[發明專利]一種斷路器用脫扣器

有效

• 申請號: 201110382967.7
• 申請日: 2011-11-28
• 公開（公告）號: CN102427004A
• 公開（公告）日: 2012-04-25
• 發明（設計）人: 張洵初;陳志剛;王炯華;管瑞良
• 申請（專利權）人: 常熟開關制造有限公司（原常熟開關廠）
• 主分類號: H01H71/24
• 分類號: H01H71/24
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 許方

技術領域

本發明涉及一種脫扣器，尤其涉及一種用于斷路器的脫扣器。

背景技術

典型的塑殼斷路器，一般是通過設置雙金屬元件和電磁脫扣器來實現斷路器的熱保護和短路保護。特別的，為了滿足熱保護時的動作特性，雙金屬片或加熱器會以熱的形式產生大量的功率損耗。

為了克服斷路器的上述問題，安裝有電流互感器的電子式塑殼斷路器隨之誕生，此類斷路器大大降低了斷路器的溫升，但在短路保護方面，由于需要通過各類電子元件來判斷短路電流，因此斷路器的斷開時間往往較長，特別在分斷大的短路電流時，這種較長的斷開時間是不利的，于是在電子式塑殼斷路器中往往還會安裝后備的電磁脫扣器來縮短出現大的短路電流時的分斷時間，但這又帶來了新的問題：由于后備電磁脫扣器和電流互感器分開設置，占用體積較大，結構不緊湊，不利于斷路器的小型化發展。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于克服現有技術的不足，提供一種結構緊湊的集成信號測量線圈的脫扣器，能對過載和短路等故障電流進行有效監測。。

本發明通過以下技術方案來解決上述技術問題：

一種斷路器用脫扣器，包括U型鐵芯，及設在U型鐵芯開口端的銜鐵，且銜鐵與U型鐵芯開口端之間存在工作氣隙，U型鐵芯與銜鐵構成第一磁路，斷路器的主電流回路穿過第一磁路以提供激勵，在所述U型鐵芯上繞制有信號測量線圈。

進一步地，所述U型鐵芯靠近其開口端處連接有一支路鐵芯，該支路鐵芯與U型鐵芯的一部分構成一閉合磁路，且在所述閉合磁路中，該支路鐵芯先于U型鐵芯達到磁飽和；當主電流回路中出現短路電流時，銜鐵與U型鐵芯之間的磁力驅動銜鐵相對U型鐵芯產生運動。。

上述脫扣器工作時，主電流回路中通以所監測的主回路電流，在鐵芯中產生磁場；當主回路中電流較小時，支路鐵芯未飽和，信號測量線圈可通過電磁耦合正確反映出主電流回路中的電流情況，并將信號輸出至與信號測量線圈電連接的斷路器的控制部件，由其判斷是否將主回路斷開；當主回路中出現較大電流時，鐵芯中的磁通急劇增大，支路鐵芯先達到磁飽和，產生的磁通由U型鐵芯與銜鐵所構成的具有氣隙的磁回路穿過，銜鐵與U型鐵芯之間產生較大磁勢，此時銜鐵與U型鐵芯之間產生相對運動，并斷開主回路電流。

優選地，所述支路鐵芯在所述主回路電流達到斷路器的額定電流時磁飽和。

鐵芯達到磁飽和，是指鐵芯中的磁通密度達到其飽和磁通密度。在總的磁通量一定的情況下，要使支路鐵芯先達到磁飽和，可通過調整所述閉合磁路中各部分的磁路截面積以及各部分所使用材料的飽和磁通密度來實現，例如，可分別采用如下方案：

第一種方案：所述支路鐵芯與所述U型鐵芯由相同材料制成，且支路鐵芯的磁路截面積小于U型鐵芯的磁路截面積。

第二種方案：所述支路鐵芯與所述U型鐵芯的磁路截面積相同，支路鐵芯所使用的材料的飽和磁通密度小于U型鐵芯所使用材料的飽和磁通密度。

以上兩個方案僅為例舉，也可采用其它方法，例如，當支路鐵芯所使用的材料的飽和磁通密度遠小于U型鐵芯所使用材料的飽和磁通密度時，支路鐵芯的磁路截面積也可大于U型鐵芯的磁路截面積；或者當支路鐵芯的磁路截面積遠小于U型鐵芯的磁路截面積時，支路鐵芯所使用的材料的飽和磁通密度也可大于U型鐵芯所使用材料的飽和磁通密度。本領域技術人員可通過合理的磁路設計，獲得各種不同的方案。

優選地，所述支路鐵芯為軟磁材料制成。

進一步地，所述軟磁材料為軟磁鐵氧體材料。

相比現有技術，本發明的脫扣器能對過載和短路等故障電流進行有效的監測，實現了電磁脫扣器與電流互感器的集成化設計，結構緊湊，零部件減少且由于電磁脫扣器動作使得磁路特性發生變化，使得信號測量線圈能感知電磁脫扣器動作從而提供短路電流故障信號。

附圖說明

圖1為本發明一具體實施例的結構示意圖，其中圖A為立體視圖，圖B為主視圖；

圖2為本發明的用于斷路器的脫扣器的原理示意圖；

圖3為本發明的用于斷路器的脫扣器的等效磁路圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明的技術方案進行詳細說明：