用于斷路器的脫扣器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本公開(kāi)的各實(shí)施方式涉及斷路器領(lǐng)域，尤其涉及斷路器的脫扣器。
【背景技術(shù)】
[0002]熱磁脫扣器是斷路器的實(shí)現(xiàn)過(guò)載和短路保護(hù)功能的元件，由此組成的斷路器因其出色的性價(jià)比而深受廣大用戶的喜愛(ài)。通常的熱磁脫扣器中的熱保護(hù)的工作原理是:線路中通過(guò)正常電流時(shí)，發(fā)熱元件發(fā)熱使雙金屬片彎曲至一定程度(剛好接觸到傳動(dòng)機(jī)構(gòu))并達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài)，雙金屬片不再繼續(xù)彎曲。若出現(xiàn)過(guò)載現(xiàn)象時(shí)，線路中電流增大，使得發(fā)熱元件的發(fā)熱量增大而導(dǎo)致雙金屬片繼續(xù)彎曲，并通過(guò)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)推動(dòng)自由脫扣機(jī)構(gòu)釋放主觸頭，主觸頭在分閘彈簧的作用下分開(kāi)，切斷電路起到過(guò)載保護(hù)的作用。
[0003]由于熱磁脫扣器的工作原理所限，當(dāng)額定電流大于800A時(shí)，現(xiàn)有技術(shù)的熱磁脫扣器因溫升過(guò)高以及對(duì)發(fā)熱元件的體積的限制等原因而難以實(shí)現(xiàn)。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)的較大額定電流斷路器的過(guò)載脫扣器為電子式的。它通過(guò)將流過(guò)斷路器的電流大小與設(shè)定電流值作比較來(lái)進(jìn)行過(guò)載判斷，并基于判斷結(jié)果來(lái)驅(qū)動(dòng)脫扣機(jī)構(gòu)動(dòng)作。這種電子式過(guò)載脫扣器不能偵測(cè)由于斷路器內(nèi)、外聯(lián)結(jié)不好所產(chǎn)生的過(guò)熱，并且由于采用電子器件而具有較高的成本。
[0005]因此，由于經(jīng)濟(jì)性的原因及功能性的原因，熱磁脫扣器的需求在較大額定電流的斷路器上同樣存在。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]鑒于上述原因，本公開(kāi)的實(shí)施例提供了一種用于斷路器的脫扣器，包括:接線導(dǎo)體，用于與所述斷路器的工作電路連接；電流互感線圈，其圍繞所述接線導(dǎo)體設(shè)置；以及熱脫扣機(jī)構(gòu)和/或磁脫扣機(jī)構(gòu)，其具有電連接到所述電流互感線圈的電流引導(dǎo)元件；其中，所述熱脫扣機(jī)構(gòu)和/或磁脫扣機(jī)構(gòu)被配置為基于所述電流互感線圈所感應(yīng)的電流而動(dòng)作以使得所述斷路器脫扣。通過(guò)電流互感線圈與接線導(dǎo)體形成的電流互感器的電流變比，脫扣器能夠通過(guò)檢測(cè)和響應(yīng)相對(duì)小的感應(yīng)電流來(lái)進(jìn)行熱脫扣和磁脫扣，以針對(duì)大的斷路器工作電流實(shí)現(xiàn)過(guò)流和短路保護(hù)。而且，由于可以針對(duì)不同大小的額定工作電流設(shè)置不同的電流變比，使得感應(yīng)電流大小相同，因此能夠使用相同規(guī)格的熱/磁脫扣機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)不同額定電流的斷路器的過(guò)流和短路保護(hù)，使得產(chǎn)品制造標(biāo)準(zhǔn)化。
[0007]根據(jù)本公開(kāi)的另一方面，所述電流引導(dǎo)元件被配置為引導(dǎo)由所述電流互感線圈感應(yīng)所述接線導(dǎo)體中的工作電流而產(chǎn)生的感應(yīng)電流。
[0008]根據(jù)本公開(kāi)的另一方面，所述電流引導(dǎo)元件被配置為當(dāng)所述感應(yīng)電流流經(jīng)時(shí)發(fā)熱并產(chǎn)生變形，并且當(dāng)所述感應(yīng)電流超過(guò)過(guò)流閾值時(shí)，所述電流引導(dǎo)元件產(chǎn)生足夠的變形以使得熱脫扣機(jī)構(gòu)動(dòng)作而使所述斷路器脫扣。
[0009]根據(jù)本公開(kāi)的另一方面，所述電流引導(dǎo)元件可以為雙金屬片。
[0010]根據(jù)本公開(kāi)的另一方面，所述磁脫扣機(jī)構(gòu)還包括:圍繞所述電流引導(dǎo)元件設(shè)置的磁軛；以及銜鐵；其中當(dāng)所述電流引導(dǎo)元件中的所述感應(yīng)電流超過(guò)短路電流閾值時(shí)，所述磁軛與所述銜鐵之間所產(chǎn)生的磁吸力使得所述銜鐵動(dòng)作以使所述斷路器脫扣。
[0011]根據(jù)本公開(kāi)的另一方面，所述熱脫扣機(jī)構(gòu)和/或磁脫扣機(jī)構(gòu)還包括鎖扣和擊錘；并且其中當(dāng)所述熱脫扣機(jī)構(gòu)動(dòng)作時(shí)，所述電流引導(dǎo)元件彎曲以推動(dòng)所述鎖扣樞轉(zhuǎn)，從而釋放所述擊錘，使擊錘運(yùn)動(dòng)而驅(qū)動(dòng)所述斷路器脫扣。另外，也可以使用本領(lǐng)域已知的或?qū)?lái)出現(xiàn)的各種熱/磁脫扣機(jī)構(gòu)來(lái)替換前述的熱脫扣機(jī)構(gòu)和/或磁脫扣機(jī)構(gòu)。
[0012]根據(jù)本公開(kāi)的另一方面，提供一種斷路器，包括上述的脫扣器。該斷路器同樣具有本發(fā)明的脫扣器的上述優(yōu)點(diǎn)。
【附圖說(shuō)明】
[0013]當(dāng)結(jié)合附圖閱讀下文對(duì)示范性實(shí)施方式的詳細(xì)描述時(shí)，這些以及其他目的、特征和優(yōu)點(diǎn)將變得顯而易見(jiàn)，在附圖中:
[0014]圖1是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的脫扣器的示意圖；
[0015]圖2示出了圖1中的脫扣器的熱脫扣機(jī)構(gòu)的動(dòng)作；
[0016]圖3示出了圖1中的脫扣器的磁脫扣機(jī)構(gòu)的動(dòng)作。
【具體實(shí)施方式】
[0017]現(xiàn)在將僅通過(guò)示例性方式來(lái)詳細(xì)地描述本公開(kāi)的各種實(shí)施方式。
[0018]圖1是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的脫扣器的示意圖。該脫扣器構(gòu)成斷路器的一部分。該脫扣器包括接線導(dǎo)體1，用于與斷路器的工作電路連接。具體地，接線導(dǎo)體I 一端可作為斷路器的一個(gè)接線端子供用戶連接到工作電路，其另一端電連接到斷路器的開(kāi)關(guān)的一個(gè)觸頭。在圖1所示的實(shí)施方式中，該接線導(dǎo)體I為斷路器的客戶接線銅排。
[0019]該脫扣器還包括一個(gè)電流互感線圈2，其圍繞接線導(dǎo)體I設(shè)置，由此形成一個(gè)電流互感器。在接線導(dǎo)體I中通過(guò)交變電流時(shí)，根據(jù)電磁感應(yīng)定律，在電流互感線圈2中能夠產(chǎn)生感生電動(dòng)勢(shì)。該感生電動(dòng)勢(shì)的大小取決于接線導(dǎo)體I中流經(jīng)的電流大小以及電流互感線圈2的電磁特性。
[0020]該脫扣器還包括熱脫扣機(jī)構(gòu)和/或磁脫扣機(jī)構(gòu)3，其具有電連接到電流互感線圈2的電流引導(dǎo)元件4。該電流引導(dǎo)元件4串聯(lián)在電流互感線圈2的兩個(gè)末端之間，從而形成一個(gè)封閉的回路。在接線導(dǎo)體I中通過(guò)交變電流時(shí)，在電流互感線圈2中產(chǎn)生的感生電動(dòng)勢(shì)將在該封閉回路中生成感應(yīng)電流。
[0021]熱脫扣機(jī)構(gòu)和/或磁脫扣機(jī)構(gòu)3在流經(jīng)其電流引導(dǎo)元件4的感應(yīng)電流足夠大時(shí)，將進(jìn)行動(dòng)作以使得斷路器脫扣而分閘，實(shí)現(xiàn)過(guò)流和/或短路保護(hù)。該熱脫扣機(jī)構(gòu)和/或磁脫扣機(jī)構(gòu)3可以是各種已知的熱磁脫扣裝置。通常的熱磁脫扣裝置具有額定的工作電流，額定的過(guò)流熱脫扣電流值和額定的短路磁脫扣電流值。當(dāng)電流引導(dǎo)元件4中的感應(yīng)電流不超過(guò)熱磁脫扣裝置具有額定的工作電流值時(shí)，該熱磁脫扣裝置不會(huì)動(dòng)作；而當(dāng)電流引導(dǎo)元件4中的感應(yīng)電流達(dá)到熱磁脫扣裝置的過(guò)流熱脫扣電流值時(shí)，熱脫扣機(jī)構(gòu)將動(dòng)作以使斷路器脫扣分閘；而當(dāng)電流引導(dǎo)元件4中的感應(yīng)電流達(dá)到熱磁脫扣裝置的短路磁脫扣電流值時(shí)，磁脫扣機(jī)構(gòu)將動(dòng)作以使斷路器脫扣分閘。
[0022]根據(jù)電磁感應(yīng)定律，電流互感線圈2中的感應(yīng)電流的大小將與流經(jīng)接線導(dǎo)體I的工作電流的大小成正比。本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠了解，通過(guò)設(shè)置電流互感線圈2的線圈直徑及匝數(shù),可以調(diào)整電流互感線圈2的感應(yīng)電流大小與接線導(dǎo)體I中流經(jīng)的工作電流大小的比值。因此，通過(guò)適當(dāng)設(shè)置電流互感線圈2的參數(shù)，可以使得流經(jīng)電流引導(dǎo)元件4的感應(yīng)電流相對(duì)于流經(jīng)接線導(dǎo)體I的工作電流被縮小數(shù)倍，以使其被縮小到處于熱脫扣機(jī)構(gòu)和/或磁脫扣機(jī)構(gòu)3的額定工況范圍內(nèi)。通過(guò)電流互感線圈2感應(yīng)的感應(yīng)電流對(duì)額定工作電流和過(guò)流時(shí)的工作電流是成相同比例縮小的。因此，縮小后的感應(yīng)電流在發(fā)生過(guò)流時(shí)相對(duì)于額定值的比值與工作電流在過(guò)流時(shí)的值相對(duì)于其額定值的比值也是相同的。這樣，由于熱脫扣機(jī)構(gòu)和/或磁脫扣機(jī)構(gòu)3的過(guò)流電流值和短路電流值都是基于額定工作電流的倍數(shù)來(lái)設(shè)定的(例如熱脫扣電流閾值設(shè)定為額定工作電流的1.05倍，磁脫扣電流閾值通常設(shè)定為額定工作電流的1.3倍)，因此，被縮小后的感應(yīng)電流能夠完全相同地反映接線導(dǎo)體I中的相對(duì)大的工作電流的過(guò)流和短路狀態(tài)。也就是說(shuō)，當(dāng)接線導(dǎo)體I中的工作電流達(dá)到額定工作電流的預(yù)定過(guò)流倍數(shù)時(shí)，此時(shí)感應(yīng)電流也將達(dá)到額定工作電流下的感應(yīng)電流的同樣的過(guò)流倍數(shù)。因此，通過(guò)適當(dāng)設(shè)定電流互感線圈2的電流變比，使得熱脫扣機(jī)構(gòu)和/或磁脫扣機(jī)構(gòu)3的額定電流與斷路器的額定工作電流按該變比縮小后的值相匹配，用于相對(duì)小電流的熱脫扣機(jī)構(gòu)和/或磁脫扣機(jī)構(gòu)3就能夠用來(lái)準(zhǔn)確地檢測(cè)相對(duì)大電流的過(guò)流和短路檢測(cè)及保護(hù)。
[0023]使用一種熱磁脫扣機(jī)構(gòu)3，其可分為熱脫扣機(jī)構(gòu)和磁脫扣機(jī)構(gòu)。熱脫扣機(jī)構(gòu)包括電流引導(dǎo)元件4。該電流引導(dǎo)元件4能夠在感應(yīng)電流流經(jīng)時(shí)發(fā)熱并產(chǎn)生變形，以朝向一側(cè)彎曲。該電流引導(dǎo)元件4例如是雙金屬片。電流引導(dǎo)元件4底部端電連接到電流互感線圈2的一端，電流引導(dǎo)元件4的另一端(自由端)通過(guò)一根導(dǎo)電辮9電連接到電流互感線圈2的另一端，以與電流互感線圈2形成閉合回路。該熱脫扣機(jī)構(gòu)3還包括鎖扣5和擊錘6。鎖扣5樞轉(zhuǎn)安裝并被一復(fù)位彈簧(未示出)保持在鎖定位置