用于自动断路器的保护设备和包括该设备的自动断路器制造技术

本发明专利技术涉及一种优选用于低压系统、特别用于自动断路器或断开开关的磁性保护设备。本发明专利技术还涉及一种包括该设备的自动断路器。本发明专利技术的保护设备（１）包括低压断路器，该断路器包括气隙磁路（Ｔ），所述磁路设置有形成所述气隙（Ｔ）第一表面（１１）的第一部分（１０）和形成所述气隙（Ｔ）第二表面（２１）的第二部分（２０）。所述第一部分（１０）限定所述磁路的固定区段，而所述第二部分构成所述磁路的移动区段。所述磁路还包括将所述第一部分（１０）和所述第二部分（２０）连续连接的挠性部分（３０），该挠性部分形成插置在所述固定区段和所述移动区段之间的磁路中间区段。所述挠性区段具有优势地允许所述气隙（Ｔ）的第二表面（２１）相对于所述第一表面（１１）相对运动。在基本形式中，所述保护设备包括与所述磁路所述第二部分（２０）关联的促动元件（５０），目的是接触应用所述保护设备的断路器的脱扣设备。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种磁性保护设备，具体地说，用于自动断路器或切 断开关的保护设备，优选用于低压系统中。本专利技术还涉及包括该设备 的自动断路器。
技术介绍
自动断路器，以下简称为断路器，是能够通过自动断开电路来保 护电气网络不受可能的故障(诸如过载和短路)影响的设备。自动断路器包括外壳体，至少一对主触点，彼此可以反复耦接/脱开；使得所述主触点打开或闭合的促动设备；保护设备和一个或多 个自动脱扣设备。保护设备，以下称为继电器，通常为热学继电器、 磁性继电器、热磁性继电器或电子继电器。继电器的主要目的是在发 生不希望的事情时，让断路器的自动脱扣设备操作，这一目的也是前 述各种继电器的组合方案的目的。自动脱扣设备一般是断路器的一部分。为了让脱扣设备操作，继 电器产生信号，通常是机械信号，该信号传递给脱扣设备。该信号通 常由杠杆或电磁线圏产生和传递，该信号例如导致断路器脱扣轴转动， 这种转动导致释放具体驱动设备(例如，弹簧)内储存的势能。该能 量借助运动副适当传输到断路器的主触点，该主触点在脱扣操作结束 时，必须位于相互分开的打开或脱扣位置。具体来说，磁性继电器经常用来产生即时保护。这种继电器建立 在电磁感应原理的基础上，并且利用了各种物理现象，将导体内流动 的电流联系到周围区域内形成的磁场。磁性继电器在实践中是变送器，该变送器在预定条件下，将电流 (即，在断路器的其中一个相电路中流动的电流)转换成用来使断路器脱扣的信号。磁性继电器通常由电感电路和万兹路构成，以待检测电流的有效电 流供电(即，支路绕组，或者仅仅是主电极的一定长度段，其中流过 其中一个相电流)，该磁路进而包括衔铁以及能处于至少两个位置即分 别为消能和激励位置的移动保持件。在断路器的其中一个相电路中存在预定水平的电流(即，短路电 流)时，继电器磁路中形成的磁场在移动保持件上产生力，该力能将 移动保持件向激励位置吸引，通常与衔铁接触。最终，磁性继电器在 切换过程中利用保持件在消能和激励位置之间的移动，使得脱扣单元 操作。在保持件移动期间，与其整体形成的杠杆拦截键连接在脱扣轴 上的凸轮，使其旋转而使断路器脱扣。这种新近构思的磁性继电器例如在US6842096 (图1)中描述。 例如，图1示出了移动保持件的枢转铰链和返回弹簧。原则上，类似 的磁性继电器还可以包括额外元件，诸如调节元件、螺钉、返回杠杆， 或者可选元件，诸如移动保持件的滑动导轨。现有技术的方案相对有效，但是存在一系列缺陷。选用于传统类 型的继电器中的材料一般不会导致特别的临界状态。为了确保继电器 的一般操作，实际上使用分别具有平均磁性(磁路)或弹性(返回弹 簧)特征的材料即满足要求，这些材料一般常见于中等范围的商用产 品。然而，最为关键的方面是移动部件在断路器的整个使用寿命期间 的运动特性稳定性。因此，第一方面的缺陷就是允许保持件相对于衔铁往复运动的移 动接头即铰链的稳定性缺失。实际上，在现有技术的磁性继电器中， 已知构造或组装失误以及热影响、碎屑沉积和磨损都能逐渐导致约束 松弛、移动接头卡住或者甚至被完全卡死的现象。而且，显然断路器的总效率与继电器的效率密切联系。如果约束 松弛、移动接头卡住或者继电器卡死在短路事件中导致脱扣单元提前 操作、滞后操作或者甚至不操作，则这些潜在的故障可能极其危险。现有技术的方案的另一方面缺陷在于需要众多的部件，以及相应6的错误组装风险或者相互作用不良。实践表明现有技术的保护设备的复杂配置使得它们相对于安装该 保护设备的断路器的尺寸来说，明显庞大。这样显著提高了自动断路 器的设计和组装复杂性，同时显著提高了最终产品的成本。
技术实现思路
鉴于这些考虑，本专利技术的主要目的是提供一种用于自动断路器的 保护设备，能克服上述缺陷。根据该目的，本专利技术的目标是提供一种磁性保护设备，其部件具 有稳定可靠的运动特性。本专利技术的另一项目标是提供一种磁性保护设备，该保护设备因具 备较高的操作效率而使得脱扣时间相对较短。本专利技术进一步的目标是提供一种结构配置极其紧凑的保护设备， 或者该保护设备以数目有限的部件制成，具有简单的配置并且组装简 单。本专利技术另 一项目标是提供一种能以具备竟争力的成本方便地生产 的可靠的保护设备。上述目的以及所述的目标和其他从下述内容中体现出来的目标， 通过权利要求1所述的用于自动断路器的保护设备来实现。本专利技术的保护设备具备极其紧凑的配置，即由运动特性稳定可靠 的数目极其有限的部件来限定。具体地说，由于分别限定保护设备衔 铁和移动保持件的部分之间的物理连续性或者其所形成的磁路，从而 实现了所述优势。附图说明参照附图，从本专利技术保护设备优选但非限制性实施方式的说明中， 可以明白进一步的特征和优势，所述实施方式仅仅作为非限制性示例，在附图中图2是应用在自动断路器固定部件上的本专利技术保护设备第一实施方式的透浮见图3是应用在自动断路器固定部件上的本专利技术保护设备第二实施方式的透视图4是本专利技术保护设备磁路第三实施方式的透视图5是本专利技术保护设备磁路第四实施方式的透视图6是本专利技术保护设备磁路第五实施方式的透视图7、 8和9是本专利技术保护设备磁路可行实施方式的透视图10是应用在自动断路器固定部件上的本专利技术保护设备另一实施方式的透浮见图11是图IO所示保护设备的侧视图12是图11所示保护设备磁路的透视图13是图12所示磁路实施方式的变体的视图。具体实施例方式参照前述附图，本专利技术的保护设备l包括衔铁和铁磁性材料制成 的移动保持件，该保持件形成气隙磁路T,该气隙磁路可操作地用于 包围一个或多个导体2的区段，相电流在每个导体中循环。术语导体 表示由待检测有效电流诸如相电流供电的电路的任何区段。具体来说， 该导体可以是支路绕组或者断路器主电极的区段。衔铁包括第一部分IO，该第一部分可以连接到采用保护设备l的 断路器的固定部件8。固定部件8例如可以由包容断路器的壳体的壁 构成，或者由设置在该壳体内的任何其他固定部件构成。第一部分IO 限定磁路固定区段，并包括形成气隙T的两个表面中的第一表面11。 衔铁还包括面对第一部分10并限定磁路移动区段的第二部分20。第 二部分20还包括面对第一部分10第一表面11的第二表面21，从而 完全限定气隙T。衔铁由挠性部分30收尾，该挠性部分将第一部分10连续地连接 到第二部分20，在实践中，形成插置于分别由上述第一部分10和第 二部分20所限定的固定区段和移动区段之间的磁路中间区段。从附图中可以看出，磁路的部分10、 20、 30、 T (气隙)基本上限定开口环 48，至少一个导体2可操作地定位于其中，以使由部分IO、 20、 30、 T(气隙)限定的磁路感受到导体中流动的电流的影响。本专利技术的保护设备1还包括促动元件50，其可操作地与第二部分 20关联。必须理解，术语"关联"旨在表示促动设备50可能与第二部 分20制成一体，也可能利用适当的连接装置66将该元件连接到所述 部分。随着第二部分20移动，促动元件50预先布置成接触断路器2的 脱扣设备90,从而移动其相对运动副，使得断路器触点打开。该脱扣 设备卯可以由常用于自动断路器中的脱扣轴构成，或者替代地由可以 用于相同目的的其他功能等同元件构成。参照图2，立即就会明白保护设备l的操作原理。任何故障操作 条件，诸如因本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于低压自动断路器的保护设备（１），其特征在于，包括带有气隙（Ｔ）的磁路，所述磁路包括：　－形成所述气隙（Ｔ）第一表面（１１）的第一部分（１０），所述第一部分（１０）限定所述磁路的固定区段；　－形成所述气隙（Ｔ）第二表面（２ １）的第二部分（２０），所述第二表面面对所述第一部分（１０）的所述第一表面（１１），所述第二部分构成所述磁路的移动区段；　－将所述第一部分（１０）与所述第二部分（２０）连续连接的挠性部分（３０），该挠性部分形成插置在所述固定区段和所述 移动区段之间的磁路中间区段，所述挠性部分（３０）允许所述第二表面（２１）相对于所述第一表面（１１）相对运动；　所述保护设备（１）还包括与所述磁路的所述第二部分（２０）关联的促动元件（５０）。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：L阿佐拉，F加姆巴，
申请(专利权)人：ABB股份公司，
类型：发明
国别省市：IT[意大利]