CN208157330U - 用于剩余电流断路器的主回路 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种用于剩余电流断路器的主回路，包括：导电部，其包括至少两相线导体，各所述线导体之间相互绝缘，至少一相所述线导体由两根金属导体组成；电流互感部，其包括零序电流互感器，所述零序电流互感器贯穿设有内孔，各所述线导体间隔的穿设于所述内孔，穿过所述内孔的各所述线导体产生的磁场均匀分布。本实用新型磁场分布均匀合理，能大幅降低开关误动作风险，材料利用率高，安全可靠，工艺简单，成本低。

Description

用于剩余电流断路器的主回路

技术领域

本实用新型涉及低压电器技术领域，具体是一种用于剩余电流断路器的主回路。

背景技术

剩余电流断路器用于三相三线、三相四线中性点接地的供用电系统，其能对线路或用电设备的接地、过电流、短路、缺相及过压等故障进行保护，也可防止电气线路或电气设备发生接地故障引起电气火灾和电气设备损坏事故，还可用来对人身触电危险提供间接接触保护。

目前，剩余电流断路器中的主回路大多采用扁平铜板作为导电部分，但由于结构限制，铜板会根据需求被加工成各种异形结构，而这必然会造成材料利用率低、加工成本高、仓储能力低等问题，大幅增加了材料及生产成本。

中国实用新型专利CN203367195U公开一种新型漏电断路器零序电流互感器导体，包括绝缘罩，所述绝缘罩内分成三个相互隔离的腔室，分别用于安装左右两边和中间的导体。该实用新型能通过绝缘罩内的三个相互隔离的腔室，将各相导体分别隔装于三个独立的腔室中，实现导体之间的绝缘保护。但是，其还存在以下不足：a.导体的形状结构复杂，需要平板多次折弯，材料利用率仅有30％-50％，加工及材料成本高；b.导体穿过零序电流互感器布置不均衡，导致磁场分布不均匀，残留电流较大，特别是线路出现过载时，剩余电流断路器容易误动。

其中，现有技术采用的导体(包括A相导体101、B相导体102、C相导体103和N相导体104)穿过零序电流互感器处的截面布置一般为图1a所示的方式，其A相导体101、B相导体102和C相导体103的截面均为扁平型，扁平型截面的导体会产生等磁面为椭圆形的磁场，该磁场分布不均匀；B相导体102离铁芯100的距离较A相导体101、C相导体103大，布置位置不均衡。且残留电流随着导体偏移距离的增大而增大(当一次侧三相电流处于平衡状态而没有零序电流产生时，二次侧由于形状和位置等原因而产生一个微小的感应电流，此感应电流即为残留电流)，当A相导体101、B相导体102、C相导体103三相分别施加如图1b所示的一次平衡电流I_A、I_B、I_C时，三相导体将分别在铁芯100中产生如图1c所示的感应磁场δ_A、δ_B、δ_C，由此产生残留电流。此残留电流会存在一定几率引起开关误判，导致开关误动。且在相同结构下，残留电流会随着一次电流的增大而增大。所以，当出现过载时，现有技术误动的几率将大幅增加，大大降低了产品的可靠性。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种用于剩余电流断路器的主回路，其磁场分布均匀合理，能大幅降低开关误动作风险，材料利用率高，安全可靠，工艺简单，成本低。

本实用新型的上述目的可采用下列技术方案来实现：

本实用新型提供一种用于剩余电流断路器的主回路，其中，所述用于剩余电流断路器的主回路包括：导电部，其包括至少两相线导体，各所述线导体之间相互绝缘，至少一相所述线导体由两根金属导体组成；电流互感部，其包括零序电流互感器，所述零序电流互感器贯穿设有内孔，各所述线导体间隔的穿设于所述内孔，穿过所述内孔的各所述线导体产生的磁场均匀分布。

在优选的实施方式中，所述用于剩余电流断路器的主回路还包括绝缘件，所述绝缘件设于所述内孔中，各相所述线导体通过所述绝缘件间隔分开设置。

在优选的实施方式中，所述绝缘件包括圆筒形加强件和多个绝缘板，多个所述绝缘板周向等间隔的固设于所述圆筒形加强件，多个所述绝缘板自所述圆筒形加强件径向向外发散设置。

在优选的实施方式中，所述导电部的线导体均为火线导体，各所述火线导体均包括两根金属导体，各所述火线导体沿所述内孔的周向边缘等间隔设置。

在优选的实施方式中，所述导电部的线导体包括一零线导体和至少一火线导体，所述火线导体包括两根金属导体。

在优选的实施方式中，所述零线导体为两根并联设置的金属导体，各所述火线导体和所述零线导体沿所述内孔的周向边缘等间隔设置。

在优选的实施方式中，所述零线导体为一根金属导体，所述零线导体位于所述内孔的中心，各所述火线导体沿所述内孔的周向边缘等间隔设置。

在优选的实施方式中，所述电流互感部还包括保护电流互感器，所述火线导体穿出所述零序电流互感器的一端穿设于一所述保护电流互感器。

在优选的实施方式中，各相所述线导体的金属导体外包裹绝缘层。

在优选的实施方式中，所述线导体的金属导体的截面形状为圆形、半圆形或正方形；所述线导体的金属导体由铝或铜制成。

本实用新型用于剩余电流断路器的主回路的特点及优点是：

本实用新型通过使穿过零序电流互感器的内孔的各线导体均衡排布，使各线导体产生的磁场均匀分布，提高零序电流互感器感应电流的准确性，减少剩余电流断路器的误动作，结构简单，材料利用率高，成本低。

附图说明

以下附图仅旨在于对本实用新型做示意性的解释和说明，并非用以限制本实用新型的范围。

图1a为现有技术中的导体穿过零序电流互感器的结构示意图。

图1b为一次电流矢量图。

图1c为感应磁场矢量图。

图2为本实用新型的第一实施例的立体结构示意图。

图3为本实用新型的第一实施例的导电部的立体结构示意图。

图4为本实用新型的第一实施例的导电部的A相火线导体的立体结构示意图。

图5为本实用新型的第一实施例的导电部的B相火线导体的立体结构示意图。

图6为本实用新型的第一实施例的导电部的C相火线导体的立体结构示意图。

图7为本实用新型的第一实施例的导电部的N相零线导体的立体结构示意图。

图8为本实用新型的第一实施例的电流互感部的立体结构示意图。

图9为本实用新型的第一实施例的绝缘件的立体结构示意图。

图10为本实用新型的第一实施例的电流互感部的零序电流互感器处的截面示意图。

图11为本实用新型的第二实施例的电流互感部的零序电流互感器处的截面示意图。

附图标号说明：

现有技术

100、铁芯；101、A相导体；102、B相导体；103、C相导体；104、N相导体；I_A、电流；I_B、电流；I_C、电流；δ_A、感应磁场；δ_B、感应磁场；δ_C、感应磁场；

本实用新型

1、导电部；

11、A相火线导体；111、金属导体；112、金属导体；

12、B相火线导体；121、金属导体；122、金属导体；

13、C相火线导体；131、金属导体；132、金属导体；

14、零线导体；141、金属导体；142、金属导体；

15、压接板；16、压接板；17、压接板；18、压接板；

2、电流互感部；21、零序电流互感器；22、A相保护电流互感器；23、B相保护电流互感器；24、C相保护电流互感器；25、内孔；

3、绝缘件；31、圆筒形加强件；32、绝缘板。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图2至图11所示，本实用新型提供一种用于剩余电流断路器的主回路，其包括：导电部1，其包括至少两相线导体，各所述线导体之间相互绝缘，至少一相所述线导体由两根金属导体组成；电流互感部2，其包括零序电流互感器21，所述零序电流互感器21贯穿设有内孔25，各所述线导体间隔的穿设于所述内孔25，穿过所述内孔25的各所述线导体产生的磁场均匀分布。

具体的，导电部1的各线导体之间相互绝缘，以保证各线导体分别传递电信号，避免相间短路，每个线导体均是按规定尺寸先弯折，再冲压成型，并完成后对线导体表面进行防氧化处理，线导体的端部通过两个压接板压接，并通过螺钉紧固，实现连接；零序电流互感器21用于测量剩余电流，各线导体均匀分布的穿过内孔，以保证磁场均匀分布，提高零序电流互感器感应电流的准确性，减少剩余电流断路器的误动作。

进一步的，所述用于剩余电流断路器的主回路还包括绝缘件3，所述绝缘件3设于所述内孔25中，各相所述线导体通过所述绝缘件3间隔分开设置，以通过绝缘件3的设置，实现各相线导体之间均匀的绝缘分隔，利于生成的磁场均匀分布，其中，绝缘件3可通过设置支撑结构将各相线导体隔开，而各相线导体的其余裸露部分则可采用缠绕耐高温绝缘胶带的方式进行绝缘，以有效防止相间短路。

更进一步的，如图9至图11所示，所述绝缘件3包括圆筒形加强件31和多个绝缘板32，多个所述绝缘板32周向等间隔的固设于所述圆筒形加强件31，多个所述绝缘板32自所述圆筒形加强件31径向向外发散设置，具体的，圆筒形加强件31大体呈筒状，绝缘板32大体呈平板状，绝缘板32的一端轴向的固设于圆筒形加强件31的外周壁，绝缘板32的另一端能与内孔25的内壁相接触，以通过绝缘件3，将内孔25内的区域分割为中心区域和多个扇形区域，中心区域即为圆筒形加强件31内部的区域，扇形区域即为两两相邻的绝缘板32、内孔25的内壁和圆筒形加强件31的外周壁之间围设的区域，以将各线导体分割开并使各线导体产生均匀分布的磁场。

在一实施例中，所述导电部1的线导体均为火线导体，即导电部1包括至少两相火线导体，各所述火线导体均包括两根金属导体，两根金属导体均自接线端向出线端弯折延伸，并尽可能地靠近，以节省空间，既提高材料利用率，降低加工成本，又保证大电流的传递，各所述火线导体沿所述内孔25的周向边缘等间隔设置，其中各火线导体能通过绝缘件3的各绝缘板32分隔开，既确保磁场的均匀分布，又避免短路。

在另一实施例中，所述导电部1的线导体包括一零线导体和至少一火线导体，所述火线导体包括两根金属导体，如图10所示，所述零线导体可为两根并联设置的金属导体，各所述火线导体和所述零线导体沿所述内孔25的周向边缘等间隔设置，即各火线导体和零线导体通过绝缘件3的各绝缘板32分隔开，如图11所示，所述零线导体也可为一根金属导体，所述零线导体位于所述内孔25的中心，即零线导体穿设于绝缘件3的圆筒形加强件31内，各所述火线导体沿所述内孔25的周向边缘等间隔设置，即各火线导体由各绝缘板32分隔开。

进一步的，如图8所示，所述电流互感部还包括保护电流互感器，所述火线导体穿出所述零序电流互感器21的一端穿设于一所述保护电流互感器，其中，保护电流互感器用于测量相线电流，每个火线导体穿出一个保护电流互感器，以分别对各火线导体进行电流的测量和保护。

进一步的，各相所述线导体的金属导体外包裹绝缘层，以实现各线导体的金属导体之间的彼此绝缘，避免短路。

进一步的，所述线导体的金属导体的截面形状为圆形、半圆形或正方形，相较于现有技术中的平板形而言，有利于加工弯折；所述线导体的金属导体由铝或铜制成，当其由铝制成时，其两端需要进行防止原电池效应的工艺处理。

下面以一较佳实施例为例进行具体的结构和加工安装说明(如图2至图10所示)：

导电部1包括三相火线导体和一相零线导体，即导电部1包括A相火线导体11、B相火线导体12、C相火线导体13和N相零线导体14，A相火线导体11、B相火线导体12、C相火线导体13和N相零线导体14并排设置，且一端为进线端一端为出线端，A相火线导体11包括金属导体111和金属导体112(如图4所示)，金属导体111和金属导体112先水平并排设置再竖直并排设置，二者的横截面相同，即金属导体111和金属导体112的形状部分相同，B相火线导体12包括金属导体121和金属导体122(如图5所示)，金属导体121和金属导体122水平并排设置，C相火线导体13包括金属导体131和金属导体132(如图6所示)，金属导体131和金属导体132的形状与金属导体111和金属导体112的形状类似，N相零线导体14包括金属导体141和金属导体142(如图7所示)，二者的形状也是部分相同，电流互感部2包括零序电流互感器21、A相保护电流互感器22、B相保护电流互感器23和C相保护电流互感器24，A相保护电流互感器22、B相保护电流互感器23和C相保护电流互感器24间隔设置且共线，零序电流互感器21与A相保护电流互感器22、B相保护电流互感器23和C相保护电流互感器24平行间隔设置，绝缘件3包括一个圆筒形加强件31和四个绝缘板32。

在加工安装时：首先，对各相线导体的金属导体进行折弯、端部拍平和表面处理等加工，并通过压接板和螺栓进行连接，具体是将A相火线导体11的金属导体111和金属导体112、B相火线导体12的金属导体121和金属导体122、C相火线导体13的金属导体131和金属导体132、及N相零线导体14的金属导体141和金属导体142按照规定尺寸进行弯折，端部拍平，再冲压成型，完成后对其表面进行防氧化处理；然后，压接板15、压接板17由铜制成，表面进行镀锡或镀银处理，压接板16、压接板18由铁制成，表面进行防锈除锈处理，将压接板17放入打螺丝工装，并在压接板17上涂抹导电膏，然后放入金属导体111和金属导体112，再放入压接板18压住，并用两个M6×20螺钉进行紧固，实现A相火线导体11的出线端的连接，同理，将B相火线导体12、C相火线导体13和N相零线导体14的出线端用相同的方法连接，且N相零线导体14的进线端也用相同的方法进行连接；

接着，将A相火线导体11、B相火线导体12、C相火线导体13和N相零线导体14穿过零序电流互感器21，并均匀分布排列，从相对距离、位置上均实现一致，保证各相平衡，使一次电流在硅钢片中产生的磁场可相互抵消，从原理上将因为一次侧导体布局不合而而产生的残留电流降到最小，避免剩余电流断路器的误动作，并使A相火线导体11、B相火线导体12、C相火线导体13分别对应穿过A相保护电流互感器22、B相保护电流互感器23和C相保护电流互感器24，然后，在压接板15上涂抹导电膏，并结合压接板16将金属导体111和金属导体112的另一端压住，并用一个M8×16螺钉紧固，以通过螺钉(或螺栓)与剩余电流断路器的主电路进行连接，同理，将B相火线导体12、C相火线导体13的接线端进行连接并与剩余电流断路器的主电路进行连接；

最后，将绝缘件3压设嵌入A相火线导体11、B相火线导体12、C相火线导体13和N相零线导体14之间的缝隙内，实现各相间的绝缘作用，四个绝缘板32分成四份扇形区域，两两绝缘板32之间设置一相线导体，圆筒形加强件31能确保绝缘件3的强度和定位。

当然，在另一较佳实施例中，如图11所示，其连接方式与上述相同，不同之处在于各相线导体的弯折形状不同、N相零线导体14仅包括一根金属导体、且绝缘件3包括一个圆筒形加强件31和三个绝缘板32，以将内孔25分成三个扇形区域和一个中心圆形区域，N相零线导体14从圆筒形加强件31内穿过，三相火线导体分别从一扇形区域穿过。

本实用新型通过使穿过零序电流互感器21的内孔25的各线导体均衡排布，使各线导体产生的磁场均匀分布，提高零序电流互感器21感应电流的准确性，减少剩余电流断路器的误动作。且火线导体可由两根形状不完全一致(也即形状部分相同)的金属导体组成，既满足大电流需求，又能避免加工难度，零线导体也可由两根形状不完全一致的金属导体组成，也可由一根金属导体组成，且导体截面形状采用圆形，相比于传统平板折弯而言，能大幅提高材料的利用率(材料利用率可达95％以上)，简化加工工艺，结构简单，成本低。

以上所述仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型做任何形式上的限制，虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型，任何所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本实用新型技术方案的范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种用于剩余电流断路器的主回路，其特征在于，所述用于剩余电流断路器的主回路包括：

导电部，其包括至少两相线导体，各所述线导体之间相互绝缘，至少一相所述线导体由两根金属导体组成；

电流互感部，其包括零序电流互感器，所述零序电流互感器贯穿设有内孔，各所述线导体间隔的穿设于所述内孔，穿过所述内孔的各所述线导体产生的磁场均匀分布。

2.根据权利要求1所述的用于剩余电流断路器的主回路，其特征在于，所述用于剩余电流断路器的主回路还包括绝缘件，所述绝缘件设于所述内孔中，各相所述线导体通过所述绝缘件间隔分开设置。

3.根据权利要求2所述的用于剩余电流断路器的主回路，其特征在于，所述绝缘件包括圆筒形加强件和多个绝缘板，多个所述绝缘板周向等间隔的固设于所述圆筒形加强件，多个所述绝缘板自所述圆筒形加强件径向向外发散设置。

4.根据权利要求1所述的用于剩余电流断路器的主回路，其特征在于，所述导电部的线导体均为火线导体，各所述火线导体均包括两根金属导体，各所述火线导体沿所述内孔的周向边缘等间隔设置。

5.根据权利要求1所述的用于剩余电流断路器的主回路，其特征在于，所述导电部的线导体包括一零线导体和至少一火线导体，所述火线导体包括两根金属导体。

6.根据权利要求5所述的用于剩余电流断路器的主回路，其特征在于，所述零线导体为两根并联设置的金属导体，各所述火线导体和所述零线导体沿所述内孔的周向边缘等间隔设置。

7.根据权利要求5所述的用于剩余电流断路器的主回路，其特征在于，所述零线导体为一根金属导体，所述零线导体位于所述内孔的中心，各所述火线导体沿所述内孔的周向边缘等间隔设置。

8.根据权利要求4或5所述的用于剩余电流断路器的主回路，其特征在于，所述电流互感部还包括保护电流互感器，所述火线导体穿出所述零序电流互感器的一端穿设于一所述保护电流互感器。

9.根据权利要求1所述的用于剩余电流断路器的主回路，其特征在于，各相所述线导体的金属导体外包裹绝缘层。

10.根据权利要求1所述的用于剩余电流断路器的主回路，其特征在于，所述线导体的金属导体的截面形状为圆形、半圆形或正方形；所述线导体的金属导体由铝或铜制成。