CN219696378U - 复式脱扣断路器 - Google Patents

Abstract

本公开涉及一种复式脱扣断路器，包括：触头系统，用于导通或断开外部电路；脱扣结构，与触头系统连接并移动触头系统以具有使得触头系统导通外部电路的扣接位置，和使得触头系统断开外部电路的脱扣位置；第一磁控回路，用于与外部电路电连接并且设置有用于致动脱扣结构从扣接位置朝向脱扣位置移动的电磁线圈；热控回路，用于与外部电路电连接并且设置有热元件，热元件用于通过热感变形件致动脱扣结构从扣接位置朝向脱扣位置移动，该复式脱扣断路器还包括第二磁控回路，用于与外部电路电连接，并且第二磁控回路上设置有根据热元件的温度开闭的开关，开关与电磁线圈串联。能够提升该复式脱扣断路器热保护的可靠度，避免负载损坏，保护用户财产。

Description

复式脱扣断路器

技术领域

本公开涉及断路器技术领域，具体地，涉及一种复式脱扣断路器。

背景技术

脱扣器，尤其复式脱扣断路器作为安全措施，广泛应用在各种生产领域，例如在光电显示玻璃等生产中，各工序配电柜及控制柜都会用断路器作为电气开关保护元件，其中，复式脱扣断路器因具有热保护和磁保护的双重保护功能而被广泛应用。

复式脱扣断路器由触头系统、脱扣结构、电磁线圈、热元件、热感变形件和操作手柄等组成。复式脱扣断路器的磁保护原理为：当电路发生短路情况时，线路中的大电流会使电磁线圈产生强磁场克服弹簧弹力，以带动脱扣结构动作使得触头系统断开外部电路；复式脱扣断路器的热保护原理为：当电路发生过载情况时，电流变大导致热元件发热量加剧，热感变形件，例如采用的金属片结构，感应到热元件温度上升至自身的变形温度时会受热弯曲，以推动脱扣结构动作使得触头系统断开外部电路。

然而，现阶段复式脱扣断路器在使用过程中存在因热感变形件失效或者故障导致电路过载的情况，会造成负载损坏，导致用户财产损失。

实用新型内容

本公开的目的是提供一种复式脱扣断路器，该复式脱扣断路器可以在热感变形件的热保护失效或者故障时，使断路器断电，能够提升该复式脱扣断路器热保护的可靠度，避免负载损坏，保护用户财产。

为了实现上述目的，本公开提供一种复式脱扣断路器，包括触头系统，用于导通或断开外部电路；脱扣结构，与所述触头系统连接并移动所述触头系统以具有使得所述触头系统导通所述外部电路的扣接位置，和使得所述触头系统断开外部电路的脱扣位置；第一磁控回路，用于与所述外部电路电连接并且设置有用于致动所述脱扣结构从所述扣接位置朝向所述脱扣位置移动的电磁线圈；热控回路，用于与所述外部电路电连接并且设置有热元件，所述热元件用于通过热感变形件致动所述脱扣结构从所述扣接位置朝向所述脱扣位置移动，所述复式脱口断路器还包括第二磁控回路，用于与所述外部电路电连接，并且所述第二磁控回路上设置有根据所述热元件的温度开闭的开关，所述开关与所述电磁线圈串联。

可选地，所述开关构造为与所述热元件热接触的温控开关，所述温控开关与所述电磁线圈串联。

可选地，所述温控开关和所述热感变形件分别设置在所述热元件的两侧。

可选地，所述温控开关构造为水银型温控开关。

可选地，所述水银型温控开关包括外壳，所述外壳构造为圆柱形玻璃外壳且内部设置有用于容置水银的细管状空腔，所述外壳的两端分别设置有导电块以导通所述空腔和所述第二磁控回路。

可选地，所述外部电路为三相电路，所述第一磁控回路和所述热控回路分别与所述三相电路中的第一相电路串联，所述第二磁控回路与所述三相电路中的任意一相电路并联。

可选地，所述复式脱扣断路器还包括操作所述脱扣结构沿第一方向移动到所述扣接位置的操作手柄，以及使得所述脱扣结构从所述扣接位置沿第一方向反向复位到所述脱扣位置的第一弹簧，所述脱扣结构还包括沿垂直于所述第一方向的第二方向延伸的锁扣以及用于沿第二方向将所述锁扣锁定在所述扣接位置的第二弹簧，所述电磁线圈和所述热感变形件用于将所述锁扣沿所述第二方向反向解锁。

可选地，所述脱扣结构包括沿所述第一方向延伸的第一连接杆和第二连接杆，所述锁扣包括设置在所述第一连接杆上的第一锁扣，和设置在第二连接杆上的第二锁扣，所述第一锁扣和第二锁扣沿所述第二方向相向凸出且沿所述第一方向错开设置以相互锁定或解锁，所述第一连接杆第一端与所述触头系统连接，第二端设置所述第一锁扣，所述第二连接杆的第一端设置有与第一锁扣配合的第二锁扣，第二端连接所述操作手柄，所述第一弹簧与所述第一连接杆的第一端配合，所述第二弹簧与所述第一连接杆的第二端配合。

可选地，所述第一弹簧为沿所述第一方向延伸的拉伸弹簧，所述拉伸弹簧一端固定设置，另一端连接所述第一连接杆的第一端，所述触头系统包括与设置在所述外部电路上的静触头接触或断开接触的动触头，所述动触头背离所述第一弹簧地沿所述第一方向朝向所述静触头凸出，所述第二弹簧为沿所述第二方向延伸的压缩弹簧，所述压缩弹簧的一端固定设置，另一端连接在所述第一连接杆的第二端中背离所述第一锁扣的一侧，所述电磁线圈与所述第二弹簧同侧设置。

可选地，所述热感变形件构造为与所述热元件热接触的双金属片，所述双金属片的一侧通过沿所述第二方向延伸的支架抵接所述第二连接杆，以通过受热后在所述第二方向上的变形推动所述第二锁扣和所述第一锁扣解锁。

通过上述技术方案，在本公开提供的复式脱扣断路器中，第二磁控回路上串联有开关和电磁线圈，开关会根据热元件的温度进行开闭，当热元件的温度超过需要启动热保护的温度时，会触发开关闭合以导通第二磁控回路，此时电磁线圈中会通过大电流并作用于脱扣结构使脱扣结构从扣接位置朝向脱扣位置移动，由此切断外部电路。其中，例如，热元件触发开关闭合时的温度设定为触发温度，触发温度设置为比热感变形件的变形温度高出3℃，这样，当热感变形件失效或故障时，热元件的温度会继续升高至触发温度并触发开关闭合，进而切断外部电路，通过上述技术方案，能够提升该复式脱扣断路器热保护的可靠度，避免负载损坏，保护用户财产。

本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：

图1是本公开实施例中的复式脱扣断路器的电路示意图；

图2是图1中局部A的放大示意图；

图3是图1中局部B的放大示意图；

图4是本公开实施例中的复式脱扣断路器中的外部电路、第一磁控回路、热控回路和第二磁控回路连接示意图；

图5是本公开实施例中的复式脱扣断路器的结构示意图；

图6是图5中局部C的放大示意图。

附图标记说明

1-触头系统；11-动触头；12-静触头；2-热感变形件；3-热元件；4-开关；5-电磁线圈；6-脱扣结构；61-第一连接杆；62-第二连接杆；63-锁扣；631-第一锁扣；632-第二锁扣；7-操作手柄；8-第一弹簧；9-第二弹簧；10-支架；a-外部电路；b-第一磁控回路；c-热控回路；d-第二磁控回路。

具体实施方式

以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。

在本公开中，在未作相反说明的情况下，本公开所使用的术语如“第一、第二”等是为了区分一个要素和另一个要素，除非另有解释，不同的附图中相同的附图标记表示相同或相似的要素。上述定义仅用于解释和说明本公开，不应当理解为对本公开的限制。

根据本公开的具体实施方式，参考图1至图6中所示，提供一种复式脱扣断路器，该复式脱扣断路器包括：触头系统1，用于导通或断开外部电路a；脱扣结构6，与触头系统1连接并移动触头系统1以具有使得触头系统1导通外部电路a的扣接位置，和使得触头系统1断开外部电路a的脱扣位置；第一磁控回路b，用于与外部电路a电连接并且设置有用于致动脱扣结构6从扣接位置朝向脱扣位置移动的电磁线圈5；热控回路c，用于与外部电路a电连接并且设置有热元件3，热元件3用于通过热感变形件2致动脱扣结构6从扣接位置朝向脱扣位置移动，该复式脱扣断路器还包括第二磁控回路d，用于与外部电路a电连接，并且第二磁控回路d上设置有根据热元件3的温度开闭的开关4，开关4与电磁线圈5串联。

通过上述技术方案，在本公开提供的复式脱扣断路器中，第二磁控回路d上串联有开关4和电磁线圈5，开关4会根据热元件3的温度进行开闭，当热元件3的温度超过需要启动热保护的温度时，会触发开关4闭合以导通第二磁控回路d，此时电磁线圈5中会通过大电流并作用于脱扣结构6使脱扣结构6从扣接位置朝向脱扣位置移动，由此切断外部电路a。其中，例如，热元件3触发开关4闭合时的温度设定为触发温度，触发温度设置为比热感变形件2的变形温度高出3℃，这样，当热感变形件2失效或故障时，热元件3的温度会继续升高至触发温度并触发开关4闭合，进而切断外部电路a，通过上述技术方案，能够提升该复式脱扣断路器热保护的可靠度，避免负载损坏，保护用户财产。

在本公开提供的复式脱扣断路器中，开关4可以以任意合适的方式构造，在一种示例性实施例中，开关4可以构造为与热元件3热接触的温控开关，温控开关与电磁线圈5串联。这样温控开关作为检测和控制集成控制元件，可以在感应到热元件3的温度的同时根据热元件3的温度是否超过阈值实现断开或闭合，当热元件3的温度升高至触发温度时，会触发温控开关闭合以导通电磁线圈5，电磁线圈5中会通过大电流并作用于脱扣结构6使脱扣结构6从扣接位置朝向脱扣位置移动，由此切断外部电路a；当热元件3的温度未达到触发温度时，开关4处于断开状态。在其他的实施例中，开关4也可以构造为其他检测和控制分离的电控开关，例如设置单独的热电偶等温度传感器和PLC可编程控制器等控制器，二者独立设置，热电偶实时采集热元件3的温度并通过有线或无线等方式传送给控制器，控制器内置温度阈值，当采集的温度大于温度阈值时，控制器发出控制电信号给电控开关闭合，同样能够实现本公开的目的，对此，本公开对此不作具体限制。

其中，温控开关可以以任意合适的方式构造，在一种示例性实施例中，温控开关可以构造为水银型温控开关。水银型温控开关可以包括外壳，外壳可以构造为圆柱形玻璃外壳且内部设置有用于容置水银的细管状空腔，外壳的两端可以分别设置有导电块以导通空腔和第二磁控回路d。由于水银具有受热膨胀的特性，当热元件3的温度低于触发温度时，水银未能充满整个空腔，这样位于外壳两端的导电块无法被导通；当热元件3的温度达到触发温度时，水银膨胀并充满整个空腔，这样位于外壳两端的导电块均与水银接触并导通第二磁控回路d。其中，空腔的形状设置为细管状可以减少水银的用量，外壳的形状构造为圆柱形可以保证不论从何种角度安装，外壳外侧到内侧的热传导距离始终相等，可以提高安装时的便利性。

在本公开提供的复式脱扣断路器中，温控开关和热感变形件2可以布置在任意合适的位置，作为一种示例性实施例，参考图1和图6中所示，温控开关和热感变形件2分别设置在热元件3的两侧。这样，温控开关和热感变形件2可以实时感应到热元件3的温度并动作，无需设置其它的温度传感装置，此外，设置在热元件3两侧的热感变形件2和温控开关彼此之间也不会相互干渉。其中，温控开关和热感变形件2可以设置在靠近热元件3的位置处，并且温控开关和热感变形件2距离热元件3的位置相等。这样可以保证热元件3的热传递效果，提高温控开关和热感变形件2的响应灵敏度。

在本公开提供的复式脱扣断路器中，外部电路a及各个回路之间的连接可以以任意合适的方式构造，作为一种示例性实施例，参考图4中所示，外部电路a可以为三相电路，第一磁控回路b和热控回路c可以分别与三相电路中的第一相电路串联，第二磁控回路d可以与三相电路中的任意一相电路并联。这样，第一磁控回路b和热控回路c均串联于同一相电路中，当电路中出现短路或过载时，第一磁控回路b中的电磁线圈或者热控回路c中的热感变形件2可以分别感应到电路中的异常并动作，以通过脱扣结构6切断外部电路a；第二磁控回路d与任意一相电路并联，这样当热控回路c中的热感变形件2可以正常动作时，第二磁控回路d始终处于断开的状态，不会影响外部电路a及复式脱扣短路器的正常使用；当热感变形件2失效或者故障时，第二磁控回路d才会导通使得电磁线圈5动作。

在本公开提供的复式脱扣断路器中，为了便于操作该复式脱扣断路器脱扣断电或者扣接通电，作为一种示例性实施例，参考图1和图5中所示，复式脱扣断路器还包括操作脱扣结构6沿第一方向移动到扣接位置的操作手柄7，以及使得脱扣结构6从扣接位置沿第一方向反向复位到脱扣位置的第一弹簧8，脱扣结构6还包括沿垂直于第一方向的第二方向延伸的锁扣63以及用于沿第二方向将锁扣63锁定在扣接位置的第二弹簧9，电磁线圈5和热感变形件2用于将锁扣63沿第二方向反向解锁。这样，脱扣结构6处于扣接位置时，第二弹簧9的弹力作用于锁扣63使其锁定在扣接位置，若电路中出现了短路或过载的情况，电磁线圈5或者热感变形件2动作使得锁扣63沿第二方向反向解锁，此时第一弹簧8带动脱扣结构6沿第一方向的反向移动到脱扣位置以切断外部电路a，当电路中的异常情况被排除后，工作人员通过操作手柄7操作脱扣结构6沿第一方向移动到扣接位置以使该复式脱扣断路器继续工作。

在本公开提供的复式脱扣断路器中，脱扣结构6可以以任意合适的方式构造，作为一种示例性实施例，参考图1和图3中所示，脱扣结构6可以包括沿第一方向延伸的第一连接杆61和第二连接杆62，锁扣63可以包括设置在第一连接杆61上的第一锁扣631，和设置在第二连接杆62上的第二锁扣632，第一锁扣631和第二锁扣632可以沿第二方向相向凸出且沿第一方向错开设置以相互锁定或解锁，第一连接杆61第一端可以与触头系统1连接，第二端可以设置第一锁扣631，第二连接杆62的第一端可以设置有与第一锁扣631配合的第二锁扣632，第二端可以连接操作手柄7，第一弹簧8可以与第一连接杆61的第一端配合，第二弹簧9可以与第一连接杆61的第二端配合。这样第一连接杆61和第二连接杆62通过可以相互锁定的第一锁扣631和第二锁扣632实现可释放的解锁。当第一锁扣631和第二锁扣632锁定时，脱扣结构6处于扣接位置；当第一锁扣631和第二锁扣632解锁时，第一弹簧8带动第一连接杆61沿第一方向反向移动，脱扣结构6处于脱扣位置。

在本公开提供的复式脱扣断路器中，可以通过任意合适的方式实现脱扣结构6的脱扣断电，作为一种示例性实施例，参考图1至图3中所示，第一弹簧8可以为沿第一方向延伸的拉伸弹簧，拉伸弹簧一端固定设置，另一端连接第一连接杆61的第一端，触头系统1可以包括与设置在外部电路上的静触头12接触或断开接触的动触头11，动触头11可以背离第一弹簧8地沿第一方向朝向静触头12凸出，第二弹簧9可以为沿第二方向延伸的压缩弹簧，压缩弹簧的一端固定设置，另一端连接在第一连接杆61的第二端中背离第一锁扣631的一侧，电磁线圈5与第二弹簧9可以同侧设置。这样，当第一锁扣631和第二锁扣632解锁时，第一弹簧8会收缩并带动第一连接杆61的第一端沿第一方向反向移动，连接在第一连接杆61上的动触头11也会随着第一连接杆61沿第一方向反向移动使得动触头11与静触头12分离，以切断外部电路a。第二弹簧9与电磁线圈5同侧设置，这样电磁线圈5产生的强磁场会使第二弹簧9缩短，第二弹簧9远离电磁线圈5的一端带着第一连接杆61下移，使得第一锁扣631和第二锁扣632解锁。

在本公开提供的复式脱扣断路器中，热感变形件2可以以任意合适的方式构造，作为一种示例性实施例，参考图1、图5和图6中所示，热感变形件2构造为与热元件3热接触的双金属片，双金属片的一侧通过沿第二方向延伸的支架10抵接第二连接杆62，以通过受热后在第二方向上的变形推动第二锁扣632和第一锁扣631解锁。这样，当热元件3的温度达到双金属片的变形温度时，双金属片会朝着第二方向弯曲，且双金属片靠近支架10的一端均会朝着第二方向移动，进而推动着支架10也朝向第二方向移动，同时第二支架10带着第二连接杆62朝着第二方向移动以使第一锁扣631和第二锁扣632解锁。若双金属片出现受热不能弯曲，或者弯曲程度不够的情况时，无法有效推动支架10移动，热元件3会继续升温至触发温度以启动第二电磁回路d对电路的热保护。

复式脱扣断路器在工作过程中时，当电路中出现过载情况时，电路中的电流会变大导致热元件3的发热量加剧，会导致热元件3升温直至热感变形件2的变形温度，若热感变形件2失效或者故障，无法变形对电路进行热保护，则热元件3会继续升温至触发温度，此时开关4会闭合使得第二磁控回路d导通，电磁线圈5中会流过大电流产生强磁场，第二弹簧9在强磁场的作用下带着第一连接杆61下移，使得脱扣结构6处于脱扣位置，从而切断外部电路a，为电路提供安全有效的热保护。

以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式，但是，本公开并不限于上述实施方式中的具体细节，在本公开的技术构思范围内，可以对本公开的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。

此外，本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本公开的思想，其同样应当视为本公开所公开的内容。

Claims (10)

1.一种复式脱扣断路器，包括：

触头系统，用于导通或断开外部电路；

脱扣结构，与所述触头系统连接并移动所述触头系统以具有使得所述触头系统导通所述外部电路的扣接位置，和使得所述触头系统断开外部电路的脱扣位置；

第一磁控回路，用于与所述外部电路电连接并且设置有用于致动所述脱扣结构从所述扣接位置朝向所述脱扣位置移动的电磁线圈；

热控回路，用于与所述外部电路电连接并且设置有热元件，所述热元件用于通过热感变形件致动所述脱扣结构从所述扣接位置朝向所述脱扣位置移动，其特征在于，还包括

第二磁控回路，用于与所述外部电路电连接，并且所述第二磁控回路上设置有根据所述热元件的温度开闭的开关，所述开关与所述电磁线圈串联。

2.根据权利要求1所述的复式脱扣断路器，其特征在于，所述开关构造为与所述热元件热接触的温控开关，所述温控开关与所述电磁线圈串联。

3.根据权利要求2所述的复式脱扣断路器，其特征在于，所述温控开关和所述热感变形件分别设置在所述热元件的两侧。

4.根据权利要求2所述的复式脱扣断路器，其特征在于，所述温控开关构造为水银型温控开关。

5.根据权利要求4所述的复式脱扣断路器，其特征在于，所述水银型温控开关包括外壳，所述外壳构造为圆柱形玻璃外壳且内部设置有用于容置水银的细管状空腔，所述外壳的两端分别设置有导电块以导通所述空腔和所述第二磁控回路。

6.根据权利要求1所述的复式脱扣断路器，其特征在于，所述外部电路为三相电路，所述第一磁控回路和所述热控回路分别与所述三相电路中的第一相电路串联，所述第二磁控回路与所述三相电路中的任意一相电路并联。

7.根据权利要求1所述的复式脱扣断路器，其特征在于，所述复式脱扣断路器还包括操作所述脱扣结构沿第一方向移动到所述扣接位置的操作手柄，以及使得所述脱扣结构从所述扣接位置沿第一方向反向复位到所述脱扣位置的第一弹簧，所述脱扣结构还包括沿垂直于所述第一方向的第二方向延伸的锁扣以及用于沿第二方向将所述锁扣锁定在所述扣接位置的第二弹簧，所述电磁线圈和所述热感变形件用于将所述锁扣沿所述第二方向反向解锁。

8.根据权利要求7所述的复式脱扣断路器，其特征在于，所述脱扣结构包括沿所述第一方向延伸的第一连接杆和第二连接杆，所述锁扣包括设置在所述第一连接杆上的第一锁扣，和设置在第二连接杆上的第二锁扣，所述第一锁扣和第二锁扣沿所述第二方向相向凸出且沿所述第一方向错开设置以相互锁定或解锁，所述第一连接杆第一端与所述触头系统连接，第二端设置所述第一锁扣，所述第二连接杆的第一端设置有与第一锁扣配合的第二锁扣，第二端连接所述操作手柄，所述第一弹簧与所述第一连接杆的第一端配合，所述第二弹簧与所述第一连接杆的第二端配合。

9.根据权利要求8所述的复式脱扣断路器，其特征在于，所述第一弹簧为沿所述第一方向延伸的拉伸弹簧，所述拉伸弹簧一端固定设置，另一端连接所述第一连接杆的第一端，所述触头系统包括与设置在所述外部电路上的静触头接触或断开接触的动触头，所述动触头背离所述第一弹簧地沿所述第一方向朝向所述静触头凸出，所述第二弹簧为沿所述第二方向延伸的压缩弹簧，所述压缩弹簧的一端固定设置，另一端连接在所述第一连接杆的第二端中背离所述第一锁扣的一侧，所述电磁线圈与所述第二弹簧同侧设置。

10.根据权利要求8所述的复式脱扣断路器，其特征在于，所述热感变形件构造为与所述热元件热接触的双金属片，所述双金属片的一侧通过沿所述第二方向延伸的支架抵接所述第二连接杆，以通过受热后在所述第二方向上的变形推动所述第二锁扣和所述第一锁扣解锁。