本發(fā)明涉及低壓電器領(lǐng)域，更具體地說，涉及開關(guān)電器中的熱磁保護裝置。

背景技術(shù)：

熱磁保護裝置能夠?qū)^載電流和短路電流進行保護。開關(guān)電氣，比如斷路器的保護通常由熱磁保護裝置來控制。熱磁保護裝置較多地應(yīng)用于小容量的斷路器。額定電流高于1000A的大容量斷路器較多地采用電子式保護，即由互感器感應(yīng)回路中的電流，并由控制器來對電流進行監(jiān)控，由磁脫扣器進行動作。在額定電流高于1000A的大容量斷路器中，很少采用熱磁保護裝置。

但如果從市場需要以及使用成本的考慮，在1000A及以上的大容量斷路器中如果能夠采用熱磁保護裝置能夠獲得較高的性價比，因而會有較好的應(yīng)用市場。在傳統(tǒng)的熱磁保護裝置中，熱保護組件采用渦流加熱雙金屬片，促使其產(chǎn)生熱變形，依靠此變形推力促發(fā)斷路器操作機構(gòu)動作。磁保護組件采用電磁鐵調(diào)節(jié)彈簧的反力和氣隙達到瞬時動作倍數(shù)可調(diào)，并由一系列動作桿件來促發(fā)操作機構(gòu)跳閘。傳統(tǒng)的熱磁保護裝置的熱保護組件由于采用渦流發(fā)熱的技術(shù)，因而較難控制，且零部件數(shù)量較多，成本優(yōu)勢較差，另外熱保護雙金屬片變形產(chǎn)生的推力通常較小，對于大容量斷路器的操作機構(gòu)，因為要求較大的脫扣力，所以雙金屬片難以直接推動機構(gòu)跳閘。傳統(tǒng)的磁保護組件需要同時調(diào)節(jié)彈簧反力和氣隙的，因此該方式存在兩個參數(shù)變化，較難設(shè)計計算和驗證，而彈簧反力調(diào)節(jié)往往造成調(diào)節(jié)力較大，給用戶帶來不便，另外磁保護促發(fā)系統(tǒng)零部件較多，很難得到理想斷路器快速動作速度。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明旨在提出一種新型的適用于大容量斷路器的熱磁保護裝置中的熱保護組件。

根據(jù)本發(fā)明的一實施例，提出一種熱磁保護裝置的熱保護組件，熱磁保護裝置用于斷路器，熱保護組件包括雙金屬片，雙金屬片直接安裝在母排上，雙金屬片的工作面為斜面。

在一個實施例中，雙金屬片彎折成“L”形，“L”形雙金屬片的橫向部分直接安裝在母排上，“L”形雙金屬片的縱向部分的頂端為工作面。

在一個實施例中，熱保護組件與儲能組件配合，在出現(xiàn)過載電流時，熱保護組件觸發(fā)儲能組件動作，儲能組件打擊斷路器的操作機構(gòu)。

在一個實施例中，儲能組件在正常工作時被鎖扣，儲能組件與雙金屬片的工作面之間存在間隔，在出現(xiàn)過載電流時，雙金屬片變形與儲能組件接觸，使得儲能組件解扣并動作。

在一個實施例中，儲能組件包括儲能桿、雙金屬調(diào)節(jié)桿和儲能彈簧。在正常工作時，雙金屬調(diào)節(jié)桿與雙金屬片的工作面不接觸，雙金屬調(diào)節(jié)桿與儲能桿互相鎖扣，儲能彈簧儲能。在出現(xiàn)過載電流時，雙金屬片變形推動雙金屬調(diào)節(jié)桿與儲能桿解扣，儲能彈簧釋能，驅(qū)動雙金屬調(diào)節(jié)桿打擊斷路器的操作機構(gòu)。

在一個實施例中，雙金屬調(diào)節(jié)桿具有接觸桿，在出現(xiàn)過載電流時，雙金屬片的工作面與接觸桿接觸以推動雙金屬調(diào)節(jié)桿。

在一個實施例中，接觸桿對準(zhǔn)雙金屬片的工作面上的不同位置，接觸桿與工作面之間的間隔不同以獲得不同的過載電流。

本發(fā)明的熱磁保護裝置中的熱保護組件由雙金屬片觸發(fā)儲能組件來完成脫扣動作，結(jié)構(gòu)簡單，動作速度快且儲能組件能夠保持脫扣力的恒定。雙金屬片的工作面為斜面，斜面上的不同位置可以提供雙金屬片與儲能組件之間的不同間隔，以獲得不同的過載電流。

附圖說明

本發(fā)明上述的以及其他的特征、性質(zhì)和優(yōu)勢將通過下面結(jié)合附圖和實施例的描述而變的更加明顯，在附圖中相同的附圖標(biāo)記始終表示相同的特征，其中：

圖1揭示了熱磁保護裝置的結(jié)構(gòu)圖。

圖2揭示了根據(jù)本發(fā)明的熱保護組件的結(jié)構(gòu)圖。

圖3揭示了熱磁保護裝置中磁保護組件的結(jié)構(gòu)圖。

圖4揭示了熱保護組件和磁保護組件進行裝配后的結(jié)構(gòu)圖。

圖5揭示了數(shù)個熱磁保護單元與底座的裝配結(jié)構(gòu)圖。

圖6揭示了熱磁保護裝置中上殼體和底座的結(jié)構(gòu)圖。

圖7A、圖7B和圖7C揭示了熱磁保護裝置中儲能組件的結(jié)構(gòu)圖。

圖8A和圖8B揭示了熱磁保護裝置中調(diào)節(jié)組件的結(jié)構(gòu)圖。

圖9A和圖9B揭示了熱磁保護裝置中調(diào)節(jié)組件的安裝結(jié)構(gòu)圖。

具體實施方式

本發(fā)明提出一種熱保護組件，該熱保護組件應(yīng)用于熱磁保護單元，熱磁保護單元適用于多極斷路器，能夠使得多極斷路器跳閘的熱磁保護裝置。圖1揭示了熱磁保護裝置的結(jié)構(gòu)圖。如圖所示，該熱磁保護裝置包括：上殼體111、底座112、由數(shù)個熱磁保護單元104組成的多極保護單元105、儲能組件106、調(diào)節(jié)組件107。上殼體111和底座112拼裝形成熱磁保護裝置的外殼，多極保護單元105、儲能組件106和調(diào)節(jié)組件107安裝在上殼體111和底座112所組成的外殼中。每一個熱磁保護單元104安裝在斷路器的其中一極上，對應(yīng)一相電路，每一個熱磁保護單元104由熱保護組件102和磁保護組件103裝配形成。數(shù)個熱磁保護單元104固定在底座112上，形成多極保護單元105，多極保護單元105具有用于調(diào)節(jié)磁保護組件103中的靜鐵芯和動鐵芯之間的氣隙的桿501。儲能組件安裝在上殼 體101上，儲能組件包括儲能桿602、雙金屬調(diào)節(jié)桿601、儲能彈簧和調(diào)節(jié)螺釘604。儲能組件106與熱保護組件102配合。調(diào)節(jié)組件107具有第一調(diào)節(jié)桿171和第二調(diào)節(jié)桿172。第一調(diào)節(jié)桿171與熱保護組件102以及儲能組件106配合，調(diào)節(jié)過載電流。第二調(diào)節(jié)桿172與桿501配合，通過調(diào)節(jié)氣隙來調(diào)節(jié)瞬動電流的大小。

如圖2所示，圖2揭示了熱磁保護裝置中熱保護組件的結(jié)構(gòu)。熱保護組件102由雙金屬片121構(gòu)成。雙金屬片121彎折形成“L”形，雙金屬片121的底部，即“L”形的橫向部分通過螺釘124直接緊固在母排123上。雙金屬片121的頂部，即“L”形的縱向部分的頂端形成接觸端。接觸端的接觸面122是斜面。斜面122作為雙金屬片121的工作面，使得過載保護倍數(shù)可調(diào)。

如圖3所示，圖3揭示了熱磁保護裝置中磁保護組件的結(jié)構(gòu)圖。磁保護組件103包括靜鐵芯303、動鐵芯302、靜鐵芯支架305、動鐵芯支架301、轉(zhuǎn)軸304、調(diào)節(jié)支架306，307、扭力彈簧308，310、復(fù)位彈簧309。靜鐵芯303由多層導(dǎo)磁片組合而成，靜鐵芯303安裝在靜鐵芯支架305上。靜鐵芯303和靜鐵芯支架305均呈框架型，中間形成通孔結(jié)構(gòu)，通孔結(jié)構(gòu)供母排123穿過。動鐵芯302安裝在動鐵芯支架301上。動鐵芯支架301通過轉(zhuǎn)軸304安裝在靜鐵芯支架305上，動鐵芯支架301與動鐵芯302能夠繞轉(zhuǎn)軸304相對于靜鐵芯支架305和靜鐵芯303轉(zhuǎn)動。調(diào)節(jié)支架306、307分別緊靠靜鐵芯支架305的兩個側(cè)壁的內(nèi)側(cè)設(shè)置。調(diào)節(jié)支架306、307同樣安裝在轉(zhuǎn)軸304上，調(diào)節(jié)支架306、307與動鐵芯支架301同樣繞轉(zhuǎn)軸304轉(zhuǎn)動。調(diào)節(jié)支架306、307各自具有豎直延伸的延伸腳306H、307H。調(diào)節(jié)支架306、307上還具有一組彈簧固定點306B、307B。彈簧固定點306B、307B的數(shù)量分別為多個，形成在調(diào)節(jié)支架306、307的彎折處且位置相互對應(yīng)。扭力彈簧308套在轉(zhuǎn)軸304上，扭力彈簧308由調(diào)節(jié)支架306固定，扭力彈簧308的其中一個引腳固定在調(diào)節(jié)支架306的其中一個彈簧固定點306B上，另一個引腳為自由端。類似的，扭力彈簧310套在 轉(zhuǎn)軸304上，扭力彈簧310由調(diào)節(jié)支架307固定，扭力彈簧310的其中一個引腳固定在調(diào)節(jié)支架307的其中一個彈簧固定點307B上，另一個引腳為自由端。調(diào)節(jié)支架306、307上還具有擋塊擋塊分別與動鐵芯支架301上的接觸面接觸，使得調(diào)節(jié)支架306、307對動鐵芯支架301施力。動鐵芯支架301通過對稱設(shè)置的調(diào)節(jié)支架306、307及對稱設(shè)置的扭力彈簧308、310獲得固定內(nèi)反力。通過調(diào)節(jié)扭力彈簧308、310的其中一個引腳在調(diào)節(jié)支架306、307上的彈簧固定點，可以獲得不同的固定內(nèi)反力。在轉(zhuǎn)軸304上還套有復(fù)位彈簧309，復(fù)位彈簧309是帶有框型長引腳的扭力彈簧。復(fù)位彈簧309設(shè)置在調(diào)節(jié)支架306和307之間，復(fù)位彈簧309的其中一個框型長引腳依靠在動鐵芯支架301上，另一個框型長引腳固定在熱保護組件102上。裝配后的磁保護組件103中，在靜鐵芯303和動鐵芯302之間存在轉(zhuǎn)動氣隙311。

如圖4所示，圖4揭示了熱保護組件和磁保護組件進行裝配后的結(jié)構(gòu)圖。熱保護組件102和磁保護組件103進行裝配，母排123穿過靜鐵芯303和靜鐵芯支架305中間的通孔，雙金屬片121的從轉(zhuǎn)軸304和動鐵芯支架301之間穿過。復(fù)位彈簧309的一個框架型長引腳固定在熱保護組件102上，如圖所示，該框架性長引腳嵌在母排123與雙金屬片121的橫向部分所形成的間隙中。熱保護組件102和磁保護組件103裝配后形成熱磁保護單元104，該熱磁保護單元104用于多相斷路器中的某一極，對應(yīng)某一相電路。

如圖5所示，圖5揭示了數(shù)個熱磁保護單元與底座進行裝配的結(jié)構(gòu)圖。圖5是從圖1的背側(cè)方向展示的視圖。數(shù)個熱磁保護單元104通過螺釘固定在底座112上，以形成多極保護單元105。多極保護單元105與多極斷路器配合，每一個熱磁保護單元104對應(yīng)多極斷路器中的一極，用于一相電路。多極保護單元105具有桿501，桿501安裝在由上殼體111和底座112拼接后形成的導(dǎo)向槽中。參考圖6所示，上殼體111和底座112拼接后形成外殼，在外殼中形成導(dǎo)向槽101A和101B，桿501在導(dǎo)向槽101A 和101B中滑動。桿501上在對應(yīng)每一個熱磁保護單元104的位置上形成斜面結(jié)構(gòu)，每一個斜面結(jié)構(gòu)包括兩個斜面502和503，分別對應(yīng)每個熱磁保護單元104中的調(diào)節(jié)支架306和307。斜面502與調(diào)節(jié)支架306對應(yīng)，調(diào)節(jié)支架306的延伸腳306H與斜面502接觸。斜面503與調(diào)節(jié)支架307對應(yīng)，調(diào)節(jié)支架307的延伸腳307H與斜面503接觸。復(fù)位彈簧309產(chǎn)生扭矩，使得調(diào)節(jié)支架306和307朝向桿501的方向轉(zhuǎn)動，在復(fù)位彈簧309的作用下，調(diào)節(jié)支架306和307的延伸腳306H、307H始終壓緊在斜面502、503上并保持一定的壓力。復(fù)位彈簧309使得延伸腳306H、307H始終壓緊在斜面502、503上，當(dāng)桿501移動時，延伸腳306H、307H與斜面502、503的接觸位置發(fā)生變化，該變化使得延伸腳306H、307H帶動調(diào)節(jié)支架306、307繞軸304轉(zhuǎn)動。由于扭力彈簧308和310的其中一個引腳是固定在調(diào)節(jié)支架306、307上，當(dāng)調(diào)節(jié)支架306、307的轉(zhuǎn)動時，會帶動扭力彈簧308和310轉(zhuǎn)動。扭力彈簧308、310帶動動鐵芯支架301繞轉(zhuǎn)軸304轉(zhuǎn)動，從而使得動鐵芯302與靜鐵芯303之間的氣隙311發(fā)生變化。因此，使得桿501沿導(dǎo)向槽101A和101B移動，就能鉤實現(xiàn)對于氣隙311的調(diào)節(jié)。繼續(xù)參考圖5所示，桿501上具有齒輪部件504，通過齒輪部件504能夠驅(qū)動桿501沿導(dǎo)向槽101A和101B移動。

參考圖7A、圖7B和圖7C，揭示了熱磁保護裝置中儲能組件的結(jié)構(gòu)圖。其中圖7B是圖7A中A部分的截面圖，圖7C是圖7A中B部分的截面圖。圖7A是從圖1的背側(cè)方向展示的視圖。儲能組件安裝在上殼體101上，儲能組件包括儲能桿602、雙金屬調(diào)節(jié)桿601、儲能彈簧和調(diào)節(jié)螺釘604。其中儲能彈簧為多個，包括儲能彈簧603和儲能彈簧610。雙金屬調(diào)節(jié)桿601橫跨整個上殼體101，與多極斷路器的多個極均配合。在對應(yīng)多極斷路器的每一個極的位置，雙金屬調(diào)節(jié)桿601包括一個接觸桿601B，每一個接觸桿601B與一個熱磁保護單元104相對應(yīng)，接觸桿601B與該熱磁保護單元104中的熱保護單元的雙金屬片121配合，接觸桿601B與雙金屬片121頂端的斜面122配合，在正常工作時接觸桿601B和斜面122 之間存在間隔，當(dāng)出現(xiàn)過載時雙金屬片121變形使得斜面122與接觸桿601B接觸。雙金屬調(diào)節(jié)桿601還包括鎖扣桿601A，鎖扣桿601A使得雙金屬調(diào)節(jié)桿601與儲能桿602以鎖扣的形式互相連接。如圖7C所示，鎖扣桿601A與儲能桿602的鎖扣面602A形成鎖扣。調(diào)節(jié)螺釘604用于調(diào)節(jié)鎖扣桿601A與鎖扣面602A的鎖扣量，轉(zhuǎn)動調(diào)節(jié)螺釘604，鎖扣桿601A與鎖扣面602A之間的接觸面積，即鎖扣量被改變。儲能彈簧603連接到雙金屬調(diào)節(jié)桿601。當(dāng)雙金屬片121受熱變形時，會推動接觸桿601B，并帶動雙金屬調(diào)節(jié)桿601轉(zhuǎn)動，雙金屬調(diào)節(jié)桿601繞其轉(zhuǎn)動中心601C轉(zhuǎn)動，雙金屬調(diào)節(jié)桿601轉(zhuǎn)動后，鎖扣桿601A與鎖扣面602A解扣，解扣后，儲能彈簧603驅(qū)動雙金屬調(diào)節(jié)桿601，并在儲能彈簧610的配合下打擊斷路器的操作機構(gòu)，使得操作機構(gòu)產(chǎn)生脫扣斷路，達到過載保護的功能。在本發(fā)明的儲能組件中，雙金屬片121起到觸發(fā)的作用，而打擊的動作由儲能彈簧603和儲能彈簧610來驅(qū)動，因此，打擊操作機構(gòu)的操作力是穩(wěn)定的。

圖8A和圖8B揭示了熱磁保護裝置中調(diào)節(jié)組件的結(jié)構(gòu)圖。圖9A和圖9B揭示了調(diào)節(jié)組件的安裝結(jié)構(gòu)圖。如圖所示，調(diào)節(jié)組件107安裝在斷路器的基座上。調(diào)節(jié)組件107包括安裝支架173、第一調(diào)節(jié)桿171和第二調(diào)節(jié)桿172。第一調(diào)節(jié)桿171和第二調(diào)節(jié)桿172轉(zhuǎn)動安裝在安裝支架173上。在第一調(diào)節(jié)桿171、第二調(diào)節(jié)桿172與安裝支架173的連接處具有墊圈705。第一調(diào)節(jié)桿171的中部具有第一調(diào)節(jié)齒輪704，第一調(diào)節(jié)桿171的底部中心具有第一凸起708，第一調(diào)節(jié)桿171的底部還具有錐形突出部701，錐形突出部701的錐形端部具有定位桿。參考圖8A，在上殼體101上安裝有支架161，支架161的彎折部分上具有安裝孔605。第一調(diào)節(jié)桿的第一凸起708安裝在安裝孔605中，形成轉(zhuǎn)動副。第一調(diào)節(jié)桿171的錐形突出部701的定位桿插入到雙金屬調(diào)節(jié)桿601的調(diào)節(jié)槽601F中。第二調(diào)節(jié)桿172的中部具有第二調(diào)節(jié)齒輪703，第二調(diào)節(jié)桿172的底部具有第三調(diào)節(jié)齒輪702，第二調(diào)節(jié)桿172的底部中心具有第二凸起707。參考圖 8A，上殼體101上具有安裝孔606。第二調(diào)節(jié)桿的第二凸起707安裝在安裝孔606中，形成轉(zhuǎn)動副。第二調(diào)節(jié)桿的第三調(diào)節(jié)齒輪702與桿501上的齒輪部件504咬合。為了使得轉(zhuǎn)動第一調(diào)節(jié)桿171、第二調(diào)節(jié)桿172時更加精確，在安裝支架173上還具有步進支架，步進支架的兩端均為齒形端，齒形端706與第一調(diào)節(jié)齒輪704接觸并咬合，齒形端705與第二調(diào)節(jié)齒輪705接觸并咬合。在第一調(diào)節(jié)桿171或者第二調(diào)節(jié)桿172轉(zhuǎn)動時，齒形端與調(diào)節(jié)齒輪使得調(diào)節(jié)桿以每次一齒的方式步進轉(zhuǎn)動。在其他的實施例中，第一調(diào)節(jié)桿171和第二調(diào)節(jié)桿172也可以采用阻尼轉(zhuǎn)動的方式。參考圖9A和圖9B，調(diào)節(jié)組件107分別與齒輪部件504和雙金屬調(diào)節(jié)桿601配合，來實現(xiàn)過載電流和瞬時動作電流的調(diào)節(jié)。第一調(diào)節(jié)桿171的錐形突出部701的定位桿插入到雙金屬調(diào)節(jié)桿601的調(diào)節(jié)槽601F中，當(dāng)轉(zhuǎn)動第一調(diào)節(jié)桿171時，帶動錐形突出部701的定位桿發(fā)生位移，定位桿通過調(diào)節(jié)槽601F帶動雙金屬調(diào)節(jié)桿601橫向移動。因為雙金屬片121的工作面是斜面122，因此雙金屬調(diào)節(jié)桿601橫向移動后，其接觸桿601B與斜面122之間的距離F被改變。改變距離F后能夠調(diào)節(jié)過載電流的大小。第二調(diào)節(jié)桿172的第三調(diào)節(jié)齒輪702與桿501上的齒輪部件504咬合。轉(zhuǎn)動第二調(diào)節(jié)桿172，通過齒輪的咬合帶動桿501橫向移動，桿501橫向移動后調(diào)節(jié)動鐵芯和靜鐵芯之間的氣隙的大小，氣隙的大小改變能夠調(diào)節(jié)瞬動電流的大小。本發(fā)明的熱磁保護裝置中的熱保護組件由雙金屬片觸發(fā)儲能組件來完成脫扣動作，結(jié)構(gòu)簡單，動作速度快且儲能組件能夠保持脫扣力的恒定。雙金屬片的工作面為斜面，斜面上的不同位置可以提供雙金屬片與儲能組件之間的不同間隔，以獲得不同的過載電流。

上述實施例是提供給熟悉本領(lǐng)域內(nèi)的人員來實現(xiàn)或使用本發(fā)明的，熟悉本領(lǐng)域的人員可在不脫離本發(fā)明的發(fā)明思想的情況下，對上述實施例做出種種修改或變化，因而本發(fā)明的保護范圍并不被上述實施例所限，而應(yīng)該是符合權(quán)利要求書提到的創(chuàng)新性特征的最大范圍。