CN217955778U - 用于断开机构的控制装置、断开机构和断路器 - Google Patents

Abstract

本公开的实施例涉及用于断开机构的控制装置、断开机构和断路器。该控制装置包括第一分路(10)和第二分路(20)。第一分路(10)包括：静铁芯(11)；线圈(13)；动铁芯(12)，适于在线圈(13)的作用下相对于静铁芯(11)运动；以及致动部(15)，耦接至动铁芯(12)，并适于随动铁芯(12)的运动而运动，以致动断开机构。该第二分路(20)与第一分路(10)并联连接。利用这种控制装置，不仅可以有效地降低制造成本，还可以实现电路的快速断开。

Description

用于断开机构的控制装置、断开机构和断路器

技术领域

本公开的实施例总体上涉及电气设备领域，更具体地涉及一种用于断开机构的控制装置、相应的断开机构以及相应的断路器。

背景技术

在电气领域中，诸如断路器的电路保护设备为电路的安全运行提供了重要的保障。当电路中的电流太大时，电路保护设备将会迅速切断电路的工作，避免对电气设备以及操作人员的伤害。如何提高电路保护设备的操作性能，并且降低该设备的制造成本，是设计者面临的一项挑战。

实用新型内容

本公开的实施例提供了一种断开机构的控制装置、一种断开机构以及一种相应的断路器，旨在至少部分地解决现有技术中存在的上述和/或其他潜在的问题。

在第一方面，本公开的实施例涉及一种用于断开机构的控制装置。该控制装置并包括：第一分路，包括：静铁芯；线圈；动铁芯，适于在该线圈的作用下相对于该静铁芯运动；致动部，耦接至该动铁芯，并适于随该动铁芯的运动而运动，以致动该断开机构；以及第二分路，与该第一分路并联连接。

根据本公开的实施例，不仅可以有效地降低制造成本，还可以实现电路的快速断开。

在一些实施例中，该第二分路包括：静触部；以及动触部，适于耦接至该静触部和与该静触部脱开。以此方式，可以在必要时灵活地切断第二分路。

在一些实施例中，该控制装置还包括：联动机构，耦接至该动触部和该动铁芯，使得当该动铁芯运动时，该动触部能够随该动铁芯运动，从而使该动触部与该静触部脱开。以此方式，可以实现动触部和动铁芯的联动。

在一些实施例中，该联动机构包括：第一杆，其一端固定至基部，另一端耦接至该动触部；以及第二杆，固定至第一杆，并且该第二杆的一端固定至该基部，另一端耦接至该动铁芯。以此方式，可以以简单可靠的方式来实现联动机构的动作。

在一些实施例中，该第一分路还包括弹性件，一端耦接至该动铁芯，另一端耦接至该静铁芯之间，并且设置为围绕该致动部。

在第二方面，本公开的实施例涉及一种断开机构。该断开机构包括根据本公开的第一方面的控制装置。

在第三方面，本公开的实施例涉及一种断路器。该断路器包括根据本公开的第二方面的断开机构。

附图说明

通过参照附图的以下详细描述，本公开实施例的上述和其他目的、特征和优点将变得更容易理解。在附图中，将以示例以及非限制性的方式对本公开的多个实施例进行说明，其中：

图1是示出了现有技术中的一种用于断路器的断开机构的控制装置的截面图；

图2是根据本公开的一个示例性实施例的用于断路器的断开机构的控制装置的第一状态的示意性截面图；以及

图3是图2中的控制装置的第二状态的示意性截面图。

具体实施方式

现在将参照附图中所示的各种示例性实施例对本公开的原理进行说明。应当理解，这些实施例的描述仅仅为了使得本领域的技术人员能够更好地理解并进一步实现本公开，而并不意在以任何方式限制本公开的范围。应当注意的是，在可行情况下可以在图中使用类似或相同的附图标记，并且类似或相同的附图标记可以表示类似或相同的功能。本领域的技术人员将容易地认识到，从下面的描述中，本文中所说明的结构和方法的替代实施例可以被采用而不脱离通过本文描述的本公开的原理。

如本文所使用的，术语“包括”及其变体将被解读为意指“包括但不限于”的开放式术语。术语“基于”将被解读为“至少基于部分”。术语“一个实施例”和“实施例”应被理解为“至少一个实施例”。术语“另一实施例”应理解为“至少一个其他实施例”。术语“第一”、“第二”等可以指代不同或相同的对象。在下面可能包含其他明确的和隐含的定义。除非上下文另外明确指出，否则术语的定义在整个说明书中是一致的。

下面参照图1来描述现有技术中的一种用于断开机构的控制装置1’。该断开机构可以例如是脱扣器。如图1所示，控制装置1’包括静铁芯11’以及能够相对静铁芯11’运动的动铁芯12’。静铁芯11’的周围缠绕有线圈13’，并且动铁芯12’与致动部15’固定连接。如图所示，静铁芯11’与动铁芯12’之间用弹性件14’耦接。

线圈13’连接至待检测的电路(未示出)。该电路的电流I’流过线圈13’，并且能够根据电流I’的变化而产生磁场。控制装置1’的作用是监测电流I’，并且一旦该电流I’过大时可以通过致动部15’切断待检测的电路。当待检测的电流I’超过预定的阈值时，线圈13’由此产生足够的磁场，在该磁场的作用下，动铁芯12’能够克服弹性件14’的弹力沿着箭头L’所示的方向相对于静铁芯11’运动。由于动铁芯12’和致动部15’是固定连接的，因此致动部15’也会沿箭头L’所示的方向运动，从而使断开机构运动，以断开电路，从而起到保护设备和人员安全的作用。

虽然现有的控制装置1’可以起到断开电路的作用，但是由于响应时间太长，需要花费相当的时间才可以使动铁芯12’带动致动部15’到达预定的位置以切断电路，因此在实际过程中，效果往往并不理想。

至少为了解决上述问题，本公开的实施例提出了一种改进的用于断路器的断开机构的控制装置。下面结合图2和图3来描述该控制装置1的更多细节，其中图2示出了控制装置1处于正常工作状态下的示意图，图3示出了控制装置1处于故障保护的工作状态下的示意图。

控制装置1的作用是监测电流I，并且一旦该电流I过大时可以切断待检测的电路。如图2所示，控制装置1总体上包括并联设置的第一分路10和第二分路20。第一分路10上设置有静铁芯11以及动铁芯12。静铁芯11周围设置有线圈13，动铁芯12固定连接至致动部15。致动部15可以用来在发生电路故障的情况下随着动铁芯12一起运动，以致动断开机构(未示出)，以保障断路器和相关人员的安全。

如图2所示，第一分路10还可以包括弹性件14，其一端耦接至动铁芯12，另一端耦接至静铁芯11之间，并且设置为围绕致动部15。在具体的实施例中，弹性件14可以是压缩弹簧。在图2所示的实施例中，致动部15采用致动杆的形式。应该理解的是，这仅仅是示意性的，而非限制性的。在其他的实施例中，致动部15可以根据实际的使用场景而采用合适的形状。此外，在一些实施例中，致动部15可以通过焊接的方式与动铁芯12连接，但这也仅是示意性的，可以通过任何已知的或者将来开发出的连接方式将两者连接，例如螺栓连接，等等，这样的连接既可以是可拆卸式的，也可以是不可拆卸式的。

根据本公开的实施例，在图2所示的正常工作的状态下，相比于现有的方案，由于并联增加了第二分路20，可以将待检测的总电流I分开成流经第一分路10的电流I₁以及流经第二分路20的电流I₂，即I＝I₁+I₂。通过这种方式，通过由第二分路20来分担待检测的总电流I中的一部分电流(即I₂)，这样在确保总电流I不变的前提下，相比于现有的方案能够减少流经线圈13的电流I₁。利用这种方式，在线圈13所在的第一分路10中，弹性件14的刚度和初始力值可以小于现有的设计，由此可以大大地降低弹性件14的精度同时降低其加工难度。此外，由于弹性件14的刚度小，这样也更有利于后续故障动作时提高致动部15的运动速度。这将在下文中进一步描述。

如图2和图3所示，第二分路20上设置有静触部21以及动触部22，其中动触部22被设置为能够耦接至静触部21并且能够与静触部21脱开。

如所示出，控制装置1还可以包括联动机构30。联动机构30被设计为同时耦接至动触部22和动铁芯12。在图示的实施例中，联动机构30包括固接在一起的第一杆31和第二杆32，第一杆31的一端与第二杆32的一端相连并固定至基部40，从而使得联动机构30能够绕着基部40顺时针或者逆时针转动。第一杆31的另一端耦接至动触部22，第二杆32的另一端耦接至动铁芯12，从而使得当动铁芯12运动时，通过联动机构30的转动，能够使动触部22随着动铁芯12运动，从而在必要时使动触部22与静触部21脱开。这里描述的仅仅是联动机构30的一种可行的实施方式，可以理解的是，还可以采用其他方式来实施联动机构30，只要其可以将动铁芯12的运动传递给动触部22即可。

对于本公开的实施例而言，虽然增加了第二分路20，但不能影响致动断开机构的阈值电流。也就是说，相比于现有的方案，本公开的实施例应该确保当待检测的电流I达到与现有的方案一样的阈值就能够使断开机构开始运动。此外，还应该确保当断开机构能够到达与现有的方案一样的点位，从而确保断开机构能够断开待检测的电路。根据本公开的实施例，当待检测的电流I达到相同的预定阈值时，由于第二分路20分担了一部分电流I₂，相比于现有的方案能够减少流经线圈13的电流I₁，因此线圈13的匝数N可以比现有的方案更多。

下面参考图3来描述控制装置1处于故障保护的工作状态下的操作过程。当待检测的总电流I超过预定的阈值时，线圈13可以产生足够的磁场。在该磁场的作用下，动铁芯12能够克服弹性件14的弹力沿着箭头L所示的方向相对于静铁芯11运动，从而带动联动机构30沿箭头R所示的方向转动。经由联动机构30的传递，动触部22与静触部21脱开，第二分路20随之断开，流经第二分路20的电流I₂瞬间降为0。此时，由于I＝I₁+I₂，流经第一分路10的电流I₁也瞬间增加为I。由于流经线圈13的电流I₁瞬间增加，因此线圈13产生的磁场也瞬间变大，从而使得动铁芯12能够在瞬间增加的磁场的作用下沿箭头L所示的方向快速运动。由于动铁芯12和致动部15是固定连接的，因此致动部15也会沿箭头L所示的方向快速运动，从而实现断开机构的快速运动，最终实现电路的快速切断。

相比于传统的设计，由于设置了作为旁路的第二分路20，根据本公开的实施例的控制装置1能够降低流经线圈13的电流，从而降低弹簧件14的加工难度。此外，由于设置了联动机构30，在待检测的电路发生故障时，可以通过致动部15的快速运动，实现电路的快速断开，从而降低设备受损和人员受伤的风险。

虽然在本申请中权利要求书已针对特征的特定组合而制定，但是应当理解，本公开的范围还包括本文所公开的明确或隐含或对其任何概括的任何新颖特征或特征的任何新颖的组合，不论它是否涉及目前所要求保护的任何权利要求中的相同方案。

Claims (7)

1.一种用于断开机构的控制装置，其特征在于，包括：

第一分路(10)，包括：

静铁芯(11)；

线圈(13)；

动铁芯(12)，适于在所述线圈(13)的作用下相对于所述静铁芯(11)运动；以及

致动部(15)，耦接至所述动铁芯(12)，并适于随所述动铁芯(12)的运动而运动，以致动所述断开机构；以及

第二分路(20)，与所述第一分路(10)并联连接。

2.根据权利要求1所述的控制装置，其特征在于，

所述第二分路(20)包括：

静触部(21)；以及

动触部(22)，适于耦接至所述静触部(21)和与所述静触部(21)脱开。

3.根据权利要求2所述的控制装置，其特征在于，还包括：

联动机构(30)，耦接至所述动触部(22)和所述动铁芯(12)，使得当所述动铁芯(12)运动时，所述动触部(22)能够随所述动铁芯(12)运动，从而使所述动触部(22)与所述静触部(21)脱开。

4.根据权利要求3所述的控制装置，其特征在于，所述联动机构(30)包括：

第一杆(31)，其一端固定至基部(40)，另一端耦接至所述动触部(22)；以及

第二杆(32)，固定至第一杆(31)，并且所述第二杆(32)的一端固定至所述基部(40)，另一端耦接至所述动铁芯(12)。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的控制装置，其特征在于，所述第一分路(10)还包括：

弹性件(14)，一端耦接至所述动铁芯(12)，另一端耦接至所述静铁芯(11)之间，并且设置为围绕所述致动部(15)。

6.一种断开机构，其特征在于，包括根据权利要求1至5中任一项所述的控制装置。

7.一种断路器，其特征在于，包括根据权利要求6所述的断开机构。

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