CN207489793U - 一种双磁轭热磁式脱扣器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种双磁轭热磁式脱扣器，属于断路器结构技术领域。该脱扣器由热脱扣部件和磁脱扣部件组成；两部分再由一个底座结合在一起，并与外部的脱扣件相关联，用于在电流过载或发生短路时带动脱扣件抵消拉簧的反拉力动作使断路器断开；热脱扣部分在电流过载时通过热量传导发生结构完全变形带动脱扣件动作；磁脱扣部件在电流达到短路电流时通过双磁轭结构产生磁吸力导致脱扣件动作实现脱扣。本实用新型能够使磁轭达到转动平衡，在冲击条件下无需增加其他零件来确保断路器工作的可靠性。
Description
技术领域
本实用新型涉及电气开关设备中的断路器，具体涉及断路器中的脱扣部分，属于断路器结构技术领域。
背景技术
断路器按其结构可分为接触系统、操作机构和脱扣系统这三大部分。
断路器通过脱扣系统来实现保护特性功能，特别是热磁式脱扣器作为断路器的一个重要部分，用来限制流过断路器的设定电流。当流经断路器电流过大，超过设定范围达到过载的情况下，通过热脱扣部件动作；如达到短路电流时，通过磁脱扣部件动作，进而触发操作机构带动接触系统动作来切断电流，对线路和电器设备起到保护功能。
目前断路器的脱扣器主要分为热磁式脱扣器和电磁式脱扣器。热磁式脱扣器是由热脱扣部件和磁脱扣部件组成；电磁式脱扣器是在热磁式脱扣器的基础上减少了热脱扣部件。
现有的热磁式脱扣器结构如附图2所示，脱扣器中的发热元件1、热双金属片2、磁轭13和底座12铆接在一起，再通过转轴14将衔铁5穿在底座12上，在结构上大致为一个U型磁轭与衔铁5构成一个导磁回路。当断路器额定电流小于100A时，由于磁截面小、短路动作电流小和衔铁5转动不平衡，导致磁轭13无法产生较大吸力来吸动衔铁带动脱扣器动作，导致无法起到小电流短路保护作用。为使衔铁5做到转动平衡即转动中心在质点上，在衔铁5上端无磁轭部分增大面或铆接其他密度更大的材料来使衔铁达到转动平衡，因结构空间有限和材料不同，使配平衡的一致性均难以达到理想效果。导致小电流热磁式脱扣器大都只能采用螺线管式结构，造成加工复杂和部件尺寸精度差等特点，其中线圈两端的点焊更是难以保证焊接的可靠和装配的一致性。
此外，现有的热磁式脱扣器，热脱扣和磁脱扣部分零件都装配在发热元件上，使相互之间产生干扰和影响。特别是将U型磁轭和热双金属都铆接在发热元件上，使小电流时发热元件产生的热量传导至U型磁轭上散失，并且U型磁轭为铁磁材料体积较热双金属比较大，造成电流过载时出现不动作或动作时间较长，对脱扣器长延时脱扣调整较难。这种情况下只能对发热元件增加发热量来调整动作时间，使产品功耗过大造成能源浪费，并且过热对塑壳断路器中尼龙等零部件产生质量问题，具有严重的安全隐患。
实用新型内容
本实用新型提供了一种双磁轭热磁式脱扣器，该脱扣器通过将磁脱扣零部件与发热元件在结构上分离开，再通过双磁轭的结构形式使磁轭的转动中心在零件的质心上，使磁轭达到转动平衡，在冲击条件下无需增加其他零件来确保断路器工作的可靠性。
一种双磁轭热磁式脱扣器，该脱扣器由热脱扣部件和磁脱扣部件组成；两部分再由一个底座结合在一起，并与外部的脱扣件相关联，用于在电流过载或发生短路时带动脱扣件抵消拉簧的反拉力动作使断路器断开；所述热脱扣部分在电流过载时通过热量传导使双金属元件发生形变带动脱扣件动作；所述磁脱扣部件在电流达到短路电流时通过双磁轭结构产生磁吸力导致脱扣件动作实现脱扣。
进一步地，所述热脱扣部件包括发热元件和热双金属片，所述发热元件是由两个水平段和一个竖直段形成的直角弯折结构，两个水平段位于竖直段的两端且沿水平方向反向延伸；所述热双金属片固定连接在发热元件竖直段的内侧表面上。
进一步地，所述磁脱扣部件包括上磁轭、弹簧、衔铁、下磁轭和支架，所述上磁轭固定安装在发热元件竖直段上且对应上端水平段的位置，上磁轭的开口方向与下端水平段延伸的方向一致，下磁轭固定安装在发热元件下端水平段上，下磁轭的开口方向竖直向上；所述支架通过其下方的连接板与发热元件下方的水平段固定连接，支架的主体部分将下磁轭包覆，所述衔铁通过其两侧的转轴活动安装在主体部分两端的安装孔内，衔铁在上磁轭和下磁轭组成的双磁轭结构产生的磁力的作用下绕安装孔发生转动；所述弹簧的两端分别连接在衔铁和支架上，弹簧使得衔铁处于平衡位置。
进一步地，所述热磁式脱扣器采用多级安装，按实际使用要求可以是二级或三级，热脱扣特性调节时可在热双金属片上端安装调节螺钉再由螺母固定，实现多级电流值调整；磁脱扣特性可根据整定需要在衔铁和支架之间安装不同大小拉力和数量的弹簧或在支架主体部分增加螺钉来调节衔铁初始位置气隙，调整短路电流动作值。
有益效果
1、本实用新型与传统的单磁轭结构相比，单磁轭结构无法做到衔铁的转动平衡，在舰用冲击要求下，只能使用增加平衡锤的结构。在冲击时使平衡锤产生一个惯性力来阻挡脱扣件或衔铁动作来通过冲击试验，结构上复杂且可靠性差等特点。在作用过程中可能平衡锤回复力过小导致平衡锤与脱扣件或衔铁接触处卡滞使断路器发生短路时无法脱扣，或平衡锤回复力过大导致平衡锤无法作用到位使断路器误动作。本实用新型的双磁轭结构以上下对称的方式安装，使磁轭的转动中心在零件的质心上，让磁轭达到转动平衡，在断路器在舰用冲击条件下无需增加其他零件来保证断路器不产生误动作，结构简单大大提高使用可靠性和经济性。
2、由于单磁轭脱扣器由于磁轭的磁截面受空间结构的约束，磁截面往往较小，导致短路电流的保护值需达到较大时才能动作，使适用范围减小。本实用新型的双磁轭结构使脱扣器在相同体积的条件下，磁轭由单个变为两个，磁截面由原来提高40％以上，并且让衔铁自身达到转动平衡，在同样短路电流下的磁吸力增加50％以上，使塑壳式断路器的瞬动结构无需使用螺线管式就能做到小电流动作要求，短路保护范围大大增加。
附图说明
图1是本实用新型的整体结构示意图；
图2是传统的热磁式脱扣器的结构示意图；
图3是本实用新型应用在断路器上的安装示意图。
其中：1-发热元件、2-热双金属片、3-上磁轭、4-弹簧、5-衔铁、6-下磁轭、7-支架、8-脱扣件、9-拉簧、10-螺钉、11-螺母、12-底座、13-磁轭、14-转轴。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型提供了一种双磁轭热磁式脱扣器，该脱扣器包括发热元件1、热双金属片2、上磁轭3、弹簧4、衔铁5、下磁轭6和支架7；
所述发热元件1是由两个水平段和一个竖直段形成的直角弯折结构，两个水平段位于竖直段的两端且沿水平方向反向延伸；
所述上磁轭3固定安装在发热元件竖直段上且对应上端水平段的位置，上磁轭3的开口方向与下端水平段延伸的方向一致，下磁轭6固定安装在发热元件下端水平段上，下磁轭6的开口方向竖直向上；所述热双金属片2固定连接在发热元件1竖直段的内侧表面上；所述支架通过其下方的连接板与发热元件1下方的水平段固定连接，支架7的主体部分将下磁轭6包覆，所述衔铁5通过其两侧的转轴活动安装在主体部分两端的安装孔内，衔铁5在上磁轭3和下磁轭6产生的磁力的作用下绕安装孔发生转动；所述弹簧4的两端分别连接在衔铁5和支架7上，弹簧4使得衔铁5处于平衡位置。
如附图3所示，热磁式脱扣器在实际使用时采用三级安装，发热元件1和热双金属片2组成热脱扣部件，上磁轭3、弹簧4、衔铁5、下磁轭6和支架7组成磁脱扣部件，热脱扣部件和磁脱扣部件由一个底座12结合在一起，并与脱扣件8相关联，用于在电流过载或发生短路时带动脱扣件抵消拉簧9的反拉力动作使断路器断开；热脱扣特性调节时可在热双金属片2上端安装调节螺钉10再由螺母11固定，实现多级电流值调整。磁脱扣特性可根据整定需要在衔铁5和支架7之间安装不同大小拉力和数量的弹簧4，调整短路电流动作值。
根据试验，额定电流400A时使用相同大小的弹簧4(拉长7mm时，拉力为3N)，单磁轭结构动作电流为1800A，双磁轭结构动作电流为950A，同时减小弹簧力(拉长7mm时，拉力为1.7N)，动作电流为600A。
综上所述，以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用于限定本实用新型的保护范围。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种双磁轭热磁式脱扣器，该脱扣器由热脱扣部件和磁脱扣部件组成；两部分再由一个底座结合在一起，并与外部的脱扣件相关联，用于在电流过载或发生短路时带动脱扣件抵消拉簧的反拉力动作使断路器断开；其特征在于，所述热脱扣部分在电流过载时通过热量传导使双金属元件发生形变带动脱扣件动作；所述磁脱扣部件在电流达到短路电流时通过双磁轭结构产生磁吸力导致脱扣件动作实现脱扣。
2.根据权利要求1所述的双磁轭热磁式脱扣器，其特征在于，所述热脱扣部件包括发热元件和热双金属片，所述发热元件是由两个水平段和一个竖直段形成的直角弯折结构，两个水平段位于竖直段的两端且沿水平方向反向延伸；所述热双金属片固定连接在发热元件竖直段的内侧表面上。
3.根据权利要求1或2所述的双磁轭热磁式脱扣器，其特征在于，所述磁脱扣部件包括上磁轭、弹簧、衔铁、下磁轭和支架，所述上磁轭固定安装在发热元件竖直段上且对应上端水平段的位置，上磁轭的开口方向与下端水平段延伸的方向一致，下磁轭固定安装在发热元件下端水平段上，下磁轭的开口方向竖直向上；所述支架通过其下方的连接板与发热元件下方的水平段固定连接，支架的主体部分将下磁轭包覆，所述衔铁通过其两侧的转轴活动安装在主体部分两端的安装孔内，衔铁在上磁轭和下磁轭组成的双磁轭结构产生的磁力的作用下绕安装孔发生转动；所述弹簧的两端分别连接在衔铁和支架上，弹簧使得衔铁处于平衡位置。
4.根据权利要求3所述的双磁轭热磁式脱扣器，其特征在于，所述热磁式脱扣器采用多级安装，热脱扣特性调节时在热双金属片上端安装调节螺钉再由螺母固定，实现多级电流值调整；磁脱扣特性可根据整定需要在衔铁和支架之间安装不同大小拉力和数量的弹簧或在支架主体部分增加螺钉来调节衔铁初始位置气隙，调整短路电流动作值。
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2017
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