CN205943992U - 两段式磁脱扣机构和包括该机构的后备保护器 - Google Patents

Abstract

一种两段式磁脱扣机构，包括：具有线圈前段和线圈后段的线圈组件；以及限压元件，其中，所述线圈前段和所述线圈后段电连接在一起，所述线圈前段的匝数多于所述线圈后段的匝数并且所述限压元件与所述线圈前段并联连接。一种包括该两段式磁脱扣机构的后备保护器。

Description

两段式磁脱扣机构和包括该机构的后备保护器

技术领域

本公开内容涉及一种两段式磁脱扣机构，特别涉及一种包括该两段式磁脱扣机构的后备保护器，该后备保护器用于浪涌保护。

背景技术

目前传统的SPD(电涌保护器)后备保护用的是断路器和保险丝，但两者在低故障电流(3A)到5倍后备保护器额定电流这个范围内无法对浪涌保护器进行保护；而且在匹配高泄放电流等级浪涌保护器(比如100kA)时，断路器及保险丝体积很大，给用户使用带来不便，因此，市场上需要一款新型SPD后备保护器，其既能涵盖从低到高的短路电流，又能满足体积小且冲击放电电压低的要求。

实用新型内容

针对现有技术中的缺陷，根据本公开内容的一个方面提供一种两段式磁脱扣机构，其中：

所述两段式磁脱扣机构包括具有线圈前段和线圈后段的线圈组件以及限压元件；所述线圈前段和所述线圈后段电连接在一起；所述线圈前段的匝数多于所述线圈后段的匝数；所述限压元件与所述线圈前段并联连接。

所述限压元件与所述线圈前段并联连接，并联连接在一起的所述限压元件和所述线圈前段与所述线圈后段串联连接，静铁芯穿过呈螺旋形的所述线圈前段和所述线圈后段。

所述限压元件与所述线圈后段串联连接，串联连接在一起的所述限压元件和所述线圈后段与所述线圈前段并联连接，静铁芯穿过呈螺旋形的所述线圈前段和所述线圈后段。

所述限压元件可以由两个相对设置的金属电极构成，在两个相对设置的金属电极之间形成空气间隙。

所述限压元件包括气体放电管。

所述限压元件包括半导体限压元件。

所述限压元件连接到所述线圈组件，例如但不限于通过导线或焊接等。

所述线圈后段与后备保护器的静触头或动触头连接。

所述线圈后段的匝数是1到3匝，所述线圈前段的匝数大于3匝。

根据本公开内容的另一个方面提供一种后备保护器，其中所述后备保护器包括静触头、动触头和灭弧室；所述后备保护器还包括如上所述的两段式磁脱扣机构；所述两段式磁脱扣机构的线圈后段与所述后备保护器的所述静触头或所述动触头连接。

当短路电流通过所述两段式磁脱扣机构时，所述两段式磁脱扣机构的线圈组件与静铁芯形成的电磁力使得所述动触头与所述静触头分开，该后备保护器脱扣。

当浪涌电流通过所述两段式磁脱扣机构时将在线圈组件中产生电压降，当电压降大于所述两段式磁脱扣机构的限压元件的限压值时，所述限压元件将导通，从而分流浪涌电流。

下面结合上述两个方面说明本公开内容的工作原理。

本公开内容总体上采用了两段式磁脱扣机构和包括该机构的后备保护器，线圈前段并联限压元件(半导体限压元件、气体间隙或气体放电管)，对浪涌电流通过时限制线圈两端电压，从而减少冲击放电电压的数值。短路电流通过两段式磁脱扣机构并通过后备保护器来控制断路器主体，进行短路电流分断；从而满足对浪涌电流的泄放和短路电流分断的功能。

具体而言，当浪涌电流产生时，电流经过线圈前段，当线圈前段电压高于限压元件的限压值时，诸如空气间隙的限压元件泄放浪涌电流，使保护器两端残压低；后续电流经线圈后段及静触头和动触头最终流入后面的SPD实现浪涌电流泄放。

当短路电流产生时，当短路电流较小时(例如3A)，电流经过线圈前段，由于前段匝数多(大于3匝)而与静铁芯形成的电磁力很大(线圈前段匝数较多主要实现低短路电流保护，小短路电流通过时就能动作)，从而驱动后备保护器动作，机构解锁，动触头与静触头分离，电弧进入灭弧室，实现电流分断、实现短路保护。

当短路电流较大时(例如100kA)，无论短路电流流经线圈前段还是诸如空气间隙的限压元件，或者同时通过两者，电流后续都会经过线圈后段，其与静铁芯形成电磁力仍然可以驱动后备保护器动作(线圈后段匝数较少主要为实现高短路电流保护，一般只有1至3匝，保证大短路电流通过时磁脱扣机构能正常动作)，机构解锁，动触头与静触头分离，电弧进入灭弧室，最终分断电流，实现短路保护。

此外，通过采用两段式磁脱扣机构在而不是采用断路器和保险丝，满足了体积小且冲击放电电压低的要求。

至此，为了本公开内容在此的详细描述可以得到更好的理解，以及为了本公开内容对现有技术的贡献可以更好地被认识到，本公开已经相当广泛地概述了本公开内容的内容。当然，本公开内容的实施方式将在下面进行描述并且将形成所附权利要求的主题。

同样地，本领域技术人员将认识到，本公开所基于的构思可以容易地用作设计其它结构、方法和系统的基础，用于实施本公开内容的数个目的。因此，重要的是，所附权利要求应当认为包括这样的等效结构，只要它们没有超出本公开内容的实质和范围。

附图说明

通过下面的附图本领域技术人员将对本公开内容有更好的理解，并且更能清楚地体现出本公开内容的优点。这里描述的附图仅为了所选实施例的说明目的，而不是全部可能的实施方式并且旨在不限定本公开内容的范围。

图1示出根据本公开内容的第一实施例的示意图；

图2示出根据本公开内容的第二实施例的示意图；

图3示出根据本公开内容的第一实施例的立体组装图；

图4示出根据本公开内容的第一实施例的立体分解图；

图5和图6示出包括根据本公开内容的两段式磁脱扣机构的后备保护器的侧视图和立体图。

具体实施方式

以下结合附图，具体说明本公开内容的具体实施方式。

本公开内容的总体思路是提供一种两段式磁脱扣机构，其中所述两段式磁脱扣机构包括具有线圈前段和线圈后段的线圈组件以及限压元件；所述线圈前段和所述线圈后段电连接在一起；所述线圈前段的匝数多于所述线圈后段的匝数；所述限压元件与所述线圈前段并联连接。

图1示出根据本公开内容的第一实施例的示意图，其中该两段式磁脱扣机构包括具有线圈前段1和线圈后段2的线圈组件以及限压元件3。

所述线圈前段1和所述线圈后段2电连接在一起。

所述线圈前段的匝数多于所述线圈后段的匝数，在图1中示出所述线圈前段的匝数是多匝(大于3匝)，而所述线圈后段的匝数是1到3匝。

所述限压元件3与所述线圈前段1并联连接，并联连接在一起的所述限压元件3和所述线圈前段1与所述线圈后段2串联连接。

静铁芯4穿过呈螺旋形的所述线圈前段1和所述线圈后段2。

图2示出根据本公开内容的第二实施例的示意图，其中该两段式磁脱扣机构包括具有线圈前段1和线圈后段2的线圈组件以及限压元件3。

所述线圈前段1和所述线圈后段2电连接在一起。

所述线圈前段1的匝数多于所述线圈后段2的匝数，在图2中示出所述线圈前段1的匝数是多匝(大于3匝)，而所述线圈后段2的匝数是1到3匝。

所述限压元件3与所述线圈后段2串联连接，串联连接在一起的所述限压元件3和所述线圈后段2与所述线圈前段1并联连接。

静铁芯4穿过呈螺旋形的所述线圈前段和所述线圈后段。

根据本公开的第一和第二实施例，所述限压元件3由两个相对设置的金属电极3-1、3-2(见图4和图6)构成，在两个相对设置的金属电极之间3-1、3-2形成空气间隙。

图3和图4分别示出根据本公开内容的第一实施例的立体组装图和立体分解图，其中该两段式磁脱扣机构包括具有线圈前段1和线圈后段2的线圈组件以及限压元件3。

所述线圈前段1和所述线圈后段2电连接在一起。

所述线圈前段1的匝数多于所述线圈后段2的匝数，在图3中示出所述线圈前段1的匝数是多匝(大于3匝)，而所述线圈后段2的匝数是1到3匝。

所述限压元件3与所述线圈前段1并联连接，并联连接在一起的所述限压元件3和所述线圈前段1串联连接所述线圈后段2。

静铁芯4(见附图6)穿过呈螺旋形的所述线圈前段1和所述线圈后段2。

所述限压元件由两个相对设置的金属电极3-1、3-2构成，在两个相对设置的金属电极之间形成空气间隙并且通过导线5(不限于通过导线，也可以通过焊接等方式)连接到所述线圈组件，即金属电极3-1与所述线圈前段1的一端连接，而金属电极3-2与所述线圈前段1的另一端连接。

在图3、4中，金属电极3-1、3-2通过导线5与所述线圈前段1并联连接，在并联连接之后再与所述线圈后段2串联连接。

所述线圈后段2可以与一后备保护器8(见图5)的静触头6连接。

根据本公开的第一和第二实施例，所述限压元件可以是气体放电管、半导体限压元件。

图5和图6示出包括根据本公开内容的两段式磁脱扣机构的后备保护器8，其中所述后备保护器包括静触头6、动触头7和灭弧室9。

所述后备保护器还包括如上所述的两段式磁脱扣机构。

所述两段式磁脱扣机构的线圈后段2与所述后备保护器的所述静触头6(或动触头)连接。

当浪涌电流产生时，电流经过线圈前段1，当线圈前段1电压高于限压元件3(金属电极3-1、3-2)的限压值时，诸如空气间隙的限压元件泄放浪涌电流，使保护器两端残压低；后续电流经线圈后段2及静触头6和动触头7最终流入后面的SPD实现浪涌电流泄放。

当短路电流产生时，在短路电流较小的情况下(例如3A)，电流经过线圈前段1，由于前段匝数多而与静铁芯4形成的电磁力很大，从而驱动后备保护器动作，机构解锁，动触头7与静触头6分离，电弧进入灭弧室9，实现电流分断、实现短路保护。

在短路电流较大的情况下(例如100kA)，无论短路电流流经线圈前段1还是诸如空气间隙的限压元件3，或者同时通过两者，电流后续都会经过线圈后段2，其与静铁芯4形成电磁力仍然可以驱动后备保护器动作，机构解锁，动触头7与静触头6分离，电弧进入灭弧室9，最终分断电流，实现短路保护。

在该后备保护器8中，线圈前段1并联限压元件3(以由金属电极3-1、3-2所形成的空气间隙为例)，线圈后段2与静触头6连接，线圈前段1匝数较多(大于3匝)主要实现低短路电流保护，小短路电流通过时就能动作；而线圈后段2匝数较少主要为实现高短路电流保护，一般只有1到3匝，保证大短路电流通过时磁脱扣机构能正常动作，让后备保护器切断短路电流。

参考具体实施例，尽管本公开内容已经在说明书和附图中进行了说明，但应当理解，在不脱离权利要求中所限定的本公开内容范围的情况下，所属技术领域人员可做出多种改变以及多种等同物可替代其中多种元件。而且，本文中具体实施例之间的技术特征、元件和/或功能的组合和搭配是清楚明晰的，因此根据这些所公开的内容，所属技术领域人员能够领会到实施例中的技术特征、元件和/或功能可以视情况被结合到另一个具体实施例中，除非上述内容有另外的描述。此外，根据本公开内容的教导，在不脱离本公开内容本质的范围，适应特殊的情形或材料可以做出许多改变。因此，本公开内容并不限于附图所图解的个别的具体实施例，以及说明书中所描述的作为目前为实施本公开内容所设想的最佳实施方式的具体实施例，而本公开内容意旨包括落入上述说明书和所附的权利要求范围内的所有的实施方式。

Claims (10)

1.一种两段式磁脱扣机构，其特征在于包括：

具有线圈前段和线圈后段的线圈组件；以及

限压元件，

其中，所述线圈前段和所述线圈后段电连接在一起，所述线圈前段的匝数多于所述线圈后段的匝数并且所述限压元件与所述线圈前段并联连接。

2.根据权利要求1所述的两段式磁脱扣机构，其特征在于，

所述限压元件与所述线圈前段并联连接，并联连接在一起的所述限压元件和所述线圈前段与所述线圈后段串联连接。

3.根据权利要求1所述的两段式磁脱扣机构，其特征在于，

所述限压元件与所述线圈后段串联连接，串联连接在一起的所述限压元件和所述线圈后段与所述线圈前段并联连接。

4.根据权利要求2或3所述的两段式磁脱扣机构，其特征在于，

所述限压元件由两个相对设置的金属电极构成，在两个相对设置的金属电极之间形成空气间隙。

5.根据权利要求2或3所述的两段式磁脱扣机构，其特征在于，

所述限压元件包括气体放电管。

6.根据权利要求2或3所述的两段式磁脱扣机构，其特征在于，

所述限压元件包括半导体限压元件。

7.根据权利要求1所述的两段式磁脱扣机构，其特征在于，

所述线圈后段与后备保护器的静触头或动触头连接。

8.根据权利要求2或3所述的两段式磁脱扣机构，其特征在于，

静铁芯穿过呈螺旋形的所述线圈前段和所述线圈后段。

9.根据权利要求3所述的两段式磁脱扣机构，其特征在于，

所述线圈后段的匝数是1到3匝，所述线圈前段的匝数大于3匝。

10.一种后备保护器，其特征在于包括：

静触头、动触头和灭弧室；以及

如上述权利要求中任一项所述的两段式磁脱扣机构，

其中，所述两段式磁脱扣机构的线圈后段与所述静触头或所述动触头连接。