专利名称：双金属片热脱扣装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种低压断路器的热脱扣装置，特别是一种选择性保护断 路器的双金属片热脱扣装置。
背景技术：
小型断路器是配电系统中广泛使用的低压电器，它具有过栽长延时和短路 瞬动两段保护，其过载长延时保护功能是通过电流脱扣器实现的，而具有延时 特性的过载电流脱扣器可以采用双金属片热脱扣器。对于上下级保护而言，线 路或设备一旦出现短路故障，就可能会有越级跳闸现象发生，由于小型断路器 存在越级跳闸的问题，即在线路发生短路故障时，离短路线路最近的一级断路 器可能不跳闸，于是导致短路线路的上一级断路器先跳闸，从而引发大面积停 电，降低了配电系统的稳定性和可靠性，给用户带来烦恼甚至损失。选择性保 护断路器的问世，当线路或设备一旦出现短路故障时，仅将出现短路故障的线 路停电，而其它线路仍然正常供电，解决了小型断路器的越级跳闸的问题。具 有过载长延时和短路短延时保护功能的选择性保护断路器，不仅需要过载电流 脱扣器，而且还需要短路电流脱扣器，而短路电流脱扣器也可以采用双金属片 热脱扣器。
德国DE2854711专利提供了 一种选择性保护断路器，可实现过载长延时和 短路短延时保护功能，该专利采用了主回路和支回路电路，过载电流脱扣器和 短路电流脱扣器分别串联连接在主回路与支回路中，过载电流脱扣器和短路电 流脱扣器共同控制选择性保护断路器的同 一操作机构执行过载跳闸/短路跳闸。 如双金属片热脱器用于选择性保护断路器时，其数量至少需要两个，其中一个 用于主回路的过载电流脱扣，另一个用于支回路的短路脱扣，而且所有的双金
4属片热脱扣器必需共同与操作机构耦合，以控制选择性保护断路器的过载跳闸 /短路跳闸。然而该专利没有公开有关操作机构、过载电流脱扣器、短路电流脱 扣器的结构方案。
德国DE3840063或DE3840064专利公开了 一种采用双金属片热脱扣器的 热继电器，其热脱扣装置包括三组双金属片、两个受双金属片控制的导向板、 一个受导向板控制的并与热继电器的触头操作机构耦合的脱扣杆，双金属片受 热弯曲的位移通过导向板和脱扣杆传递给热继电器的触头操作机构，以控制触 头的闭合/分断。由于这种双金属片热脱扣器的结构复杂、体积庞大、安装调试 困难。
以上现在技术的双金属片热脱扣器的结构过于复杂、体积庞大、安装调试 困难，导致低压断路器的生产成本和体积增大。然而，对于选择性保护断路器、 低压小型断路器而言，其外形尺寸需符合模数化标准要求，所以体积是它十分 重要的性能指标，而生产成本直接关系到它们的市场竟争力。因此，低压电器 的发展，迫切需要体积小、结构简单合理、安装调试容易、稳定性和可靠性好 的双金属片热脱扣装置的问世。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服现有技术的不足和满足选择性保护断路器等 低压电器的发展需要，提供一种双金属片热脱扣装置，能够在线路发生过载或 短路故障时，通过主回路双金或支路回路双金实现线路的可靠断开；并对热脱 扣装置进行优化，以达到最佳配置。它特别适用选择性保护断路器和小型断路 器，也适合于热继电器等其它低压电器。
为了实现上迷目的，本实用新型的双金属片热脱扣装置采用了如下技术方案。
包括固定在机架上的第一双金属片和第二双金属片，还包括 一个脱扣杆 6和一个固定在机架上的枢轴5，脱扣杆6枢转地安装在枢轴5上； 一个第一 凸起2形成在所迷脱扣杆6上，用于与第一双金属片107的第一活动端3耦合；一个第二凸起8形成在所述脱扣杆6上，用于与第二双金属片104的第二活动 端7耦合；在第一双金属片107和第二双金属片104不受热弯曲的情况下，第 一凸起2与第一活动端3之间设有第一耦合间隙，第二凸起8与第二活动端7 之间设有第二耦合间隙，通过设定第一耦合间隙和第二耦合间隙的大小，分别 控制第一双金属片107和第二双金属片104的脱扣延时的门限；耦合结构9设 置在脱扣杆6上，通过与断路器的操作机构耦合，以控制和驱动所述操作机构 锁住/脱扣。
所述的脱扣杆6的耦合结构9以触碰连接方式与断路器的操作机构的锁扣 件或跳扣件耦合连接。
所述的脱扣杆6通过耦合结构9以直接连接的方式与断路器的操作机构的 锁扣件或脱扣件耦合连接。
所述的脱扣杆6与断路器的操作机构的锁扣件为同一体元件。
第一双金属片107与第二双金属片104按互相平行布置。第一双金属片107 的第一固定端1与第二双金属片104的第二固定端4呈对立状态布置。
第一双金属片107和第二双金属片104分别单独作用于脱扣杆6或同时共 同作用于脱扣杆6。
本实用新型的双金属片热脱扣装置进行优化后，不仅装配方便、动作可靠； 而且有效防止了上下级保护的越级跳闸现象的发生。
图1是本实用新型的双金属片热脱扣装置的实施例的结构示意图。
具体实施方式
下面结合图1所示的实施例进一步说明本实用新型的双金属片热脱扣装置 的具体实施方式
。本实用新型的双金属片热脱扣装置不限于以下实施例。
如图1所示的本实用新型的双金属片热脱扣装置，其中第一双金属片107 的一端为第一固定端1,它固定在机架上，另一端为第一活动端3。第二双金属片104的一端为第二固定端4，它固定在机架上，另一端为第二活动端7。 一个脱扣杆6枢转地安装在枢轴5上，可绕枢轴5摆动，枢轴5固定在机架上。 在所述的脱扣杆6上设有第一凸起2和第二凸起8;第一凸起2用于与第一双 金属片107的第一活动端3耦合；第二凸起8用于与第二双金属片104的第二 活动端7耦合。在正常情况下，亦即双金属片不受热弯曲的情况下，脱扣杆6 上的第一凸起2与第一双金属片107的第一活动端3之间不接触，并保留一个 合适的第一间隙，脱扣杆6上的第二凸起8与第二双金属片104的活动端7也 不接触，并保留一个合适的第二间隙。如果第一双金属片107受热，则它会作 逆时针方向弯曲，使第一活动端3向第一凸起2靠近，通过此靠近过程实现第 一延时过程。当活动端3与第一凸起2接触后，如果第一双金属片107继续受 热弯曲，则会驱动第一凸起2使脱扣杆6绕枢轴5作顺时针方向摆动，从而由 脱扣杆6输出一个摆动位移给操作机构(图中未示出)，使操作机构脱扣。同 理，如果第二双金属片104受热，则它会作顺时针方向弯曲，使第二活动端7 向第二凸起8靠近，通过此靠近过程实现第二延时过程；当活动端7与第二凸 起8接触后，如第二双金属片104继续受热弯曲，则它会驱动第二凸起8使脱 扣杆6绕枢轴5作顺时针方向摆动，从而由脱扣杆6输出一个摆动位移给操作 机构(图中未示出)，使操作机构脱扣。
下面结合图l所示的实施例，进一步描述本实用新型的双金属片热脱扣装 置的脱扣工作原理。在脱扣杆6上设有耦合结构9,该耦合结构9与断路器的 操作机构(图中未示出)耦合，以控制操作机构的锁住/脱扣。当第一双金属片 107和第二双金属片104都不受热弯曲，即其第一活动端3与第一凸起2不接 触，并且第二活动端7与第二凸起8也不接触时，脱扣杆6处于稳定状态，耦 合结构9支持或直接控制操作机构锁住。当第一双金属片107和/或第二双金属 片104受热弯曲，并驱动脱扣杆6作顺时针方向摆动而输出一个摆动位移时， 耦合结构9将脱扣杆6的摆动位移传递给操作机构，使操作机构脱扣。所述操 作机构处于锁住状态时，可使断路器保持在合闸状态，或允许断路器成功合闸。 所述操作机构处于脱扣状态时，可使断路器跳闸，或使断路器不能自动重合。 所述的耦合结构9与操作机构的耦合连接有两种基本方式触碰连接方式和直 接连接方式。所谓触碰连接方式是指通过所述的耦合结构9触碰断路器的操作
7机构的锁扣件或脱扣件(图中未示出)实现与操作机构的耦合，并控制所述操
作机构的脱扣。所谓直接连接方式是指通过所述的耦合结构9将脱扣杆6与操 作机构的锁扣件或脱扣件(图中未示出)直接连接，这种连接可以是活动连接， 也可以是固定连接。不难想像，当脱扣杆6与所述的操作机构的锁件或脱扣件 (图中未示出)固定连接时，脱扣杆6与操作机构的锁扣件(或脱扣件)可以 是同一件元件，此时，耦合结构9与操作机构的跳扣件(图中未示出)相耦合， 形成了操作机构的锁扣结构。
下面以本实用新型的双金属片热脱扣装置用于选择性保护断路器为例，进 一步描述它的延时工作原理。选择性保护断路器具有主回路和支回路。第一双 金属片107串联连接在主回路中，以用作过载电流的故障脱扣，它具有长延时 功能，即从过载电流发生并致使第一双金属片107弯曲到由第一双金属片107 致使选择性断路器的操作机构的脱扣的门限时间相对较长。第二双金属片104 串联连接在支回路中，以用作短路电流的故障脱扣，它具有短延时功能，即从 短路电流发生并致使第二双金属片104弯曲到由第二双金属片104致使选择性 断路器的操作机构的脱扣的门限时间较短。过载长延时与短路短延时功能的实 现取决两个因素 一是双金属片的弯曲灵敏度，也即它受热弯曲变形的速度， 弯曲灵敏度越高，其延时越短，由此可见，用于短路短延时的双金属片的灵敏 度应高于用于过载长延时的双金属片的灵敏度，即第二双金属片104的灵敏度 应高于第一双金属片107的灵敏度。二是双金属片的活动端与脱扣杆6的耦合 间隙的大小，间隙越大，其延时越长，由此可见，用于短路短延时的双金属片 的耦合间隙应小于用于过载长延的双金属片的耦合间隙，所以第二双金属片 104的第二耦合间隙(即在脱扣杆处于稳定状态时第二活动端与第二凸起8之 间的间隙)应小于第一双金属片107的第一耦合间隙(即在脱扣杆处于稳定状 态时第一活动端3与第一凸起2之间的间隙)。
本实用新型的双金属片脱扣装置的第一双金属片107和第二双金属片104， 可以通过调整耦合间隙来分别控制脱扣的延时门限，即通过设定第一凸起2与 第一活动端3之间的第一耦合间隙和设定第二凸起8与第二活动端7之间的第 二耦合间隙，分别控制第一双金属片107和第二双金属片104的脱扣延时的门限。而且由于耦合间隙的存在，所以第一双金属片107和第二双金属片104可 以分别单独作用于脱扣杆6，即可以分别单独控制脱扣杆6致使断路器的操作 机构脱扣，也可以同时共同作用于脱扣杆6，即也可以同时共同控制脱扣杆6 致使断路器的操作机构脱扣。
如图l所示的优选实施例，本实用新型的双金属片热脱扣装置的第一双金 属片107与第二双金属片104按相互平行布置，第一双金属片107的第一固定 端1与第二双金属片104的第二固定端4呈对立布置(即第一固定端1与第二 固定端4分别处于脱扣杆6的两边，这种布置的优点是节省空间、便于安装调 试，可靠性和稳定好、延时精度高。由于本实用新型的双金属片热脱扣装置的 脱扣杆6采用摆杆结构，所以它使双金属片的布置从原理上讲可不受方向限制， 即第一双金属片107和第二双金属片104可不按相互平行布置，它们的第一固 定端l和第二固定端4可不呈对立状态布置，因此，各种不同的双金属片的布 置方向和各种不同的固定端的固定位置，均是本实用新型说明书中描述的实施 例的可替代的技术方案。
权利要求1. 一种双金属片热脱扣装置，它包括固定在机架上的第一双金属片和第二双金属片，其特征在于还包括一个脱扣杆(6)和一个固定在机架上的枢轴(5)，脱扣杆(6)枢转地安装在枢轴(5)上；一个第一凸起(2)形成在所述脱扣杆(6)上，用于与第一双金属片(107)的第一活动端(3)耦合；一个第二凸起(8)形成在所述脱扣杆(6)上，用于与第二双金属片(104)的第二活动端(7)耦合；在第一双金属片(107)和第二双金属片(104)不受热弯曲的情况下，第一凸起(2)与第一活动端(3)之间设有第一耦合间隙，第二凸起(8)与第二活动端(7)之间设有第二耦合间隙，通过设定第一耦合间隙和第二耦合间隙的大小，分别控制第一双金属片(107)和第二双金属片(104)的脱扣延时的门限；耦合结构(9)设置在脱扣杆(6)上，通过与断路器的操作机构耦合，以控制和驱动所述操作机构锁住/脱扣。
2. 根据权利要求1所述的双金属片热脱扣装置，其特征在于所述的脱 扣杆(6)的耦合结构(9)以触碰连接方式与断路器的操作机构的锁扣件或跳 扣件耦合连接。
3. 根据权利要求1所述的双金属片热脱扣装置，其特征在于所述的脱扣 杆(6)通过耦合结构(9)以直接连接的方式与断路器的操作机构的锁扣件或 脱扣件耦合连接。
4. 根据权利要求1所述的双金属片热脱扣装置，其特征在于所述的脱扣 杆(6)与断路器的操作机构的锁扣件为同一体元件。
5. 根据权利要求1所述的双金属片热脱扣装置，其特征在于第一双金属片(107)与第二双金属片(104)按互相平行布置。
6. 根据权利要求1或5所述的双金属片热脱扣装置，其特征在于第一双 金属片(107)的第一固定端(1)与第二双金属片(104)的第二固定端(4) 呈对立状态布置。
7. 根据权利要求1所述的双金属片热脱扣装置，其特征在于第一双金属 片(107)和第二双金属片(104)分别单独作用于脱扣杆(6)或同时共同作 用于脱扣杆(6)。
专利摘要一种双金属片热脱扣装置，包括第一双金属片、第二双金属片和脱扣杆，脱扣杆为摆杆结构，第一双金属片的第一活动端和第二双金属片的第二活动端分别与形成在脱扣杆上第一凸起和第二凸起耦合，所述的耦合设有第一耦合间隙和第二耦合间隙，通过设置耦合间隙的大小，控制第一双金属片107和第二双金属片104的脱扣延时的门限。所述的脱扣杆可通过耦合结构与断路器的操作机构耦合，脱扣杆也可作为断路器的操作机构的锁扣件或跳扣件。本实用新型的双金属片脱扣装置可用于选择性保护断路器等低压电器，它结构简单合理、装配方便、动作可靠，可有效防止上下级保护越级跳闸的现象发生。
文档编号H01H71/16GK201242985SQ20082012804
公开日2009年5月20日 申请日期2008年7月15日 优先权日2008年7月15日
发明者敖登贵, 邓彦军 申请人:浙江正泰电器股份有限公司