技术领域
[0001] 本
发明涉及一种阻尼电流控制器。以及该阻尼电流控制器在
断路器中的应用。
背景技术
[0002] 断路器是低压电器中使用最广的产品。我国在这行业内生产企业数量最多，但千篇一律以仿制谋生，至今没有一款断路器是国内自主设计的。90％以上企业处于中、低档次的重复生产。“同质化”竞争激烈，而中、高端要么全部依赖进口，要么由外资企业在国内组装。
[0003] 目前国内广泛使用的上述断路器总体可分为二种类型的产品作描述，其中一种为热磁式(双金属片)断路器，此种断路器优点是分断能
力高，品种齐全及模
块化结构，便于设计应用。缺点是由于采用了高功耗的(双金属片)式过载控制元件(如图1中，过载脱扣加热元件R)，所以自身能耗高；同时由于(双金属片)受环境
温度的影响，造成正常工作范围只能(-5℃～+40℃),从而无法适应温度范围变化较大的场合使用；再者由于温值对(双金属片)元件的一致性影响很大，所以无法做到精准控制。
[0004] 另一种液磁式(油阻尼)断路器，该类断路器是上世纪初，美国为了在恶劣环境下军事活动的需要，由AiRPAX公司和AcRLing公司相继开发成功的微型断路器产品。该类产品不再使用(双金属片)这一温度敏感元件，从而不仅能耗低、精准性好，且工作
环境温度可达(-40℃～+85℃)，基本满足了绝大多数场合的使用条件。但该类产品国外在我国国内没有一家专业的合资企业(怕技术泄密给中国)。所以国内目前所生产制造的液磁式(油阻尼)断路器产品只能用于对分断能力要求不高，分断电流不大，使用场合振动不大，且所谓具备过载脱扣时间可选(短、中、长)的特性也只是指过载后脱扣时间的(短、中、长)，根本无躲过(短、中、长)过载电流的特性，既几乎没有返回时间，那怕较短时间的过载电流，最后只有一个结果即还是脱扣了。所以国内现有的液磁式(油阻尼)断路器的用途十分狭窄，基本以通信领域为主。且众多的液磁式(油阻尼)断路器生产厂家也只是低档次，同质化竞争罢了。
发明内容
[0005] 本发明的提供的一种阻尼电流控制器，巧妙的设计了一个装置同时具有二种功能；控制
精度提高，又具有抗震特性；同时过载脱扣时间真正的做到了可选，即可以按负载特性不同允许短时间的过载电流通过时不脱扣；解决
现有技术问题，以克服现有技术的
缺陷。
[0006] 本发明提供一种阻尼电流控制器，包括：绝缘线圈骨架、线圈、磁轭、阻尼触头组件和驱动组件；线圈套在绝缘线圈骨架的外圆周上；磁轭套在线圈外；阻尼触头组件包括，金属阻尼管、金属阻尼
弹簧、
铁芯动触头、铁芯静触头和和绝缘阻尼介质；金属阻尼管插入绝缘线圈骨架内孔中，金属阻尼管一端开口；铁芯动触头设置在金属阻尼管内；铁芯静触头与金属阻尼管的开口绝缘密封连接；所述绝缘阻尼介质充满所述金属阻尼管；所述金属阻尼管靠近开口处具有金属
定位部，所述金属阻尼弹簧套在所述铁芯动触头上，且处于所述铁芯动触头和所述金属定位部之间；所述金属阻尼管、所述金属阻尼弹簧和所述铁芯动触头电气导通；驱动组件包括，驱动顶杆、驱动弹簧和驱动
支架；驱动支架具有顶杆孔；驱动顶杆的一端穿过顶杆孔，且与铁芯静触头固定连接，随着铁芯静触头的移动作直线移动；驱动弹簧套在驱动顶杆上，且处于驱动支架和铁芯静触头之间。
[0007] 进一步，本发明提供一种阻尼电流控制器，还可以具有这样的特征：还包括第一
电极和第二电极；驱动弹簧将金属阻尼管压在第一电极上时，金属阻尼管与第一电极电气导通；第二电极与磁轭电气导通。
[0008] 进一步，本发明提供一种阻尼电流控制器，还可以具有这样的特征：正常状态下，铁芯静触头与磁轭贴合，实现电气导通；当线圈的电流大于额定电流时，铁芯动触头和铁芯静触头之间的吸力大于金属阻尼弹簧的预紧力，铁芯动触头向静铁芯移动，直至铁芯动触头和铁芯静触头
接触；此时，金属阻尼管与磁轭电气导通。
[0009] 进一步，本发明提供一种阻尼电流控制器，还可以具有这样的特征：当线圈的电流大于
短路电流时，阻尼触头组件被线圈产生的磁力吸入绝缘线圈骨架中，驱动弹簧被压缩，驱动顶杆顶出驱动支架；此时，金属阻尼管与第二电极分离。
[0010] 进一步，本发明提供一种阻尼电流控制器，还可以具有这样的特征：绝缘线圈骨架为中空圆柱形；圆柱形的外圆上具有两个凸起的定位圆环；线圈设置在两个定位圆环之间；磁轭的套在两个定位圆环的外侧。
[0011] 进一步，本发明提供一种阻尼电流控制器，还可以具有这样的特征：阻尼触头组件还包括绝缘
密封圈；绝缘密封圈具有中心孔；绝缘密封圈与金属阻尼管的开口密封连接；铁芯静触头与绝缘密封圈密封连接，且铁芯静触头的接触点穿过绝缘密封圈的中心孔，伸入金属阻尼管内；所述金属定位部为金属定位卡圈；金属阻尼管具有卡槽；金属定位卡圈卡在卡槽内，将金属阻尼弹簧压在铁芯动触头上。
[0012] 进一步，本发明提供一种阻尼电流控制器，还可以具有这样的特征：铁芯静触头在金属阻尼管内的一端具有锥形接触点。
[0013] 进一步，本发明提供一种阻尼电流控制器，还可以具有这样的特征：金属阻尼弹簧为非线性弹簧。
[0014] 另外，本发明提供一种新型断路器，包括：上述阻尼电流控制器、断路器触头和分励脱扣器；断路器触头的一端与相线进线端相连，另一端与阻尼电流控制器的线圈的进线端相连；线圈的出线端与断路器出线端相连；分励脱扣器的一端与零线进线端相连，另一端与阻尼电流控制器的第一电极相连；阻尼电流控制器的第二电极与断路器出线端相连；阻尼电流控制器的驱动顶杆驱动断路器触头脱扣。
[0015] 进一步，本发明提供一种新型断路器，还可以具有这样的特征：分励脱扣器采用新增或原断路器闲置的分励脱扣器。
[0016] 本发明提供一种阻尼电流控制器，巧妙的设计了一个装置同时具有二种功能，可以用在低压塑壳断路器中作为短路瞬动脱扣和过载反时限延时脱扣中作为控制部件。它不仅能替代现有热磁式(双金属片)断路器中的短路瞬动部件的功能，更重要的是替代了现有热磁式(双金属片)断路器中的高功耗(双金属片)式电流过载控制部件的功能。从而使产品分断能力基本不变的同时，控制精度提高，工作环境温度可达(-40℃～+85℃)，且本装置的结构又具有抗震特性，所以特别适宜：(军用、野外、车用、船用)，同时过载脱扣时间真正的做到了可选(短、中、长)，即可以按负载特性不同允许短时间的过载电流(如整流回路及容性负载起动时及
电网中造成的短时
浪涌电流、
电机的启动电流等)通过时不脱扣，当然能耗也
比热磁式(双金属片)降低了。所以，一旦该装置融入现有产品中，且成本降低，替代现有热磁式(双金属片)断路器的前景将是势不可挡，具有划时代意义。
附图说明
[0018] 图2是阻尼电流控制器的结构图。
[0019] 图3是阻尼触头组件的结构图。
[0020] 图4是阻尼电流控制器中铁芯动触头和铁芯静触头导通状态图。
[0021] 图5是阻尼电流控制器短路脱扣状态图。
[0022] 图6是阻尼电流控制器应用在断路器中的电路原理图。
具体实施方式
[0023] 下面结合附图和具体
实施例对本发明做进一步的描述。
[0024] 图2是本发明的阻尼电流控制器的结构图。
[0025] 如图2所示，本实施例中，阻尼电流控制器100，包括：绝缘线圈骨架110、线圈120、磁轭130、阻尼触头组件140、驱动组件150、第一电极160和第二电极170。
[0026] 绝缘线圈骨架110为中空圆柱形，可以直接或间接地固定在阻尼电流控制器100的壳体上。圆柱形的外圆上具有两个凸起的定位圆环，分别为上定位圆环111和下定位圆环112。线圈120套在绝缘线圈骨架110的外圆周上；且处于上定位圆环111和下定位圆环112之间。线圈120的下端为进线端121，上端为出线端122。磁轭130套在线圈120外；且磁轭130的上板在上定位圆环111的上端，磁轭130的下板在下定位圆环112的下端。绝缘线圈骨架110采用尼龙材质，实现线圈120和磁轭130两者之间绝缘。
[0027] 图3是本发明的阻尼触头组件的结构图。
[0028] 如图2和图3所示，阻尼触头组件140包括：金属阻尼管141、铁芯动触头142、金属阻尼弹簧143、铁芯静触头144、绝缘密封圈145、金属定位卡圈146和绝缘阻尼介质。
[0029] 金属阻尼管141采用
铜材质，电性能优良。金属阻尼管141插入绝缘线圈骨架110内孔中。本实施例中，金属阻尼管141的上端开口。铁芯动触头142设置在金属阻尼管141内。铁芯静触头144通过绝缘密封圈145实现与金属阻尼管141的开口绝缘密封连接。金属阻尼弹簧143套在铁芯动触头142上，且处于铁芯动触头142和铁芯静触头144之间。阻尼电流控制器100正常状态下，铁芯静触头144的下端面与磁轭130上板的上端面贴合，实现电气导通。金属阻尼管141当然还具有绝缘阻尼介质，本实施例中为阻尼油。
[0030] 绝缘密封圈145为“T”形，具有中心孔145-1。“T”形绝缘密封圈145的垂直部分插入金属阻尼管141内，缘密封圈145与金属阻尼管141两者接触部分密封连接。铁芯静触头144也为“T”形，垂直部分穿过绝缘密封圈145的中心孔145-1，伸入金属阻尼管141内。绝缘密封圈145和铁芯静触头144两者接触部分密封连接。且铁芯静触头144的接触点插入绝缘密封圈145的中心孔。铁芯静触头144在金属阻尼管141内的一端具有锥形接触点144-1，加强与铁芯动触头142的接触性能。当然，锥形接触点也可以设置在铁芯动触头142[0031] 金属阻尼管141具有卡槽141-1。金属定位卡圈146卡在卡槽141-1内，将金属阻尼弹簧143压在铁芯动触头142上。这样设置实现所述金属阻尼管、所述金属阻尼弹簧和所述铁芯动触头电气导通；且可以消除金属阻尼弹簧143对铁芯静触头144的压力，使得金属阻尼弹簧143的设定更精准。金属阻尼弹簧143可以按负载需求采用线性弹簧或非线性弹簧。
[0032] 如图2所示，驱动组件150包括：驱动支架151、驱动顶杆152和驱动弹簧153。
[0033] 驱动支架151可以直接或间接的固定在阻尼电流控制器100的壳体上。驱动支架151具有顶杆孔151-1。驱动顶杆152为“T”形。“T”形的
水平端驱动顶杆152的水平端设置在驱动支架151的上方，垂直端穿过顶杆孔151-1，且与铁芯静触头144固定连接，随着铁芯静触头144的移动作直线移动。驱动弹簧153套在驱动顶杆152上，且处于驱动支架151和铁芯静触头144之间。驱动弹簧153为线性弹簧。
[0034] 第一电极160可以直接或间接地固定在阻尼电流控制器100的壳体上。本实施例中，第一电极160通过
铆钉161实现固定。第一电极160采用弹性材质，保证与金属阻尼管141接触时电气性能。第二电极170通过
电阻焊固定在磁轭130上，且与之电气导通。
[0035] 如图2所示，当阻尼电流控制器100正常工作状态时，驱动弹簧153将金属阻尼管141压在第一电极160上时，金属阻尼管141与第一电极160电气导通。
[0036] 图4是阻尼电流控制器中铁芯动触头和铁芯静触头导通状态图。
[0037] 如图4所示，当线圈120的电流大于额定电流时，铁芯动触头142和铁芯静触头144之间的吸力大于金属阻尼弹簧143的预紧力，铁芯动触头142向静铁芯移动，直至铁芯动触头142和铁芯静触头144接触。此时，金属阻尼管141与磁轭130电气导通；即第一电极160和第二电极170电气导通。
[0038] 图5是阻尼电流控制器短路脱扣状态图。
[0039] 如图5所示，当线圈120的电流大于短路电流时，由于阻尼介质的滞后特性阻止了铁芯动触头的瞬
时移动，使得阻尼触头组件140被线圈120产生的磁力瞬时吸入绝缘线圈骨架110中，驱动弹簧153被压缩，驱动顶杆152顶出驱动支架151。此时，金属阻尼管141与第一电极160及第二电极170均分离。
[0040] 短路电流明显大于额定电流，所以驱动弹簧153的弹力必然大于阻尼弹簧的弹力143。
[0041] 图6是阻尼电流控制器应用在断路器中的电路原理图。
[0042] 如图6所示，新型断路器包括：阻尼电流控制器100、断路器触头K和分励脱扣器F。
[0043] 断路器触头K的一端与相线进线端L相连，另一端与阻尼电流控制器100的线圈120的进线端121相连。线圈120的出线端122与断路器出线端L1相连。分励脱扣器F的一端与零线进线端N相连，另一端与阻尼电流控制器100的第一电极160相连。阻尼电流控制器100的第二电极170与断路器出线端L1相连。阻尼电流控制器100的驱动顶杆152可驱动断路器触头脱扣。其中，分励脱扣器F可以采用新增或原断路器中闲置的分励脱扣器F，不用再额外配置。
[0044] 以上实施例仅描述了本方案的主要特征和创新点。本方案不受上述实施例的限制，在不脱离本发明创新点和保护范围的前提下，本方案还会有各种变化，这些变化和改进都将落入本方案要求保护的范围内。
