[實用新型]一種小型斷路器

有效

• 申請號: 201220291821.1
• 申請日: 2012-06-18
• 公開（公告）號: CN202651030U
• 公開（公告）日: 2013-01-02
• 發明（設計）人: 南寅;王洪剛;曾偉;靳曉恒
• 申請（專利權）人: 北京人民電器廠有限公司
• 主分類號: H01H71/24
• 分類號: H01H71/24
• 代理公司: 北京北新智誠知識產權代理有限公司 11100
• 代理人: 張衛華

技術領域

本實用新型涉及一種小型斷路器，屬于低壓電器領域。

背景技術

目前，市場上廣泛應用的小型斷路器寬度普遍為18mm，隨著城市及農村電網的發展，輸配電系統容量不斷增大，系統集成度不斷提高，對于斷路器的性能提出了更高的要求。同時電網中需要集中控制的回路數越來越多，為了便于管理，實現單位空間內控制回路數的最大化，即提高保護電器的空間利用率，只有縮小保護電器體積，以增加現有的成套開關柜內的斷路器安放數量。另外，斷路器的小型化還能節約材料，降低制造成本。對于量大面廣的小型斷路器來說此問題更加突出，因此，高性能、小型化斷路器已成為電器發展的一種必然趨勢。

傳統的應用在18mm的斷路器的磁脫扣結構如圖2所示：由圓形動鐵芯1、圓形靜鐵芯5、圓形線圈4、圓形套管2、復位彈簧3、磁軛6組成。

圓形動鐵芯在遠離圓形靜鐵芯的方向被塑料外殼或固定在塑料外殼上的定位元件固定，不能向遠離靜鐵芯的方向運動；復位彈簧3位于圓形套管內，動靜鐵芯之間，處于壓縮狀態，力值f1，使圓形動鐵芯與固定在磁軛上的圓形靜鐵芯保持一定距離。

磁脫扣系統在線圈中的電流小于預定值時，圓形動鐵芯受到向圓形靜鐵芯方向的磁力F，復位彈簧3的阻力f1應大于磁力F，以保證動鐵芯不動作，與脫扣桿保持一定的距離，沒有力度施加于脫扣桿，斷路器不脫扣；

磁脫扣系統在線圈中的電流大于預定值時，圓形動鐵芯受到向圓形靜鐵芯方向的磁力F，復位彈簧3的阻力f1應小于磁力F，圓形動鐵芯向圓形靜鐵芯方向運動，以一定的速度沖擊脫扣桿，使斷路器脫扣。

磁脫扣結構的磁力計算公式

F=6.4(IW)2×10-7[sδ2+gμ0(Zlc)2]]]>

I——線圈通過的電流有效值(A)；

W——線圈的匝數；

δ——鐵芯與銜鐵之間的氣隙(cm)。

s——動、靜鐵芯的橫截面積(cm²)；

Z——動鐵芯插入螺管線圈部分的長度(cm)；

lc——螺管磁軛的內腔長度(cm)；

μ₀——空氣的導磁系數μ₀＝0.4π×10^-8(H/cm)；

g——螺管電磁鐵的氣隙磁導，

g＝2πμ₀/ln[(2C+2r)/2r](H)，該式中：C——鐵芯外徑至螺管內壁之間的距離(cm)；r——動(靜)鐵芯的半徑(cm)。

當小型斷路器的寬度由18mm改成9mm之后，可繞的線圈的匝數W減小約一半，動、靜鐵芯的橫截面積s減小約為1/4，此種圓形結構鐵芯、圓形結構線圈的磁力F減小1/16左右。

磁脫扣系統在線圈中的電流大于預定值時，產生的磁力非常小，若要克服復位彈簧3的阻力f1，可以將彈簧設計成非常小，但是若為B型小安培產品，彈簧將小到超出設計范圍，且極不穩定，因此斷路器將無法實現預定電流動作的功能。

因此磁脫扣系統圓形截面的結構難以適應現在縮小保護電器體積，提高保護電器的空間利用率，增加現有的成套開關柜內的斷路器安放數量的趨勢。

實用新型內容

基于上述，為了克服現有技術方案中的問題，本實用新型旨在提供超薄型的9mm的小型斷路器，該斷路器具有操作可靠性高、結構簡單、成本低等優點。

為此，本實用新型采取的技術方案是：