瞬时断开断路器 |
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| 申请号 | CN01142926.7 | 申请日 | 2001-11-29 | 公开(公告)号 | CN1226763C | 公开(公告)日 | 2005-11-09 |
| 申请人 | 富士电机株式会社; | 发明人 | 野村浩二; 久保山胜典; 浅川浩司; 永广勇; 江村武史; | ||||
| 摘要 | 作为 断路器 的变型，将标准断路器改变成瞬时断开断路器，其中保留了检测断开功能，取消了过载/开相断开功能，简单地将装在标准断路器中的过载/开相断开装置的一部分去掉，代之以另一部分。标准断路器的盒1中备有断开部分8、 开关 机构部分9、热 力 过载/开相断开装置和电磁瞬时断开装置，从中去掉装有加热器的主双金属、差动移位机构的拨叉和热力过载/开相断开装置的调节盘，代之以瞬时断开装置的断开线圈11a，通过低 电阻 的连接导体连接到主 电路 上，检测断开部件19被安装在差动移位机构的拨叉 位置 上，调节盘由虚假拨盘15代替。这样，标准断路器改变成瞬时断开断路器。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种瞬时断开断路器，它包括：一主电路的断开部分；一用于驱动所述 断开部分的开关机构部分，所述开关机构部分具有一用于操作所述开关机构以 实现断开的掣子接受器；一热力过载/开相断开装置，该装置附连于所述断开部 分，并包括一差动移位机构、一用于将差动移位机构的输出端连接至所述开关 机构部分的掣子接受器并作为断开杠杆的温度补偿双金属、以及一用于调节额 定电流的调节盘；一电磁瞬时断开装置，该装置附连于所述断开部分并具有一 断开线圈；以及一连接导体，该连接导体直接连接在所述主电路和所述断开线 圈之间，并具有比安装有加热器的双金属更低的电阻，从而使所述电路断路器 可提供所需数量的过载电流。 |
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| 说明书全文 | 发明领域技术背景 断路器是低压配电设备的主要部件，其制造商将下述结构的产品作为标准 产品，为满足用户不同的需要，他们也生产其变化型。 下面，标准断路器的结构示于图5、6(a)和6(b)，用一只自动断路器 作为例子。图5中标号1表示一断路器盒(树脂模制盒)，2为电源侧主电路 端子，3是载荷侧主电路端子，4是开关操作手柄，5是调节额定电流的调节盘， 该调节盘面对盒子1的盖子1a，6是检测断开的槽隙，可将螺丝刀之类的工具 从外面插入其中进行断开测试，以及7是铭牌。图6(a)和6(b)中布置有以 下构件：盒子1内有一主电路断开部分8，它包括可移动接触瓦8a、固定接触 瓦8b和灭弧室8c；一肘节连接式(toggle-link-type)开关机构部分9，用于在 开和关位置之间驱动断开部分8的可移动接触瓦8a；按各相配置的热力过载/ 开相(open-phase)断开装置；以及电磁瞬时断开装置11。 在此情况中，为各相提供的热力过载/开相断开装置10和电磁瞬时断开装 置11整体组合在一起从而构成一断开单元。热力过载/开相断开装置10包括下 列构件的组合：和主电路的每个相连接的装有加热器的主双金属12；供各相和 主双金属操作端(上端)连接的差动移位机构13，从而与主双金属联动；温度 补偿双金属14，用于将差动移位机构13的输出端和结合在开关机构部分9中 的掣子接受器相连接，而温度补偿双金属14还充当断开杠杆之用；以及调节 盘5，已如前述。 还有，差动移位机构13由下列构件组成：一滑动推动拨叉15和一滑动拉 动拨叉16，两者沿各相的主双金属12分别在其两侧安置，该两拨叉由盒子内 中间隔离墙1b上的凹槽支承和引导，有一输出杆17伸向并横过推动拨叉15 和拉动拨叉16，并与销轴枢转联接。推动拨叉15和拉动拨叉16分别有L形臂 15a和16a向各相的主双金属12突伸，从而在装配后的位置中L形臂的顶端位 于和主双金属12的相应表面相面对，并将主双金属夹在它们中间。还有，前 述调节盘的顶面上有一槽5a，用螺丝刀之类的工具可以插入其中进行操作。在 盒盖1a上开有一圆盘孔，在其圆周上印有额定电流值，与调节盘5顶面上印有 的箭头相对应。 热力过载/开相断开装置的动作已众所周知。当过载电源持续流经主电路 时，主双金属12在被加热器加热后相应向固定方向弯曲，差动移位机构13的 推动拨叉15和拉动拨叉16按图中箭头指示的方向随双金属的弯曲而移位。然 后输出杆17推动温度补偿双金属14的顶端。这就使温度补偿双金属沿顺时针 方向回转推动掣子接受器进入其松驰位置，与此移动的同时，开关机构部分9 进行一断开操作，打开断开部分8的可移动接触瓦8a，从而阻断电流流经主电 路。如发生某相断开，差动移位机构13的推动拨叉15和拉动拨叉16在差动 情况下动作，促使输出杆17绕枢接销轴沿逆时针方向枢转，以推动温度补偿 双金属14，从而使断路器如前所述完成断开动作。 另一方面，电磁瞬时断开装置11包括一断开线圈11a，一般被为“即刻线 圈(instant coil)”、轭铁11b、线圈的可动铁心11c以及随同铁心11c动作的 断开杠杆11d。断开线圈11a和装有加热器的主双金属12相互串连，被置于并 连接于载荷侧主电路端子3和断路组件8的固定接触瓦8a之间。当过载电流如 短路电流流经主电路时，可动铁心11a完成一抽吸动作，促使断开杠杆11d压 到装在开关机构部分9中的断开板上，从而驱使前述掣子接受器进入松驰位置， 致使断路器即刻完成断开动作。 如果开关机构部分9在非导电状态下进行一次断开测试，将一螺丝刀之类 的工具从外面插入断开测试槽6，如图5所示，以便移动差动移位机构13的输 出杆17(具有一凸块可被螺丝刀的顶端拨动)，见图6。然后，和在过载电流 中断开操作相同，开关机构部分9的掣子接受器通过温度补偿双金属14移到 其松驰位置而完成断开动作。 当一标准断路器配上热力过载/开相断开装置10和电磁瞬时断开装置11 作为标准设备被应用在以电动机为负荷的配电电路中时，因电动机起动时需延 长时间，电动机的起动电流和时间不能和断路器的过载保护特性相匹配。结果， 当电动机起动时，热力过载/开相断开装置10可能会动作，致使断路器作出断 开动作。 这样，以电动机为负荷的馈电电路，电动机起动时需特别长的时间，可以 用由前述标准断路器构成的断路器，它没有过载/开相断开的功能，从而可防止 在电动机起动时断路器无意地进行断开动作。取而代之，一热力继电器可接在 断路器的负荷侧以保护电动机的不被过载。 再有，适宜于上述应用的断路器的变化型一般包括如图6所示的标准断路 器，它不包括差动移位机构13、温度补偿双金属14和调节盘5，目的是使过 载/开相断开功能失效，同时示于图5中的盒盖1a业经改变，其中的调节盘孔 和检测断开的槽隙被堵塞。 然而，传统的瞬时断开断路器配备得好像断路器的改变型，即，从标准断 路器上去掉了过载/开相断开装置，代之以一改型的盒盖，因而带来经济和功能 上的问题： (1)由于盒盖和标准断路器的盒盖不一样，生产盒盖须做一付新的模具， 增加了成本。 (2)由于过载/开相断开装置10不装差动移位机构13，使用差动移位机 构的检测断开功能被取消。 (3)再有，由于过载/开相断开装置10的装有加热器的主双金属12保持 与主电路连接，并和电磁瞬时断开装置的断开线圈串连，因而带有高额定电流 的断路器不能承受供瞬时断开方法所需的过载电流量。即，主双金属12的加 热器是这样选择的：因为它具有一电阻值可以让主电路中的过载/开相受到检 测，因而能产生足够的热量使双金属弯曲。这样，如果高载电流如在传统断路 器中应用的那样继续流到需在起动时延长一段时间的大电动机的负载电路中， 由加热器产生的热量增加，结果可能造成加热丝熔化断裂。 发明内容鉴于以上几点，本发明的一个目的是要提供一种瞬时断开断路器，它能使 过载/开相断开功能失效，同时保留其检测断开的功能，但不大量提高成本。即， 简单地从备有热力/开相断开装置和电磁瞬时断开装置作为标准配备的标准断 路器上去掉热力过载/开相断开装置的部分部件，并用另一部分取代之，就能使 瞬时断开断路器能安全地应用于起动时需延长时间的电动机。 为达到此目的，本发明提供一种瞬时断开断路器，其中，以标准断路器作 为断路器，它包括断开部分、开关机构部分、热力过载/开相断开装置和电磁瞬 时断开装置，都安装在断路器盒中。热力过载/开相断开装置由下列构件组成： 一装有加热器并和主电路的各相连接的主双金属；一和主双金属联动的差动移 位机构；一温度补偿双金属，用以将差动移位机构的输出端和开关机构部分的 掣子接受器连接，而温度补偿双金属还用作断开杠杆；以及一调节盘用于调节 额定电流。 (1)从标准断路器的断开单元中省略掉装有加热器的主双金属，而电磁 瞬时断开装置的断开线圈通过一具有比主双金属的加热器更低的电阻的连接 导体和主电路连接(权利要求1)。 如上所述，装有加热器的主双金属被从装在标准断路器内的热力过载/开相 断开装置中去掉，而一低电阻的连接导体代替加热器被用来将电磁瞬时断开装 置连接到主电路上。结果，断路器能经受住瞬时断开断路器所需的过载电流量 而使断路器更为可靠。 (2)在(1)的结构中，一检测断开部件取代设在标准断路器的差动移位 机构装在断路器盒中，一支承在检测断开部件上的输出杆位于温度补偿双金属 对面的位置，并从盒外操作以对断路器进行断开检测(权利要求2)。 用这种结构，用简单的检测部件简单地取代过载/开相断开装置的差动移位 机构，使温度补偿双金属可被用以提供类似于标准断路器的断开检测功能。 (3)再有，在(1)的结构中，调节额定电流的调节盘由一没有调节功能 的假拨盘代替，该假拨盘对着断路器盒的拨盘孔(权利要求3)。 这样，标准断路器的盒盖可直接使用到断路器的盒子上，使部件共享。再 有，由于虚假拨盘的顶面上没有调节槽，所以凭视觉就能断定该断路器是以瞬 时断开方法为基础，没有任何过载/开相断开功能。 附图说明 图1是按本发明的一实施例的变型，显示其断路器内部结构的视图。图1 (a)表示去掉盖子的断路器的俯视图，而图1(b)表示图1(a)的侧剖视图。 图2是图1中的电磁瞬时断开装置装配结构的示意图。 图3是图1中的检测断开部件的俯视图。 图4是图1中的断路器的俯视图，其盒盖已装上。 图5是标准断路器的俯视图，其盒盖已装上。 图6是标准断路器内部结构的视图。图6(a)是去掉盖子的标准断路器的 俯视图，而图6(b)是图6(a)的侧剖视图。 具体实施方式下面将说明本发明的一已加变化的实施例，如图1至4所示。图中所示的 变化的部件与图5和6相对应，用相同的标号表示，故省略了详细说明。 首先，按照本发明实施例的改变型，在瞬时断开断路器中，如图1(a)和 1(b)所示，装有加热器的主双金属12、差动移位机构13的推动拨叉15和拉 动拨叉16和调节盘5已被从装在标准断路器内的热力过载/开相断开装置10中 移去，如图6所示。下述部件将取代以上部件装到断路器中。 用一连接导体18取代装有加热器的主双金属，将电磁瞬时断开器11的断 开线圈11a直接连接到固定接触瓦8b和主电路的载荷侧的端子3上。再有，一 检测断开部件19取代差动移位机构的推动和拉动拨叉被配合安装在盒子1的 分界隔离墙1b上，因而使输出杆17支承在检测断开部件上。还有，调节盘5 被一并无调节功能的虚假拨盘20所取代。 图2表示电磁瞬时断开装置11的装配结构。本图中标号21表示一断开单 元的装配底座，在此底座上装有前述电磁瞬时断开装置11和过载/开相断开装 置。如前所述，当过载/开相断开装置被去掉后，将从电磁瞬时断开装置11的 断开线圈11a拉出的一线端11a-1焊接于与主电路负荷侧端子连接的端子导体 22，同时另一线端11a-2通过取代双金属加热器的连接导体18与处在断开部 分8(见图1(b))中的固定接触瓦8b焊接。这样，在此结构中，主电路电 流就可流经断开线圈11。再有，连接导体18是由例如铜棒构成，它具有比过 载/开相断开装置的双金属加热器低的电阻，从而可以经受住所需的超载电流 量，并确保所要求的断开效能。导体的截面积和电阻率要选择成能满足断路器 额定电流的条件。图中标号8b-1表示固定接触瓦8b的接触点。 另一方面，取代差动移位机构的推动和拉动拨叉的检测断开部件19有一 树脂导向板19a，在其表面中制有一安装槽19b和另一也在其表面中形成的支 承孔9c，该孔可枢转地支承差动移位机构的输出杆17的一端，如图3所示。 在盒子1的分界隔离墙1b上制成的凸台1b-1，如图1(a)所示，装进安装槽 19b中并配合锁定在位置上，这样，输出杆17在这安装位置上面对温度补偿双 金属14的顶端。用这结构，可以进行断开检测。标号19d表示制成的槽孔， 如果差动移位机构的推动和拉动拨叉被检测断开部件19所替代而装有加热器 的主双金属12仍保留的话(见图6)，可以防止导向板和主双金属发生干扰。 再有，取代调节盘5的假拨盘20(见图5)具有和标准断路器的调节盘相 同的外形，但有平坦的顶面可以消除标准断路器的调节槽5a。这样，如图4所 示，盒盖1a包括标准断路器的盖子，它和图5所示的盖子相同，因而假拨盘 20和盘孔是对准的。在盖子1a上，如图4所示，围绕盘孔的周边并未印上电 流值。 如上所述，图6中示出标准断路器的一变化型，装有加热器的主双金属和 差动移位机构已从装在断路器中的热力过载/开相断开装置中去除。结果，该断 路器可被用作瞬时断开断路器，但并不具备过载/开相断开功能。因此，当该断 路器应用于使用电动机作为负荷的配电电路时，电动机起动要延长时间，所以 当起动电动机时可防止断路器发生无意的断开动作。再有，由于电磁瞬时断开 装置的断开线圈通过低电阻的连接导体与主电路连接，该导体代替了主双金属 的加热器，这样就能经受住瞬时断开方法所需的过载电流量。 再有，图3所示的检测断开部件19代替原来标准断路器过载/开相断开装 置的差动移位机构，因而可以在断路器没有电气导通时进行断开检测，将稍后 详述。即，断开检测步骤包括：将螺丝刀之类的工具插入开在盒盖1a上的检测 断开槽隙6，如图4所示，以及按图3箭头指示的方向推动位于一槽隙内部输 出杆上的凸块。然后输出杆按逆时针方向围绕与导向板19a共用的轴支承点19c 枢转，从而通过温度补偿双金属14(图1)将开关机构部分9的掣子接受器释 放。作为响应，断路器完成其断开动作。 下面将描述本发明的效果。如上所述，按照本发明，配有热力过载/开相断 开装置和电磁瞬时断开装置的标准断路器可以像改变型那样变换成可靠的瞬 时断开断路器，其中保留了断开检测功能，而同时使过载/开相断开功能失效， 而且它能经受住供瞬时断开方法的足够的过载电流量，仅仅靠简单地去掉装在 标准断路器内的热力过载/开相断开装置的一部分而换上另一个部分。所以在标 准电路器的基础上，瞬时断开断路器可以不用增加太多的成本，同时瞬时断开 断路器可较好地应用于以电动机作为负荷而起动时要延长时间的配电设施上。 |
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