CN204407275U - 断路器的过电流保护装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种断路器的过电流保护装置，它包括相互配合的电磁系统和操作机构，所述电磁系统包括静触头、与该静触头电连接的进线端、串接在所述进线端和所属静触头之间的线圈、以及与该线圈电磁配合的静铁芯和动铁芯，所述操作机构包括与所述静触头相配合的动触头、以及与该动触头电连接的出线端，所述动铁芯上固定有能够随该动铁芯一齐作靠近/远离所述操作机构、并与操作机构联动配合的推杆，该推杆上连接有一弹片，且该弹片的两相对端与所述静触头相对固定。本实用新型能够提高过电流保护时断路器的动作速度及稳定性。

Description

断路器的过电流保护装置

技术领域

本实用新型涉及断路器领域，具体涉及一种断路器的过电流保护装置。

背景技术

传统的断路器过电流保护装置，其电磁系统中的静铁芯和动铁芯之间设置有压簧，在合闸通电并出现异常故障大电流时，依靠大电流磁化电磁系统中的动、静铁芯使其克服所述压簧的应力并瞬间拍合，将推杆顶出并推动锁扣克服扭簧的应力使跳扣脱扣，此时操作机构在拉簧的拉力下将动、静触头分离完成过流保护分闸。完成后操作机构会在第一扭簧、第二钮簧的应力下复位，为第二次合闸做准备。

然而，这种断路器过电流保护装置的电磁系统，是依靠故障电流磁化的动、静铁芯使之产生拍合力来克服线性的弹簧力，并持续增大或维持故障电流来推动推杆顶出迫使操作机构脱扣，实现过流保护动作；但由于压簧在工作范围内的位移与力值成线性正比关系，因此该类结构产品的过电流保护动作值通常是一个宽度较大的范围(如：5倍-10倍的额定电流或10倍±20％)，并且在交流产品应用时还会出现动铁芯、顶杆抖动的不稳定现象(是由于交流电流存在着正负交替并存在着电流过零点的现象，而在电流过零时会迅速大幅的减弱其对铁芯的磁化进而减小了两者间的拍合力，此时铁芯和推杆会在弹簧的归位力下返回；当电流再次在交变周期中开始增大时又逐渐恢复拍合力，恢复拍合位置，如此在交变电流中产生的抖动)。

实用新型内容

本实用新型目的是：针对上述问题，提供一种断路器的过电流保护装置，以提高过电流保护时断路器的动作速度及稳定性。

本实用新型的技术方案是：一种断路器的过电流保护装置，包括相互配合的电磁系统和操作机构，所述电磁系统包括静触头、与该静触头电连接的进线端、串接在所述进线端和所属静触头之间的线圈、以及与该线圈电磁配合的静铁芯和动铁芯，所述操作机构包括与所述静触头相配合的动触头、以及与该动触头电连接的出线端，所述动铁芯上固定有能够随该动铁芯一齐作靠近/远离所述操作机构、并与操作机构联动配合的推杆，该推杆上连接有一弹片，且该弹片的两相对端与所述静触头相对固定。

本实用新型在上述技术方案的基础上，还包括以下优选方案：

还包括磁轭以及固定在该磁轭上的封板，所述静触头固定在所述封板上，所述磁轭内固定有一套管，所述静铁芯固定在所述套管内，所述动铁芯可轴向滑动地布置在所述套管内，所述线圈缠绕在所述套管外且位于所述磁轭内部，所述弹片固定在所述磁轭上，且所述动铁芯、静铁芯、弹片、封板和静触头沿着靠近所述操作机构的方向依次布置。

所述静铁芯、封板和静触头上设置有同轴布置的过杆孔，所述推杆滑动穿设在这三个过杆孔中。

所述弹片和封板均是通过螺栓固定在所述磁轭上的。

所述弹片为椭圆形结构。

所述弹片的中部制有滑动套设在所述推杆上的装配孔，所述推杆上固定设置有位于所述弹片远离所述操作机构那一侧的推杆凸缘、以及位于所述弹片靠近所述操作机构那一侧的实心凸台。

所述推杆凸缘与所述推杆为一体结构，所述实心凸台与所述推杆可拆卸连接，且所述实心凸台在推杆上的轴向位置可调。

所述弹片长轴方向的上下两端分别制有一连接孔，所述螺栓穿过该连接孔并旋入所述磁轭内，从而将弹片固定在所述磁轭上。

所述弹片上制有用于调节该弹片弹力的若干个孔洞。

所述弹片和封板上也设置有实心凸台。

本实用新型的优点是：

本实用新型这种过电流保护装置中的电磁系统依靠故障电流磁化的动、静铁芯使之产生拍合力来克服具有非线性力的弹片，当故障电流增大至设定值时动铁芯会推动推杆及弹片向封板移动，当弹片与封板接触时，弹片已接近于过死点位置(即弹片的弹力接近于零)；这样做首先能大幅减低或消除其在交变电流下应用是的抖动现象提高其稳定性，其次弹片的弹力一但被克服触发就会将其弹力迅速降低(接近于零)，这一特性将提高触发后推杆推动锁扣迫使操作机构动作的可靠性。因为从弹簧设计改为弹片设计的方案已将原先的动作值控制方式转变为开关量来控制，当电流增大至设计值时该结构将通过迅速减弱弹力来间接提升铁芯的拍和力。因此，该结构在故障电流满足动作条件或保护电流值时其触发后的过程较原先结构增加了助推推杆 的效果，从而进一步提高了产品过电流保护动作的速度及可靠性。

本专利构思可用于带选择性保护的小型断路器中，可通过本专利所述构思来降低动铁芯的抖动，提高主回路触头顶开并维持限流时的稳定性。进而从减免触头抖动来减少主触头重燃，提高产品使用寿命，更持久的提高了断路器及电网安全运行周期。

附图说明

下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述：

图1为本实用新型这种断路器过电流保护装置的整体结构示意图；

图2为本实用新型这种断路器过电流保护装置的局部放大图；

图3为弹片的结构示意图；

其中：A-电磁系统，B-操作机构，1-动触头，2-静触头，3-进线端，4-出线端，5-线圈，6-静铁芯，7-动铁芯，8-推杆，9-弹片，10-磁轭，11-套管，12-实心凸台，13-螺栓，14-封板，15-手柄，16-固定旋转轴，17-杠杆，18-锁扣，19-跳扣，20-活动旋转轴，21-支架，22-拉簧，23-第一扭簧，24-第二扭簧，25-软导线。

具体实施方式

图1～图3示出了本实用新型这种断路器过电流保护装置的一个具体实施例，与传统断路器过电流保护装置相同的是，该保护装置也包括相互配合的电磁系统A和操作机构B，其中电磁系统A包括静触头2、与该静触头2电连接的进线端3、串接在所述进线端3和所属静触头2之间的线圈5、以及与该线圈5电磁配合的静铁芯6和动铁芯7。所述操作机构B结构与传统结构无异，它由动触头1、手柄15、两个固定旋转轴16、杠杆17、锁扣18、跳扣19、活动旋转轴20、支架21、拉簧22、出线端4、第一扭簧23、第二扭簧24等构成，其中动触头1与所述静触头2相配合，出线端4通过软导线25与动触头1电连接。

本实施例的关键改进在于：所述动铁芯7上固定有能够随该动铁芯一齐作靠近/远离所述操作机构B、并与操作机构B联动配合的推杆8，该推杆8上连接有一弹片9，且该弹片9的两相对端与所述静触头2相对固定。

并且，本实施例这种断路器过电流保护装置还包括磁轭10以及固定在该磁轭10上的封板14，所述静触头2固定在所述封板14上，所述弹片9 固定在所述磁轭10上，所述磁轭10内固定有一套管11，所述静铁芯6固定在所述套管11内，所述动铁芯7可轴向滑动地布置在所述套管11内，所述线圈5缠绕在所述套管11外且位于所述磁轭10内部，且所述动铁芯7、静铁芯6、弹片9、封板14和静触头2沿着靠近所述操作机构B的方向依次布置。

为了让与动铁芯7相连的推杆8能够伸向所述操作机构B而与操作机构B联动配合，本例在所述静铁芯6、封板14和静触头2上设置有同轴布置的过杆孔，所述推杆8滑动穿设在这三个过杆孔中。

电磁系统A依靠故障电流磁化的动铁芯7、静铁芯6使之产生拍合力来克服具有非线性力的弹片9，当故障电流增大至设定值时动动铁芯7会推动推杆8及弹片9(弹片9产生弹性变形)向封板14移动，当弹片9与封板14接触时，弹片14已接近于过死点位置(即弹片14的弹力接近于零，此时弹片14对推杆8仍然施加有远离操作机构B方向的微小推力)，图1中推杆8的右端推动锁扣18动作而使操作机构B解锁，动触头1在拉簧22的拉力作用下在图1中作逆时针摆动而脱离静触头1，实现断路。这样做首先能大幅减低或消除其在交变电流下应用是的抖动现象提高其稳定性，其次弹片的弹力一但被克服触发就会将其弹力迅速降低(接近于零)，这一特性将提高触发后推杆8推动锁扣18迫使操作机构B动作的可靠性。因为从弹簧设计改为弹片设计的方案已将原先的动作值控制方式转变为开关量来控制，当电流增大至设计值时该结构将通过迅速减弱弹力来间接提升铁芯的拍和力。因此，该结构在故障电流满足动作条件或保护电流值时其触发后的过程较原先结构增加了助推推杆的效果，从而进一步提高了产品过电流保护动作的速度及可靠性。

本例中，所述弹片9和封板14均是通过螺栓13固定在所述磁轭10上的，如图2。当然，我们也可以采用下面这种连接方式：该磁轭10为冲压件，且该磁轭10在图1中右端部位置成型有连接触角，装配时将弹片9和封板14上的连接通孔套在该连接触角上，完成后通过对磁轭的连接触角进行铆合来完成弹片9、封板14和磁轭10之间的固定。

参照图1和图3所示，本例中，所述弹片9为椭圆形结构，而且弹片9的中部制有滑动套设在所述推杆8上的装配孔9a，所述推杆8上固定设置有 位于所述弹片9远离所述操作机构B那一侧的推杆凸缘8a、以及位于所述弹片9靠近所述操作机构B那一侧的实心凸台12。实际应用时，当出现故障电流而使推杆8在图1中向右移动时，推杆8依靠其上设置的推杆凸缘8a推动弹片9靠近封板14移动，当推杆8上的实心凸台12抵触到封板14左侧面后，推杆8停止移动；当故障电流消失时，在弹片9的弹力作用下，弹簧9推动推杆8向左移动，而使推杆8恢复到图1所示的状态。

本例中，推杆凸缘8a与推杆8为一体结构，二者一体成型。上述实心凸台12与所述推杆8可拆卸连接，且所述实心凸台12在推杆8上的轴向位置可调。

所述弹片9与磁轭10之间的具体装配方式如下：如图3，弹片9长轴方向的上下两端分别制有一连接孔9b，所述螺栓13穿过该连接孔9b并旋入所述磁轭10内，从而将弹片9固定在所述磁轭10上。

所述弹片9上制有若干个大小不等形状各异的孔洞9c(也可称之为减料调节孔)，这些设置于弹片9上的孔洞9c用于调节弹片9的弹力，因此其形状、大小、分布与产品的额定电流或产品的过电流保护值有关，本专利在这一点上是公布了一种对弹片弹力控制的构思设计，无论是将减料调节孔设计成任何形状、尺寸、分布均为本专利所述构思。

所述弹片9和封板14上也设置有实心凸台12。设于弹片、推杆、封板上的实心凸台12用于调节本电磁系统中弹片的最小力值及行程位置，因此实心凸台12的形状、大小、分布、实现工艺可根据实际需要具体设定。

本专利是以传统小型断路器为例描述的专利构思，但本专利构思不限制使用于小型断路器。期使用范围可包括带选择性保护的小型断路器、塑壳断路器、万能式断路器等。

当然上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型主要技术方案的精神实质所做的等效变换或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种断路器的过电流保护装置，包括相互配合的电磁系统(A)和操作机构(B)，所述电磁系统(A)包括静触头(2)、与该静触头(2)电连接的进线端(3)、串接在所述进线端(3)和所属静触头(2)之间的线圈(5)、以及与该线圈(5)电磁配合的静铁芯(6)和动铁芯(7)，所述操作机构(B)包括与所述静触头(2)相配合的动触头(1)、以及与该动触头(1)电连接的出线端(4)，

其特征在于：所述动铁芯(7)上固定有能够随该动铁芯一齐作靠近/远离所述操作机构(B)、并与操作机构(B)联动配合的推杆(8)，该推杆(8)上连接有一弹片(9)，且该弹片(9)的两相对端与所述静触头(2)相对固定。

2.根据权利要求1所述的断路器的过电流保护装置，其特征在于：还包括磁轭(10)以及固定在该磁轭(10)上的封板(14)，所述静触头(2)固定在所述封板(14)上，所述磁轭(10)内固定有一套管(11)，所述静铁芯(6)固定在所述套管(11)内，所述动铁芯(7)可轴向滑动地布置在所述套管(11)内，所述线圈(5)缠绕在所述套管(11)外且位于所述磁轭(10)内部，还包括封板(14)，该封板(14)和所述弹片(9)均固定在所述磁轭(10)上，且所述动铁芯(7)、静铁芯(6)、弹片(9)、封板(14)和静触头(2)沿着靠近所述操作机构(B)的方向依次布置。

3.根据权利要求2所述的断路器的过电流保护装置，其特征在于：所述静铁芯(6)、封板(14)和静触头(2)上设置有同轴布置的过杆孔，所述推杆(8)滑动穿设在这三个过杆孔中。

4.根据权利要求2所述的断路器的过电流保护装置，其特征在于：所述弹片(9)和封板(14)均是通过螺栓(13)固定在所述磁轭(10)上的。

5.根据权利要求4所述的断路器的过电流保护装置，其特征在于：所述弹片(9)为椭圆形结构。

6.根据权利要求5所述的断路器的过电流保护装置，其特征在于：所述弹片(9)的中部制有滑动套设在所述推杆(8)上的装配孔(9a)，所述推杆(8)上固定设置有位于所述弹片(9)远离所述操作机构(B)那一侧的推杆凸缘(8a)、以及位于所述弹片(9)靠近所述操作机构(B)那一侧的实心凸台(12)。

7.根据权利要求5所述的断路器的过电流保护装置，其特征在于：所述推杆凸缘(8a)与所述推杆(8)为一体结构，所述实心凸台(12)与所述推杆(8)可拆卸连接，且所述实心凸台(12)在推杆(8)上的轴向位置可调。

8.根据权利要求5所述的断路器的过电流保护装置，其特征在于：所述弹片(9)长轴方向的上下两端分别制有一连接孔(9b)，所述螺栓(13)穿过该连接孔(9b)并旋入所述磁轭(10)内，从而将弹片(9)固定在所述磁轭(10)上。

9.根据权利要求5所述的断路器的过电流保护装置，其特征在于：所述弹片(9)上制有用于调节该弹片弹力的若干个孔洞(9c)。

10.根据权利要求5所述的断路器的过电流保护装置，其特征在于：所述弹片(9)和封板(14)上设置有实心凸台(12)。