剩余电流动作断路器的制作方法

本实用新型涉及一种剩余电流动作断路器。

背景技术：

传统的两极小型漏电保护断路器一般都采用过电流保护模块与漏电保护脱扣器模块组合安装，拼装后体积较大，安装至配电箱体后占用大量空间，限制了线路的扩展，尤其在多极漏电保护产品上更为突出。目前市场上也有一些传统的小体积的相关类似产品，但其中一极一般采用不带短路保护的可开闭中性极来实现。

技术实现要素：

针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种结构紧凑、体积较小的剩余电流动作断路器。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种剩余电流动作断路器，包括壳体，所述壳体至少包括有两个分别容置有漏电保护模块和过电流保护模块的第一腔体和第二腔体，所述漏电保护模块包括有磁脱扣线圈组件、零序互感器，其中磁脱扣线圈组件包括有线圈支架以及连接固定在线圈支架一端的电子组件板，所述线圈支架外侧沿轴向分别缠绕设置有漏电保护脱扣线圈和短路保护线圈，所述短路保护线圈串联在漏电保护模块的载流电路上，线圈支架内侧设置有滑腔，滑腔于线圈支架一端设置有开口，开口处设置有静铁芯，滑腔中活动设置有两个分别与漏电保护脱扣线圈和短路保护线圈构成电磁配合的动铁芯以及可由所述两个动铁芯分别推动伸出的顶杆，滑腔中还设置有供动铁芯运动后复位的弹簧，所述第一腔体和第二腔体相对应的一侧连通设置有第三腔体，所述电子组件板、线圈支架一端以及零序互感器均设置在所述第三腔体中。

本实用新型的有益效果是：第二腔体中设置的过电流保护模块能够起到短路和过载保护功能，而第一腔体中的磁脱扣线圈组件在漏电保护脱扣线圈或短路保护线圈中产生电流时均可驱动与其电磁配合的动铁芯运动，进而能够驱动顶杆运动，通过与漏电保护模块的触头组件、操作组件（例如锁扣）等组件配合能够实现在漏电或短路状况时对工作电路进行切断，而将所述电子组件板、线圈支架一端以及零序互感器设置在第三腔体处，充分利用了壳体的内部空间，使本实用新型能够在更小的模数化体积下同时具备带两个短路保护的保护极，大幅提高结构空间利用率，同时由于磁脱扣线圈组件的各部件连接在一起，可同时进行安装，这样能够降低装配的复杂程度，减小断路器的整体体积，同时也能够使配电线路更加安全。

进一步地，所述两个动铁芯分别为与漏电保护脱扣线圈配合的第一动铁芯、与短路保护线圈配合的第二动铁芯，所述第二动铁芯的轴心位置设置有供顶杆活动穿设的第一通孔，所述顶杆包括有与第一动铁芯抵触配合的第一限位部、与第二动铁芯抵触配合的第二限位部。

采用上述设置带来的优点是：第一动铁芯和第二动铁芯通过顶杆的第一限位部和第二限位部能够推动顶杆伸出，将顶杆活动设置在第二动铁芯的轴心位置，使其保持在同一轴心位置，提高电磁力输出的稳定性，使整体结构更加紧凑。

进一步地，所述弹簧包括有第一弹簧和第二弹簧，所述第一弹簧套设在顶杆上且其两端分别与第一限位部和第二动铁芯相抵，所述第二弹簧套设在顶杆上且其两端分别与第二动铁芯和静铁芯相抵。

采用上述设置带来的优点是：第一弹簧和第二弹簧可分别在第一动铁芯和第二动铁芯运动后驱动其复位，将其套设在顶杆上能够保证弹簧作用力方向的稳定性，使其不容易弯曲，也能够使整体结构更加紧凑。

进一步地，所述滑腔包括有相互连接的第一滑腔和第二滑腔，所述第一动铁芯和第二动铁芯分别活动设置在第一滑腔和第二滑腔中，所述第二滑腔与开口相连接，所述第一滑腔和第二滑腔的连接处形成有与第二动铁芯配合限位的第三限位部。

采用上述设置带来的优点是：第一动铁芯和第二动铁芯分别设置在第一滑腔和第二滑腔中独立进行运动，不容易相互干涉，第三限位部的设置能够防止第二动铁芯在复位时进入到第一滑腔中。

进一步地，所述第二弹簧的弹性作用力大于第一弹簧。

采用上述设置带来的优点是：使得第一动铁芯推动顶杆伸出时，第二动铁芯能够保持位置相对静止，提高第一动铁芯和第二动铁芯之间的电磁吸附效果。

进一步地，所述顶杆包括有第一顶杆和第二顶杆，第一顶杆活动设置在所述第一通孔中，所述第一顶杆的一端与第二顶杆插接定位配合，所述第一限位部设置在第一顶杆的另一端，所述静铁芯的轴心位置设置有供顶杆活动穿设的第二通孔，第二顶杆活动穿设在第二通孔中，第二顶杆的一端自开口伸出并包括有与静铁芯配合限位的第四限位部，所述第二限位部设置在第二顶杆的另一端。

采用上述设置带来的优点是：采用第一顶杆和第二顶杆方便顶杆的加工和装配；将第一顶杆活动穿设在静铁芯的轴心位置，能够提高电磁力输出的稳定性，使整体结构更加紧凑；第四限位部的设置防止顶杆另一端进入到滑腔中，保证顶杆和静铁芯的活动连接，提高稳定性。

进一步地，所述线圈支架外侧沿轴向分布有若干分隔板，相邻分隔板之间间隔形成有至少两个环槽，每个环槽中均绕设有所述的漏电保护脱扣线圈。

采用上述设置带来的优点是：至少两个环槽中绕设有漏电保护脱扣线圈，并且这些漏电保护脱扣线圈之间通过分隔板进行分隔，采用这样结构设计有助于提高漏电保护脱扣线圈的耐压性能，也能够提高线圈的绕制工艺的均匀，提高对顶杆的驱动效果。

进一步地，至少其中一个位于相邻环槽之间的分隔板上设置有可供相邻漏电保护脱扣线圈穿设连接的穿线槽。

采用上述结构的优点是：穿线槽的设置使相邻环槽中的漏电保护脱扣线圈可采用一体连接的形式，方便漏电保护脱扣线圈穿设于分隔板两侧之间，同时也方便绕线。

进一步地，至少其中一个分隔板上设置有与漏电保护脱扣线圈配合接线的针脚以及分布于分隔板侧面和针脚之间的接线槽，所述电子组件板上对应设置有可供针脚插入并焊接电连的焊孔。

采用上述结构的优点是：接线槽的设置方便漏电保护脱扣线圈和针脚之间的接线电连，针脚和焊孔的设置方便电子组件板和漏电保护脱扣线圈之间的电性连接，同时也能够对线圈支架和线路板起到一定的定位效果。

进一步地，至少其中一个位于相邻环槽之间的分隔板上设置有所述的针脚，相邻环槽中的漏电保护脱扣线圈同时接线于所述针脚上以构成两者的电性连接。

采用上述结构的优点是：除了上述可以采用穿线槽的方式实现相邻漏电保护脱扣线圈的电性连接以外，通过将相邻漏电保护脱扣线圈接线在分隔板的同一针脚也能够实现两者的电性连接，并且针脚还能够与电子组件板配合进行连接，除了提高线圈支架和电子组件板之间连接的稳定性以外，该针脚可作为抽头使用，通过电子组件板上电路的设计方便实现更多的功能。

进一步地，至少其中一个分隔板上设置有卡勾，所述电子组件板上对应设置有与卡勾配合卡接的卡槽。

采用上述结构的优点是：通过卡勾和卡槽的卡接配合实现电子组件板和线圈支架之间的固定，方便加工、装配，且连接更可靠。

进一步地，其中一个环槽对应两个动铁芯之间位置设置。

采用上述结构的优点是：使漏电保护脱扣线圈能够尽可能多地覆盖与其配合的动铁芯的行程，另外还能够覆盖另一动铁芯的部分区域，能够提高两个动铁芯之间的电磁吸力，提高使用效果。

进一步地，所述磁脱扣线圈组件包括有与线圈支架配合连接固定的磁轭，所述磁轭包括有两个平行设置的安装板以及对所述两个安装板进行连接的连接板，所述两个连接板卡接定位于线圈支架对应短路保护线圈的轴向两侧位置，所述连接板包括有与短路保护线圈一端以及静触头组件配合焊接电连的连接部。

采用上述结构的优点是：磁轭能够提高电磁效果，将磁轭和线圈支架整合在一起，使用产品结构更加紧凑，提高装配效率，连接板还能够对短路保护线圈的轴向进行限位，防止其晃动，提高稳定性；所述连接板的连接部分别与短路保护线圈一端以及静触头组件配合焊接电连，提高连接的稳定性以及电磁效果。

进一步地，所述壳体包括有一个中座、两个分别连接在中座两侧的侧盖以及连接在两个侧盖之间的中盖，所述第一腔体和第二腔体由中座和两个侧盖分别连接形成，第三腔体则形成于中座和中盖之间，至少其中一个侧盖与第三腔体相对应的位置设置有附件安装孔，所述中盖上设置有与所述附件安装孔一端配合进行封闭的安装孔限位盖。

采用上述结构的优点是：结构简单，方便断路器的装配，第三腔体形成于中座和中盖之间，第一腔体和第二腔体之间通过中座进行分隔，相互之间不容易造成干涉影响；附件安装孔的设置可方便断路器与分励脱扣器，辅助触头，报警模块等附件配合进行安装，中盖和侧盖相连接时，中盖上的安装孔限位盖能够与附件安装孔一端配合进行封闭，防止灰尘、杂物等污物进入到壳体内部，保证断路器的正常运行。

附图说明

图1为本实用新型实施例的结构示意图；

图2为本实用新型实施例的分解示意图；

图3为本实用新型实施例第二腔体内部的结构示意图；

图4为本实用新型实施例第一腔体内部的结构示意图；

图5为本实用新型实施例零序互感器连接示意图；

图6为本实用新型实施例磁脱扣线圈组件的结构示意图1；

图7为本实用新型实施例磁脱扣线圈组件的结构示意图2；

图8为本实用新型实施例线圈支架的结构示意图1；

图9为本实用新型实施例线圈支架的结构示意图2；

图10为本实用新型实施例线圈支架内部结构示意图；

图11为本实用新型实施例线圈支架内部结构的分解图；

图12为本实用新型实施例磁轭的结构图；

图13为本实用新型实施例附件安装孔的结构图。

具体实施方式

本实用新型剩余电流动作断路器的实施例如图1-12所示：包括壳体1，所述壳体1至少包括有两个分别容置有漏电保护模块和过电流保护模块的第一腔体11和第二腔体12，所述漏电保护模块和过电流保护模块均包括有动触头组件、静触头组件、灭弧组件、接线组件、操作组件等组件，其中操作组件包括有手柄、连杆、跳扣、锁扣等部件，动触头组件包括有触头支持、动触头，静触头组件包括有静触片、静触头，漏电保护模块的动触头组件和过电流保护模块的动触头组件相联动，可同步进行分合闸动作，除了上述这些部件以外，所述漏电保护模块还包括有磁脱扣线圈组件2、零序互感器3，零序互感器3包括有磁环以及绕设在磁环上的二次绕组，磁脱扣线圈组件包括有线圈支架21以及连接固定在线圈支架21一端的电子组件板22，所述线圈支架21外侧沿轴向分别缠绕设置有漏电保护脱扣线圈（图中未示出）和短路保护线圈23，漏电保护脱扣线圈绕设在线圈支架21一端处，所述短路保护线圈23串联在漏电保护模块的载流电路上，线圈支架21内侧设置有滑腔，滑腔于线圈支架21一端设置有开口211，开口211处设置有静铁芯31，滑腔中活动设置有两个分别与漏电保护脱扣线圈25和短路保护线圈23构成电磁配合的动铁芯以及可由所述两个动铁芯分别推动伸出的顶杆，滑腔中还设置有供动铁芯运动后复位的弹簧，所述第一腔体11和第二腔体12相对应的一侧连通设置有第三腔体13，所述电子组件板22、线圈支架21一端以及零序互感器3均设置在所述第三腔体中。

需要说明的是，所述电子组件板22上集成有信号处理电路、开关元件等元件，其能够对二次绕组中产生的电流进行感应并转化为能够触发开关元件动作的电流信号，通过开关元件控制漏电保护脱扣线圈25通电，进而能够基于动铁芯驱动顶杆伸出。短路保护线圈23串联在漏电保护模块的载流电路上，当过线路出现短路时，电流保护线圈23能够驱动基于动铁芯驱动顶杆伸出。

断路器保护模块和/或漏电保护模块还可包括有防止电路过载的双金组件，除此以外，所述断路器保护模块也包括有一组与磁脱扣线圈组件结构相似的短路保护脱扣线圈组件，其与磁脱扣线圈组件区别之处在于其线圈支架内侧滑腔仅包含有一个动铁芯，并且线圈支架上仅缠绕设置有短路保护线圈，断路器保护模块的短路保护脱扣线圈组件和磁脱扣线圈组件均能够在工作电路发生短路情况时触发并切断电路，起到双重保障的作用，而磁脱扣线圈组件还能够在工作电路发生漏电情况时触发并切断电路。

顶杆伸出时可驱动动触头组件朝与静触头组件分离方向运动，也可以通过驱动锁扣对动触头组件进行解锁，以使动触头组件朝与静触头组件分离方向运动。

因而，能够在近似于传统两极剩余电流动作断路器的体积基础上实现三级剩余电流动作断路器的功能，即同时具备带两个短路保护的保护极，极大地节省了空间。当然，本实用新型的改善也同样适用于两极以上的剩余电流动作断路器。

所述两个动铁芯分别为与漏电保护脱扣线圈25配合的第一动铁芯41、与短路保护线圈配合的第二动铁芯42，所述第二动铁芯42的轴心位置设置有供顶杆活动穿设的第一通孔421，所述顶杆包括有与第一动铁芯41抵触配合的第一限位部511、与第二动铁芯42抵触配合的第二限位部512，第一动铁芯41运动时通过与顶杆的第一限位部511相抵触进而推动顶杆从开口211处伸出，第二动铁芯42运动时通过与顶杆的第二限位部512相抵触进而推动顶杆从开口211处伸出。

所述弹簧包括有第一弹簧61和第二弹簧62，所述第一弹簧61套设在顶杆上且其两端分别与第一限位部511和第二动铁芯42相抵，所述第二弹簧62套设在顶杆上且其两端分别与第二动铁芯42和静铁芯31相抵，当第一动铁芯41失去电磁作用力后，第一弹簧61可驱动顶杆复位，顶杆的第一限位部511进而推动第一动铁芯41进行复位；而当第二动铁芯42失去电磁作用力后，第二弹簧62可驱动第二动铁芯42复位。

所述滑腔包括有相互连接的第一滑腔241和第二滑腔242，所述第一动铁芯41和第二动铁芯42分别活动设置在第一滑腔241和第二滑腔242中，所述第二滑腔242与开口211相连接，所述第一滑腔241和第二滑腔242的连接处形成有与第二动铁芯42配合限位的第三限位部245，第三限位部245的设置可防止第二动铁芯42在第二弹簧62的驱动下进入到第一滑腔241中，保证第一动铁芯41和第二动铁芯42之间不会产生干涉，在本实施例中所述第三限位部245是由第一滑腔241和第二滑腔242的内径差所形成的阶面。此外，第一滑腔241其与第二滑腔242相反的另一端设置有孔111，使滑腔内部和外部气压平衡，提高第一动铁芯41和第二动铁芯42的运动效果。

第二弹簧62的弹性作用力要大于第一弹簧61的弹性作用力，使得第一动铁芯41在电磁作用下运动时不会驱动第二动铁芯42发生运动，使第二动铁芯42在常态时能够始终保持在与第三限位部245相抵触的位置，让第二动铁芯42充当另一与第一动铁芯41配合的静铁芯使用，提高第一动铁芯41的运动效果。所述第二动铁芯42两端和静铁芯31上均设置有与可供弹簧端部插入定位的豁口40（如图10所示）。

所述顶杆包括有第一顶杆71和第二顶杆72，第一顶杆71活动设置在所述第一通孔421中，所述第一顶杆71的一端与第二顶杆72的另一端过盈插接定位配合，第一顶杆71和第二顶杆72优选的位于同一轴线上，所述第一顶杆71的一端与第二顶杆72插接定位配合，所述第一限位部511设置在第一顶杆71的另一端，第一限位部511为一体成型在第一顶杆71另一端的盘状凸起，第一限位部511的直径略大于第一通孔421的孔径，所述静铁芯31的轴心位置设置有供顶杆活动穿设的第二通孔311，第二顶杆72活动穿设在第二通孔311中，第二顶杆72的一端自开口211伸出并包括有与静铁芯31配合限位的第四限位部513，所述第二限位部512设置在第二顶杆72的另一端，第四限位部513的设置可防止第二顶杆72的一端进入到滑腔内侧，保证第二顶杆72和静铁芯31之间稳定的活动连接关系，当然其也能够提高与断路器动触头组件之间的抵触配合效果，所述第二限位部512设置在第二顶杆72的另一端，在本实施例中所述第二限位部512是由第二顶杆72和第一顶杆71连接处的直径差所形成的阶面，第二限位部512的直径要略大于第一通孔421的孔径。

所述线圈支架21外侧沿轴向分布有若干分隔板212，相邻分隔板212之间间隔形成有至少两个环槽213，每个环槽213中均绕设有所述的漏电保护脱扣线圈25。

在本实施例中所述环槽213示例为三个，对应绕设的漏电保护脱扣线圈25同样为三个，三个漏电保护脱扣线圈25相互连接在一起，并通过分隔板212相互隔开，采用这样设计每个漏电保护脱扣线圈25均能够起到分压的作用，提高漏电保护脱扣线圈25整体的耐压性能，还可以提高线圈的绕制工艺的均匀。

至少其中一个位于相邻环槽213之间的分隔板212上设置有可供相邻漏电保护脱扣线圈25穿设连接的穿线槽214，即相邻设置的两个漏电保护脱扣线圈25其可以是由同一连续不间断的导线绕制而成的，在相邻环槽213的其中一个环槽213完成绕线之后可通过穿线槽214延伸至另一个环槽213中继续进行绕线，使相邻设置的两个漏电保护脱扣线圈25能够相互电连，省去接线连接的不便，方便绕线。在其他示例中也可以是每组相邻环槽213之间的分隔板212上均设置有穿线槽214，使得每个漏电保护脱扣线圈25都是由同一连续不间断的导线绕制而成。

至少其中一个分隔板212上设置有与漏电保护脱扣线圈25配合接线的针脚215以及分布于分隔板212侧面和针脚215之间的接线槽216，所述电子组件板22上对应设置有可供针脚215插入并焊接电连的焊孔221，所述焊孔221其孔内壁或与焊孔221端部相近的电子组件板22端面上具有覆铜，针脚215插入焊孔221中后可通过锡焊连接，避免了电子组件板22和漏电保护脱扣线圈25之间接线电连的不便之处，提高装配效率，接线槽216的设置方便将漏电保护脱扣线圈25的端部沿分隔板212侧面穿设布置在针脚215处，从而方便与针脚215的接线电连。

相邻漏电保护脱扣线圈25除了上述采用穿线槽214的方式进行连接以外，还可通过在相邻环槽213之间的分隔板212上设置所述的针脚215，使相邻环槽213中的漏电保护脱扣线圈25能够同时接线于所述针脚215上以构成两者的电性连接。当然所述针脚215除了能够对相邻漏电保护脱扣线圈25进行连接以外，还能够与电子组件板22进行连接，使该针脚215可作为抽头使用，通过电子组件板22上电路的设计方便实现更多的功能。

在本实施例中，位于相邻环槽213之间的分隔板212共为两个，其中一个分隔板212上设置有两个针脚215，该分隔板212上的其中一个针脚215能够起到对相邻漏电保护脱扣线圈25以及电子组件板22之间进行连接的作用，另一针脚215仅用于将其中一个漏电保护脱扣线圈25的端部与电子组件板22进行连接，另一个分隔板212上则设置有所述的穿线槽214，除此之外，位于最侧边的分隔板212上单独还设置有一个所述的针脚215，即本实施例中的三个漏电保护脱扣线圈25整体通过三个针脚215与电子组件板22相连接。

在本实施例中其中两个分隔板212上设置有卡勾217，所述电子组件板22上对应设置有与卡勾217配合卡接的卡槽222，当然理论上仅其中一个分隔板212上设置卡勾217便可以提供线圈支架21和电子组件板22之间的定位效果，卡勾217和卡槽222的数量越多两者连接越稳定。

其中一个环槽213对应两个动铁芯（即第一动铁芯41和第二动铁芯42）之间位置设置，在本实施例中所述环槽213对应设置在第一滑腔241和第二滑腔242的连接处，使得漏电保护脱扣线圈25缠绕于环槽213中时，其能够同时覆盖第一动铁芯41的活动位置和第二动铁芯42的静止位置（如图10所示），提高第一动铁芯41和第二动铁芯42之间的磁吸力，进而提高使用效果。对应两个动铁芯之间位置设置的环槽213包括有两个呈阶梯状分布的圆周壁a，所述两个呈阶梯状分布的圆周壁可以是由第一滑腔241和第二滑腔242之间连接处的外径差所形成的，线圈绕设在上述环槽213中时先从直径较窄的圆周壁处进行缠绕，当线圈缠绕的外径与直径较宽的圆周壁相对齐时可逐步向直径较宽的圆周壁进行过渡，最终使该环槽213中漏电保护脱扣线圈25缠绕外径均匀分布，这样设置能够提高两个动铁芯之间电磁吸附效果。

所述磁脱扣线圈组件包括有与线圈支架21配合连接固定的磁轭8，所述磁轭8包括有两个平行设置的安装板81以及对所述两个安装板81进行连接的连接板82，所述两个连接板卡接定位于线圈支架21对应短路保护线圈的轴向两侧位置，所述线圈支架21外侧沿轴向分布有两个定位板218，所述两个定位板218之间间隔形成有环形槽219，其中一个安装板81上设置有与环形槽219配合卡接的第一卡口811，所述静铁芯31对应滑腔外侧方向的一端设置有环形凸起312，另一个安装板81上设置有与所述环形凸起312配合卡接的第二卡口812，第二卡口812与环形凸起312配合卡接的同时使磁轭8和环形凸起312导电连接，能够提高导磁性能，所述线圈支架21或环形凸起312上设置有与安装板81构成周向限位配合的限位凸起，在本实施例中所述限位凸起2191设置在环形槽219上，所述连接板82包括有连接片821，连接片821具有两个相对设置的焊接端面，所述短路保护线圈23一端和静触头组件的静触片9分别焊接固定在连接片821的两个焊接端面上，短路保护线圈23另一端焊接有穿设在零序互感器孔心中的软导线。

在本实施例中，所述其中一个定位板218和其中一个分隔板212为同一部件，能够减少线圈支架21的结构复杂度，减小体积。

在本实施例中，所述壳体1包括有一个中座14、两个分别连接在中座14两侧的侧盖15以及连接在两个侧盖15之间的中盖16，所述第一腔体11和第二腔体12由中座14和两个侧盖15分别连接形成，第三腔体13则形成于中座14和中盖16之间，至少其中一个侧盖15与第三腔体13相对应的位置设置有附件安装孔151，所述附件安装孔151朝向壳体1内侧的一端的四周围绕设置有环状凸筋153，所述中盖16上设置有与所述附件安装孔151一端配合进行封闭的安装孔限位盖161，所述中盖16与侧盖15相连接时，中盖16的安装孔限位盖161抵设在环状凸筋153上，可实现对附件安装孔151一端的封闭，防止灰尘、杂物等污物进入到壳体1内侧，影响断路器的正常运行，所述附件安装孔151朝向壳体1外侧的另一端具有卡接结构152，方便与分励脱扣器，辅助触头，报警模块等附件配合进行安装。

需要说明的是，第一腔体11和第二腔体12除第三腔体13以外的其他区域由中座14相分隔。

以上实施例，只是本实用新型优选地具体实施例的一种，本领域技术人员在本实用新型技术方案范围内进行的通常变化和替换都包含在本实用新型的保护范围内。