CN2489459Y - 电路跳闸装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种模制盒式断路器中的具有控制跳闸时间功能的电路跳闸装置,包括:装在跳闸单元的内侧底部的线圈;牢固插入线圈中的固定铁芯,以产生磁力;至少一个可被固定铁芯吸引并同时进行线性运动可动铁芯;与可动铁芯接合并有接触凸起的瞬时杆;与瞬时杆接合的横杆;与横杆的上部接合的调节单元,使横杆线性运动以改变可动铁芯与固定铁芯间的间隙;以及能视觉确认调节单元的调节状态调节单元。

Description

电路跳闸装置

本发明涉及一种电路跳闸装置，更具体地说，涉及模制盒式断路器(MCCB)中的、具有控制跳闸时间功能的电路跳闸装置，该电路跳闸装置能够由用户通过检测电路的瞬时电流来调节瞬时断开电流值。

通常，模制盒式断路器(MCCB)检测异常电流并自动断开电路，以便在电路中由于过载或短路而产生异常电流的情况下能保护电路和电负载单元。

模制盒式断路器(MCCB)包括：连接电源和电负载单元的端子；转换可动接触器与固定接触器接触或与固定接触器分离的开关机构；以及一跳闸单元，当该跳闸单元检测到异常电流，如来自电源的过载电流或电路短路电流时，它驱动开关机构，也就是，引起跳闸以便断开电源和负载单元之间的连接。

跳闸功能是指检测异常电流，并在异常电流产生时自动切断断路器中的电流，而与手动转换无关。

在跳闸功能中，在瞬时过载电流流过时进行跳闸是指瞬时跳闸功能。当比额定电流高预定的多倍比例的较高电流瞬时作用在断路开关上时，瞬时跳闸功能在额定时间期限内执行。

如图1所示，传统的MCCB包括：用于容纳元件的盒形基座1和盖体2；安装在基座1内以便机械切换电路的开关机构3；适于与开关机构3接合的跳闸单元4，以检测异常电流的产生并驱动开关机构3；以及灭弧单元5，该灭弧单元5与跳闸单元4的侧边适宜地接合并消除在断开操作时在接触器之间产生的电弧。

如图2所示，跳闸单元4包括：瞬时电流沿其流过的线圈11；杆形固定铁芯12，该杆形固定铁芯12插入地与线圈11结合，并当瞬时电流流过时产生磁力；一铁元件13，该铁元件13通过中心环绕轴向支承于基座1的侧壁上的销14旋转而被固定铁芯13吸引；一瞬时杆(instant bar)15，该瞬时杆15通过销14与铁元件13接合，并可以与该铁元件13一起旋转；一调节指针(dial)17，该调节指针17与瞬时杆15接合，用于旋转瞬时杆15以调节铁元件13和固定铁芯12之间的间隙；一横杆16，该横杆16与铁元件13接合，以便于操纵该铁元件13相对旋转；以及一锁闩夹持器19，该锁闩夹持器19与横杆16接合，并可操作以锁定开关机构3的锁闩或释放该锁闩。

下面将参考图1至3介绍如上述结构的普通MCCB的工作过程。

首先，当异常电流，如瞬时过载电流或短路电流流过跳闸单元4的线圈11时，在固定铁芯12中产生磁力，以拉低铁元件13。因此，该铁元件13中心环绕销14旋转，并被固定铁芯12吸引。

这时，如果固定铁芯12产生的磁力大于连接于铁元件13和瞬时杆15之间的拉伸螺旋弹簧18的拉力时，该铁元件13中心环绕销14朝固定铁芯12旋转。然后，当铁元件13的前端部分13a压靠横杆16时，由于施加于横杆16上的冲击，开关机构3的锁闩夹持器19释放。同时，固定接触器和活动接触器分开，这样，断路操作完成。

如下所述，瞬时电流值，即跳闸电流由用户通过使用普通的MCCB并通过转动调节指针17来调节。

也就是，如图3所示，当瞬时电流值调节到最小时，该调节指针17的凸轮部分17a的半径最小的部分与瞬时杆的上表面15a配合。因此，当铁元件13与固定铁芯12之间的间距最小时，即使一较小值的瞬时电流流过该断路器，因为铁元件13被固定铁芯12吸引，该瞬时电流成为该最小值。

然后，当调节指针17以最大值方向旋转，如图4所示，瞬时杆15逐渐与椭圆形凸轮部分17a的半径最大的部分配合，这样，瞬时杆15中心环绕销14顺时针旋转。这时，因为铁元件杆13与瞬时杆15一起旋转，铁元件杆13和固定铁芯12之间的间距加宽至最大值，同时，该瞬时电流值变得最大。

也就是，铁杆13和固定铁芯12之间的间距通过调节调节指针17而调节，这样就可以调节瞬时电流值，即跳闸电流值。

然而，普通的MCCB有以下问题。例如，当瞬时电流值，即跳闸电流值通过转动调节指针而调节时，铁元件中心环绕销沿椭圆形凸轮部分的连续弯曲表面旋转。因此，不容易精确调节铁元件杆和固定铁芯之间的空间。

此外，很难将该瞬时电流值在调节指针的最小范围和最大范围之间调节成预定的多倍比例的瞬时电流值。

而且，很难根据各额定电流例如1.6安培至80安培恒定保持磁力，且因为将根据该额定电流的瞬时电流值的特征更换各种弹簧，因此部件数目增加，调节步骤也增加。

以上参考文献合并于此作为参考，它们适于作为对本发明的附加或另外的细节、特征和/或背景技术的合适说明。

因此，本发明的目的是提供一种模制盒式断路器(MCCB)中的、具有控制跳闸时间功能的电路跳闸装置，该装置能够通过利用可动铁芯的线性运动而精确调节跳闸电流值。

为了完全或部分达到至少上述目的，提供了一种模制盒式断路器(MCCB)中的、具有控制跳闸时间功能的电路跳闸装置，该装置包括：

至少一个线圈，该线圈装在跳闸单元的内侧底部，电流从该线圈上流过；

一固定铁芯，该固定铁芯牢固插入线圈中，用于当瞬时电流流过线圈时产生磁力；

至少一个可动铁芯，该可动铁芯定位成对着固定铁芯的上部，并当固定铁芯产生磁力时可被固定铁芯吸引；

一“L”型瞬时杆，该瞬时杆与可动铁芯接合，用于在垂直方向线性移动每个可动铁芯；

一横杆，该横杆与瞬时杆接合并使该瞬时杆旋转；

一调节单元，该调节单元与横杆接合，用于改变可动铁芯与固定铁芯之间的间隙；以及

一测量单元，用于视觉确认调节单元的调节状态。

本发明另外的优点、目的和特征将部分在随后的说明书中提出，另一部分对于本领域普通技术人员来说，在阅读了以下说明后是显而易见的，或者是可以从本发明实施例中知道的。特别如权利要求中所指出的，本发明的目的和优点可以认识和实现。

如上所述，本发明的、在模制盒式断路器(MCCB)中的具有控制跳闸时间功能的电路跳闸装置具有许多优点。

例如，首先，与现有技术不同，因为用户在用肉眼检查刻度的同时旋转调节指针以便以线性运动调节可动铁芯和固定铁芯之间的间隙，因此可以精确调节瞬时断开电流值。

第二，因为可以在观察刻度的同时调节与负载单元所需额定电流相对应的预定多倍比例的瞬时断开电流值，因此，跳闸操作可以在精确的瞬时电流值下进行，这样，可以提高该断路器的可靠性。

第三，因为各额定值所需的拉伸弹簧可标准化，因此很容易处理该拉伸弹簧，且它的成本可以降低。

下面将参考附图详细介绍本发明，其中，相同的附图标记标识相同的元件，其中：

图1示出根据现有技术的模制盒式断路器(MCCB)的总体结构的视图；

图2示出根据现有技术的MCCB的跳闸单元的示意图；

图3示出根据现有技术的MCCB的跳闸单元中，调节指针被调节到最小值状态的视图；

图4示出根据现有技术的MCCB的跳闸单元中，调节指针被调节到最大值状态的视图；

图5是示出根据本发明优选实施例的MCCB的总体结构的视图；

图6是示出根据本发明优选实施例的MCCB的跳闸单元的透视图；

图7是示出根据本发明优选实施例的MCCB的跳闸单元的侧面部分的示意图；

图8A和8B是示出根据本发明优选实施例的MCCB的跳闸单元中，调节指针被调节到最小值状态的平面图和正视图；

图9A和9B是示出根据本发明优选实施例的MCCB的跳闸单元中，调节指针被调节到最大值状态的平面图和正视图；以及

图10是示出根据本发明优选实施例的调节单元的透视图。

图5是示出根据本发明优选实施例的MCCB的总体结构的附图；

如图5所示，采用了具有控制跳闸时间功能的电路跳闸装置的MCCB包括：一用于安装元件的盒形基座1和盖体2；一开关机构3，该开关机构3装于基座1内并用于机械切换电路；一跳闸单元20，该跳闸单元20与开关机构3接合并检测异常电流或故障电流；以及一灭弧单元5，该灭弧单元5与开关机构3接合并消除在接触点之间产生的电弧。

如图6至9所示，跳闸单元20包括：至少一个线圈21，瞬时电流沿该线圈流过；固定铁芯22，该固定铁芯22固定插入线圈11内，用于当瞬时电流流过时产生磁力；至少一个杆形可动铁芯23，该杆形可动铁芯23定位成对着固定铁芯22的上部，并在固定铁芯22产生磁力时可被该固定铁芯22吸引，同时进行线性运动；一瞬时杆24，该瞬时杆24与可动铁芯23接合，并有一接触凸起，用于在垂直方向线性移动每个可动铁芯23；一厚的管状横杆26，该管状横杆26与瞬时杆24接合并在以水平方向线性运动的同时使瞬时杆旋转；一调节指针27，该调节指针27作为调节单元与横杆26的上部接合，并线性水平移动横杆26以使瞬时杆24旋转，以及一刻度部分29，该刻度部分29作为测量单元安装在调节指针27侧面的跳闸单元的顶端，以用于视觉确认调节指针27的调节状态。

瞬时杆大致形成为“L”形，而轴向销25穿过“L”形瞬时杆24的弯曲部分。因为轴向销25可旋转地支承瞬时杆24，因此，瞬时杆24可以中心环绕该轴向销25逆时针或顺时针旋转。

可动铁芯23是直接定位在固定铁芯23上面某位置的杆形件，可动铁芯23的一端与瞬时杆24的底部相连，而可动铁芯23的另一端伸入线圈21内，并定位成对着固定铁芯22。这样，可动铁芯23可以根据瞬时杆24的旋转而垂直上升和下降。

接触凸起24a形成于“L”形瞬时杆24的垂直方向端部的上侧面处。该接触凸起24a可与横杆26的相应倾斜表面26b接触。

接触凸起24可以是一个穿过瞬时杆24的一部分并凸出的螺钉，而不是整体形成于瞬时杆24上。

横杆26形成厚管形状，并设置成对着瞬时杆24的弯曲水平表面的上部。在横杆26的外周的、与瞬时杆24的接触凸起24a相对应的预定部分处，倾斜表面26b向上凸起。齿条26a形成在横杆26外周的预定部分的倾斜表面26b底部，以便调节指针27(将介绍)的小齿轮27a与该齿条26a啮合。

调节指针27被插入以在盖2′的顶端转动。刻度部分29刻在盖2′顶部调节指针27的侧面。小齿轮27a在调节指针27的底端凸出，这样，该小齿轮27a能够与横杆26的齿条26a啮合。

下面参考附图介绍用户利用MCCB的电路跳闸装置调节瞬时电流值的方法。

首先，如图8所示，为了调节瞬时电流值，用户在检查刻度部分29的同时调节该调节指针27，并将瞬时杆24的接触凸起24a定位在横杆26的倾斜表面26b的最底部。然后，可动铁芯23和固定铁芯22之间的间隙GAP3变得最小，所调节的瞬时电流值也变为最小。

这时，当调节指针27在最大值方向运动时，如图9所示，调节指针27的小齿轮27a旋转。这样，当与小齿轮27a啮合的齿条26a线性运动时，横杆26线性运动，并因此，横杆26的倾斜表面26b的较高部分与瞬时杆24的接触凸起24a接触。从而，该瞬时杆24中心环绕轴向销25以(图中的)逆时针方向旋转。

于是，与瞬时杆24的上端接合的可动铁芯23升高，由此，可动铁芯23和固定铁芯22之间的间隙变得最大，所调节的瞬时电流值也变为最大。

此后，当产生的异常电流消除后，可动铁芯22借助于在瞬时杆24和轴向销25之间的连接单元上插入配合的弹簧30而返回其初始位置。

前述实施例和优点仅仅是作为举例说明，并不能作为对本发明的限定。本发明所介绍的内容可以很容易地应用于其它类型的装置。本发明的说明书是为了解释，而不是对权利要求的范围的限定。本领域技术人员明显可以进行多种变化、改变和变型。在权利要求中，装置加功能的条款将包括本文在介绍所述功能时所说明的结构，同时还包括结构等效物和等效结构。

Claims (4)

1.一种电路跳闸装置，其在模制盒式断路器(MCCB)中并具有控制跳闸时间功能，用于检测由于过载或短路而在电缆线路中产生的异常电流，并自动断开电路以便保护该电路和负载单元，其特征在于，所述装置包括：

至少一个线圈，该线圈装在跳闸单元的内侧底部，电流从该线圈上流过；

固定铁芯，该固定铁芯牢固插入线圈中，以便当瞬时电流流过线圈时产生磁力；

至少一个可动铁芯，该可动铁芯定位成对着固定铁芯的上部，并当固定铁芯产生磁力时可被固定铁芯吸引；

瞬时杆，该瞬时杆与可动铁芯接合，用于在垂直方向线性移动每个可动铁芯；

横杆，该横杆可与瞬时杆接触，用于使该瞬时杆旋转；

调节单元，该调节单元与横杆接合，用于改变可动铁芯与固定铁芯之间的间隙；以及

测量单元，以便能视觉确认调节单元的调节状态。

2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述横杆有至少一个倾斜表面，而所述瞬时杆有相应的、能与该倾斜表面接触的接触凸起，这样，该瞬时杆可有横杆的线性运动而驱动旋转。

3.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述调节单元包括：

调节指针，该调节指针插入盖体的顶部表面；

小齿轮，该小齿轮形成于调节指针的底部；以及

齿条，该齿条形成于横杆外周的预定位置，以便于使小齿轮与该齿条啮合，以便随调节指针旋转，所述横杆线性运动。

4.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述测量单元是将调节预定的多倍比例的刻度部分，该刻度部分刻在调节单元的调节指针的旁边。

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