一种短路电流分级控制脱扣的参量断路器的制造方法
【技术领域】
[0001]
本发明涉及电源系统控制断路器限流脱扣技术领域，尤其涉及一种短路电流分级控制脱扣的参量断路器。
【背景技术】
[0002]供电系统电压稳定是一个重要的指标，由短路故障造成的电压闪变危害很大。闪变俗称晃电，闪变出现，电磁控制开关失磁脱扣，造成供电停止，对于联动生产系统、数据中心等造成的经济损失非常大。另外由短路电流造成的控制开关越级脱扣问题，是一直存在的问题。
[0003]为了解决这个问题，目前采用2种方法:一是双触头分时分断机构、二是电弧磁阻限流方法。这两种方法均存在缺陷，即是当电源出现短路故障时，电源瞬间出现短路电流此时断路器没有分断时限流技术体现不出来，
双触头分时分断机构在辅助触头和主触头之间有电阻体，主电路经过两个触头到达另一端。当出现短路故障时，辅助触头首先分断，主电路经过电阻体、主触头，瞬间出现的预期短路电流被电阻体限制在预定值内。当辅助触头分断发生时，主触头随着分断，短路电流在电阻作用下被限制在范围，主触头在限制的短路电流下分断，触头电弧被限制、运行分断能力得以提高，这是目前采用的一种技术方案。缺点是短路故障发生时会出现瞬间峰值短路电流，引起线路电压出现闪变跌落(晃电)，峰值短路电流最大的问题是存在越级脱扣问题，安全问题仍是大事。
[0004]电弧磁阻限制短路电流的方法是利用短路故障发生时触头分断，分断电弧形成电弧磁场，磁场力限制电弧增长，对短路电弧具有限制作用。缺点是短路故障发生时会出现瞬间峰值短路电流，引起线路电压出现闪变跌落(晃电)，峰值短路电流最大的问题是存在越级脱扣问题，安全问题仍是大事。
[0005]现有技术中的断路器采用主触头和辅助触头分时断开断路器，由于辅助触头和主触头之间串联有电阻，只有短路故障脱扣才能发挥作用，而短路电流造成的电压闪变已经发生，然后脱扣才能限制脱扣分断电流；采用电弧限制短路电流的断路器也是在没脱扣时造成电压闪变已经发生，然后脱扣触头电弧才能限制脱扣分断电流。
[0006]负荷对供电线路来说，危险的事故是短路事故，虽然电路断路器已经解决了短路分断事故安全问题，但是一直存在的电网闪变问题没有解决。闪变的问题、越级脱扣问题就是供电系统大问题，它引起的事故停电、大数据交换、重要设备停止运行、生产线停运等等。引起的电压能够在短路事故发生到电路分整个过程中，短路电流下不出现峰值、能够平稳的被限制在控制内发生短路电流，那么电网才不会像出现闪变问题。
【发明内容】
[0007]本发明所要解决的技术问题在于如何克服现有技术中的双触头技术和电弧限制电流技术响应速度慢，克服瞬态短路电流引起电压闪变、引起敏感电气设备动作保护问题。
[0008]为了解决上述技术问题，本发明提供了一种短路电流分级控制脱扣的参量断路器，包括脱扣机构、动触头和静触头，其特征在于，还包括电磁铁和磁阻组件，所述动触头、静触头和磁阻组件设置在参量断路器的主电路中，所述动触头与脱扣机构联动，所述磁阻组件包括磁阻体及缠绕在磁阻体上的螺线圈，所述螺线圈具有两个端口，所述磁阻体的一端与螺线圈的一个端口相连，另一端与电流输入端相连，所述螺线圈的另一个端口与电流输出端相连，当所述磁阻组件通过励磁电流时，所述磁阻组件产生磁阻进而限流，并且电磁铁的动铁芯动作撞击脱扣机构，所述脱扣机构完成脱扣的同时，使动触头与静触头由接触状态变为分离状态。
[0009]具体地，所述励磁电流的大小与所述螺线圈的匝数成反比，所述磁阻组件的励磁电流由下确定= NXI/ Le，其中，H是磁场强度，I是励磁电流，Le是有效磁路长度。
[0010]本发明的短路电流分级控制脱扣的参量断路器还包括控制器和电流传感器，所述电流传感器将检测到的磁阻组件通过的电流信号发送给控制器，当所述磁阻组件通过励磁电流时，控制器控制电磁铁的动铁芯动作。
[0011 ] 优选地，所述电磁铁还包括电磁铁线圈，所述电磁铁线圈与螺线圈上连接电流输出端的端口相连，当所述磁阻组件通过励磁电流时，电磁铁的动铁芯动作。
[0012]优选地，所述磁阻体和螺线圈之间设置有隔热材料。
[0013]可选地，所述隔热材料为陶瓷、玻璃、云母、聚苯硫醚塑料或聚四氟乙烯。
[0014]优选地，所述单相或三相参量断路器的主分支电路中均串联设置有磁阻组件。
[0015]可选地，所述参量断路器为空气断路器或真空断路器。
[0016]可选地，所述参量断路器为微型断路器、塑壳断路器或框架断路器。
[0017]优选地，所述磁阻体为长条状的合金磁阻体，所述磁阻体的材料为铁合金、铜合金、铝合金中的一种或几种，所述螺线圈的材料为铜。
[0018]进一步地，所述一种短路电流分级控制脱扣的参量断路器还包括灭弧装置，所述灭弧装置用于在磁阻组件限制电源电流时弹跳灭弧。
[0019]进一步地，所述灭弧装置包括用于熄灭静触头和动触头之间产生的电弧的灭弧栅。
[0020]如图5所示，电流方向相反时，产生的磁场方向相反，当电流通过螺线圈时，在螺线圈周围产生磁场，将螺线圈环绕在合金磁阻体上，穿过合金磁阻体的磁感线密度越大，则磁场越强，合金磁阻体的电阻会随之增大，当电路出现故障时，如瞬间出现短路电流时，合金磁阻体电阻的瞬间增大会限制电流增加的幅度，从而将短路电流限制在预定的范围内。
[0021]将磁阻组件应用到断路器中，当断路器出现短路电流时，短路电流值上升至额定运行电流8倍以上时，合金磁阻体的电阻增大，从而限制了短路电流上升，脱扣机构在被限制的短路电流下迅速脱扣，电弧在被限制的短路电流下熄灭，电源电压下跌被控制在预定范围内。
[0022]本发明的短路电流分级控制脱扣的参量断路器，具有如下有益效果:
①本发明的合金磁阻体的电阻随着电路中电流的增大而增加，从而在电源发生短路时限制了电流增加的幅度，当电路恢复正常时，合金磁阻体的电阻能够迅速回到正常值。
[0023]②所述螺线圈在运行电流为额定电流6-8倍电流范围内产生的磁场不足以引起本发明的合金磁阻体电阻的变化。
[0024]③本发明中通过电路电流改变合金磁阻体的电阻值，能够对短路电流进行约定控制，它的更大控制范围可以做到在额定运行电流8倍范围不产生磁阻，超过8倍以上额定值时磁阻对电流进行限制，这可以对不同级别控制开关线路短路造成的短路电流大小进行分级控制，线路在不同位置发生短路事故，将短路电流限制在预定的范围，实现对电源电压下跌进行控制，不会发生越级跳闸造成大面积停电事故现象。
[0025]④在大电流通过的时候，磁阻合金电阻迅速升高，电阻热会集中在磁阻合金上，而磁阻合金周围又布有线圈，通过设置隔热材料解决了磁阻发热问题。
【附图说明】
[0026]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它附图。
[0027]图1是磁阻效应的原理示意图；
图2是本发明的磁阻组件的结构示意图；
图3是本发明的磁阻组件的另一结构示意图；
图4是本发明的短路电流分级控制脱扣的参量断路器结构示意图；
图5是电流方向不同时产生磁场的原理图。
[0028]图中:1-磁阻组件，2-外接电阻，3-磁阻体，4-螺线圈，5-第一端口，6_第二端口，7-电流输入端，8_动铁芯，9_电磁铁线圈，10-脱扣机构，11-动触头，12-静触头，13-灭弧栅。
【具体实施方式】
[0029]下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0030]实施例一:
本发明提供了一种短路电流分级控制脱扣的参量断路器，包括脱扣机构10、动触头11和静触头12，其特征在于，还包括电磁铁和磁阻组件1，所述动触头11、静触头12和磁阻组件I设置在参量断路器的主电路中，所述动触头11与脱扣机构10联动，所述磁阻组件I包括磁阻体3及缠绕在磁阻体3上的螺线圈4，所述螺线圈4具有两个端口，所述磁阻体3的一端与螺线圈4的一个端口相连