涉及一种断路器用欠压脱扣器，所述电磁机构1中的欠压脱扣器电磁机构包括欠压脱扣器线圈13、欠压脱扣器线圈骨架15、脱扣器动铁芯11和欠压脱扣器静铁芯12，欠压脱扣器线圈13设置在欠压脱扣器线圈骨架15上，欠压脱扣器线圈骨架15设置在基座3上，在欠压脱扣器线圈骨架15中间具有用于容纳所述脱扣器动铁芯11和欠压脱扣器静铁芯12的内腔，所述脱扣器动铁芯11位于欠压脱扣器静铁芯12的上方，脱扣器动铁芯11呈上部小下部大的T字形，在上、下交界处形成有一限位面112，脱扣器动铁芯11的上端端部开设有一用于与所述的锁扣21连接的锁扣孔111，所述锁扣21的延伸杆212插入锁扣孔111内，从而实现脱扣器动铁芯11与锁扣21的连接。所述欠压脱扣器线圈骨架15的内腔顶部设置有一轭铁套14，该轭铁套14安装在基座3上，一方面可以对脱扣器动铁芯11进行限位，另一方面可以减小电磁机构的漏磁，增加电磁吸力，使电磁机构更加紧凑。

结合图1和图2叙述本实用新型所述欠压脱扣器的工作原理，当欠压脱扣器线圈13两端电压大于脱扣电压设定值时，脱扣器动铁芯11此时处于大气隙下，电磁吸力不足以使脱扣器动铁芯11从释放位置向吸合位置运动。此时，如果断路器发生合闸运动，断路器操作机构的手柄(公知技术未标示)与打击杆24的上端面241接触，推动打击杆24向下运动，同时带动跳扣22顺时针转动，当跳扣22转过一定角度后，跳扣22上的接触部221与脱扣器动铁芯11接触，推动脱扣器动铁芯11向下运动，脱扣器动铁芯11走过一定行程后，在电磁吸力的作用下，脱扣器动铁芯11继续向下运动并停留在吸合位置，同时在脱扣器动铁芯11的作用下，锁扣21做逆时针运动并停留在吸合位置，跳扣22被锁扣21的锁勾211锁住。脱扣器动铁芯11对锁扣21施加的力矩为逆时针方向，跳扣22对锁扣21施加的力矩为顺时针方向，脱扣器动铁芯11对锁扣21施加的逆时针力矩大于跳扣22对锁扣21施加的顺时针力矩，所以锁扣21保持在吸合位置，二级放大机构2被储能，断路器正常工作。

继续参考图1和图2，当欠压脱扣器线圈13两端电压小于脱扣电压设定值时，脱扣器动铁芯11对锁扣21施加的逆时针力矩小于跳扣22对锁扣21施加的顺时针力矩，锁扣21做顺时针旋转，锁扣21上的锁勾211脱离与跳扣22的配合，二级放大机构2解锁。在储能弹簧23的作用下，跳扣22做逆时针旋转，带动打击杆24向上运动，打击杆24打击断路器操作机构的锁扣，使断路器分闸。

应用例二：

请参阅图3并结合图4，在本实施例中具体涉及一种断路器用分励脱扣器，所述电磁机构1中的分励脱扣器电磁机构包括脱扣器动铁芯11、分励脱扣器线圈17、分励脱扣器线圈骨架16、塑料底座189、永磁体19、分磁片18和轭铁套14，分励脱扣器线圈17设置在分励脱扣器线圈骨架16上，分励脱扣器线圈骨架16设置在基座3上，在分励脱扣器线圈骨架16中间具有用于容纳所述脱扣器动铁芯11的内腔，所述轭铁套14设置在分励脱扣器线圈骨架16的内腔顶部，并与基座3紧密接触，一方面可以对脱扣器动铁芯11进行限位，另一方面可以减小电磁机构的漏磁，增加电磁吸力，使电磁机构更加紧凑。

请参阅图3、图4并结合图5、图6，所述的塑料底座189设置在基座3上，在塑料底座189上开设有第一凹腔1891和第二凹腔1892，所述的分磁片18设置于所述塑料底座189的第一凹腔1891内，所述的永磁体19设置于所述塑料底座189的第二凹腔1892内，且分磁片18位于永磁体19高度方向的上方。通过所述塑料底座189上述结构的设计，实现对分磁片18与基座3侧壁间隙大小的装配保证，以及永磁体19与基座3底面之间距离的保证。永磁体19和基座3底面之间间隙的存在，使得永磁体19底面和基座3侧壁之间出现漏磁，从而降低基座3底面的局部磁饱和程度，提高电磁铁抵抗外界磁干扰的能力。

应用例二所述断路器用分励脱扣器与应用例一所述断路器用欠压脱扣器中的二级放大机构2、基座3和电磁机构1中脱扣器动铁芯11和轭铁套14都可以通用，具体二级放大机构2和脱扣器动铁芯11及轭铁套14的结构与动作原理请参考应用例一。

下面结合图3和图4叙述本实用新型所述分励脱扣器的工作原理，当分励脱扣器线圈17不通电时，此时脱扣器动铁芯11处于大气隙下，永磁体19的吸力不足以使脱扣器动铁芯11从释放位置向吸合位置运动。此时，如果断路器发生合闸运动，断路器操作机构的手柄（公知技术未标示）与打击杆24的上端面241接触，推动打击杆24向下运动，同时带动跳扣22顺时针转动，当跳扣22转过一定角度后，跳扣22上的接触部221与脱扣器动铁芯11接触，推动脱扣器动铁芯11向下运动，脱扣器动铁芯11走过一定行程后，在永磁体19的吸力作用下，脱扣器动铁芯11继续向下运动并停留在吸合位置，同时在脱扣器动铁芯11的作用下，锁扣21做逆时针旋转并停留在复合位置，跳扣22被锁扣21的锁钩211锁住。脱扣器动铁芯11对锁扣21施加的力矩为逆时针方向，跳扣22对锁扣21施加的力矩为顺时针方向，脱扣器动铁芯11对锁扣21施加的逆时针力矩大于跳扣22对锁扣21施加的顺时针力矩，所以锁扣21保持在锁扣位置，二级放大机构2被储能，分励脱扣器处于储能状态，断路器可以正常工作。

当分励脱扣器线圈17通电时，在脱扣器动铁芯11上产生与永磁体19相反的磁通，脱扣器动铁芯11受到的电磁吸力降低，脱扣器动铁芯11对锁扣21施加的逆时针力矩小于跳扣22对锁扣21施加的顺时针力矩，锁扣21做顺时针旋转，锁扣21上的锁勾211脱离跳扣22的配合，二级放大机构2解锁。在储能弹簧23的作用下，跳扣22做逆时针旋转，带动打击杆24向上运行，打击杆24打击断路器的操作机构的锁扣（公知技术未标示），使断路器分闸。

通过以上所述欠压脱扣器和分励脱扣器的工作原理可知，本实用新型欠压脱扣器和分励脱扣器具有相同的动作逻辑，动铁芯吸合时二级放大机构被储能锁扣，动铁芯释放时二级放大机构被解锁脱扣，从而本实用新型欠压脱扣器和分励脱扣器的二级放大机构可通用。

本实用新型专利的有益之处在于去除了传统分励脱扣器结构中用于脱扣器动铁芯释放的反力弹簧，减少了装置的零件数，简化了结构，同时欠压脱扣器和分励脱扣器采用归一设计，通用同一种二级放大机构2，具有动作可靠、零件通用性强、成本低等优点。

Claims (9)

1.一种断路器用脱扣器, 包括电磁机构(1)、二级放大机构(2)和基座(3)，该电磁机构(1)具有与二级放大机构(2)连接的脱扣器动铁芯(11)，所述的二级放大机构(2)包括锁扣(21)、跳扣(22)、储能弹簧(23)和打击杆(24)，所述的锁扣(21)枢轴连接于基座(3)上，锁扣(21)的一端具有一用于与跳扣(22)连接的锁勾(211)、另一端具有一延伸杆(212)，所述的延伸杆(212)用于与脱扣器动铁芯(11)的上端端部配合而实现电磁机构(1)与二级放大机构(2)之间的连接，所述的跳扣(22)枢轴连接于基座(3)上，所述储能弹簧(23)的一端与跳扣(22)连接、另一端固定在储能弹簧连接轴(231)上，所述的打击杆(24)枢轴连接在所述的跳扣(22)上，其一端与断路器操作机构的锁扣相对应，其特征在于：所述的跳扣(22)设置有一接触部(221)，该接触部(221)与所述的脱扣器动铁芯(11)接触配合，用于二级放大机构在扣锁时推动所述脱扣器动铁芯(11)由释放位置向吸合位置运动。

2.根据权利要求1所述的一种断路器用脱扣器,其特征在于所述的接触部(221)呈“U”形凸起，该“U”形凸起与跳扣(22)一体冲压成型，其“U”形底部与脱扣器动铁芯(11)相接触配合，用于二级放大机构扣锁时推动所述脱扣器动铁芯(11)由释放位置向吸合位置运动。

3.根据权利要求1所述的一种断路器用脱扣器,其特征在于所述的接触部(221)呈“Γ”形凸起，该“Γ”形凸起由跳扣(22)经冲压折弯成型，其“Γ”形底部与脱扣器动铁芯(11)相接触配合，用于二级放大机构扣锁时推动所述脱扣器动铁芯(11)由释放位置向吸合位置运动。

4.根据权利要求1所述的一种断路器用脱扣器,其特征在于所述的跳扣(22)上在与脱扣器动铁芯(11)相对应的位置处开设有一开口槽(222)，该开口槽(222)用于锁扣时避开所述的脱扣器动铁芯(11)，所述的接触部(221)位于跳扣(22)在开口槽(222)高度方向的上方。

5.根据权利要求1所述的一种断路器用脱扣器,其特征在于所述电磁机构(1)中的欠压脱扣器电磁机构还包括欠压脱扣器线圈(13)、欠压脱扣器线圈骨架(15)和欠压脱扣器静铁芯(12)，所述的欠压脱扣器线圈(13)设置在欠压脱扣器线圈骨架(15)上，所述的欠压脱扣器线圈骨架(15)设置在基座(3)上，所述的欠压脱扣器动铁芯(11)、欠压脱扣器静铁芯(12)分别置于欠压脱扣器线圈骨架(15)的内腔中。

6.根据权利要求1所述的一种断路器用脱扣器,其特征在于所述电磁机构(1)中的分励脱扣器电磁机构还包括分励脱扣器线圈骨架(16)、分励脱扣器线圈(17)、分磁片(18)、永磁体(19)和塑料底座(189)，所述的分励脱扣器线圈(17)设置在所述的分励脱扣器线圈骨架(16)上，所述的分励脱扣器线圈骨架(16)设置在基座(3)上，所述的脱扣器动铁芯(11)置于分励脱扣器线圈骨架(16)的内腔中，所述的塑料底座(189)设置于基座(3)上，所述的分磁片(18)、永磁体(19)分别嵌设在所述的塑料底座(189)内，且分磁片(18)位于永磁体(19)高度方向的上方，脱扣器动铁芯(11)位于分磁片(18)高度方向的上方。

7.根据权利要求6所述的一种断路器用脱扣器,其特征在于所述的塑料底座(189)上开设有对所述的分磁片(18)和永磁体(19)装配起定位作用的第一凹腔(1891)和第二凹腔(1892)，所述的分磁片(18)设置于所述塑料底座(189)的第一凹腔(1891)内，所述的永磁体(19)设置于所述塑料底座(189)的第二凹腔(1892)处，并且所述塑料底座(189)在第一凹腔(1891)处的侧壁厚度能确保分磁片(18)与基座(3)之间的间隙，所述塑料底座(189)在第二凹腔(1892)处的底部厚度能确保永磁体(19)与基座(3)之间的间隙。

8.根据权利要求1所述的一种断路器用脱扣器,其特征在于所述的打击杆(24)上形成有一凸台(241)，该凸台(241)的位置与断路器操作手柄的位置相对应。

9.根据权利要求1所述的一种断路器用脱扣器,其特征在于所述的打击杆(24)上开设有一导向槽(242)，在导向槽(242)内设有一对定位轴(25)，该对定位轴(25)固定在所述的基座(3)上，用于对打击杆(24)起导向作用且保证所述的打击杆(24)在导向槽(242)内只能作上、下运动。