专利名称：设计成与断路器单元相关联的辅助脱扣装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种容纳在模块化绝缘壳体内的辅助脱扣装置，该模块化绝缘壳体能够连接到断路器单元上，所述脱扣装置包括操作机构，该操作机构具有脱扣链接，该脱扣链接设计成作用在断路器单元的脱扣掣子上，所述机构包括连接到手柄上的传动杆，旋转配合在壳体内并且与传动杆具有可断开的机械链接的支撑板，以及被电磁铁控制以导致机械链接断开的脱扣杆，在出现故障的情况下，导致机构自动脱扣，而与手柄以及相关联的断路器单元的脱扣掣子的致动无关，在脱扣情况下，所述机构被手柄克服称为第一弹簧的复位弹簧偏压到加载位置，所述第一弹簧被设计成驱动支撑板到断路器的解锁位置，电磁铁设置有激励线圈并设置有磁路，其具有移动电枢，该移动电枢可以占据第一位置或第二位置， 在该第一位置，由于称为第二弹簧的复位弹簧的作用电枢与磁路分离开，在该第二位置，当发生线圈激励时电枢被电磁吸引拉向磁路，所述电枢与上述脱扣杆协作，以及用于在脱扣后将电枢偏压向第二位置的装置，这些装置包括由支撑板支撑的臂。
背景技术：
低压辅助装置的目的是在电力系统电压与其额定值相比过低时或者如果在其端子的电压由于紧急断路而切断时，使断路器打开。电磁体被保持加电。当电压掉到预定阈值之下时，电磁铁被去激励并且致动先前被手柄加载的机构的脱扣杆。在电磁铁的线圈被再次加电之前，当辅助机构脱扣时，电磁铁被机械去激励。将磁路的气隙减小到零限制使闸刀粘住(stick)所需的电流，由此限制温度升高。电磁铁的去激励通常是由通过臂作用在闸刀上的主弹簧来执行的，臂为此目的设置在支撑板上，该去激励消耗机构提供的一部分能量，来执行相关联断路器单元的打开。将辅助装置的行程/力驱动特性与断路器的阻力(resistive)特性的匹配由于支撑板压在闸刀上以重新闭合后者而被消弱，该闸刀与其打开弹簧的力相对。
发明内容
本发明提供了一种这个问题的解决方案，并提出一种简单设计的辅助脱扣装置， 其能够使得机构的行程/力特性的消弱得到补偿，而不损害辅助装置的性能。为此目的，本发明的目的是提供一种上述类型的装置，这个装置的特征在于它包括称为第三弹簧的弹簧，在机构的加载位置该弹簧被支撑板的臂拉紧，称为第三弹簧的所述弹簧在其释放时能够在支撑板的臂上施加力，在支撑板的闭锁已经释放之后，以便将闸刀返回到靠近磁路的上述第二位置。根据另一特征，称为第三弹簧的弹簧和支撑板的臂形成为并布置成在脱扣开始时，施加到支撑板的臂上的初始力的方向使得传递到支撑板的臂上的力矩较弱，在随着弹簧的释放、臂移动的过程中，在臂上的弹簧的力的方向改变，使得在称为第一弹簧的弹簧不再足以同时提供最小驱动力时传递到臂的力矩在中间阶段被放大，并且在脱扣结束时传递到臂的力矩较弱，其中，所述最小驱动力是用于解锁断路器的脱扣掣子所需的以及用于重新加载磁路所需的。根据另一特征，称为第三弹簧的弹簧是扭转弹簧。根据另一特征，称为第三弹簧的弹簧包括在机构的加载位置压在壳体上的端部和压在支撑板的臂上的端部，弹簧的两个端部在机构的脱扣位置被压在壳体上，在发生脱扣时或者手柄被放置在休止位置时，通过支撑板的运动导致弹簧的第二端部的加压点从压在臂上的位置向压在壳体上的位置的变化。根据另一特征，所述脱扣装置是低压脱扣装置。
但是本发明的其他优点和特征将从下面参照附图仅为了举例目的给出的详细描述中变得更清楚理解，图中图1是示出根据本发明特定实施方式的辅助脱扣装置的内部的前视图，所述装置处于闭合和加载位置，所述磁路为闭合的；图2是相对于前面的图从后面看到的平面图，仅示出装置的机构和在相同位置的磁路；图3是在脱扣开始时与图1相同的图，磁路处于打开过程中；图3a是图3的局部视图，示出机构的脱扣；图4是在对应于图3的装置的位置处的与图2相同的图；图5是在装置脱扣之后与图1相同的图，是在与图3相比装置更向前进行的位置， 手柄仍闭合但是机构处于复位的过程中；图6是在对应于图5的装置的位置的与图2相同的图；图7是在脱扣后装置的休止位置处与图1相同的图，手柄是打开的；图8是在对应于图7的装置的位置处，与图2相同的图；图9是与图7相同的图，支撑板已经被去除；以及图10是前面视图的透视图。
具体实施例方式在图中，可以看到根据本发明特定实施方式的辅助脱扣装置D，尤其是低压释放装置，其容纳在模块化绝缘壳体1中，设计成连接到断路器单元(未示出)上，所述脱扣装置主要包括操作机构2和电磁铁3。这个操作机构2具有设计成作用在相关联的断路器单元的脱扣掣子上的脱扣链接。这个电磁铁3配备有激励线圈4并配备有磁路5，具有移动电枢 6，该电枢6可以占据第一位置或者第二位置，在第一位置，该电枢与磁路分离开，是所述电枢被称为第二弹簧的复位弹簧12偏压的位置，所述第二位置靠近所述磁路，在发生线圈激励时，所述电枢克服所述弹簧的力被电磁吸引拉动。电磁铁3以公知方式包括磁路，该磁路由磁性U形件5形成，该磁性U形件由铁磁钢制成，与枢转闸刀6所形成的移动电枢相协同地操作，该电磁铁3还包括由绝缘外壳支撑的线圈4。以公知的方式，操作机构2包括脱扣杆7，该脱扣杆7旋转安装在旋转支撑板8上。 这个支撑板8还包括一方面与脱扣杆7协作且另一方面与连接到复位手柄11的传动杆10相协作的闭锁杆9。杆10经由闭锁杆9作用在支撑板8上，该闭锁杆9被脱扣杆7闭锁。 当发生脱扣时，扭矩被称为第一弹簧的弹簧13传递到支撑板8，该第一弹簧13在每次脱扣后由手柄复位。当机构的支撑板8和杆10之间的闭锁被脱扣杆7释放时，这个弹簧13由此将最初复位时存储的能量传递到支撑板8，这导致断路器单元的掣子被解锁，由此打开相关联的断路器单元的触头。手柄11、杆10和闭锁杆9返回到打开位置是与支撑板8和杆7 的返回不同步的。根据本发明，这个支撑板8还包括臂8a，臂8a设计成与扭转弹簧15协作，在机构的未加载状态下，所述弹簧经其两个相对的端部15a、1 压缩配合，所述两个端部分别在装置壳体的两个部分上，并且在由支撑板的运动而脱扣之后，端部1 压在支撑板8的臂8a 上，以便在脱扣之后在支撑板8上施加足够的力，以将闸刀6返回到上述第一位置。图1和2示出在待机状态下的脱扣装置，其中，电磁铁的线圈4被加电，机构2被加载并且断路器单元处于闭合位置。闸刀6被永久吸引到这样的位置，在该位置，它抵靠在磁性U形件5上，并且与闸刀6相关联的致动杆16没有作用在脱扣杆7上，该脱扣杆7将机构2主动闭锁在加载状态。在这个位置下，额外的弹簧15经其两个分支15a、16b中的一个1 压在与壳体1成一体的支柱上，并且经过其分支中的另一个1 压在支撑板8的臂 8a上，支撑板8的臂8a将这个弹簧15保持在加载位置，这是由于在手柄11、杆10和闭锁杆9之间脱扣杆7执行的闭锁的作用。这个额外的弹簧15因此被臂8a拉紧到主弹簧13 的加载位置。在这个位置，施加到支撑板的臂8a上的初始力F的方向使得被额外的弹簧15 传递到臂上的力矩是较弱的，如由距离dl/d2之间的较小比例所表示的，该距离dl和d2是分隔上述力的方向Dl、穿过支撑板的铰接轴X并平行于上述线Dl的方向D2以及平行于前述两条线并穿过弹簧15的旋转轴的线D3的距离。在图3中，在线圈4的端子处存在电压故障已经导致磁路5打开，由此在顺时针方向上移动闸刀6。在这个运动过程中，与闸刀6相关联的致动杆16被驱动而在相同方向上旋转，并且已经经其位于闸刀相对侧上的端部16a致动脱扣杆7。后者的运动导致闭锁杆9 的解锁，如图3a所示，这具有由于上述主弹簧13的作用而使得支撑板8和杆7开始旋转的结果。这个运动导致解锁并因此导致相关联的断路器单元的触头打开。在图3所示的装置的位置处，该位置对应于脱扣开始，由额外的弹簧15传递到机构的力矩与在先前图中的位置中的相同，以便不改变外部脱扣特性，如由距离dl所表示的，在图2和4中它是相等的。在图5和6中，脱扣过程处于关键点处，主弹簧13已经传递其大部分能量，臂8a自身与致动杆16干涉，致动杆16经历弹簧12的反对作用。此刻，额外弹簧15的作用在支撑板8上产生其最大力矩，这在图6中由力F的方向D1、穿过支撑板的旋转轴X且平行于Dl 的方向D2以及穿过弹簧15的轴的方向D3之间的更大比率的dl’ /d2’来表示。在这个位置处，弹簧15所传递的额外力矩补偿弹簧12压缩带来的能量损失。以这种方式，在脱扣阶段的过程中虽然弹簧15释放很小，在其主轴、其在支撑板8 上的施力点和支撑板8的旋转轴之间的长度dl’/d2’的比趋于在脱扣过程的最关键时刻使其作用最大。在图5和6中，手柄11仍然处于闭合位置，且后者与杆10 —起处于返回到对应于打开位置的位置的过程中，如图7至8所示。在支撑板8的旋转行程的末端，额外弹簧15所传递的力矩开始减小，直到在闸刀行程的末端它减小为止，线圈4(如果再次有额定电流流过它的话)可以吸引闸刀6以保持磁路闭合的位置。在图7到10中，该装置处于打开位置，断路器单元的触头是打开的。在这个位置， 额外弹簧15处于预应力状态，并且其两个末端15a、1 分别压在壳体的两个部分上。在支撑板打开运动的过程中，臂实际上向下运动，这导致额外弹簧15的第二末端15b的加压点从它压在臂上的位置移动到它压在壳体上(图9)的位置。在这个阶段，断路器触头的闭合被允许，并且通过致动手柄11到图7至10所示的相对侧，主弹簧13的复位。当电磁铁再次不再具有足够的电流来保持磁路闭合时，在复位过程中积累的弹簧的驱动力将再次释放。根据本发明，扭转弹簧因此向支撑板的臂上施加力矩，作为机构支撑板的主弹簧的补足。臂的几何形状以及额外弹簧的几何形状以及二者的布置形式使得在打开行程的开始传递到机构支撑板上的额外力矩较弱，以便不改变并因此不干扰或减小外部脱扣特性，在确认的主弹簧运动较弱时较强，并且在结束时较弱。被扭转弹簧传递到支撑板上的力矩因此在主弹簧提供的能量不再足够同时提供解锁断路器单元所需的最小驱动力和复位磁路所需的最小驱动力时成为最大。当闸刀的阻力最大时，能量补充最大。由该机构向断路器提供的力/运动特性由此几乎不改变。由此已经实现了根据本发明的辅助脱扣装置，由此电磁铁的磁路可以机械再次闭合，以限制闸刀磁粘结所需的电流量，机构所提供的力/运动特性仅改变很小。由此实现了驱动力损失的补偿，而不损害辅助机构匹配断路器的能力。脱扣该机构所需的力直接关联到主弹簧的驱动力矩。所有公共零件与其他辅助装置保持兼容。根据要被配合的辅助装置的特性，只是加入或不加入额外弹簧。通过拆下该弹簧，相同的机构可以例如用于远程脱扣单元。应该指出的是，虽然所描述的实施方式涉及低压辅助脱扣装置，本发明也可以应用于任何辅助脱扣装置，其中在脱扣后闸刀必须返回到其位置。本发明自然决不局限于所描述和所图示的实施方式，后者仅以举例目的给出。相反，本发明延伸到涵盖所描述装置的所有技术等价物以及它们的组合，只要它们是根据本发明的精髓而实现的。
权利要求
1.一种辅助脱扣装置，其容纳在模块化绝缘壳体中，能够连接到断路器单元上，所述脱扣装置包括操作机构，该操作机构具有脱扣链接，该脱扣链接设计成作用在断路器单元的脱扣掣子上，所述机构包括连接到手柄的传动杆、旋转配合在壳体中并且具有与传动杆可断开的机械链接的支撑板、以及脱扣杆，该脱扣杆被电磁铁控制，以在故障的情况下，导致所述机械链接断开，导致机构自动脱扣，而与手柄和相关联的断路器单元的脱扣掣子的致动相独立，所述机构被手柄克服称为第一弹簧的复位弹簧偏压向加载位置，所述第一弹簧被设计成在脱扣的情况下驱动支撑板到断路器单元的解锁位置，电磁铁，该电磁铁设置有激励线圈并具有磁路，该磁路具有移动电枢，该电枢可以占据第一位置和第二位置中的任一个，在第一位置，由于称为第二弹簧的复位弹簧的作用该电枢与磁路分离，在第二位置，在发生线圈激励时，电枢被电磁吸引拉向磁路，所述电枢与上述脱扣杆协作，用于在脱扣后将电枢偏压向第二位置的装置，这些装置包括所述支撑板支撑的臂，其特征在于，它包括称为第三弹簧的弹簧(15)，在机构的加载位置该第三弹簧被支撑板(8)的臂(8a)张紧，在支撑板的闭锁已经释放之后，称为第三弹簧的所述弹簧(1 能够在其释放时在支撑板的臂上施加力，以便将闸刀(6)偏压向靠近磁路( 的上述第二位置。
2.如权利要求1所述的辅助脱扣装置，其特征在于，称为第三弹簧的弹簧(15)和支撑板(8)的臂(8a)形成为且布置成在脱扣开始时，施加到支撑板(8)的臂(8a)上的初始力 F的方向为使得传递到支撑板的臂上的力矩较弱，在臂随着弹簧(1 的释放而运动的过程中，在称为第一弹簧的弹簧不再足够同时提供断路器单元的脱扣掣子的解锁以及再加载磁路所需的最小驱动力时，在臂上的弹簧的力的方向改变使得传递到臂上的力矩在中间阶段被放大，并且在脱扣结束时传递到臂上的力矩较弱。
3.如权利要求1所述的辅助脱扣装置，其特征在于，称为第三弹簧的弹簧(15)是扭转弹簧。
4.如权利要求3所述的辅助脱扣装置，其特征在于，称为第三弹簧的弹簧(15)包括压在壳体(1)上的末端(15a)和在机构的加载位置压在支撑板(8)的臂(8a)上的末端 (8b)，弹簧(1 的两个末端(15a、15b)在机构的脱扣位置压在壳体(1)上，弹簧的第二末端(15b)的加压点从压在臂(8a)上的位置向压在壳体(1)上的位置的变化由发生脱扣时或者手柄被置于休止位置时支撑板的运动所导致。
5.如上述权利要求中任一项所述的辅助脱扣装置，其特征在于，所述脱扣装置是低压脱扣装置。
全文摘要
本发明涉及一种辅助脱扣装置，其能够连接到断路器单元上，包括操作机构(2)，其具有设计成作用在断路器单元的脱扣掣子上的脱扣链接，所述机构被手柄(11)克服称为第一弹簧的复位弹簧(13)偏压向休止位置，该第一弹簧在脱扣的情况下将支撑板驱动到触头的打开位置；电磁铁(3)，其设置有激励线圈(4)和磁路，该磁路具有移动电枢，所述电枢与上述脱扣杆(7)向配合操作；以及用于在脱扣后将电枢偏压到第一位置的装置，这些装置包括支撑板所支撑的臂(8a)。该辅助脱扣装置的特征在于包括称为第三弹簧的额外弹簧(15)，被支撑板(8)的臂(8a)张紧到装置的闭合位置，在支撑板已经解锁之后，称为第三弹簧的所述弹簧(15)能够在其释放时在支撑板的臂上施加力，以便将闸刀(6)偏压向靠近磁路(5)的上述第二位置。
文档编号H01H71/12GK102290295SQ201110159229
公开日2011年12月21日 申请日期2011年6月14日 优先权日2010年6月15日
发明者M.塞居恩, Y.贝林 申请人:施耐德电器工业公司