专利名称：多极断路器的选择性脱扣装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种多极断路器的脱扣装置，其中每一电极上都有一选择性磁性脱扣装置，所述脱扣装置包括与一可动衔铁相对布置的一U形固定衔铁，两者之间设有气隙，与固定衔铁相连的一导体，对应电极的电流流过该导体，将可动衔铁偏压至一隔离的静止位置的一弹性件，该位置对应最大的气隙，及连在可动衔铁上的延时装置，用来实现保护的测时选择性。
适用于保护的测时选择性的延时装置通常由使用至少一个配重的惯性装置形成。根据已知的装置，配重安在铰接在主轴上的操纵杠上，该配重与可动衔铁上的重量不同。除了运动部件的惯性问题以外，这种装置的安装和调整也很复杂。
本发明的目的是得到一种简单结构的选择性脱扣装置，并且缩小了其整体尺寸。
根据本发明的脱扣装置的特点是，延时装置包括一个安装在可动衔铁上的阻尼器，在第一行程中，当可动衔铁被固定衔铁的极性部分吸引时，直到中间的非脱扣位置之前阻尼器都处于无效状态，在可动衔铁的第二行程中，即在中间位置和引起断路器脱扣的最终吸引位置之间，由于阻尼器的变形，阻尼器转变为工作状态。
根据一优选实施例，可动衔铁枢转地安在支架上，该支架固定于导体上，而且阻尼器包括一个很薄的金属闸片，其设置在可动衔铁与所述支架之间的空隙中。
阻尼器的闸片包括卡在支架突起上的基部和连接可动衔铁驱动部分的上部。
根据本发明的一个特点，固定支架上设有用来限定可动衔铁静止位置的横向凸耳和用来容纳闸片的所述空隙。安在支架的基座和衔铁边缘之间、相对空隙的一侧的压缩弹簧形成可动衔铁的弹性回复部件。
因为支架、阻尼器的闸片、可动衔铁及压缩弹簧形成一预装配好的组件，并通过螺钉连到导体上，所以选择性磁性脱扣装置的装配极大地简化了。
通过对下面作为非限制性实例并由附图给出的本发明的各种不同实施例的描述，将详细说明其它的优点和特征。
图1是根据本发明的脱扣装置示意性的立体图，在左边的电极上描绘了一个单独的选择性磁性脱扣装置；图2显示的是图1中的脱扣装置去掉绝缘壳以后的放大示意图；图3是沿图1中3-3线的剖视图，可动衔铁处在隔离的静止位置；图4和图5与图3一样，但其中，衔铁分别处在中间位置和最终脱扣位置；图6是预装配好的组件的透视图，该组件包括支架，可动衔铁、阻尼器闸片和回复弹簧；图7是图6的正视图；图8是沿图7中8-8线的剖视图；图9和图10是另一实施例的示意图，其中衔铁分别位于静止位置和中间位置；图11和图12是再一实施例的示意图，其中衔铁分别位于静止位置和中间位置。
在图1中，用于多极断路器(未示出)的脱扣装置10包括一容纳监测装置12和共用脱扣棒14的绝缘壳11，监测装置12用于监测流过每一电极的电流。带有撞针的能量存贮机构16与共用脱扣棒14相连，用于在脱扣装置10检测到短路电流的情况下使断路器操作机构断开。脱扣棒14安装在绝缘壳11的轴承中，能做有限的转动，并且可以在负载位置和脱扣位置之间移动。在负载位置，断路器闭合；在脱扣位置，释放能量存贮机构后断路器的触头自动断开。
参考图2到图8，每一个电极的监测装置都包括由U形固定衔铁20构成的选择性磁性脱扣装置18，固定衔铁20和同样也是U形的可动衔铁22相对设置。一个条形的导体24经过固定衔铁20，电流被监测地流过导体24。导体24包括一对位于其相对两端的连接端板26，28，和一个折成V字并形成钝角的中间部分。导体24的水平分部24a由螺钉30固定到绝缘壳11的基板上，而另一倾斜分部24b紧靠定衔铁20的后部和内部。
导体24中的电流在固定衔铁20和可动衔铁22之间的气隙内形成电磁场，当电流强度超过一预定的脱扣阀值时，将可动衔铁22吸向固定衔铁20的极表面上。导体24也用作热脱扣装置中双金属片(未示出)的热源。该热脱扣装置不是本发明的部件。
可动衔铁22安装在固定的金属支架34的基部32，并可以做有限枢转。支架34通过螺钉30牢固地安在导体24的分部24a上。压缩弹簧36设在基部32和可动衔铁22的边缘38之间，并且将后者偏压到隔离的静止位置以获得可动衔铁22与固定衔铁20的极性面之间的最大气隙40。
可动衔铁22包括两个平行的支脚42，44(见图7)，在各支脚的底端设有两个销46，48。销46，48位于支架34的两个横向突缘的缺口内，形成了可动衔铁22的转轴53。支架34还有一对横向凸耳54，在隔离位置处，可动衔铁22顶靠在凸耳上，形成一间隙56，用于安装阻尼器58(见图3和6)。
阻尼器58包括一很薄的金属闸片，其基部卡在支架34的突起60上，而闸片的上部通过可动衔铁22的卡条62，并形成有间隙。闸片的基部比支座34上的突缘50，52之间的横向距离略宽。可动衔铁22、弹簧36和闸片58都安装在支架34上，形成一个预装配好的组件，并准备安装到绝缘壳11上。
脱扣棒14位于三个电极的选择性磁性脱扣装置18的上面，其包括操纵杆64。操纵杆64分别由每个脱扣装置的可动衔铁当可动衔铁被磁力吸向固定衔铁20的极性面上时进行驱动，一锁紧杠杆66也安在脱扣棒14上，分别在负载位置和脱扣位置用来锁紧或放开能量存贮机构16。
每一个电极上的选择性磁性脱扣装置18的工作过程如下图3显示在动力系统没有任何故障的情况下磁性脱扣装置18处于无效状态。弹簧36的回复力总是比气隙40中由导体24中额定电流产生的磁力大。可动衔铁22压在支架34的凸耳54上，并且杠杆64与可动衔铁22相隔一预设的距离。脱扣棒14在负载位置上通过一定位弹簧保持不动，锁紧杠杆66锁住能量存贮机构16。压缩弹簧36在垂直于导体24水平分部24a的方向上明显地伸长，阻尼器58的闸片以未变形状态处于空隙56中，并且压靠在可动衔铁22上。
在导体24中出现短路电流的情况下，气隙40中的磁引力大于弹簧36的回复力而引起可动衔铁22沿箭头F1(图4)方向枢转。在枢转运动过程中，弹簧36被压缩，并且可动衔铁22将阻尼器58的闸片移动到中间位置，在这个位置闸片碰到支架34的两个突缘50，52。在可动衔铁第一行程的终点形成了中间位置，而阻尼器58因为闸片未变形而依然处在无效状态。
这之后可能有两种情况。
1)如果短路电流由连在线路旁的短路保护器清除了，带有闸片58的阻尼器阻止可动衔铁22在箭头F1方向上继续运动，并且弹簧36返回到如图3所示的隔离静止状态。可动衔铁22不与脱扣棒14上的操纵杆64接触，操纵杆64仍在负载位置上保持不动。
2)如果短路电流依然存在，气隙40中的磁引力使可动衔铁22继续枢转到终点位置，压靠在固定衔铁20的极性面上(图5)。可动衔铁22在中间位置和终点位置之间的第一行程中，阻尼器58的闸片发生弹性形变，并且使脱扣棒14在箭头F2的方向上转动到脱扣位置。锁紧杠杆66释放带有撞针的能量存贮机构16，以断开断路器。
在第一种情况中，阻尼器闸片58起到制动器的作用，阻止可动衔铁22超过中间位置。下线断路器的脱扣使上线保护器闭合，上线保护器与选择性磁性脱扣装置18相连。只要电流一超过与弹簧36定标相应的阈值，可动衔铁就由静止位置向中间位置运动。
在第二种情况中，在与选择性磁性脱扣装置18有效脱扣之前，阻尼器58的闸片变形引起一时间延迟。该时间延迟的长短取决于短路电流的强度和持续时间并且使全部的保护选择性得以实现。
很明显，图2至图8中的阻尼器58的闸片可以由等效的阻尼装置替换。在图9和图10中，压缩弹簧70紧固在可动衔铁22的上端，这样当可动衔铁22处在中间位置时弹簧70压靠在导体24上形成的档块上。当可动衔铁22被吸引靠在固定衔铁20的极性面上且压缩弹簧70以后，就会发生脱扣。
在图11和图12所示的其他实施例中，阻尼器由安装在可动衔铁22的转轴53上的扭簧72形成。在可动衔铁22到达中间位置以前，弹簧72保持无效状态，随后当衔铁继续运动到最终吸引位置时弹簧被压缩。
权利要求
1.一种多极断路器的脱扣装置(10)，每一电极上都有一选择性脱扣装置(18)，所述脱扣装置包括与一可动衔铁(22)相对布置的一U形固定衔铁(20)，两者之间设有气隙(40)，与固定衔铁(20)相连的一导体(24)，对应电极的电流流过该导体，将可动衔铁(22)偏压至一隔离的静止位置的一弹性件，该位置对应最大的气隙(40)，及连在可动衔铁(22)上的延时装置，用以实现保护的测时选择性，其特征在于，延时装置包括一个安装在可动衔铁(22)上的阻尼器(58，70，72)，在第一行程中，当可动衔铁(22)被固定衔铁(20)的极性部分吸引时，在中间的非脱扣位置之前阻尼器都处于无效状态，在可动衔铁(22)的第二行程中，在中间位置和引起断路器脱扣的最终吸引位置之间，由于阻尼器的变形，阻尼器转变为工作状态。
2.如权利要求1的脱扣装置，其特征在于，可动衔铁(22)枢转地安在支架(34)上，所述支架固定于导体(24)上，而且所述阻尼器(58)包括一很薄的闸片，其设置在可动衔铁(22)与所述支架(34)之间的空隙中。
3.如权利要求2的脱扣装置，其特征在于，阻尼器(58)的闸片包括卡在支架(34)突起(60)上的基部和连接可动衔铁(22)驱动部分的上部。
4.如权利要求3的脱扣装置，其特征在于，驱动部分由设在可动衔铁(22)后部的卡条(62)形成，所述闸片穿过该卡条并形成间隙。
5.如权利要求3或4的脱扣装置，其特征在于，闸片基部比支架(34)的突缘(50，52)之间的横向距离略宽，当可动衔铁(22)在第一行程中达到中间位置时，所述突缘对于闸片起到挡块的作用。
6.如权利要求2的脱扣装置，其特征在于，固定支架(34)上设有用来限定可动衔铁(22)静止位置并构成容纳闸片的所述空隙(56)的横向凸耳。
7.如权利要求2到6中任意一项的脱扣装置，其特征在于，可动衔铁(22)的弹性回复部分由一压缩弹簧(36)形成，所述压缩弹簧设在相对空隙(56)的一侧，位于支架(34)的基部(32)和可动衔铁(22)的边缘(38)之间。
8.如权利要求7的脱扣装置，其特征在于，支架(34)、阻尼器(58)的闸片、可动衔铁(22)和压缩弹簧(36)形成一预装配好的组件，通过一螺钉(30)安装到导体(24)上以形成选择性磁性脱扣装置(18)。
9.如权利要求1的脱扣装置，其特征在于，阻尼器包括一牢固安装在可动衔铁(22)上的压缩弹簧(70)，在可动衔铁(22)第一行程的终点其与导体(24)进入配合。
10.如权利要求1的脱扣装置，其特征在于，阻尼器包括一安装在可动衔铁(22)的转轴(53)上的扭簧(72)。
全文摘要
一种选择性脱扣装置,包括与一可动衔铁(22)相对布置的一固定衔铁(20)和安装在可动衔铁(22)上带有闸片的一阻尼器(58)。在第一行程中,当可动衔铁(22)被固定衔铁的极性部分吸引时,在到达中间的非脱扣位置之前阻尼器都处于无效状态;在可动衔铁(22)的第二行程中,在中间位置和引起电路保护脱扣的最终吸引位置之间,由于其本身的变形,阻尼器转变为工作状态。
文档编号H01H71/12GK1185014SQ97123058
公开日1998年6月17日 申请日期1997年12月1日 优先权日1996年12月13日
发明者皮埃尔·巴托克斯, 奥利维尔·达约, 瑟奇·特彭德 申请人:施耐德电器公司