CN206877942U - 电磁铁保护装置和电子式塑壳断路器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及低压电器领域，具体涉及一种电磁铁保护装置以及一种电子式塑壳断路器，其包括联结板、顶杆以及与顶杆下端固定相连的衔铁，联结板上设有第一顶杆安装孔，顶杆穿过第一顶杆安装孔与联结板滑动配合，联结板和衔铁之间设置复位弹簧；所述联结板通过短路电流时，产生的磁场吸引衔铁克服复位弹簧的弹力向联结板移动，衔铁带动顶杆上移驱动断路器脱扣；本实用新型的电磁铁保护装置结构简单、体积小巧，便于安装，适用于作为电子式塑壳断路器的后备电磁铁保护装置；本实用新型的电子式塑壳断路器结构简单、可靠性高。

Description

电磁铁保护装置和电子式塑壳断路器

技术领域

本实用新型涉及低压电器领域，具体涉及一种电磁铁保护装置以及一种电子式塑壳断路器。

背景技术

电子式塑壳断路器遇到大分断电流时，控制器需对信号进行采集、放大，然后发出信号给电子脱扣机构，使电子式塑壳断路器脱扣，所需时间较长。一旦电子脱扣机构出现延迟或发生故障，而无法正常分断电路时，被保护的电器设备将因承受较长时间的短路电流而引起烧毁，后果严重，因此，后备保护装置是保障和提高电子式塑壳断路器分断能力以及保护电器设备的有效和必要的结构。

现有的后备保护装置主要采用以下两种设计：第一种是气吹保护，在大短路电流出现时，通过引导壳体内的材料产气以及骤热导致的气压差形成气流驱动脱扣杆，使电子式塑壳断路器脱扣，此设计的缺点是，遇到小短路电流时，壳体内气压偏小，脱扣杆驱动力不足；第二种是磁保护，当导体通过短路电流时，导体附近的磁轭产生磁场，驱动衔铁绕支点旋转，进而驱动电子式塑壳断路器脱扣，此设计的缺点是，结构复杂，无法实现模块化装配。

发明内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种结构简单、体积小巧，便于安装的电磁铁保护装置以及一种结构简单、可靠性高的电子式塑壳断路器，本实用新型的电磁铁保护装置适用于作为电子式塑壳断路器的后备电磁铁保护装置。

一种电磁铁保护装置，其包括联结板5、顶杆3以及与顶杆3下端固定相连的衔铁2，联结板5上设有第一顶杆安装孔51，顶杆3穿过第一顶杆安装孔51与联结板5滑动配合，联结板5和衔铁2之间设置复位弹簧4；

所述联结板5通过短路电流时，产生的磁场吸引衔铁2克服复位弹簧4的弹力向联结板5移动，衔铁2带动顶杆3上移驱动断路器脱扣。

优选的，所述复位弹簧4套装在顶杆3上，顶杆3的轴线方向垂直于联结板5的轴线方向。

优选的，所述顶杆3上部设置与其相连的挡圈8，挡圈8设置在联结板5上方与其相连。

优选的，还包括与联结板5相连的轭铁1，轭铁1为倒U形结构，联结板5一端插装在轭铁1中部与其相连，轭铁1上部设置第二顶杆安装孔111，顶杆3通过第二顶杆安装孔111与轭铁1滑动配合，轭铁1的两端分别与衔铁2的两端配合。

优选的，所述轭铁1的U字型结构的两端相对折弯形成两个对称的吸附板12，两个吸附板12分别与衔铁2的两端对应配合。

优选的，所述吸附板12下侧设置导向杆6，导向杆6上端与吸附板12固定连接，下端位于衔铁2下方设置衔铁挡圈，衔铁2两端设置第三导向杆安装孔22，导向杆6通过第三导向杆安装孔22与衔铁2滑动连接。

优选的，所述复位弹簧4套装在导向杆6上，上端与吸附板12相连，下端与衔铁2相连。

优选的，所述顶杆3两侧设置导向杆6，导向杆6上端与轭铁1的U字型结构的底部相连，下端位于衔铁2下方设置衔铁挡圈，导向杆6与衔铁2滑动连接。

优选的，所述复位弹簧4套装在顶杆3上，一端与衔铁2相连，另一端与联结板5相连。

一种电子式塑壳断路器，其包括权利要求1-9任一所述的一种电磁铁保护装置。

优选的，还包括脱扣器模块，脱扣器模块包括电子脱扣器，电子脱扣器包括电路板、与电路板相连的互感器以及与电路板相连的执行机构；短路时，如果脱扣器模块出现延迟或发生障碍，电磁铁保护装置驱动脱扣机构脱扣。

优选的，所述电子式塑壳断路器是基座分体式断路器，其包括断路器基座90，断路器基座90包括左侧的脱扣器模块半基座和右侧的主体模块半基座，主体模块半基座左端下部设置第一限位筋930，脱扣器模块半基座右端下部设置第二限位筋931，第一限位筋930和第二限位筋931的上端平齐，二者之间形成限制电磁铁保护装置的衔铁2的衔铁限位槽，第一限位筋930和第二限位筋931上方设置牵引杆91，牵引杆91与电子式塑壳断路器的脱扣机构相连；电磁铁保护装置的联结板5设置在第一限位筋930和第二限位筋931的上方，联结板5的两端分别与接触系统和脱扣器模块电连接，电磁铁保护装置的顶杆3对应设置牵引杆91下方与其配合。

本实用新型的电磁铁保护装置，其包括联结板、顶杆、衔铁和复位弹簧，顶杆设置在联结板中部与其滑动连接，顶杆与衔铁固定相连，复位弹簧设置在联结板和衔铁之间，部件数量少、结构简单、体积小巧，各部件连接关系简单明了，便于组装；所述联结板内部通过短路电流，产生磁场吸引衔铁，衔铁带动顶杆上移，驱动断路器脱扣，传动关系简单、传动线路短，传动效率高，可迅速实现断路器脱扣，对电器设备形成有效保护。此外，所述导向杆与衔铁滑动连接，避免衔铁在动作过程中发生转动，保障衔铁与联结板的有效配合。本实用新型的电子式塑壳断路器包括本实用新型电磁铁保护装置，结构简单、可靠性高，能有效保护电器设备。

附图说明

图1是本实用新型电磁铁保护装置的实施例三的结构示意图；

图2是本实用新型电磁铁保护装置的实施例三的分解结构示意图；

图3是本实用新型图2的A部分的结构示意图；

图4是本实用新型轭铁的结构示意图；

图5是本实用新型衔铁的结构示意图；

图6是本实用新型电子式塑壳断路器的实施例三的结构示意图；

图7是本实用新型电磁铁保护装置的实施例二的结构示意图；

图8是本实用新型电磁铁保护装置的实施例二的分解结构示意图；

图9是本实用新型联结板的结构示意图；

图10是本实用新型电子式塑壳断路器的实施例二的结构示意图；

图11是本实用新型电磁铁保护装置的实施例一的分解结构示意图；

图12是本实用新型电子式塑壳断路器的实施例一的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图1至12给出的实施例，进一步说明本实用新型的电磁铁保护装置的具体实施方式，本实用新型的电磁铁保护装置不限于以下实施例的描述。

本实用新型的电磁铁保护装置，其包括接电固定的联结板5、顶杆3以及与顶杆3下端固定相连的衔铁2，联结板5上设有第一顶杆安装孔51，顶杆3通过第一顶杆安装孔51与联结板5滑动配合，联结板5和衔铁2之间设置复位弹簧4；所述联结板5通过短路电流时，产生的磁场吸引衔铁2克服复位弹簧4的弹力向联结板5移动，衔铁2带动顶杆3上移驱动断路器脱扣。

本实用新型的电磁铁保护装置，其包括联结板5、顶杆3、衔铁2和复位弹簧4，部件少、结构简单、体积小巧、便于组装，且传动关系简单，传动效率高，通过顶杆3驱动断路器脱扣，形成对电器件的有效保护。特别是适用于作为电子式塑壳断路器的后备电磁铁保护装置。

如图11所示，为本实用新型的电磁铁保护装置的实施例一。

如图11所示方向，本实施例的电磁铁保护装置包括联结板5、设置在联结板5中部与其滑动连接的顶杆3以及与顶杆3下端固定相连的衔铁2，顶杆3的轴线方向垂直于联结板5的轴线方向，复位弹簧4套装在顶杆3下部，上端与联结板5的下侧面相连，下端与衔铁2的上侧面相连。

优选的，如图11所示，所述顶杆3上部设置与其固定相连的挡圈8，挡圈8设置在联结板5上方与其上侧面相连。

优选的，如图11所示，所述联结板5中部设置第一顶杆安装孔51，顶杆3通过第一顶杆安装孔51与联结板5滑动相连。

优选的，如图11所示，所述联结板5右端设置接线结构55，接线结构55是插接式接线结构。

工作时，如图11所示，本实施例的电磁铁保护装置，联结板5通过左右两端接入断路器内部电路并固定，衔铁2设置在断路器壳体的限位结构中部，避免衔铁2在动作过程中发生转动，以确保衔铁2与联结板5的有效配合；联结板5内部通过短路电流时，联结板5产生磁场吸引衔铁2向其移动，带动顶杆3上移驱动断路器脱扣，同时复位弹簧4被压缩，联结板5内部短路电流消失，复位弹簧4舒张，将衔铁2推离联结板5，带动顶杆3下移至原位。

需要指出的是，为了防止衔铁2在动作过程中，以顶杆3为轴发生转动，导致本实施例的电磁铁保护装置动作失效的情况发生，还可以将顶杆3加工为方柱结构，将第一顶杆安装孔51加工为方孔结构，方柱与方孔配合即可防止衔铁2以顶杆为轴发生转动。

如图7和8所示，为本实用新型电磁铁保护装置的实施例二。

如图7所示方向，本实施例的电磁铁保护装置，其包括轭铁1、右端插装在轭铁1中部的联结板5、与轭铁1和联结板5滑动连接的顶杆3以及固定设置在顶杆3下端与轭铁1配合的衔铁2，复位弹簧4套装在顶杆3下部，上端与联结板5相连，下端与衔铁2相连。

如图7和8所示，所述顶杆3两侧设置导向杆6，导向杆6上端与轭铁1固定相连，下部与衔铁2滑动连接，导向杆6下端位于衔铁2下方设置衔铁挡圈，使衔铁2的两端与轭铁1的下端对应配合，避免衔铁2在动作过程中，以导向杆3为轴发生转动，影响衔铁2与轭铁1的下端的配合。

优选的，如图8和9所示，所述联结板5为T形结构，左宽右窄，右端中部设置第一顶杆安装孔51，第一顶杆安装孔51外侧设置第一轭铁安装孔52和第一导向杆安装孔54；如图8所示，所述轭铁1为倒U形结构，其上部设置第二顶杆安装孔111，第二顶杆安装孔111两侧设置第二轭铁安装孔112和第二导向杆安装孔121；如图5所示，所述衔铁2中部设置第三顶杆安装孔21，衔铁2两端设置第三导向杆安装孔22。

优选的，如图8和9所示，所述联结板5两端设置电路连接孔56，用于接入工作电路并固定；所述电路连接孔56右侧设置联结板固定孔57，用于与断路器的基座固定连接。

装配时，所述顶杆3通过第一顶杆安装孔51和第二顶杆安装孔111分别与联结板5和轭铁1滑动连接，导向杆6通过第一导向杆安装孔54与联结板5滑动连接，导向杆6上端通过第二导向杆安装孔121与轭铁1固定连接，装配螺钉7通过第一轭铁安装孔52和第二轭铁安装孔112将轭铁1与联结板5固定组装，顶杆3下端通过第三顶杆安装孔21与衔铁2固定相连，导向杆6通过第三导向杆安装孔22与衔铁2滑动连接。

优选的，所述顶杆3和衔铁2是一体式结构，但是相对于分体式结构，加工难度较大。

工作时，如图7所示，本实施例的电磁铁保护装置，所述联结板5通过设置在其左右两端的电路连接孔56接入断路器内部电路并固定，当联结板5内部通过短路电流时，联结板5产生磁场磁化轭铁1，轭铁1下端吸引衔铁2向上移动，带动顶杆3上移驱动断路器脱扣，同时复位弹簧4被压缩，当联结板5内部短路电流消失，复位弹簧4舒张，推动衔铁2远离轭铁1，带动顶杆3下移。

如图1和2所示，为本实用新型的电磁铁保护装置的实施例三。

如图1所示方向，本实施例的电磁铁保护装置，其包括轭铁1、右端插装在轭铁1中部的联结板5、设置在轭铁1和联结板5中部并分别与轭铁1和联结板5滑动连接的顶杆3以及设置在顶杆3下端与轭铁1配合的衔铁2。

如图2和4所示，所述轭铁1为倒U形结构，轭铁1的两个下端相对折弯形成两个对称的吸附板12，吸附板12下侧设置导向杆6，导向杆6与衔铁2滑动连接，导向杆6下端位于衔铁2下方设置衔铁挡圈，使衔铁2的两端分别与两个吸附板12对应配合，避免在动作过程中，衔铁2以顶杆3为轴旋转，影响衔铁2与吸附板12的配合，导致本实施例的电磁铁保护装置动作失败的情况发生，复位弹簧4套装在导向杆6上，上端与吸附板12相连，下端与衔铁2相连。

优选的，如图2所示，所述联结板5为T形结构，左宽右窄，如图3所示，联结板5中部设置第一顶杆安装孔51，第一顶杆安装孔51外侧设置第一轭铁安装孔52；如图4所示，所述轭铁1上部设置第二顶杆安装孔111，第二顶杆安装孔111外侧设置第二轭铁安装孔112，吸附板12中部设置第二导向杆安装孔121。

优选的，如图2所示，所述联结板5的左右两端均设置电路连接孔56，用于将联结板5接入断路器内部电路并固定；所述电路连接孔56右侧设置联结板固定孔57，用于与断路器的基座固定连接。

装配时，如图1和2所示，所述装配螺钉7通过第二轭铁安装孔112和第一轭铁安装孔52将轭铁1和联结板5固定组装，顶杆3通过第一顶杆安装孔51和第二顶杆安装孔111分别与联结板5和轭铁1滑动连接，顶杆3通过第三顶杆安装孔21与衔铁2固定连接，导向杆6上端通过第二顶杆安装孔121与吸附板12固定连接，导向杆6下部通过第三导向杆安装孔22与衔铁2滑动连接。

需要指出的是，对比实施例二和实施例三可知，实施例二的联结板5比实施例三的联结板5多设置两个第一导向杆安装孔54，会增加联结板5的发热量，从而加剧断路器产品内部的温升；对比实施例一与实施例二、实施例三可知，实施例一具有结构简单，组装便捷的优点，缺点是衔铁2需要断路器的壳体结构进行限位，避免衔铁2出现转动，而且在装配挡圈8时，实施例一的电磁铁保护装置需要适当的装配空间才能进行挡圈8的装配，因此实施例一的电磁铁保护装置优选用于基座分体式结构的断路器产品。需要指出的是，所述基座分体式结构的断路器，其基座包括两部分，分别是脱扣器模块半基座和主体模块半基座，可以通过更换脱扣器模块，实现热磁式或电子式脱扣的变换。

需要进一步说明的是，本实用新型的电磁铁保护装置动作有效的关键影响因素包括：1.顶杆3的撞击力；2.顶杆3完成动作需要的时间；3.顶杆3的行程。只有顶杆3在规定的时间内，以足够的撞击力完成一定的行程，才能使断路器成功、有效的分断短路电流。为了实现上述目的，可以从以下几个方面改善本实用新型的电磁铁保护装置的结构和性能：a.衔铁2的工作气隙；b.复位弹簧4的弹簧数值；c.衔铁2和轭铁1吸附面积(吸附面积指的是衔铁与轭铁对应的侧面的面积)。一切基于上述因素的考虑，对本实用新型的电磁铁保护装置的改进均应落于本实用新型的保护范围之内。

以下内容将结合附图以及具体实施例对本实用新型的电子式塑壳断路器进行说明。

如图12所示，为本实用新型的电子式塑壳断路器的实施例I，其包括实施例一的电磁铁保护装置。

如图12所示，本实施例的电子式塑壳断路器，是基座分体式断路器，其包括断路器基座90，断路器基座90包括左侧的脱扣器模块半基座和右侧的主体模块半基座，主体模块半基座左端下部设置第一限位筋930，脱扣器模块半基座右端下部设置第二限位筋931，第一限位筋930和第二限位筋931的上端平齐，二者之间形成限制衔铁2转动的衔铁限位槽，第一限位筋930和第二限位筋931上方设置牵引杆91，牵引杆91与电子式塑壳断路器的脱扣机构相连。

如图12所示，实施例一的衔铁2设置在衔铁限位槽中，联结板5设置在第一限位筋930和第二限位筋931的上方与二者相连，联结板5右端通过其接线结构55与主体模块半基座上部的接触系统电连接，左端通过第一固定螺钉94固定在脱扣器模块半基座上且与电子式塑壳断路器的脱扣器模块电连接，顶杆3对应设置牵引杆91下方与其配合。

工作时，一旦电子式塑壳断路器的脱扣器模块出现延迟或发生障碍，所述联结板5内部通过短路电流，联结板5产生磁场吸引衔铁2，带动顶杆3上移，顶杆3通过牵引杆91驱动脱扣机构脱扣。

如图10所示，为本实用新型的电子式塑壳断路器的实施例II，其包括实施例二的电磁铁保护装置。

如图10所示，本实用新型的电子式塑壳断路器，其包括断路器壳体，断路器壳体左端设置脱扣器模块，右端设置接触系统，脱扣器模块和接触系统之间设置安装空间，脱扣器模块右端设置牵引杆91。

如图10所示，实施例二的衔铁2、轭铁1、顶杆3、导向杆6、复位弹簧4均设置在安装空间内，联结板5右端通过第二固定螺钉与接触系统电连接，联结板5左端与脱扣器模块电连接，顶杆3对应设置牵引杆91下方与其配合。

工作时，一旦电子式塑壳断路器的脱扣器模块出现延迟或发生障碍，所述联结板5内部通过短路电流，联结板5产生磁场磁化轭铁1，轭铁1两端吸引衔铁2向上移动，带动顶杆3上移，通过牵引杆9驱动脱扣器模块脱扣。

如图6所示，为本实用新型的电子式塑壳断路器的实施例III，其包括实施例三的电磁铁保护装置。实施例三的电磁铁保护装置与电子式塑壳断路器其它部件的装配关系和工作原理，与实施例II相同。

所述脱扣器模块包括电子脱扣器，电子脱扣器包括电路板、与电路板相连的互感器以及与电路板相连的执行机构。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本实用新型的保护范围。

Claims (12)

1.一种电磁铁保护装置，其特征在于：其包括联结板(5)、顶杆(3)以及与顶杆(3)下端固定相连的衔铁(2)，联结板(5)上设有第一顶杆安装孔(51)，顶杆(3)穿过第一顶杆安装孔(51)与联结板(5)滑动配合，联结板(5)和衔铁(2)之间设置复位弹簧(4)；

所述联结板(5)通过短路电流时，产生的磁场吸引衔铁(2)克服复位弹簧(4)的弹力向联结板(5)移动，衔铁(2)带动顶杆(3)上移驱动断路器脱扣。

2.根据权利要求1所述的电磁铁保护装置，其特征在于：所述复位弹簧(4)套装在顶杆(3)上，顶杆(3)的轴线方向垂直于联结板(5)的轴线方向。

3.根据权利要求1所述的电磁铁保护装置，其特征在于：所述顶杆(3)上部设置与其相连的挡圈(8)，挡圈(8)设置在联结板(5)上方与其相连。

4.根据权利要求1所述的电磁铁保护装置，其特征在于：还包括与联结板(5)相连的轭铁(1)，轭铁(1)为倒U形结构，联结板(5)一端插装在轭铁(1)中部与其相连，轭铁(1)上部设置第二顶杆安装孔(111)，顶杆(3)通过第二顶杆安装孔(111)与轭铁(1)滑动配合，轭铁(1)的两端分别与衔铁(2)的两端配合。

5.根据权利要求4所述的电磁铁保护装置，其特征在于：所述轭铁(1)的U字型结构的两端相对折弯形成两个对称的吸附板(12)，两个吸附板(12)分别与衔铁(2)的两端对应配合。

6.根据权利要求5所述的电磁铁保护装置，其特征在于：所述吸附板(12)下侧设置导向杆(6)，导向杆(6)上端与吸附板(12)固定连接，下端位于衔铁(2)下方设置衔铁挡圈，衔铁(2)两端设置第三导向杆安装孔(22)，导向杆(6)通过第三导向杆安装孔(22)与衔铁(2)滑动连接。

7.根据权利要求6所述的电磁铁保护装置，其特征在于：所述复位弹簧(4)套装在导向杆(6)上，上端与吸附板(12)相连，下端与衔铁(2)相连。

8.根据权利要求4所述的电磁铁保护装置，其特征在于：所述顶杆(3)两侧设置导向杆(6)，导向杆(6)上端与轭铁(1)的U字型结构的底部相连，下端位于衔铁(2)下方设置衔铁挡圈，导向杆(6)与衔铁(2)滑动连接。

9.根据权利要求8所述的电磁铁保护装置，其特征在于：所述复位弹簧(4)套装在顶杆(3)上，一端与衔铁(2)相连，另一端与联结板(5)相连。

10.一种电子式塑壳断路器，其特征在于：其包括权利要求1-9任一所述的一种电磁铁保护装置。

11.根据权利要求10所述的电子式塑壳断路器，其特征在于：还包括脱扣器模块，脱扣器模块包括电子脱扣器，电子脱扣器包括电路板、与电路板相连的互感器以及与电路板相连的执行机构；短路时，如果脱扣器模块出现延迟或发生障碍，电磁铁保护装置驱动脱扣机构脱扣。

12.根据权利要求10所述的电子式塑壳断路器，其特征在于：所述电子式塑壳断路器是基座分体式断路器，其包括断路器基座(90)，断路器基座(90)包括左侧的脱扣器模块半基座和右侧的主体模块半基座，主体模块半基座左端下部设置第一限位筋(930)，脱扣器模块半基座右端下部设置第二限位筋(931)，第一限位筋(930)和第二限位筋(931)的上端平齐，二者之间形成限制电磁铁保护装置的衔铁(2)的衔铁限位槽，第一限位筋(930)和第二限位筋(931)上方设置牵引杆(91)，牵引杆(91)与电子式塑壳断路器的脱扣机构相连；电磁铁保护装置的联结板(5)设置在第一限位筋(930)和第二限位筋(931)的上方，联结板(5)的两端分别与接触系统和脱扣器模块电连接，电磁铁保护装置的顶杆(3)对应设置牵引杆(91)下方与其配合。