[发明专利]一种断路器用脱扣器

说明书

技术领域

本发明涉及一种脱扣器，尤其涉及一种用于断路器的脱扣器。

背景技术

典型的塑壳断路器，一般是通过设置双金属元件和电磁脱扣器来实现断路器的热保护和短路保护。特别的，为了满足热保护时的动作特性，双金属片或加热器会以热的形式产生大量的功率损耗。

为了克服断路器的上述问题，安装有电流互感器的电子式塑壳断路器随之诞生，此类断路器大大降低了断路器的温升，但在短路保护方面，由于需要通过各类电子元件来判断短路电流，因此断路器的断开时间往往较长，特别在分断大的短路电流时，这种较长的断开时间是不利的，于是在电子式塑壳断路器中往往还会安装后备的电磁脱扣器来缩短出现大的短路电流时的分断时间，但这又带来了新的问题：由于后备电磁脱扣器和电流互感器分开设置，占用体积较大，结构不紧凑，不利于断路器的小型化发展。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供一种结构紧凑的集成信号测量线圈的脱扣器，能对过载和短路等故障电流进行有效监测。。

本发明通过以下技术方案来解决上述技术问题：

一种断路器用脱扣器，包括U型铁芯，及设在U型铁芯开口端的衔铁，且衔铁与U型铁芯开口端之间存在工作气隙，U型铁芯与衔铁构成第一磁路，断路器的主电流回路穿过第一磁路以提供激励，在所述U型铁芯上绕制有信号测量线圈。

进一步地，所述U型铁芯靠近其开口端处连接有一支路铁芯，该支路铁芯与U型铁芯的一部分构成一闭合磁路，且在所述闭合磁路中，该支路铁芯先于U型铁芯达到磁饱和；当主电流回路中出现短路电流时，衔铁与U型铁芯之间的磁力驱动衔铁相对U型铁芯产生运动。。

上述脱扣器工作时，主电流回路中通以所监测的主回路电流，在铁芯中产生磁场；当主回路中电流较小时，支路铁芯未饱和，信号测量线圈可通过电磁耦合正确反映出主电流回路中的电流情况，并将信号输出至与信号测量线圈电连接的断路器的控制部件，由其判断是否将主回路断开；当主回路中出现较大电流时，铁芯中的磁通急剧增大，支路铁芯先达到磁饱和，产生的磁通由U型铁芯与衔铁所构成的具有气隙的磁回路穿过，衔铁与U型铁芯之间产生较大磁势，此时衔铁与U型铁芯之间产生相对运动，并断开主回路电流。

优选地，所述支路铁芯在所述主回路电流达到断路器的额定电流时磁饱和。

铁芯达到磁饱和，是指铁芯中的磁通密度达到其饱和磁通密度。在总的磁通量一定的情况下，要使支路铁芯先达到磁饱和，可通过调整所述闭合磁路中各部分的磁路截面积以及各部分所使用材料的饱和磁通密度来实现，例如，可分别采用如下方案：

第一种方案：所述支路铁芯与所述U型铁芯由相同材料制成，且支路铁芯的磁路截面积小于U型铁芯的磁路截面积。

第二种方案：所述支路铁芯与所述U型铁芯的磁路截面积相同，支路铁芯所使用的材料的饱和磁通密度小于U型铁芯所使用材料的饱和磁通密度。

以上两个方案仅为例举，也可采用其它方法，例如，当支路铁芯所使用的材料的饱和磁通密度远小于U型铁芯所使用材料的饱和磁通密度时，支路铁芯的磁路截面积也可大于U型铁芯的磁路截面积；或者当支路铁芯的磁路截面积远小于U型铁芯的磁路截面积时，支路铁芯所使用的材料的饱和磁通密度也可大于U型铁芯所使用材料的饱和磁通密度。本领域技术人员可通过合理的磁路设计，获得各种不同的方案。

优选地，所述支路铁芯为软磁材料制成。

进一步地，所述软磁材料为软磁铁氧体材料。

相比现有技术，本发明的脱扣器能对过载和短路等故障电流进行有效的监测，实现了电磁脱扣器与电流互感器的集成化设计，结构紧凑，零部件减少且由于电磁脱扣器动作使得磁路特性发生变化，使得信号测量线圈能感知电磁脱扣器动作从而提供短路电流故障信号。

附图说明

图1为本发明一具体实施例的结构示意图，其中图A为立体视图，图B为主视图；

图2为本发明的用于断路器的脱扣器的原理示意图；

图3为本发明的用于断路器的脱扣器的等效磁路图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的技术方案进行详细说明：