具有台阶式轭铁结构的脱扣器和具有这种脱扣器的断路器制造技术

本发明专利技术公开了一种具有台阶式轭铁结构的脱扣器和具有这种脱扣器的断路器。其中，所述脱扣器包括一个双金属片、一个衔铁和一个轭铁系统，所述轭铁系统包括轭铁和一对导体，所述一对导体分别设置在所述轭铁的内、外两侧，并与双金属片电连接，使得流过轭铁内侧的导体的电流与流过双金属片的电流方向相同。利用这种脱扣器，可大幅度提高作用在衔铁上的电磁力，从而降低脱扣器的动作电流，以适用于小额定电流的断路器。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术总的涉及一种断路器，并尤其涉及一种用在断路器中的脱扣器。
技术介绍
线路断路器通常对长期的过流以及由短路而引起的很大的电流提供保 护。这类保护作用在许多断路器中是通过热-磁脱扣机构来实现的，它包括 一个热脱扣器和一个磁脱扣器。如图1所示，热脱扣器主要由双金属片1 构成，双金属片1是由两种具有不同膨胀系数的金属构成的，因此，当温 度超过一定值时，双金属片发生弯曲或偏折，使操作机构解锁并动作，同 时，触头对打开，完成故障电流的切断，从而保护负载免受过流。磁脱扣器包括一个衔铁5和一个磁轭2,衔铁5通过一个枢轴连接在 断路器上， 一端在电磁力的作用下向轭铁运动，而另一端可击打机构的连 杆，使机构解锁，完成分断过程。如图1所示，衔铁5靠近双金属片1， 通常为U形的磁轭2安置在双金属片附近，磁轭2的双臂延伸至与衔铁5 接近。当发生短路时，磁轭和衔铁中的气隙磁场以及作用在衔铁上的电磁 力大于一定数值时，衔铁将向磁轭方向运动，并推动连杆使机构解锁。但是，由于单个导电体产生的磁场强度以及相应的作用在衔铁5上的 电磁力不足以使衔铁向磁轭方向运动，也就不能使机构解锁而断开电路。 而按照标准要求，需要在短路电流达到10倍额定电流时，脱扣器能够动 作，因此，对额定电流较小的断路器，很难达到标准的要求。为了解决这个问题，在中国专利ZL00802885.0中，公开了一种铃锤 衔铁系统，该铃锤衔铁系统包含一个加热器，该加热器具有一个加热元件 和一对电导体。加热元件与两导体电气相连并位于两导体之间。导体与加热元件之间有一定空间，以在导体和加热元件之间形成一对槽。 一端至少 与一个导体电气相连的双金属片处在靠近加热元件的位置。u形^兹扼具有一对臂，每个臂分别穿过加热器的槽。加热元件和热敏片处在两臂之间并 在期间形成多个电流通路。铃锤装在靠近两臂的枢轴上。当通过加热器和 热敏片的电流达到一定值时，铃锤转向磁轭的两臂，将断路器的一对触头 打开。由于》兹扼的两个臂分别插入到加热器的槽中，根据电工原理，在电流 流过所述一对导体时，每个槽中产生的磁通叠加，因此，只需要不大的电 流就足以产生吸引铃锤衔铁的磁场，这使得磁铃锤衔铁系统可以用于小电 流的断路器。但是，上述铃锤衔铁系统的缺点在于需要一个单独的加热器，这使得 脱扣系统变得复杂，体积增大，进而导致断路器的结构变得复杂，不利于 断路器小型化。
技术实现思路
鉴于现有技术中的问题提出本专利技术。因此，本专利技术的一个目的是提供 一种额定电流较小的断路器，该断路器能够在较J、短路电流条件下产生较 大的电^f兹力作用在衔铁上。另外，本专利技术的另一个目的是提供一种断路器，该断路器可以具有简 单的结构，而不需要引用单独的加热器。为了实现上述目的，根据本专利技术，提供了一种脱扣器，该脱扣器包括 一个双金属片、 一个衔铁和一个轭铁系统，所述轭铁系统包括轭铁和一对 导体，所述一对导体分别设置在所述轭铁的内、外两侧，并与双金属片电 连接，使得流过轭铁内侧的导体的电流与流过双金属片的电流方向相同。优选的是，所述轭铁具有台阶部分，而所述一对导体设置在所述台阶 部分的两侧。根据本专利技术，还提供了一种包括上述脱扣器的断路器。 利用上述脱扣器，通过双金属片和两个导体所确定的导电回路中，在 轭铁与衔铁之间存在两个电流同方向的导体，这与仅有双金属片 一个导体 相比，可大幅度提高作用在衔铁上的电磁力，从而可以在小电流下使脱扣 器动作。附图说明从下面结合附图对本专利技术的详细描述中，本专利技术的各项优点和特性将得以更清楚地体现，图中图l是示出现有技术的脱扣器的示意图； 图2是示出根据本专利技术的脱扣器的示意图； 图3是根据本专利技术的脱扣器的平面示意图4是说明现有技术的脱扣器与根据本专利技术的脱扣器的保护特性比较 的曲线图。具体实施例方式下面，参照附图，详细描述根据本专利技术的优选实施例。 如图2和图3所示，图中示出根据本专利技术优选实施例的脱扣器。该脱 扣器包括双金属片1,该双金属片1由两种具有不同热膨胀系数的金属构 成，以便在预定温度下弯曲或偏转，双金属片1与图中未示出的触头对的 断开机构相连接，以便在其弯曲或偏转时通过该断开机构将触头对断开。 另外，该脱扣器还包括轭铁2，如图3所示，该轭铁2的截面为大致U形 形状，具有两个臂21和22(图3没有标出21, 22),面对轭铁2的两个臂 21和22，设置有衔铁5，其中，所述轭铁2的两个臂21和22超过双金属 片l而延伸到衔铁5附近。该U形轭铁2的水平部分由第一水平部分23、 第二水平部分24和连接二者的连接部分25构成(251, 252， 24, 25没有 在图中指出)，第二水平部分24从第一水平部分23凹进而构成台阶形， 从而在连接部分25的两侧构成第一和第二凹进空间251和252，即第一 凹进空间251为由连接部分25、第一水平部分23以及第二臂22围绕的空 间，而第二凹进空间252为由于第二水平部分凹进而留下的空间。参见图 3的平面图。根据本专利技术的脱扣器还包括一对导体3和4,其中导体3设 置在轭铁2的内侧，即轭铁的水平部分面对双金属片1的一侧，并且导体 3靠近第一水平部分23设置，也就是说，设置在第一凹进空间251内。第 二导体4设置在轭铁2的外侧，即，设置在第二凹进空间252内。如图2所示，双金属片1 一端与外部接线端子6相连接，其另一端与 导体4的一端相连接，而导体4的另一端与导体3的一端相连接，导体3 的另一端与另一外部接线端子7相连接。从而在断路器工作时，例如，电 流从外部接线端子6依次流过双金属片1、导体4、导体4，然后从另一外部接线端子7流出。电流方向如图3中的符号所示。下面简要介绍本专利技术的工作方式。从图3可以看出，在工作中，电流 从外部接线端子6流入，通过双金属片l向下流到导体4，然后沿着导体 4向上流到导体3的一端，进而经导体3流向另一外部接线端子7。图3 清楚地表示了双金属片1和导体3、 4中的电流情况，其中电流流入纸面 用*表示，流出纸面用②表示。在脱扣器正常工作时，双金属片1和导体3 的电流流入纸面，而导体4的电流流出纸面，即与导体3的电流方向相 反。众所周知，磁场相对电流的方向遵从右手定则，同一方向产生的 磁场强度按向量加法的规则相加。同样，在相反方向产生的磁场强度则相 减。因此，将右手定则，，用于图3所示的双金属片1、导体3和4,可 以看出，双金属片1和导体3的^f兹通是相加的。双金属片1和导体3的磁通在轭铁2的两臂中感应出磁场。磁场的强 度以及由此产生的对衔铁5的吸引力随着流过双金属片1和导体3的电流 增大而增大。由于轭铁2内感应的磁场是各平行电流产生的磁通之总和， 因此，只需要不大的电流就足以产生吸引衔铁的磁场。这使得根据本专利技术 的脱扣器可以应用于额定电流较小的断路器。在脱扣器工作中，当负载产生短路故障时，电流急剧增大，使得环绕 双金属片l和导体3的磁通增加。如上所述，由于磁通强度是相加的，因 此，辄铁2中产生的石兹通与双金属片1和导体3中的磁通成正比。在轭铁2的两臂21和22中的磁力通过缝隙的作用吸引衔铁5,衔铁 5旋转而与轭铁2相接，并推动断开机构(未示出)将触头对打开，由此 切断电流，以保护负载免受过流，如上面提及的。图4示出了根据本专利技术优选实施例的脱扣器与现本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种脱扣器，该脱扣器包括一个双金属片、一个衔铁和一个轭铁系统，其特征在于，所述轭铁系统包括轭铁和一对导体，所述一对导体分别设置在所述轭铁的内、外两侧，并与双金属片电连接，使得流过轭铁内侧的导体的电流与流过双金属片的电流方向相同。

【技术特征摘要】
1.一种脱扣器，该脱扣器包括一个双金属片、一个衔铁和一个轭铁系统，其特征在于，所述轭铁系统包括轭铁和一对导体，所述一对导体分别设置在所述轭铁的内、外两侧，并与双金属片电连接，使得流过轭铁内侧的导体的电流与流过双金属片的电流方向相同。2. 如权利要求1所迷的脱扣器，其特征在于，所述轭铁具有台阶部 分，而所述一对导体设置在所述台阶部分的两侧。3. 如权利要求2所迷的脱扣器，其特征在于，所述台阶部分由第一水 平部分、第二水平部分和连接所述第一水平部分和第二水平部分的连接部 分构成，其中，第二...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈德桂，孙海涛，李兴文，周炎，谢恩胜，向洪岗，
申请(专利权)人：施耐德电器工业公司，西安交通大学，
类型：发明
国别省市：FR[法国]