专利名称：用于断路器的辅助脱扣器及采用该辅助脱扣器的断路器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于断路器的辅助脱扣器及采用该辅助脱扣器的断路器。具体地，涉及一种用于断路器的、组合了欠压脱扣器和过压脱扣器的功能的、位于断路器左侧的辅助脱扣装置及采用该辅助脱扣器的断路器。
背景技术：
随着电气自动化的发展，断路器已经成为一种广泛应用于电气设备的器件。断路器通常配合有欠压脱扣器或过压脱扣器以实现对电气设备的欠压或过压保护。
当欠压脱扣器与断路器关联使用于电气设备时，欠压脱扣器应当如下进行工作即使电气设备的输入电压缓慢下降到其额定电压的70%和35%之间的范围内时，欠压脱扣器应该使电气设备开路。因此欠压脱扣器能够防止电气设备在其供电电压低于35%的额定电压的非正常情况下闭合。欠压脱扣器能够使电气设备在其供电电压等于或高于85 %的额定电压的情况下闭合。当过压脱扣器与断路器关联使用于电气设备时，过压脱扣器应当如下进行工作当电气设备的供电电压超过特定的触发值(例如280V±5%)时，过压脱扣器应该使电气设备开路。因而传统的断路器通常具备欠压保护或过压保护二者之一的功能。为了实现电气设备的全面保护，设计人员必须增加脱扣器模块的数量来实现多功能的保护。例如将欠压脱扣器和过压脱扣器作为两个辅助组件组合到电路断路器的左侧来实现电气设备的上述两个保护功能，以更全面地保护电气设备。这样的设计结构比较庞大，成本也比较高。因此，期望能够提供一种用于断路器的、在一个小尺寸的模块内组合欠压脱扣器和过压脱扣器的功能的辅助脱扣器及采用该辅助脱扣器的断路器。
发明内容
针对传统驱动器的上述缺点和不足，本发明的目的就是。根据本发明的用于断路器的、组合了欠压脱扣器和过压脱扣器的功能的、位于断路器左侧的辅助脱扣装置及采用该辅助脱扣器的断路器为电气设备提供了宽范围的电压保护，其使用较少的元器件，因而具有紧凑的尺寸结构，成本低，可靠性高，应用范围广。根据本发明，提供一种用于断路器的辅助脱扣器，包括欠压测量电路(01)，连接到输入电压(U)，并测量输入电压(U)是否过低；过压测量电路(02)，连接到输入电压(U)，并测量输入电压(U)是否过高；线圈(03)，连接到欠压测量电路(01)，基于线圈(3)中流过的电流产生触发脱扣的触发力；触发杆，基于线圈(03)的触发力而运动；机械致动部分
(05)，触发杆的运动被机械地传递到机械致动部分(05)，该机械致动部分05将运动传递到断路器进行脱扣动作；开关元件(04)，与线圈(3)并联连接。其中，当欠压测量电路(01)测量的输入电压(U)低于第一触发值时，流过线圈(03)的电流使得产生所述触发信号；当过压测量电路02测量的输入电压(U)超过第二触发值时，开关元件(04)闭合，短路线圈(3)，流过线圈(03)的电流为零，使得产生所述触发信号。其中欠压测量电路(01)包括对输入电压(U)进行整流滤波的整流滤波电路。其中过压测量电路(02)包括对输入电压(U)进行整流、分压的取样电路；对输入电压(U)的取样电压进行检测的高精度电压检测器(U4)。其中当输入电压(U)超过第二触发值时，高精度电压检测器(U4)的输出使得开关元件(04)闭合。其中，在高精度电压检测器(U4)和开关元件(04)之间还包括信号匹配和滤波电路。其中，开关元件(04)是可控硅晶闸管、继电器之一。其中，高精度电压检测器(U4)选用精工仪器公司的S-808xxC型号的芯片。 根据本发明，还提供一种断路器，包括辅助脱扣器，其中辅助脱扣器包括欠压测量电路(01)，连接到输入电压(U)，并测量输入电压(U)是否过低；过压测量电路(02)，连接到输入电压(U)，并测量输入电压(U)是否过高；线圈(03)，连接到欠压测量电路(01)，基于线圈(3)中流过的电流产生触发脱扣的触发力；触发杆，基于线圈(03)的触发力而运动；机械致动部分(05),触发杆的运动被机械地传递到机械致动部分(05),该机械致动部分05将运动传递到断路器进行脱扣动作；开关元件(04)，与线圈(3)并联连接。其中，当欠压测量电路(01)测量的输入电压(U)低于第一触发值时，流过线圈(03)的电流使得产生所述触发信号；当过压测量电路02测量的输入电压(U)超过第二触发值时，开关元件(04)闭合，短路线圈(3)，流过线圈(03)的电流为零，使得产生所述触发信号。
通过下面结合附图对示例实施例的详细描述，将更好地理解本发明。应当清楚地理解，所描述的示例实施例仅仅是作为说明和示例，而本发明不限于此。本发明的精神和范围由所附权利要求书的具体内容限定。下面描述附图的简要说明，其中图I是根据本发明的用于断路器的辅助脱扣器的原理示意图。图2是图I所示的根据本发明的用于断路器的辅助脱扣器的实施例示意图。
具体实施例方式现在参照附图详细介绍本发明的示例实施例。图I是根据本发明的用于断路器的辅助脱扣器的原理示意图。图I所示的辅助脱扣器包括欠压测量电路01、过压测量电路02、线圈03、开关元件04和机械致动部分05。欠压测量电路01连接到线圈03，线圈03产生施加到辅助脱扣器的触发杆的力，使触发杆运动，触发杆的运动被机械地传递到机械致动部分05，该机械致动部分05将运动传递到断路器。当施加在欠压测量电路01上的电压U低于第一触发值时，流过线圈03的电流降低到促使触发杆运动的特定值。如上所述，触发杆的运动经由机械致动部分05被传递到断路器的触点。
当电压U下陷或中断时，例如在供电故障时，具备本发明的辅助脱扣器的断路器可以切断供电，使得在供电未恢复正常时防止电器设备闭合。图I所示的辅助脱扣器还包括过压测量电路02。过压测量电路02连接到开关元件04，线圈03的两个端子分别与开关元件04的两端并联连接。当施加在过压测量电路02上的电压U超过第二触发值时，过压测量电路02可以闭合开关元件04。因此流过线圈03的电流降低到促使触发杆运动的特定值。如上所述，触发杆的运动经由机械致动部分05被传递到断路器的触点。当电气设备施加了过高的供电电压时，例如N相线断开时，具备本发明的辅助脱扣器的断路器可以切断供电，使得在供电未恢复正常时防止电器设备闭合。图2是图I所示的根据本发明的用于断路器的辅助脱扣器的实施例示意图。
图2所示的辅助脱扣器仅仅示出了图I中辅助脱扣器的电气部分，即示出了欠压测量电路01、过压测量电路02、线圈03、开关元件04 ;未示出辅助脱扣器的机械致动部分05。欠压测量电路01包括由电阻器R3、R4、R2、R5、电容器C6、C8、C9以及二极管D5组成的整流滤波电路，该整流滤波电路产生一随输入的AC供电电压而变化的直流电压VDC，直流电压VDC施加在线圈03的两端，使线圈03中流过与AC供电电压相关的电流。稳压管D12起防止线圈03两端的电压过高的保护作用。需要说明的是欠压测量电路01可以以其它形式的整流滤波电路产生，而不限于此处所示的具体电路结构。当施加在欠压测量电路01上的电压U低于第一触发值，例如额定输入电压的70%时，流过线圈03的电流降低到促使触发杆运动的特定值，使得触发杆产生运动。施加在过压测量电路02上的输入供电电压U经由二极管D7整流后，被电阻器R6、R7组成的分压器分压，然后输入到高精度电压检测器U4的VCC端。当电压U超过第二触发值时超过特定的触发值(例如280V±5% )时，高精度电压检测器U4的VCC端的输入电压高于U4内部检测参考电压3. 3V，使得高精度电压检测器U4的输出端VO变成3. 3V的高电平，其中稳压管D8起防止U4的VCC端的输入电压过高的保护作用。高精度电压检测器U4的输出端VO经由二极管D9降压、电阻器R8和电容器C7的滤波之后输入可控硅晶闸管U2的控制端，使可控硅晶闸管U2导通。可控硅晶闸管U2对应于图I中的开关元件04。可控硅晶闸管U2导通后使得线圈03短路，因此流过线圈03的电流为比促使触发杆运动的电流特定值更低的零，从而使得触发杆产生运动。在根据本发明的用于断路器的辅助脱扣器中，开关元件04除了采用图2所示的可控硅晶闸管之外，还可以选用其他类型的半导体开关器件或者选用继电器；而高精度电压检测器U4可选用精工仪器公司的S-808XXC型号的芯片。根据图1、2所示的本发明的用于断路器的辅助脱扣器包括欠压测量电路01、过压测量电路02、开关元件04以及线圈03。其中欠压测量电路01与线圈03相连，为线圈提供被测电压U的取样信号，开关元件04与线圈03并联连接。当被测电压U低于第一触发值时，流过线圈03的电流降低到促使触发杆运动的特定值，则促使触发杆运动。触发杆的运动被机械传送到机械致动部分05，机械致动部分05使得断路器的触点动作。当被测电压U高于第二触发值时，过压测量电路02能够使开关元件04闭合导通，进而使得流经线圈03的电流为低于促使触发杆运动的电流特定值的零电流，则促使触发杆运动。触发杆的运动被机械传送到机械致动部分05，机械致动部分05使得断路器的触点动作。因而根据图1、2所示的本发明的用于断路器的辅助脱扣器组合了欠压脱扣器和过压脱扣器的功能，采用该辅助脱扣器的断路器为电气设备提供了宽范围的全面的电压保护；其使用较少的电子元器件，具有紧凑的尺寸结构，成本低；在辅助脱扣器与断路器的机械致动元件之间仅仅存在一个传输点，因而可靠性高。本发明的用于断路器的辅助脱扣 器以及采用该辅助脱扣器的断路器应用范围非常广阔。虽然已经图示和描述了所考虑的本发明的示例实施例，但是本领域技术人员可以理解，随着技术的进步，可以作出各种变更和修改并可以用等价物替换其元素而不背离本发明的真实范围。
权利要求
1.一种用于断路器的辅助脱扣器，包括 欠压测量电路(01)，连接到输入电压(U)，并测量输入电压(U)是否过低； 过压测量电路(02)，连接到输入电压(U)，并测量输入电压(U)是否过高； 线圈(03)，连接到欠压测量电路(01)，基于线圈(3)中流过的电流产生触发脱扣的触发力； 触发杆，基于线圈(03)的触发力而运动； 机械致动部分(05)，触发杆的运动被机械地传递到机械致动部分(05)，该机械致动部分05将运动传递到断路器进行脱扣动作； 开关元件(04)，与线圈(3)并联连接， 其中，当欠压测量电路(01)测量的输入电压(U)低于第一触发值时，流过线圈(03)的电流使得产生所述触发信号； 当过压测量电路02测量的输入电压(U)超过第二触发值时，开关元件(04)闭合，短路线圈(3)，流过线圈(03)的电流为零，使得产生所述触发信号。
2.如权利要求I所述的用于断路器的辅助脱扣器，其中欠压测量电路(01)包括对输入电压(U)进行整流滤波的整流滤波电路， 其中过压测量电路(02)包括 对输入电压(U)进行整流、分压的取样电路； 对输入电压(U)的取样电压进行检测的高精度电压检测器(U4)， 其中当输入电压(U)超过第二触发值时，高精度电压检测器(U4)的输出使得开关元件(04)闭合。
3.如权利要求2所述的用于断路器的辅助脱扣器，其中， 在高精度电压检测器(U4)和开关元件(04)之间还包括信号匹配和滤波电路。
4.如权利要求1-3所述的用于断路器的辅助脱扣器，其中， 开关元件(04)是可控硅晶闸管、继电器之一。
5.如权利要求1-3所述的用于断路器的辅助脱扣器，其中， 高精度电压检测器(U4)选用精工仪器公司的S-808xxC型号的芯片。
6.一种断路器，包括辅助脱扣器， 其中辅助脱扣器包括 欠压测量电路(01)，连接到输入电压(U)，并测量输入电压(U)是否过低； 过压测量电路(02)，连接到输入电压(U)，并测量输入电压(U)是否过高； 线圈(03)，连接到欠压测量电路(01)，基于线圈(3)中流过的电流产生触发脱扣的触发力； 触发杆，基于线圈(03)的触发力而运动； 机械致动部分(05)，触发杆的运动被机械地传递到机械致动部分(05)，该机械致动部分05将运动传递到断路器进行脱扣动作； 开关元件(04)，与线圈(3)并联连接， 其中，当欠压测量电路(01)测量的输入电压(U)低于第一触发值时，流过线圈(03)的电流使得产生所述触发信号；当过压测量电路02测量的输入电压(U)超过第二触发值时，开关元件(04)闭合，短路线圈(3)，流过线圈(03)的电流为零，使得产生所述触发信号。
7.如权利要求6所述的断路器，其中欠压测量电路(01)包括对输入电压(U)进行整流滤波的整流滤波电路， 其中过压测量电路(02)包括 对输入电压(U)进行整流、分压的取样电路； 对输入电压(U)的取样电压进行检测的高精度电压检测器(U4)， 其中当输入电压(U)超过第二触发值时，高精度电压检测器(U4)的输出使得开关元件(04)闭合。
8.如权利要求7所述的断路器，其中， 在高精度电压检测器(U4)和开关元件(04)之间还包括信号匹配和滤波电路。
9.如权利要求6-8所述的断路器，其中， 开关元件(04)是可控硅晶闸管、继电器之一。
10.如权利要求6-8所述的断路器，其中， 高精度电压检测器(U4)选用精工仪器公司的S-808xxC型号的芯片。
全文摘要
提供一种用于断路器的辅助脱扣器及采用其的断路器。辅助脱扣器包括欠压测量电路(01)、过压测量电路(02)、连接到欠压测量电路(01)的线圈(03)、触发杆、与线圈(3)并联连接的开关元件(04)、机械致动部分(05)。基于线圈(3)中流过的电流产生触发脱扣的触发力；触发杆基于线圈(03)的触发力而运动；触发杆的运动被机械传递到机械致动部分(05)，该机械致动部分05将运动传递到断路器进行脱扣动作。其中，当欠压测量电路(01)测量的输入电压低于第一触发值时，流过线圈(03)的电流使得产生所述触发信号；当过压测量电路02测量的输入电压超过第二触发值时，开关元件(04)闭合，短路线圈(3)，流过线圈(03)的电流为零，使得产生所述触发信号。
文档编号H01H83/00GK102760620SQ20111010686
公开日2012年10月31日 申请日期2011年4月27日 优先权日2011年4月27日
发明者周炎, 周磊, 谢娟, 阮晓波 申请人:施耐德电器工业公司