CN214313105U - 断路器过载保护结构 - Google Patents

Abstract

断路器过载保护结构包括安装在底座内的电流互感器、双金属片和硬导线，所述双金属片的一端为与断路器操作机构的锁扣驱动连接的可弯部，另一端为连接部，所述硬导线的一端与接线板连接，另一端穿过电流互感器后与双金属片的连接部连接，所述双金属片的连接部与动触头连接。本实用新型的断路器过载保护结构设置在动触头与接线板之间，同时存在双金属片和电流互感器，实现在控制线路板无电源电压或电源电压故障或线路板元器件失效的情况下利用双金属片实现过载保护，在控制线路板有电源电压的情况下以电流互感器为主实现过载保护，产品过载特性具有双重保护，过载保护特性可靠性更高。

Description

断路器过载保护结构

技术领域

本实用新型涉及低压电器技术领域，具体涉及一种断路器过载保护结构。

背景技术

断路器一般由触头系统、灭弧系统、操作机构、热脱扣系统和电磁系统等构成。电磁系统具备短路保护功能，当小型断路器所在用电回路发生短路时，电流变大，大电流产生的磁力克服反力弹簧，使线圈顶杆推动操作机构动作，断路器瞬时跳闸。热脱扣系统具备过电流保护功能，一般采用热双金属片，利用双金属片的长延时和反时限特性，当过载电流通过双金属片时，双金属片发热而弯曲，推动断路器的脱扣轴发生脱扣。电流越大，动作时间越短。采用热双金属片的优点是结构简单，成本低，双金的动作特性与电源电压无关；缺点是过载动作特性受环境温度和海拔高度影响较大，热稳定性差，动作后复位时间长。

现有市场上的智能型断路器过载特性基本采用电流互感器或者锰铜合金片对回路电流进行采样，优点是采样精度高，采用数据可上传、记录，动作时间可设定，受环境温度影响小，可实现智能化，模块化控制；缺点是对采样电流互感器精度要求高，成本高，结构相对复杂，出现电源电压故障或者线路板上电子元件失效时，将导致产品过载保护特性失效。

发明内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种具有双重保护、过载保护特性可靠性更高的断路器过载保护结构。

为实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：

一种断路器过载保护结构，包括安装在底座内的电流互感器、双金属片和硬导线，所述双金属片的一端为与断路器操作机构的锁扣驱动连接的可弯部，另一端为连接部，所述硬导线的一端与接线板连接，另一端穿过电流互感器后与双金属片的连接部连接，所述双金属片的连接部与动触头连接。

优选地，所述电流互感器位于接线板与引弧板之间，所述双金属片位于电流互感器的上方、动触头和锁扣的侧方，所述双金属片的可弯部通过杠杆与锁扣驱动连接，所述杠杆的一端与锁扣连接，另一端与双金属片的可弯部相对应设置；所述双金属片的连接部通过第一软联结与动触头连接；所述双金属片的连接部通过第二软联结与引弧板连接。

优选地，还包括调节螺钉，所述双金属片具有连接于连接部与可弯部之间的调节部，所述调节螺钉的一端抵接于双金属片的调节部上，另一端与底座的调节通孔相对应。

优选地，所述调节通孔设置于底座的顶壁上，所述双金属片和调节螺钉位于底座的顶壁与电流互感器之间，所述底座的底板上设有用于安装调节螺钉的安装槽，所述安装槽与调节通孔相连通，且安装槽的两侧侧壁与底座的顶壁相连接。

优选地，还包括位于调节螺钉与电流互感器之间的复位弹簧，所述复位弹簧的一端抵接于双金属片的调节部上，另一端抵接于底座的安装凸台上，所述复位弹簧的弹力方向与调节螺钉的作用力方向相反。

优选地，所述安装凸台包括安装板、第一限位板和第二限位板，所述安装板与底座的底板相贴合，所述第一限位板和第二限位板垂直连接在安装板上，且第一限位板与第二限位板之间垂直连接，所述复位弹簧落在安装板上，限位在第一限位板与第二限位板之间，复位弹簧的端部与安装凸台的第一限位板相抵接。

优选地，所述双金属片的调节部为U形结构，包括依次相连的调节板、连接板和挡板，其中调节板与连接部连接，挡板与可弯部连接；所述调节板落在底座的底板上，挡板与底板相间隔，所述调节螺钉穿过挡板与底板之间的间隙，与调节板相抵接。

优选地，所述底座的顶壁上设有手柄孔，手柄转动安装在底座内且一端从手柄孔伸出，调节通孔设置在手柄孔一侧，位于手柄孔和一个接线螺钉孔之间。

优选的，所述底座的两侧分别设有第一接线端子和第二接线端子，第一接线端子之间设有灭弧室、灭弧室和第二接线端子之间设有所述的电流互感器和双金属片，灭弧室的上方设有电磁脱扣器，电磁脱扣器的上方设有手柄，电磁脱扣器和灭弧室的一侧设有静触头、操作机构和动触头，双金属片位于电流互感器的上方、动触头和操作机构的锁扣的侧方，在断路器的厚度方向上，调节螺钉设于双金属片的下方，调节螺钉和双金属片位于操作机构和第二接线端子之间，接线板与第二接线端子连接。

优选的，所述电流互感器的轴向朝向底座的顶壁。

本实用新型的断路器过载保护结构设置在动触头与接线板之间，同时存在双金属片和电流互感器，实现在控制线路板无电源电压或电源电压故障或线路板元器件失效的情况下利用双金属片实现过载保护，在控制线路板有电源电压的情况下以电流互感器为主实现过载保护，另外电流互感器还可以进行计量，数据监测及上传等功能，该结构产品过载特性具有双重保护，过载保护特性可靠性更高。

附图说明

图1是本实用新型断路器的立体图；

图2是本实用新型断路器的正视图；

图3是本实用新型底座的正视图；

图4是本实用新型双金属片的立体图。

具体实施方式

以下结合附图1至4给出的实施例，进一步说明本实用新型的断路器过载保护结构的具体实施方式。本实用新型的断路器过载保护结构不限于以下实施例的描述。

如图1-4所示，本实用新型的断路器过载保护结构，包括安装在底座3内的电流互感器1、双金属片2、硬导线40、接线板4、引弧板5、调节螺钉6、复位弹簧7及操作机构的动触头8和锁扣9，双金属片2的一端为与操作机构的锁扣9驱动连接的可弯部21，双金属片2的另一端为连接部25，硬导线40的一端与接线板4连接，硬导线40的另一端穿过电流互感器1后与双金属片2的连接部25连接，引弧板5和操作机构的动触头8分别与双金属片2的连接部25连接。

具体地，电流互感器1位于接线板4与引弧板5之间，双金属片2位于电流互感器1的上方、动触头8和锁扣9的侧方，双金属片2的可弯部21通过杠杆90与锁扣9驱动连接，杠杆90的一端与锁扣9连接，另一端与双金属片2的可弯部21相对应设置。双金属片2的连接部25通过第一软联结80与动触头8连接。双金属片2的连接部25通过第二软联结50与引弧板5连接，从而在短路试验时引弧板保持与进线侧同样的电压，有利于电弧快速的从动触头跳跃到引弧板上，再进入灭弧室。

当回路中出现规定的过载电流时，电流互感器1将电信号传递给控制线路板，通过芯片的分析运算判断主回路是否过载，在判断过载的情况下输出脱扣信号，驱动电机转动使断路器脱扣，实现过载电流保护；而双金属片2由于有过载电流流过，双金属片2的可弯部21不断向右弯曲变形，带动杠杆90运动，杠杆90再带动锁扣9运动，使操作机构分闸，实现过载电流保护。需要说明的是上述的电流互感器1或双金属片2实现过载电流保护的工作原理是现有技术。

本实用新型的改进点一是在于断路器过载保护结构设置在动触头与接线板之间，同时存在双金属片2和电流互感器1，实现在控制线路板无电源电压或电源电压故障或线路板元器件失效的情况下利用双金属片实现过载保护，在控制线路板有电源电压的情况下以电流互感器为主实现过载保护，另外电流互感器还可以进行计量，数据监测及上传等功能，该结构产品过载特性具有双重保护，过载保护特性可靠性更高。此外，断路器过载保护结构合理布局，断路器的整体结构简单紧凑。

本实用新型的另一个改进点在于双金属片2的结构及调节螺钉6的设置位置。

如图4所示，本实用新型的双金属片2为“几”字形片状结构，包括依次连接的可弯部21、调节部和连接部25，可弯部21和连接部25为直形平板结构。双金属片2的调节部为U形结构，包括依次相连的调节板24、连接板23和挡板22，其中调节板24与连接部25连接，挡板22与可弯部21连接，连接板23为圆弧板，调节板24和挡板22为直形平板结构；调节板24的宽度大于挡板22的宽度，调节板24落在底座3的底板33上，挡板22与底板33相间隔，调节螺钉6穿过挡板22与底板33之间的间隙，与调节板24相抵接。采用“几”字形片状结构双金属片，具有U形的调节部，既增加双金的长度，保证双金发热性能，避免长度不够导致发热量不够或选用高电阻率的双金导致产品温升偏大的问题，又节省占用空间，避免干涉其它零部件，便于断路器的结构布局，以及调节螺钉的设置，使得结构紧凑。

如图1和图2所示，调节螺钉6的一端抵接于双金属片2调节部的调节板24顶面上，调节螺钉6的另一端与底座3的调节通孔32相对应。调节通孔32设置于底座3的顶壁31上，双金属片2和调节螺钉6位于底座3的顶壁31与电流互感器1之间，底座3的底板33上设有用于安装调节螺钉6的安装槽34，安装槽34与调节通孔32相连通，且安装槽34的两侧侧壁与底座3的顶壁31相连接。底座3的顶壁31上设有手柄孔，手柄转动安装在底座3内且一端从手柄孔伸出，调节通孔32设置在手柄孔一侧，位于手柄孔和一个接线螺钉孔之间；底座3成凸字型，手柄孔设置在顶壁31的凸起部分的头部，调节通孔32和接线螺钉孔设置凸起部分的一侧，位于顶壁31一侧的肩部。调节螺钉的位置合理设置，不会对其它结构造成干涉影响，通用性高，且产品整体结构简单。

如图1和图2所示，复位弹簧7位于调节螺钉6与电流互感器1之间，复位弹簧7的一端抵接于双金属片2调节部的调节板24底面上，复位弹簧7的另一端抵接于底座3的安装凸台35上，复位弹簧7的弹力方向与调节螺钉6的作用力方向相反。安装凸台35包括安装板351、第一限位板352和第二限位板353，安装板351与底座3的底板33相贴合，第一限位板352和第二限位板353垂直连接在安装板351上，且第一限位板352与第二限位板353之间垂直连接，复位弹簧7落在安装板351上，复位弹簧7限位在第一限位板352与第二限位板353之间，复位弹簧7的端部与安装凸台35的第一限位板352相抵接，复位弹簧7的右侧与安装凸台35的第二限位板353相抵接。如图2所示，断路器组装完成后，杠杆90位于双金属片2的可弯部21右侧方，双金属片2的调节部位于可弯部21下方右侧，调节螺丝刀通过调整安装在底座3上的调节螺钉6的位置可调节双金属片2的位置，调节螺钉6对双金属片2的调节部的调节板24施加向下的作用力，双金属片2的可弯部21往右移动，可弯部21与杠杆90之间的间隙缩小，从而脱扣时间就越短。当调节螺钉6拧进调节距离过大时，需要将调节螺钉6退回一段距离，此时安装在底座3上的复位弹簧7对双金属片2起到复位作用，复位弹簧7对双金属片2施加向上的弹力。

本实施例的断路器的底座3两侧分别设有第一接线端子和第二接线端子，第一接线端子之间设有灭弧室、灭弧室和第二接线端子之间设有所述的电流互感器1和双金属片2，灭弧室的上方设有电磁脱扣器，电磁脱扣器的上方设有手柄，电磁脱扣器和灭弧室的一侧设有静触头、操作机构和动触头，双金属片2位于电流互感器1的上方、动触头8和操作机构的锁扣9的侧方，在断路器的厚度方向上，调节螺钉6设于双金属片2的下方，两者层叠设置，调节螺钉6和双金属片2位于操作机构和第二接线端子之间，接线板4与第二接线端子连接，硬导线40的一端与接线板4连接，硬导线40的另一端穿过电流互感器1后与双金属片2的连接部25连接，双金属片2的连接部25通过第二软联结50与引弧板5连接，引弧板5从动触头的下方倾斜延伸到断路器底部，且延伸到灭弧室内，所述电流互感器1的轴向朝向底座3的顶壁31，即电流互感器1的孔朝向设有手柄的上方，与双金属片2的长度方向一致。所述硬导线和接线板4可以一体成型，也可以为焊接的独立元件。

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 (10)

1.一种断路器过载保护结构，其特征在于：包括安装在底座(3)内的电流互感器(1)、双金属片(2)和硬导线(40)，所述双金属片(2)的一端为与断路器操作机构的锁扣(9)驱动连接的可弯部(21)，另一端为连接部(25)，所述硬导线(40)的一端与接线板(4)连接，另一端穿过电流互感器(1)后与双金属片(2)的连接部(25)连接，所述双金属片(2)的连接部(25)与动触头(8)连接。

2.根据权利要求1所述的断路器过载保护结构，其特征在于：所述电流互感器(1)位于接线板(4)与引弧板(5)之间，所述双金属片(2)位于电流互感器(1)的上方、动触头(8)和锁扣(9)的侧方，所述双金属片(2)的可弯部(21)通过杠杆(90)与锁扣(9)驱动连接，所述杠杆(90)的一端与锁扣(9)连接，另一端与双金属片(2)的可弯部(21)相对应设置；所述双金属片(2)的连接部(25)通过第一软联结(80)与动触头(8)连接；所述双金属片(2)的连接部(25)通过第二软联结(50)与引弧板(5)连接。

3.根据权利要求1所述的断路器过载保护结构，其特征在于：还包括调节螺钉(6)，所述双金属片(2)具有连接于连接部(25)与可弯部(21)之间的调节部，所述调节螺钉(6)的一端抵接于双金属片(2)的调节部上，另一端与底座(3)的调节通孔(32)相对应。

4.根据权利要求3所述的断路器过载保护结构，其特征在于：所述调节通孔(32)设置于底座(3)的顶壁(31)上，所述双金属片(2)和调节螺钉(6)位于底座(3)的顶壁(31)与电流互感器(1)之间，所述底座(3)的底板(33)上设有用于安装调节螺钉(6)的安装槽(34)，所述安装槽(34)与调节通孔(32)相连通，且安装槽(34)的两侧侧壁与底座(3)的顶壁(31)相连接。

5.根据权利要求3所述的断路器过载保护结构，其特征在于：还包括位于调节螺钉(6)与电流互感器(1)之间的复位弹簧(7)，所述复位弹簧(7)的一端抵接于双金属片(2)的调节部上，另一端抵接于底座(3)的安装凸台(35)上，所述复位弹簧(7)的弹力方向与调节螺钉(6)的作用力方向相反。

6.根据权利要求5所述的断路器过载保护结构，其特征在于：所述安装凸台(35)包括安装板(351)、第一限位板(352)和第二限位板(353)，所述安装板(351)与底座(3)的底板(33)相贴合，所述第一限位板(352)和第二限位板(353)垂直连接在安装板(351)上，且第一限位板(352)与第二限位板(353)之间垂直连接，所述复位弹簧(7)落在安装板(351)上，限位在第一限位板(352)与第二限位板(353)之间，复位弹簧(7)的端部与安装凸台(35)的第一限位板(352)相抵接。

7.根据权利要求3-6任一所述的断路器过载保护结构，其特征在于：所述双金属片(2)的调节部为U形结构，包括依次相连的调节板(24)、连接板(23)和挡板(22)，其中调节板(24)与连接部(25)连接，挡板(22)与可弯部(21)连接；所述调节板(24)落在底座(3)的底板(33)上，挡板(22)与底板(33)相间隔，所述调节螺钉(6)穿过挡板(22)与底板(33)之间的间隙，与调节板(24)相抵接。

8.根据权利要求4所述的断路器过载保护结构，其特征在于：所述底座(3)的顶壁(31)上设有手柄孔，手柄转动安装在底座(3)内且一端从手柄孔伸出，调节通孔(32)设置在手柄孔一侧，位于手柄孔和一个接线螺钉孔之间。

9.根据权利要求1所述的断路器过载保护结构，其特征在于：所述底座(3)的两侧分别设有第一接线端子和第二接线端子，第一接线端子之间设有灭弧室、灭弧室和第二接线端子之间设有所述的电流互感器(1)和双金属片(2)，灭弧室的上方设有电磁脱扣器，电磁脱扣器的上方设有手柄，电磁脱扣器和灭弧室的一侧设有静触头、操作机构和动触头，双金属片(2)位于电流互感器(1)的上方、动触头(8)和操作机构的锁扣(9)的侧方，在断路器的厚度方向上，调节螺钉(6)设于双金属片(2)的下方，调节螺钉(6)和双金属片(2)位于操作机构和第二接线端子之间，接线板(4)与第二接线端子连接。

10.根据权利要求1所述的断路器过载保护结构，其特征在于：所述电流互感器(1)的轴向朝向底座(3)的顶壁(31)。

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