CN219842859U - 保护机构 - Google Patents

Abstract

本申请的保护机构，包括电流互感器、接触板、静触头、磁脱扣系统和支撑座，静触头固定在支撑座上，磁脱扣系统安装在支撑座上，能带动动触桥与静触头断开，电流互感器安装在支撑座上，电流互感器为带有穿芯孔的环形结构，接触板的一端从电流互感器的穿芯孔穿出后与磁脱扣系统的线圈一端连接，线圈另一端与静触头连接。本实用新型的保护机构，电流互感器、磁脱扣系统和静触头通过支撑座安装为一体的保护机构，穿过电流互感器中心的接触板与线圈一端连接，线圈另一端与静触头连接，从而可通过电子控制模块实现电流互感器对断路器主回路电流实时监测，实现断路器高精度保护，并可派生一系列其他扩展功能。

Description

保护机构

技术领域

本实用新型涉及低压电器领域，具体涉及一种保护机构。

背景技术

电动机保护用断路器(或起动器)主要用于电动机的过载、断相、短路等保护作用和接通或断开电路作用。现在市场上主要的电动机保护用断路器的保护系统一般是采用热磁系统，即通过双金热元件结构实现过载、断相等热保护(是通过热元件发热，使双金弯曲推动操作机构脱扣)，通过线圈实现短路磁保护。这种热磁系统因结构简单，成本较低，在产品中已大规模的应用。

但是这种热磁系统因是采用机械机构，较难进行功能的扩展，特别是智能化功能的需求无法实现。同时因双金热元件本身一致性及加工工艺的影响，产品脱扣的精确度相对较差。此外，还存在断路器电流短路时分断慢的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的至少一种缺陷，提供一种通过电流互感器对断路器主回路电流实时监测，从而实现断路器高精度保护的保护机构。

为实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：

一种保护机构，包括电流互感器、接触板、静触头、磁脱扣系统和支撑座，所述静触头固定在支撑座上，所述磁脱扣系统安装在支撑座上，能带动动触桥与静触头断开，所述电流互感器安装在支撑座上，电流互感器为带有穿芯孔的环形结构，所述接触板的一端从电流互感器的穿芯孔穿出后与磁脱扣系统的线圈一端连接，所述线圈另一端与静触头连接。

优选的，所述磁脱扣系统包括推杆、反力弹簧、线圈、线圈骨架、铁心和磁轭，所述线圈骨架固定在支撑座上，所述线圈套在线圈骨架上，所述铁心的底部伸入线圈骨架的轴向孔内与推杆的顶端联动连接，且所述铁心的底部通过反力弹簧与支撑座弹性连接，所述推杆的底端用于与动触桥驱动配合，所述磁轭安装在线圈骨架上，并与铁心构成磁通路。

优选的，所述静触头安装在支撑座的底面上，所述磁脱扣系统和电流互感器安装在支撑座的顶面上，所述磁脱扣系统的线圈骨架、铁心、推杆的轴向垂直于支撑座，推杆的底端穿过支撑座，位于静触头的一侧及动触桥的上方。

优选的，所述铁心的顶端用于与断路器的操作机构联动；当断路器发生电流短路时，铁心移动带动断路器的操作机构脱扣，且带动推杆驱动动触桥。

优选的，所述铁心的顶端设有定位板，所述线圈骨架的顶端上设有位于铁心一侧的定位架，所述定位架具有横置的止挡部，所述定位板一侧的定位侧边位于止挡部的下方，与止挡部抵挡配合，所述定位板另一侧的联动侧边用于与断路器的操作机构联动。

优选的，所述铁心的底部具有抵挡台阶，与线圈骨架的内侧壁之间形成容纳间隙，所述反力弹簧限位于线圈骨架的轴向孔内，反力弹簧的顶部套在铁心的底部上位于所述容纳间隙内，且反力弹簧的顶端抵接于所述抵挡台阶上，所述反力弹簧的底端抵接于支撑座上。

优选的，所述推杆包括圆柱状的推杆本体、与铁心的底端接触联动的联动端头，所述联动端头的外径大于推杆本体的外径，所述支撑座上设有与推杆本体配合的贯穿圆孔。

优选的，所述磁轭的两端折弯形成折弯片，所述折弯片上设有用于避让线圈骨架的第一避让缺口，所述支撑座上设有安装块，所述安装块设有与线圈骨架配合的安装缺口，所述安装块上还设有与安装缺口连通的第一卡槽，所述线圈骨架的顶部一侧设有第二卡槽；线圈骨架的底部安装在支撑座上的安装缺口内，磁轭两端的折弯片分别卡装在支撑座上的第一卡槽和线圈骨架的第二卡槽内。

优选的，所述接触板包括连接段、定位段、U形的感应段、用于接线的接线段，所述接线段的两端具有反向延伸的上延伸段和下延伸段，所述下延伸段与支撑座侧壁上的限位缺口相配合，所述上延伸段与感应段的一臂连接，所述感应段的另一臂穿过电流互感器的穿芯孔后与定位段的一端连接，所述定位段的中部卡入电流互感器上凸出的定位槽内，所述定位段的另一端与连接段的一端垂直连接，所述连接段的另一端与线圈的第一引出端连接。

优选的，所述支撑座上设有相间隔的两个限位板，所述两个限位板之间的间隙形成用于限位电流互感器的限位槽。

优选的，所述限位板上设有卡孔，与电流互感器侧壁上的卡钩相配合，所述电流互感器置于限位槽内，卡钩卡入卡孔内。

优选的，所述静触头包括静触板和安装板，所述静触板位于支撑座的下方，静触板的底面上设有与动触桥配合的静触点，所述安装板的一端向下折弯与静触板的一端连接，所述安装板的另一端插装在支撑座的第三卡槽内，且安装板的另一端侧边向上延伸形成位于线圈一侧的上延伸板，所述上延伸板穿过支撑座上的第二避让缺口后与线圈的第二引出端连接。

本实用新型的保护机构，电流互感器、磁脱扣系统和静触头通过支撑座安装为一体的保护机构，穿过电流互感器中心的接触板与磁脱扣系统的线圈一端连接，线圈另一端与静触头连接，实现电流互感器对断路器主回路电流实时监测，从而可通过电子控制模块实现断路器高精度保护，并可派生一系列其他扩展功能(如堵转、阻塞等)，满足断路器智能化功能的需求。

此外，断路器发生电流短路时，一方面铁心的顶端带动断路器的操作机构脱扣，另一方面铁心往下运动，同时会带动推杆往下运动，顶开动触桥，使断路器加速分断，反应敏捷，提高断路器短路保护性能。

附图说明

图1是本实用新型断路器的保护机构的立体图；

图2是本实用新型断路器的保护机构的半剖图；

图3是本实用新型断路器的保护机构的分解图；

图4是本实用新型线圈的结构示意图；

图5是本实用新型铁心的结构示意图；

图6是本实用新型推杆的结构示意图；

图7是本实用新型线圈骨架的结构示意图；

图8是本实用新型磁轭的结构示意图；

图9是本实用新型支撑座的结构示意图；

图10是本实用新型电流互感器的结构示意图；

图11是本实用新型接触板的结构示意图；

图12是本实用新型静触头的结构示意图；

电流互感器1；卡钩11；定位筋12；穿芯孔13；定位槽14；接触板2；感应段21；定位段22；连接段23；上延伸段24；接线段25；下延伸段26；静触头3；上延伸板31；安装板32；静触点33；静触板34；支撑座4；安装块40；限位板41；限位槽411；卡孔412；第一卡槽42；安装缺口43；贯穿圆孔44；第二避让缺口45；第三卡槽46；限位缺口47；推杆5；推杆本体51；联动端头52；反力弹簧6；线圈7；第一引出端71；第二引出端72；线圈骨架8；轴向孔81；定位架82；止挡部821；第二卡槽83；铁心9；定位板91；定位侧边92；联动侧边93；抵挡台阶94；磁轭10；折弯片101；第一避让缺口102。

具体实施方式

以下结合附图给出的实施例，进一步说明本实用新型的保护机构的具体实施方式。本实用新型的保护机构不限于以下实施例的描述。

如图1-4所示，本实施例的保护机构，用于电动机保护用断路器(或起动器)，当然也可以用于其它开关电器，所述保护机构包括电流互感器1、接触板2、静触头3、磁脱扣系统和支撑座4，所述静触头3固定在支撑座4上，并与动触桥配合实现断路器主回路的通断。所述磁脱扣系统安装在支撑座4上，并与动触桥驱动连接，能带动动触桥与静触头3断开。所述电流互感器1安装在支撑座4上，为带有穿芯孔13的环形结构，可为圆环形或方环形等。所述接触板2的一端从电流互感器1的穿芯孔13穿出后与磁脱扣系统的线圈7一端的第一引出端71连接，所述线圈7另一端的第二引出端72与静触头3连接，实现接触板2与断路器主回路串接。当断路器主回路通过电流时，电流互感器1会获取接触板2流经的电流信号，电流互感器1可与断路器的控制模块连接，从而将电流信号反馈给断路器的控制模块，根据电流信号的实时状况判定断路器主回路是否发生故障并做出相应处理。与传统的热双金式保护对比，本实施例的断路器的保护机构，电流互感器1、磁脱扣系统和静触头3通过支撑座4安装为一体的保护机构，穿过电流互感器1中心的接触板2与磁脱扣系统的线圈7一端连接，线圈7另一端与静触头3连接，实现电流互感器1对断路器主回路电流实时监测，从而可通过电子控制模块实现断路器高精度保护，并可派生一系列其他扩展功能(如堵转、阻塞等)，满足断路器智能化功能的需求。

如图1-4所示，所述磁脱扣系统包括推杆5、反力弹簧6、线圈7、线圈骨架8、铁心9和磁轭10，所述线圈骨架8固定在支撑座4上，所述线圈7套在线圈骨架8上，所述铁心9的底部伸入线圈骨架8的轴向孔81内与推杆5的顶端联动连接，且所述铁心9的底部通过反力弹簧6与支撑座4弹性连接，所述推杆5的底端与动触桥驱动配合，所述磁轭10安装在线圈骨架8上，并与铁心9构成磁通路。推杆5、反力弹簧6、铁心9装在线圈骨架8内，和磁轭10一起，实现断路器的短路磁保护。进一步的，所述铁心9的顶端用于与断路器的操作机构联动,触发操作机构脱扣。当正常工作电流通过线圈7时，线圈7产生的磁场不足以使铁心9克服反力弹簧6的作用往下运动，断路器不会发生脱扣；当断路器发生电流短路时，流经线圈7的电流很大，产生的磁场使铁心9足以克服反力弹簧6的作用往下运动，铁心9移动带动断路器的操作机构脱扣，且带动推杆5驱动动触桥，一方面铁心9的顶端带动断路器的操作机构脱扣，另一方面铁心9往下运动，同时会带动推杆5往下运动，推杆5的底端会顶开动触桥，使断路器加速分断，反应敏捷，提高断路器短路保护性能。

具体的，本实施例中所述静触头3安装在支撑座4的底面上，所述磁脱扣系统和电流互感器1安装在支撑座4的顶面上，所述磁脱扣系统的磁轭10和所述接触板2从电流互感器1的穿芯孔13穿出的一端位于线圈骨架8与电流互感器1的一侧之间，接触板2的另一端位于电流互感器1的另一侧；所述磁脱扣系统的线圈骨架8、铁心9、推杆5的轴向垂直于支撑座4，推杆5的底端穿过支撑座4，位于静触头3的一侧及动触桥的上方。整体布局设计巧妙，紧凑合理，便于简化各零部件的结构。

如图1-3、5、7所示，所述铁心9的顶端设有定位板91，所述线圈骨架8的顶端上设有位于铁心9一侧的定位架82，所述定位架82为倒置的U形块状结构，具有横置的止挡部821，所述定位板91一侧的定位侧边92位于止挡部821的下方，与止挡部821抵挡配合，所述定位板91另一侧的联动侧边93用于与断路器的操作机构联动，触发操作机构脱扣。止挡部821作为铁心9往上运动的限位位置，使铁心9在反力弹簧6的作用下不脱出线圈骨架8。所述铁心9的底部具有抵挡台阶94，与线圈骨架8的内侧壁之间形成容纳间隙，所述反力弹簧6限位于线圈骨架8的轴向孔81内，反力弹簧6的顶部套在铁心9的底部上位于所述容纳间隙内，且反力弹簧6的顶端抵接于所述抵挡台阶94上，所述反力弹簧6的底端抵接于支撑座4上位于安装缺口43内。铁心9和反力弹簧6之间配合结构简单，方便安装，铁心9和线圈骨架8共同对反力弹簧6起限位作用，使反力弹簧6作用时稳定可靠。需要说明的是，铁心9触发操作机构脱扣可以采用通过拉杆带动操作机构的锁扣实现脱扣，具体的，当断路器磁脱扣时，铁心9向下运动，铁心9顶端的定位板91的联动侧边93拉动拉杆往下，拉杆同时带动操作机构的锁扣，实现操作机构脱扣，操作机构脱扣技术为现有技术在此不再赘述。

如图1-3、6、9所示，所述推杆5为一体成型结构，包括圆柱状的推杆本体51、与铁心9的底端接触联动的联动端头52，所述联动端头52的外径大于推杆本体51的外径，所述支撑座4上设有与推杆本体51配合的贯穿圆孔44；推杆本体51穿过贯穿圆孔44后与动触桥驱动连接，当断路器磁脱扣时，推杆本体51的底端直接接触动触桥，铁心9向下运动带动推杆5向下运动，推杆5的底端直接接触动触桥，会压住动触桥往下运动，使动触桥与静触头3分开从而断开断路器的主回路。联动端头52无法穿过贯穿圆孔44，被阻挡在支撑座4上，使推杆5不会脱出支撑座4。

如图1-3、7-9所示，所述磁轭10的两端折弯形成折弯片101，所述折弯片101上设有用于避让线圈骨架8的第一避让缺口102，所述第一避让缺口102优选为与线圈骨架8外轮廓匹配的半圆形，可避开和线圈骨架的干涉。所述支撑座4上设有安装块40，所述安装块40设有与线圈骨架8配合的安装缺口43，所述安装块40上还设有与安装缺口43连通的第一卡槽42，所述线圈骨架8的顶部一侧设有第二卡槽83；线圈骨架8的底部安装在支撑座4上的安装缺口43内，磁轭10两端的折弯片101分别卡装在支撑座4上的第一卡槽42和线圈骨架8的第二卡槽83内，与铁心9构成一个简单的磁通路。

如图1-3、9-10所示，所述支撑座4上设有相间隔的两个限位板41，所述两个限位板41之间的间隙形成用于限位电流互感器1的限位槽411，所述限位板41上设有卡孔412，与电流互感器1侧壁上的卡钩11相配合，所述电流互感器1置于限位槽411内，卡钩11卡入卡孔412内。所述电流互感器1凸出于限位板41部分的侧壁上设有凸出的两个定位筋12，所述两个定位筋12相间隔形成定位槽14。

如图1-3、9-11所示，所述接触板2包括连接段23、定位段22、U形片状的感应段21、用于接线的接线段25，所述接线段25和支撑座4上均设有与接线螺钉配合的接线螺钉孔，所述接线段25的两端具有反向延伸的上延伸段24和下延伸段26，所述连接段23、定位段22、接线段25和上延伸段24均为直形片状结构，所述下延伸段26为倒置的T形片状结构，与支撑座4侧壁上的限位缺口47相配合，所述上延伸段24向上以对接的方式与U形的感应段21的一臂连接，所述感应段21的另一臂穿过电流互感器1的穿芯孔13后与定位段22的一端垂直连接，所述定位段22的中部卡入电流互感器1上凸出的定位槽14内，所述定位段22的另一端与连接段23的一端侧面相贴合且垂直连接，所述连接段23的另一端与线圈7的第一引出端71采用焊接的方式连接。接触板2与电流互感器1、支撑座4卡接式配合结构，对接触板2起定位和限位作用，方便安装。

如图1-3、9、12所示，所述静触头3包括静触板34和安装板32，所述静触板34位于支撑座4的下方，静触板34的底面上设有与动触桥配合的静触点33，所述安装板32的一端向下折弯与静触板34的一端连接，所述安装板32的另一端插装在支撑座4的第三卡槽46内，且安装板32的另一端侧边向上延伸形成位于线圈7一侧的上延伸板31，所述上延伸板31穿过支撑座4上的第二避让缺口45后与线圈7的第二引出端72采用焊接的方式连接。静触头3结构简单，静触头3结构及与动触桥、线圈7相对位置合理设计，布局紧凑，便于相互配合，占用空间小。

需要说明的是，在本实用新型的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”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，或者是使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述，而不是指示所指的装置或元件必须具有特定的方位，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示相对重要性。

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 (12)

1.保护机构，包括电流互感器(1)、接触板(2)、静触头(3)、磁脱扣系统和支撑座(4)，所述静触头(3)固定在支撑座(4)上，其特征在于：所述磁脱扣系统安装在支撑座(4)上，能带动动触桥与静触头(3)断开，所述电流互感器(1)安装在支撑座(4)上，电流互感器(1)为带有穿芯孔(13)的环形结构，所述接触板(2)的一端从电流互感器(1)的穿芯孔(13)穿出后与磁脱扣系统的线圈(7)一端连接，所述线圈(7)另一端与静触头(3)连接。

2.根据权利要求1所述的保护机构，其特征在于：所述磁脱扣系统包括推杆(5)、反力弹簧(6)、线圈(7)、线圈骨架(8)、铁心(9)和磁轭(10)，所述线圈骨架(8)固定在支撑座(4)上，所述线圈(7)套在线圈骨架(8)上，所述铁心(9)的底部伸入线圈骨架(8)的轴向孔(81)内与推杆(5)的顶端联动连接，且所述铁心(9)的底部通过反力弹簧(6)与支撑座(4)弹性连接，所述推杆(5)的底端用于与动触桥驱动配合，所述磁轭(10)安装在线圈骨架(8)上，并与铁心(9)构成磁通路。

3.根据权利要求2所述的保护机构，其特征在于：所述静触头(3)安装在支撑座(4)的底面上，所述磁脱扣系统和电流互感器(1)安装在支撑座(4)的顶面上，所述磁脱扣系统的线圈骨架(8)、铁心(9)、推杆(5)的轴向垂直于支撑座(4)，推杆(5)的底端穿过支撑座(4)，位于静触头(3)的一侧及动触桥的上方。

4.根据权利要求2所述的保护机构，其特征在于：所述铁心(9)的顶端用于与断路器的操作机构联动；当断路器发生电流短路时，铁心(9)移动带动断路器的操作机构脱扣，且带动推杆(5)驱动动触桥。

5.根据权利要求2所述的保护机构，其特征在于：所述铁心(9)的顶端设有定位板(91)，所述线圈骨架(8)的顶端上设有位于铁心(9)一侧的定位架(82)，所述定位架(82)具有横置的止挡部(821)，所述定位板(91)一侧的定位侧边(92)位于止挡部(821)的下方，与止挡部(821)抵挡配合，所述定位板(91)另一侧的联动侧边(93)用于与断路器的操作机构联动。

6.根据权利要求2所述的保护机构，其特征在于：所述铁心(9)的底部具有抵挡台阶(94)，与线圈骨架(8)的内侧壁之间形成容纳间隙，所述反力弹簧(6)限位于线圈骨架(8)的轴向孔(81)内，反力弹簧(6)的顶部套在铁心(9)的底部上位于所述容纳间隙内，且反力弹簧(6)的顶端抵接于所述抵挡台阶(94)上，所述反力弹簧(6)的底端抵接于支撑座(4)上。

7.根据权利要求2所述的保护机构，其特征在于：所述推杆(5)包括圆柱状的推杆本体(51)、与铁心(9)的底端接触联动的联动端头(52)，所述联动端头(52)的外径大于推杆本体(51)的外径，所述支撑座(4)上设有与推杆本体(51)配合的贯穿圆孔(44)。

8.根据权利要求2所述的保护机构，其特征在于：所述磁轭(10)的两端折弯形成折弯片(101)，所述折弯片(101)上设有用于避让线圈骨架(8)的第一避让缺口(102)，所述支撑座(4)上设有安装块(40)，所述安装块(40)设有与线圈骨架(8)配合的安装缺口(43)，所述安装块(40)上还设有与安装缺口(43)连通的第一卡槽(42)，所述线圈骨架(8)的顶部一侧设有第二卡槽(83)；线圈骨架(8)的底部安装在支撑座(4)上的安装缺口(43)内，磁轭(10)两端的折弯片(101)分别卡装在支撑座(4)上的第一卡槽(42)和线圈骨架(8)的第二卡槽(83)内。

9.根据权利要求1所述的保护机构，其特征在于：所述接触板(2)包括连接段(23)、定位段(22)、U形的感应段(21)、用于接线的接线段(25)，所述接线段(25)的两端具有反向延伸的上延伸段(24)和下延伸段(26)，所述下延伸段(26)与支撑座(4)侧壁上的限位缺口(47)相配合，所述上延伸段(24)与感应段(21)的一臂连接，所述感应段(21)的另一臂穿过电流互感器(1)的穿芯孔(13)后与定位段(22)的一端连接，所述定位段(22)的中部卡入电流互感器(1)上凸出的定位槽(14)内，所述定位段(22)的另一端与连接段(23)的一端垂直连接，所述连接段(23)的另一端与线圈(7)的第一引出端(71)连接。

10.根据权利要求1所述的保护机构，其特征在于：所述支撑座(4)上设有相间隔的两个限位板(41)，所述两个限位板(41)之间的间隙形成用于限位电流互感器(1)的限位槽(411)。

11.根据权利要求10所述的保护机构，其特征在于：所述限位板(41)上设有卡孔(412)，与电流互感器(1)侧壁上的卡钩(11)相配合，所述电流互感器(1)置于限位槽(411)内，卡钩(11)卡入卡孔(412)内。

12.根据权利要求1所述的保护机构，其特征在于：所述静触头(3)包括静触板(34)和安装板(32)，所述静触板(34)位于支撑座(4)的下方，静触板(34)的底面上设有与动触桥配合的静触点(33)，所述安装板(32)的一端向下折弯与静触板(34)的一端连接，所述安装板(32)的另一端插装在支撑座(4)的第三卡槽(46)内，且安装板(32)的另一端侧边向上延伸形成位于线圈(7)一侧的上延伸板(31)，所述上延伸板(31)穿过支撑座(4)上的第二避让缺口(45)后与线圈(7)的第二引出端(72)连接。