材绕制螺线管，外直径尺寸约15mm，符合技术要求。
[0047]螺线管内部磁场强度基本不变，环境磁场、电磁场对磁阻体电阻影响极小可以忽略不计，只有在短路电流通过螺线管产生的高磁场才能引起磁体组发生变化。本发明磁阻电阻值正常下电阻值由0.00048917欧姆，当发生短路故障，短路电流增加到2.2kA，螺线管磁场磁阻体阻值迅速变化到0.108欧姆，短路电流被限制在2.2kA值，达到保护线路发生不发生闪变、不越级跳闸断电事故。
[0048]实施例三:
本发明提供了一种短路电流分级控制脱扣的参量断路器，包括磁阻体3和环绕在磁阻体3上的螺线圈4，所述螺线圈4具有两个端口，所述两个端口分别为第一端口 5和第二端口 6，所述磁阻体3的一端与螺线圈4的第一端口 5相连，另一端与电流输入端7相连，所述螺线圈4的第二端口 6与电流输出端相连。所述螺线圈4的匝数N由H = N X I / Le确定，其中，H是磁场强度，I是励磁电流，Le是有效磁路长度，所述合金磁阻体为长条状，所述合金磁阻体和螺线圈之间设置有隔热材料，所述隔热材料为聚苯硫醚塑料。
[0049]将本发明的磁阻组件应用于交流电压为220V、额定电流为300A的三相断路器开关中，所述二相断路器开关包括电流传感器、具有电磁铁线圈9和动铁芯8的电磁铁、灭弧装置、静触头12和设置有动触头11的脱扣机构10，所述电流传感器具有上述磁阻组件，并用于限制流入断路器中的电流，电流由磁阻体3 —端流入，由螺线圈4的第二端口 6流出，所述第二端口 6与电磁铁线圈9相连，所述磁阻组件限制电源电流时，所述动铁芯8撞击脱扣机构10完成脱扣，同时动触头11与静触头12由接触变为分离状态，所述灭弧装置用于在磁阻组件限制电源电流时弹跳灭弧。其中，所述灭弧装置包括用于熄灭静触头12和动触头11之间产生的电弧的灭弧栅13。
[0050]为了在短路电流达到5kA时阻止短路电流增大，选择磁场强度448000A/m阻值变化的招磁阻体3材料，电阻率P=0.32Ω ?mmVm , Δ P =70.65 Ω.mmVm,磁阻体电阻可以根据R= P L/s计算。首先，该实施例中的螺线圈4的长度设计为40mm，最大外直径为35mm，额定电流为300A，磁阻体非纯铜材料，按照每平方毫米5A计算，不发热截面为300/5=60mm2，将其换算成圆，直径约为8.74mm，取整数直径为9mm，长度为40mm，符合安全。
[0051 ] 根据公式，可以计算出磁阻体常态电阻为R= P L/s=0.32 X 0.040/ (12/2)2 Ji =
0.0128/63.585=0.00201 Ω ,磁阻体变化电阻为 Λ R= P L/s=70.65 X 0.040/(9/2)2 =2.826/63.585=0.044 Ω，根据磁场强度公式H = NXI/ Le可以计算出:44800=ΝX 5000/0.040，则推出 N=LH/I=0.040X448000/5000 ?4。
[0052]螺线管材料选择纯铜，载流截面每毫米平方截面按照6A计算，300A额定电流截面不小于50_2，换算成原材料直径尺寸为8_。螺线圈4的规格为内直径不小于12_，有效长度40mm，螺线管材料每圈宽度尺寸40/4=10mm，选择使用直径为8mm圆铜线材绕制螺线管，外直径尺寸约30mm，符合技术要求。
[0053]螺线管内部磁场强度基本不变，环境磁场、电磁场对磁阻体电阻影响极小可以忽略不计，只有在短路电流通过螺线管产生的高磁场才能引起磁体组发生变化。本发明磁阻电阻值正常下电阻值0.00201欧姆，当发生短路故障，短路电流增加到5kA，螺线管磁场磁阻体阻值迅速变化到0.044欧姆，短路电流被限制在5kA值，达到保护线路发生不发生闪变、不越级跳闸断电事故。
[0054]本发明的一种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。
[0055]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。
[0056]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，对不同级别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，将短路电流限制在约定的范围，实现了电源电压处在一个平稳的范围，不会发生越级跳闸造成大面积停电事故现象。
[0057]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。
[0058]以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。
【主权项】
1.一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，另一端与电流输入端(7 )相连，所述螺线圈(4 )的另一个端口与电流输出端相连， 当所述磁阻组件(I)通过励磁电流时，所述磁阻组件(I)产生磁阻进而限流，并且电磁铁的动铁芯(8)动作撞击脱扣机构(10)，所述脱扣机构(10)完成脱扣的同时，使动触头(11)与静触头(12)由接触状态变为分离状态。2.如权利要求1所述的短路电流分级控制脱扣的参量断路器，其特征在于，所述励磁电流的大小与所述螺线圈(4)的匝数成反比，所述磁阻组件(I)的励磁电流由下确定:H =NXI/ Le，其中，H是磁场强度，I是励磁电流，Le是有效磁路长度。3.如权利要求2所述的短路电流分级控制脱扣的参量断路器，其特征在于，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(I)通过的电流信号发送给控制器，当所述磁阻组件(I)通过励磁电流时，控制器控制电磁铁的动铁芯(8)动作。4.如权利要求2所述的短路电流分级控制脱扣的参量断路器，其特征在于，所述电磁铁还包括电磁铁线圈(9)，所述电磁铁线圈(9)与螺线圈(4)上连接电流输出端的端口相连，当所述磁阻组件(I)通过励磁电流时，电磁铁的动铁芯(8)动作。5.如权利要求1-4中任意一项所述的短路电流分级控制脱扣的参量断路器，其特征在于，所述磁阻体(3)和螺线圈(4)之间设置有隔热材料。6.如权利要求5所述的短路电流分级控制脱扣的参量断路器，其特征在于，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。7.如权利要求5所述的短路电流分级控制脱扣的参量断路器，其特征在于，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(I)。8.如权利要求5所述的短路电流分级控制脱扣的参量断路器，其特征在于，所述参量断路器为空气断路器或真空断路器。9.如权利要求5所述的短路电流分级控制脱扣的参量断路器，其特征在于，所述参量断路器为微型断路器、塑壳断路器或框架断路器。10.如权利要求1、2、3、4、6、7、8或9所述的短路电流分级控制脱扣的参量断路器，其特征在于，所述磁阻体(3)为长条状的合金磁阻体，所述磁阻体(3)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(4 )的材料为铜。
【专利摘要】本发明公开了一种短路电流分级控制脱扣的参量断路器。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，这可以对不同级别线路短路电流大小进行分级控制，将短路电流限制在预定的范围，避免了电源闪变问题，解决了电气控制开关存在越级跳闸造成大面积停电事故问题。
【IPC分类】H01H71/24
【公开号】CN105097373
【申请号】CN201510485176
【发明人】李欣, 李博琛, 李柏林
【申请人】厦门大恒科技有限公司
【公开日】2015年11月25日
【申请日】2015年8月10日