[发明专利]具有两次通过的电子跳闸装置的互感器单元

说明书

技术领域

本发明涉及借助电子处理实现的开关(switchgear)单元的跳闸。更具 体地，本发明涉及一种用于向能整合到现有开关单元中的电子跳闸装置供电 的电流互感器(current transformer)单元，现有开关单元的热损失被最小化。

根据一个特征，本发明涉及一种变流(current transformation)元件，其 中虽然一次导体是刚性的，也绕磁路缠绕，且仅包括单个焊点。具有多个元 件的单元和包含变换(transformation)元件的跳闸装置(trip device)也是发 明目的。

本发明还涉及用于装配变换元件的方法，该方法包括安装一次导体的两 部件、这些部件的至少一个的变形及其焊接。

背景技术

断路器(circuit breaker)1作用于电源线路的主导体上，图1的架构中 示出了三个主导体。主导体经由接线条2连接到开关单元3的触点上，所述 触点能够使在那里流过的一次电流闭合或断开。塑壳(moulded case)断路 器1的整体尺寸或多或少被标准化，并且被开关单元3的范围限定。塑壳断 路器1包括本身经由接线条5连接至电源线路的跳闸装置4，跳闸装置使得 开关单元3的触点以及时的方式被促动。跳闸装置4被装入到外壳6中，该 外壳设置在断路器1和/或开关单元3的壳体中。通常跳闸装置是可移除的， 只有当断路器和/或开关单元被安装好时，才将跳闸装置装入到其中。此外， 为了满足各种需求，跳闸装置4通常是可交换的，这些需求的范围是从基本 保护到最高级保护，包括多设置点和/或不同的测量功能，如电压，功率和/ 或能量测量。

传统类型的跳闸装置4是电子跳闸装置，包括与电流互感器单元8相关 联的电子模块7。电子模块7包括印刷电路板类型的集成处理单元，该集成 处理单元被保护在由绝缘材料制成的壳体中，经由适当的连接器9从单元8 接收指示配电电流的信号。当电流信号的值以预设时间超过预设阈值时，处 理单元向开关单元3发送信号来分开其成对的触点。

互感器单元8有两个主要功能：向电子模块7提供代表在要被保护的电 源线路中流过的电流的输入信号，并且为跳闸装置4的操作提供必要的电力。 实际上，与电源线路相关联的一次电流具有与电子处理模块7不相配的值。 因此，互感器单元8包含用于每极的变换元件10，在图2中示意地示出，变 换元件主要包括磁路12，一次导体14穿过该磁路，其中该一次导体来自电 源5并经由其另一端5’连接至开关单元3。包括具有螺旋线匝的绕组的二 次电路16用于变流并且将必要信号输送到电子模块7。

互感器单元8能够以可在电源缺省值和工作值之间变化的一次电流而操 作。在这两种情况下，磁路12的磁化强度(magnetisation)必须与信号传输 相适应，弱电流时也足够而强电流时也不饱和。文献US 5 015 983已经提出， 将一次导体14缠绕在磁路12上，以便保持电子模块7上的恒定输入功率而 不牺牲电流互感器10的灵敏度。由于电子跳闸装置4的连接接线条5、5’ 由刚性导电材料制造以便于连接和装配，一次绕组一般包括至少三个部件， 其中，中间部件在两端处焊接至电流输入条。为了获得小的定额，中间部件 可以是柔性的。当工作电流强度增加时，绕组线匝横截面增加，缠绕导体的 难度也增加。于是，经过用专用工具预先成形，导体变为缠绕形式。

虽然从操作的观点看，这些解决方案是令人满意的，但对于每个一次导 体14至少需要两个焊点。除了所需时间和必要操作数量导致的成本增加以 及故障风险增加之外，这些焊点降低了整个组件的电阻，增加了热损耗。

发明内容

除了其它优势，本发明的目的是弥补现有变换元件的不足，并且较少一 次导体安装步骤同时符合尺寸限制。

根据一个特征，本发明涉及一种变流元件，其中，特别是由弯折金属板 制成的刚性一次导体绕磁路形成大致矩形的环路。为了减小发热，一次导体 仅包括两个部件，这两个部件在环路的水平高度处经由一端焊接或者紧固。 为了使导体的每个部件都能穿过磁路的中心，至少一个部件在其端部处不能 完全弯折。特别地，环路两侧之间的角为钝角，并且，一旦它被安装在变换 元件的壳体中时，该角接近90°。