CN209487453U - 用于断路器的延时动作机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种用于断路器的延时动作机构，包括动铁芯、弹簧、静铁芯、线圈骨架、定位弧板、推杆、电磁线圈和磁轭；使所述线圈骨架的所述定位弧板朝上，然后使所述线圈骨架沿着所述半圆形凹槽而穿入到所述电磁线圈的内部，使所述定位弧板移动到所述前支撑部件的内侧后，逆时针转动所述线圈骨架，使所述定位弧板的所述定位筋卡入所述间隔，由此实现所述线圈骨架的定位。优点为：结构简单，成本低，易装配，线圈骨架定位效果好，不易转动或轴向运动而影响延时动作机构的稳定性；能够避免出现短路电流时上级断路器与下级断路器同时动作，避免非故障电路断电，从而可以避免不必要的经济损失，提高供电的可靠性与安全性。

Description

用于断路器的延时动作机构

技术领域

本实用新型涉及一种延时机构，具体涉及一种用于断路器的延时动作机构。

背景技术

随着低压电器的发展，小型断路器在终端配电系统中的应用越来越普遍，断路器在终端配电系统中主要用于保护导线或设备，即：当在终端配电系统中出现故障电流时，断路器会及时切断该故障电流，以阻止引起该故障电流的事故蔓延。

现在，很多用户设置多级断路器保护。当某个电气设备发生故障时，易发生以下两种现象：第一种，距离该设备最近的下级断路器和其串联的上级断路器同时动作跳闸；第二种，在下级断路器没有在最短时间内跳闸的情况下，上级断路器已经跳闸，即发生越级跳闸现象。上述两种现象，均由于上级断路器跳闸而使非故障电路断电，造成故障范围蔓延，进而造成不必要的、更大的经济损失。

为解决下级断路器和上级断路器同时动作跳闸，或者越级跳闸的现象，需要在上级断路器中装配延时机构，延长上级断路器跳闸所需的时间。然而，现有的延时机构，主要具有线圈骨架不易装配定位的问题。

实用新型内容

针对现有技术存在的缺陷，本实用新型提供一种用于断路器的延时动作机构，可有效解决上述问题。

本实用新型采用的技术方案如下：

本实用新型提供一种用于断路器的延时动作机构，包括动铁芯(1)、弹簧(2)、静铁芯(3)、线圈骨架(4)、定位弧板(5)、推杆(6)、电磁线圈(7)和磁轭(8)；

所述动铁芯(1)、所述弹簧(2)、所述静铁芯(3)和所述推杆(6)处于同一轴心线，并设置于所述线圈骨架(4)的内部；所述线圈骨架(4)内部的左侧可滑动设置所述动铁芯(1)，所述线圈骨架(4)内部的右侧固定设置所述静铁芯(3)；所述静铁芯(3)沿轴向开设通孔(3-1)；所述推杆(6)的左侧与所述动铁芯(1)固定连接，所述推杆(6)的右侧穿入所述静铁芯(3)的所述通孔(3-1)中；所述弹簧(2)位于所述动铁芯(1)和所述静铁芯(3)之间，并且，所述弹簧(2)的右部分串套在所述静铁芯(3)的外部，所述弹簧(2)的左部分套于所述推杆(6)的外面，并使所述弹簧(2)的左端与所述动铁芯(1)相抵，在未受电磁力的自由状态时，所述弹簧(2)为压缩状态，在所述弹簧(2)的弹力作用下，使所述动铁芯(1)的左端面紧贴所述线圈骨架(4)的左端面，此时，所述推杆(6)的右端面位于所述通孔(3-1)内部；

所述线圈骨架(4)外部的左端沿周向固定所述定位弧板(5)，所述定位弧板(5)的左面顶部形成定位筋(5-1)；

所述磁轭(8)包括一体成形的前支撑部件(8-1)、后支撑部件(8-2)和挡件(8-3)；所述前支撑部件(8-1)和所述后支撑部件(8-2)相对设置，所述挡件(8-3)固定于所述前支撑部件(8-1)和所述后支撑部件(8-2)的右侧；所述电磁线圈(7)沿轴后设置于所述前支撑部件(8-1)和所述后支撑部件(8-2)之间，并使所述电磁线圈(7)的侧面与所述挡件(8-3)固定；

在所述前支撑部件(8-1)的顶部形成与所述线圈骨架(4)的外径相匹配的半圆形凹槽(8-1-1)；所述电磁线圈(7)的引出端固定于所述半圆形凹槽(8-1-1)右端的上方，使所述电磁线圈(7)的引出端与所述半圆形凹槽(8-1-1)右端具有间隔(8-1-2)；

使所述线圈骨架(4)的所述定位弧板(5)朝上，然后使所述线圈骨架(4)沿着所述半圆形凹槽(8-1-1)而穿入到所述电磁线圈(7)的内部，使所述定位弧板(5)移动到所述前支撑部件(8-1)的内侧后，逆时针转动所述线圈骨架(4)，使所述定位弧板(5)的所述定位筋(5-1)卡入所述间隔(8-1-2)，由此实现所述线圈骨架(4)的定位。

优选的，所述定位弧板(5)为1/4弧长的弧形板。

优选的，所述定位弧板(5)的表面还设置加强筋(5-2)。

优选的，所述加强筋(5-2)按从外向内方向，其厚度逐渐增加。

优选的，所述线圈骨架(4)的左端开设十字孔(9)。

优选的，所述线圈骨架(4)的右端抵于所述后支撑部件(8-2)；所述线圈骨架(4)的所述定位弧板(5)抵于所述前支撑部件(8-1)，进而对所述线圈骨架(4)的轴向进行限位。

本实用新型提供的用于断路器的延时动作机构具有以下优点：

(1)结构简单，成本低，易装配，线圈骨架定位效果好，不易转动或轴向运动而影响延时动作机构的稳定性；

(2)能够通过脱扣机构的延时动作实现一定短路故障电流范围内的级差配合的选择性保护，从而避免出现短路电流时上级断路器与下级断路器同时动作，避免非故障电路断电，从而可以避免不必要的经济损失，提高供电的可靠性与安全性。

附图说明

图1为本实用新型提供的用于断路器的延时动作机构的整体结构图；

图2为本实用新型提供的线圈骨架和定位弧板的结构示意图；

图3为本实用新型提供的电磁线圈和磁轭的装配关系示意图；

图4为本实用新型提供的线圈骨架内部主要延时部件的结构图；

图5为本实用新型提供的用于断路器的延时动作机构和锁扣的位置关系图。

具体实施方式

下面将详细描述本实用新型的各个方面的特征和示例性实施例。在下面的详细描述中，提出了许多具体细节，以便提供对本实用新型的全面理解。但是，对于本领域技术人员来说很明显的是，本实用新型可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本实用新型的示例来提供对本实用新型的更好的理解。本实用新型决不限于下面所提出的任何具体配置，而是在不脱离本实用新型的精神的前提下覆盖了元素和部件的任何修改、替换和改进。在附图和下面的描述中，没有示出公知的结构和技术，以便避免对本实用新型造成不必要的模糊。

本实用新型提供一种用于断路器的延时动作机构，尤其用于低压电路小型直流选择性断路器中，保护用电设备和人身安全。

参考图1-图5，用于断路器的延时动作机构包括动铁芯1、弹簧2、静铁芯3、线圈骨架4、定位弧板5、推杆6、电磁线圈7和磁轭8；

参考图4，动铁芯1、弹簧2、静铁芯3和推杆6处于同一轴心线，并设置于线圈骨架4的内部；线圈骨架4内部的左侧可滑动设置动铁芯1，线圈骨架4内部的右侧固定设置静铁芯3；静铁芯3沿轴向开设通孔3-1；推杆6的左侧与动铁芯1固定连接，推杆6的右侧穿入静铁芯3的通孔3-1中；弹簧2位于动铁芯1和静铁芯3之间，并且，弹簧2的右部分串套在静铁芯3的外部，弹簧2的左部分套于推杆6的外面，并使弹簧2的左端与动铁芯1相抵，在未受电磁力的自由状态时，弹簧2为压缩状态，在弹簧2的弹力作用下，使动铁芯1的左端面紧贴线圈骨架4的左端面，此时，推杆6的右端面位于通孔3-1内部；电磁线圈环绕在线圈骨架外部。

在实际使用时，在将本申请提供的延时动作机构装配于断路器中时，其前端即为锁扣10。其工作原理为：

初始状态，弹簧2被压缩，在弹簧2的弹力作用下，将动铁芯1的左端面紧贴线圈骨架4的左端面，此时，推杆6的右端面位于通孔3-1内部，并且，推杆6伸入到通孔3-1内部的长度较短；

当回路中出现短路电流并达到推杆的作用电流限值时，电磁力大于初始弹簧的阻力，在电磁力作用下，动铁芯1带着推杆向静铁芯3方向运动，且做加速运动，随着弹簧被压缩，弹簧产生的弹力随之增大，达到一个临界值，此时弹簧弹力与电磁力相等，动铁芯和推杆速度达到最大；

动铁芯和推杆在惯性下继续向前运动，产生的弹力大于动铁芯所受到的电磁力，产生反向加速度，迫使动铁芯和推杆做减速运动，直到速度降为0，此时推杆到达极限位置，此时，推杆的左端从静铁芯3的通孔3-1中向外伸出，并击打锁扣，断路器跳闸，实现脱扣保护。该过程中，动铁芯及推杆在整定时间内达到极限位置，实现短延时功能。

在上述过程中，如果动铁芯带着推杆向静铁芯方向运动过程中，运动一定时间，如果下级断路器分闸，短路电流消失，则动铁芯和推杆克服弹簧的阻力继续朝静铁芯方向运动一小段，但没有达到指定脱扣位置；随后在弹簧的弹力作用下朝反方向运动，直到回到初始位置；实现与下级断路器的选择性保护。

另外，为方便装配和定位，防止线圈骨架4在工作过程中转动，而导致推杆错位，无法准确击打到锁扣，本申请还进行以下设计：

参考图2，线圈骨架4外部的左端沿周向固定定位弧板5，线圈骨架4和定位弧板5均采用绝缘材料；定位弧板5的左面顶部形成定位筋5-1；定位弧板5为1/4弧长的弧形板。定位弧板5的表面还设置加强筋5-2。加强筋5-2按从外向内方向，其厚度逐渐增加。

线圈骨架4的左端开设十字孔9。

参考图3，磁轭8包括一体成形的前支撑部件8-1、后支撑部件8-2和挡件8-3；前支撑部件8-1和后支撑部件8-2相对设置，挡件8-3固定于前支撑部件8-1和后支撑部件8-2的右侧；电磁线圈7可以是螺线管机构，沿轴后设置于前支撑部件8-1和后支撑部件8-2之间，并使电磁线圈7的侧面与挡件8-3固定；线圈骨架4的右端抵于后支撑部件8-2；线圈骨架4的定位弧板5抵于前支撑部件8-1，进而对线圈骨架4的轴向进行限位。

在前支撑部件8-1的顶部形成与线圈骨架4的外径相匹配的半圆形凹槽8-1-1；电磁线圈7的引出端固定于半圆形凹槽8-1-1右端的上方，使电磁线圈7的引出端与半圆形凹槽8-1-1右端具有间隔8-1-2；

使线圈骨架4的定位弧板5朝上，然后使线圈骨架4沿着半圆形凹槽8-1-1而穿入到电磁线圈7的内部，使定位弧板5移动到前支撑部件8-1的内侧后，逆时针转动线圈骨架4，使定位弧板5的定位筋5-1卡入间隔8-1-2，由此实现线圈骨架4的定位。

线圈骨架4的右端抵于后支撑部件8-2；线圈骨架4的定位弧板5抵于前支撑部件8-1，进而对线圈骨架4的轴向进行限位。

上述设计主要特征包括：

十字孔，通过十字或一字螺丝刀与十字孔配合，有助于线圈骨架旋入电磁线圈和磁轭的焊接体；增加了装配灵活性，提高了装配效率。

定位筋，加强筋，便于使用十字或一字螺丝刀将线圈骨架及其内部零件旋入电磁线圈与磁轭的焊接体中，并利用线圈骨架的定位筋防止线圈骨架转动影响稳定性，加强筋增强机构的稳定性。

通过使线圈骨架4的右端抵于后支撑部件8-2；线圈骨架4的定位弧板5抵于前支撑部件8-1，进而对线圈骨架4的轴向进行限位。

通过使定位弧板5的定位筋5-1卡入电磁线圈7的引出端与半圆形凹槽8-1-1右端具有间隔8-1-2中，实现对线圈骨架4的整体固定作用。本申请中，采用的电磁线圈7为直径较大的粗线圈，不易变形，从而可实现电磁线圈7的引出端与半圆形凹槽8-1-1右端之间的牢固固定，进而实现对定位弧板5的定位筋5-1的牢固固定作用。

本实用新型提供一种用于断路器的延时动作机构，具有以下优点：

(1)结构简单，成本低，易装配，线圈骨架定位效果好，不易转动或轴向运动而影响延时动作机构的稳定性；

(2)能够通过脱扣机构的延时动作实现一定短路故障电流范围内的级差配合的选择性保护，从而避免出现短路电流时上级断路器与下级断路器同时动作，避免非故障电路断电，从而可以避免不必要的经济损失，提高供电的可靠性与安全性。

需要强调的是，在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

在本实用新型的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

以上对本实用新型的延时动作机构的实施方式及本实用新型的优势进行了说明。如上所述，对于本实用新型的延时动作机构的具体特征如形状、尺寸和位置可以对上述披露的特征进行具体设计，这些设计均是本领域技术人员能够实现的。而且，上述披露的各技术特征并不限于已披露的与其他特征的组合，本领域技术人员还可根据实用新型之目的进行各技术特征之间的其他组合，以实现本实用新型之目的为准。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视本实用新型的保护范围。

Claims (6)

1.一种用于断路器的延时动作机构，其特征在于，包括动铁芯(1)、弹簧(2)、静铁芯(3)、线圈骨架(4)、定位弧板(5)、推杆(6)、电磁线圈(7)和磁轭(8)；

所述动铁芯(1)、所述弹簧(2)、所述静铁芯(3)和所述推杆(6)处于同一轴心线，并设置于所述线圈骨架(4)的内部；所述线圈骨架(4)内部的左侧可滑动设置所述动铁芯(1)，所述线圈骨架(4)内部的右侧固定设置所述静铁芯(3)；所述静铁芯(3)沿轴向开设通孔(3-1)；所述推杆(6)的左侧与所述动铁芯(1)固定连接，所述推杆(6)的右侧穿入所述静铁芯(3)的所述通孔(3-1)中；所述弹簧(2)位于所述动铁芯(1)和所述静铁芯(3)之间，并且，所述弹簧(2)的右部分串套在所述静铁芯(3)的外部，所述弹簧(2)的左部分套于所述推杆(6)的外面，并使所述弹簧(2)的左端与所述动铁芯(1)相抵，在未受电磁力的自由状态时，所述弹簧(2)为压缩状态，在所述弹簧(2)的弹力作用下，使所述动铁芯(1)的左端面紧贴所述线圈骨架(4)的左端面，此时，所述推杆(6)的右端面位于所述通孔(3-1)内部；

所述线圈骨架(4)外部的左端沿周向固定所述定位弧板(5)，所述定位弧板(5)的左面顶部形成定位筋(5-1)；

所述磁轭(8)包括一体成形的前支撑部件(8-1)、后支撑部件(8-2)和挡件(8-3)；所述前支撑部件(8-1)和所述后支撑部件(8-2)相对设置，所述挡件(8-3)固定于所述前支撑部件(8-1)和所述后支撑部件(8-2)的右侧；所述电磁线圈(7)沿轴后设置于所述前支撑部件(8-1)和所述后支撑部件(8-2)之间，并使所述电磁线圈(7)的侧面与所述挡件(8-3)固定；

在所述前支撑部件(8-1)的顶部形成与所述线圈骨架(4)的外径相匹配的半圆形凹槽(8-1-1)；所述电磁线圈(7)的引出端固定于所述半圆形凹槽(8-1-1)右端的上方，使所述电磁线圈(7)的引出端与所述半圆形凹槽(8-1-1)右端具有间隔(8-1-2)；

使所述线圈骨架(4)的所述定位弧板(5)朝上，然后使所述线圈骨架(4)沿着所述半圆形凹槽(8-1-1)而穿入到所述电磁线圈(7)的内部，使所述定位弧板(5)移动到所述前支撑部件(8-1)的内侧后，逆时针转动所述线圈骨架(4)，使所述定位弧板(5)的所述定位筋(5-1)卡入所述间隔(8-1-2)，由此实现所述线圈骨架(4)的定位。

2.根据权利要求1所述的用于断路器的延时动作机构，其特征在于，所述定位弧板(5)为1/4弧长的弧形板。

3.根据权利要求1所述的用于断路器的延时动作机构，其特征在于，所述定位弧板(5)的表面还设置加强筋(5-2)。

4.根据权利要求3所述的用于断路器的延时动作机构，其特征在于，所述加强筋(5-2)按从外向内方向，其厚度逐渐增加。

5.根据权利要求1所述的用于断路器的延时动作机构，其特征在于，所述线圈骨架(4)的左端开设十字孔(9)。

6.根据权利要求1所述的用于断路器的延时动作机构，其特征在于，所述线圈骨架(4)的右端抵于所述后支撑部件(8-2)；所述线圈骨架(4)的所述定位弧板(5)抵于所述前支撑部件(8-1)，进而对所述线圈骨架(4)的轴向进行限位。