热磁保护装置的热保护组件的制作方法

本发明涉及低压电器领域，更具体地说，涉及开关电器中的热磁保护装置。

背景技术：

热磁保护装置能够对过载电流和短路电流进行保护。开关电气，比如断路器的保护通常由热磁保护装置来控制。热磁保护装置较多地应用于小容量的断路器。额定电流高于1000A的大容量断路器较多地采用电子式保护，即由互感器感应回路中的电流，并由控制器来对电流进行监控，由磁脱扣器进行动作。在额定电流高于1000A的大容量断路器中，很少采用热磁保护装置。

但如果从市场需要以及使用成本的考虑，在1000A及以上的大容量断路器中如果能够采用热磁保护装置能够获得较高的性价比，因而会有较好的应用市场。在传统的热磁保护装置中，热保护组件采用涡流加热双金属片，促使其产生热变形，依靠此变形推力促发断路器操作机构动作。磁保护组件采用电磁铁调节弹簧的反力和气隙达到瞬时动作倍数可调，并由一系列动作杆件来促发操作机构跳闸。传统的热磁保护装置的热保护组件由于采用涡流发热的技术，因而较难控制，且零部件数量较多，成本优势较差，另外热保护双金属片变形产生的推力通常较小，对于大容量断路器的操作机构，因为要求较大的脱扣力，所以双金属片难以直接推动机构跳闸。传统的磁保护组件需要同时调节弹簧反力和气隙的，因此该方式存在两个参数变化，较难设计计算和验证，而弹簧反力调节往往造成调节力较大，给用户带来不便，另外磁保护促发系统零部件较多，很难得到理想断路器快速动作速度。

技术实现要素：

本发明旨在提出一种新型的适用于大容量断路器的热磁保护装置中的热保护组件。

根据本发明的一实施例，提出一种热磁保护装置的热保护组件，热磁保护装置用于断路器，热保护组件包括双金属片，双金属片直接安装在母排上，双金属片的工作面为斜面。

在一个实施例中，双金属片弯折成“L”形，“L”形双金属片的横向部分直接安装在母排上，“L”形双金属片的纵向部分的顶端为工作面。

在一个实施例中，热保护组件与储能组件配合，在出现过载电流时，热保护组件触发储能组件动作，储能组件打击断路器的操作机构。

在一个实施例中，储能组件在正常工作时被锁扣，储能组件与双金属片的工作面之间存在间隔，在出现过载电流时，双金属片变形与储能组件接触，使得储能组件解扣并动作。

在一个实施例中，储能组件包括储能杆、双金属调节杆和储能弹簧。在正常工作时，双金属调节杆与双金属片的工作面不接触，双金属调节杆与储能杆互相锁扣，储能弹簧储能。在出现过载电流时，双金属片变形推动双金属调节杆与储能杆解扣，储能弹簧释能，驱动双金属调节杆打击断路器的操作机构。

在一个实施例中，双金属调节杆具有接触杆，在出现过载电流时，双金属片的工作面与接触杆接触以推动双金属调节杆。

在一个实施例中，接触杆对准双金属片的工作面上的不同位置，接触杆与工作面之间的间隔不同以获得不同的过载电流。

本发明的热磁保护装置中的热保护组件由双金属片触发储能组件来完成脱扣动作，结构简单，动作速度快且储能组件能够保持脱扣力的恒定。双金属片的工作面为斜面，斜面上的不同位置可以提供双金属片与储能组件之间的不同间隔，以获得不同的过载电流。

附图说明

本发明上述的以及其他的特征、性质和优势将通过下面结合附图和实施例的描述而变的更加明显，在附图中相同的附图标记始终表示相同的特征，其中：

图1揭示了热磁保护装置的结构图。

图2揭示了根据本发明的热保护组件的结构图。

图3揭示了热磁保护装置中磁保护组件的结构图。

图4揭示了热保护组件和磁保护组件进行装配后的结构图。

图5揭示了数个热磁保护单元与底座的装配结构图。

图6揭示了热磁保护装置中上壳体和底座的结构图。

图7A、图7B和图7C揭示了热磁保护装置中储能组件的结构图。

图8A和图8B揭示了热磁保护装置中调节组件的结构图。

图9A和图9B揭示了热磁保护装置中调节组件的安装结构图。

具体实施方式

本发明提出一种热保护组件，该热保护组件应用于热磁保护单元，热磁保护单元适用于多极断路器，能够使得多极断路器跳闸的热磁保护装置。图1揭示了热磁保护装置的结构图。如图所示，该热磁保护装置包括：上壳体111、底座112、由数个热磁保护单元104组成的多极保护单元105、储能组件106、调节组件107。上壳体111和底座112拼装形成热磁保护装置的外壳，多极保护单元105、储能组件106和调节组件107安装在上壳体111和底座112所组成的外壳中。每一个热磁保护单元104安装在断路器的其中一极上，对应一相电路，每一个热磁保护单元104由热保护组件102和磁保护组件103装配形成。数个热磁保护单元104固定在底座112上，形成多极保护单元105，多极保护单元105具有用于调节磁保护组件103中的静铁芯和动铁芯之间的气隙的杆501。储能组件安装在上壳 体101上，储能组件包括储能杆602、双金属调节杆601、储能弹簧和调节螺钉604。储能组件106与热保护组件102配合。调节组件107具有第一调节杆171和第二调节杆172。第一调节杆171与热保护组件102以及储能组件106配合，调节过载电流。第二调节杆172与杆501配合，通过调节气隙来调节瞬动电流的大小。

如图2所示，图2揭示了热磁保护装置中热保护组件的结构。热保护组件102由双金属片121构成。双金属片121弯折形成“L”形，双金属片121的底部，即“L”形的横向部分通过螺钉124直接紧固在母排123上。双金属片121的顶部，即“L”形的纵向部分的顶端形成接触端。接触端的接触面122是斜面。斜面122作为双金属片121的工作面，使得过载保护倍数可调。

如图3所示，图3揭示了热磁保护装置中磁保护组件的结构图。磁保护组件103包括静铁芯303、动铁芯302、静铁芯支架305、动铁芯支架301、转轴304、调节支架306，307、扭力弹簧308，310、复位弹簧309。静铁芯303由多层导磁片组合而成，静铁芯303安装在静铁芯支架305上。静铁芯303和静铁芯支架305均呈框架型，中间形成通孔结构，通孔结构供母排123穿过。动铁芯302安装在动铁芯支架301上。动铁芯支架301通过转轴304安装在静铁芯支架305上，动铁芯支架301与动铁芯302能够绕转轴304相对于静铁芯支架305和静铁芯303转动。调节支架306、307分别紧靠静铁芯支架305的两个侧壁的内侧设置。调节支架306、307同样安装在转轴304上，调节支架306、307与动铁芯支架301同样绕转轴304转动。调节支架306、307各自具有竖直延伸的延伸脚306H、307H。调节支架306、307上还具有一组弹簧固定点306B、307B。弹簧固定点306B、307B的数量分别为多个，形成在调节支架306、307的弯折处且位置相互对应。扭力弹簧308套在转轴304上，扭力弹簧308由调节支架306固定，扭力弹簧308的其中一个引脚固定在调节支架306的其中一个弹簧固定点306B上，另一个引脚为自由端。类似的，扭力弹簧310套在 转轴304上，扭力弹簧310由调节支架307固定，扭力弹簧310的其中一个引脚固定在调节支架307的其中一个弹簧固定点307B上，另一个引脚为自由端。调节支架306、307上还具有挡块挡块分别与动铁芯支架301上的接触面接触，使得调节支架306、307对动铁芯支架301施力。动铁芯支架301通过对称设置的调节支架306、307及对称设置的扭力弹簧308、310获得固定内反力。通过调节扭力弹簧308、310的其中一个引脚在调节支架306、307上的弹簧固定点，可以获得不同的固定内反力。在转轴304上还套有复位弹簧309，复位弹簧309是带有框型长引脚的扭力弹簧。复位弹簧309设置在调节支架306和307之间，复位弹簧309的其中一个框型长引脚依靠在动铁芯支架301上，另一个框型长引脚固定在热保护组件102上。装配后的磁保护组件103中，在静铁芯303和动铁芯302之间存在转动气隙311。

如图4所示，图4揭示了热保护组件和磁保护组件进行装配后的结构图。热保护组件102和磁保护组件103进行装配，母排123穿过静铁芯303和静铁芯支架305中间的通孔，双金属片121的从转轴304和动铁芯支架301之间穿过。复位弹簧309的一个框架型长引脚固定在热保护组件102上，如图所示，该框架性长引脚嵌在母排123与双金属片121的横向部分所形成的间隙中。热保护组件102和磁保护组件103装配后形成热磁保护单元104，该热磁保护单元104用于多相断路器中的某一极，对应某一相电路。

如图5所示，图5揭示了数个热磁保护单元与底座进行装配的结构图。图5是从图1的背侧方向展示的视图。数个热磁保护单元104通过螺钉固定在底座112上，以形成多极保护单元105。多极保护单元105与多极断路器配合，每一个热磁保护单元104对应多极断路器中的一极，用于一相电路。多极保护单元105具有杆501，杆501安装在由上壳体111和底座112拼接后形成的导向槽中。参考图6所示，上壳体111和底座112拼接后形成外壳，在外壳中形成导向槽101A和101B，杆501在导向槽101A 和101B中滑动。杆501上在对应每一个热磁保护单元104的位置上形成斜面结构，每一个斜面结构包括两个斜面502和503，分别对应每个热磁保护单元104中的调节支架306和307。斜面502与调节支架306对应，调节支架306的延伸脚306H与斜面502接触。斜面503与调节支架307对应，调节支架307的延伸脚307H与斜面503接触。复位弹簧309产生扭矩，使得调节支架306和307朝向杆501的方向转动，在复位弹簧309的作用下，调节支架306和307的延伸脚306H、307H始终压紧在斜面502、503上并保持一定的压力。复位弹簧309使得延伸脚306H、307H始终压紧在斜面502、503上，当杆501移动时，延伸脚306H、307H与斜面502、503的接触位置发生变化，该变化使得延伸脚306H、307H带动调节支架306、307绕轴304转动。由于扭力弹簧308和310的其中一个引脚是固定在调节支架306、307上，当调节支架306、307的转动时，会带动扭力弹簧308和310转动。扭力弹簧308、310带动动铁芯支架301绕转轴304转动，从而使得动铁芯302与静铁芯303之间的气隙311发生变化。因此，使得杆501沿导向槽101A和101B移动，就能钩实现对于气隙311的调节。继续参考图5所示，杆501上具有齿轮部件504，通过齿轮部件504能够驱动杆501沿导向槽101A和101B移动。

参考图7A、图7B和图7C，揭示了热磁保护装置中储能组件的结构图。其中图7B是图7A中A部分的截面图，图7C是图7A中B部分的截面图。图7A是从图1的背侧方向展示的视图。储能组件安装在上壳体101上，储能组件包括储能杆602、双金属调节杆601、储能弹簧和调节螺钉604。其中储能弹簧为多个，包括储能弹簧603和储能弹簧610。双金属调节杆601横跨整个上壳体101，与多极断路器的多个极均配合。在对应多极断路器的每一个极的位置，双金属调节杆601包括一个接触杆601B，每一个接触杆601B与一个热磁保护单元104相对应，接触杆601B与该热磁保护单元104中的热保护单元的双金属片121配合，接触杆601B与双金属片121顶端的斜面122配合，在正常工作时接触杆601B和斜面122 之间存在间隔，当出现过载时双金属片121变形使得斜面122与接触杆601B接触。双金属调节杆601还包括锁扣杆601A，锁扣杆601A使得双金属调节杆601与储能杆602以锁扣的形式互相连接。如图7C所示，锁扣杆601A与储能杆602的锁扣面602A形成锁扣。调节螺钉604用于调节锁扣杆601A与锁扣面602A的锁扣量，转动调节螺钉604，锁扣杆601A与锁扣面602A之间的接触面积，即锁扣量被改变。储能弹簧603连接到双金属调节杆601。当双金属片121受热变形时，会推动接触杆601B，并带动双金属调节杆601转动，双金属调节杆601绕其转动中心601C转动，双金属调节杆601转动后，锁扣杆601A与锁扣面602A解扣，解扣后，储能弹簧603驱动双金属调节杆601，并在储能弹簧610的配合下打击断路器的操作机构，使得操作机构产生脱扣断路，达到过载保护的功能。在本发明的储能组件中，双金属片121起到触发的作用，而打击的动作由储能弹簧603和储能弹簧610来驱动，因此，打击操作机构的操作力是稳定的。

图8A和图8B揭示了热磁保护装置中调节组件的结构图。图9A和图9B揭示了调节组件的安装结构图。如图所示，调节组件107安装在断路器的基座上。调节组件107包括安装支架173、第一调节杆171和第二调节杆172。第一调节杆171和第二调节杆172转动安装在安装支架173上。在第一调节杆171、第二调节杆172与安装支架173的连接处具有垫圈705。第一调节杆171的中部具有第一调节齿轮704，第一调节杆171的底部中心具有第一凸起708，第一调节杆171的底部还具有锥形突出部701，锥形突出部701的锥形端部具有定位杆。参考图8A，在上壳体101上安装有支架161，支架161的弯折部分上具有安装孔605。第一调节杆的第一凸起708安装在安装孔605中，形成转动副。第一调节杆171的锥形突出部701的定位杆插入到双金属调节杆601的调节槽601F中。第二调节杆172的中部具有第二调节齿轮703，第二调节杆172的底部具有第三调节齿轮702，第二调节杆172的底部中心具有第二凸起707。参考图 8A，上壳体101上具有安装孔606。第二调节杆的第二凸起707安装在安装孔606中，形成转动副。第二调节杆的第三调节齿轮702与杆501上的齿轮部件504咬合。为了使得转动第一调节杆171、第二调节杆172时更加精确，在安装支架173上还具有步进支架，步进支架的两端均为齿形端，齿形端706与第一调节齿轮704接触并咬合，齿形端705与第二调节齿轮705接触并咬合。在第一调节杆171或者第二调节杆172转动时，齿形端与调节齿轮使得调节杆以每次一齿的方式步进转动。在其他的实施例中，第一调节杆171和第二调节杆172也可以采用阻尼转动的方式。参考图9A和图9B，调节组件107分别与齿轮部件504和双金属调节杆601配合，来实现过载电流和瞬时动作电流的调节。第一调节杆171的锥形突出部701的定位杆插入到双金属调节杆601的调节槽601F中，当转动第一调节杆171时，带动锥形突出部701的定位杆发生位移，定位杆通过调节槽601F带动双金属调节杆601横向移动。因为双金属片121的工作面是斜面122，因此双金属调节杆601横向移动后，其接触杆601B与斜面122之间的距离F被改变。改变距离F后能够调节过载电流的大小。第二调节杆172的第三调节齿轮702与杆501上的齿轮部件504咬合。转动第二调节杆172，通过齿轮的咬合带动杆501横向移动，杆501横向移动后调节动铁芯和静铁芯之间的气隙的大小，气隙的大小改变能够调节瞬动电流的大小。本发明的热磁保护装置中的热保护组件由双金属片触发储能组件来完成脱扣动作，结构简单，动作速度快且储能组件能够保持脱扣力的恒定。双金属片的工作面为斜面，斜面上的不同位置可以提供双金属片与储能组件之间的不同间隔，以获得不同的过载电流。

上述实施例是提供给熟悉本领域内的人员来实现或使用本发明的，熟悉本领域的人员可在不脱离本发明的发明思想的情况下，对上述实施例做出种种修改或变化，因而本发明的保护范围并不被上述实施例所限，而应该是符合权利要求书提到的创新性特征的最大范围。