剩余电流动作断路器的脱扣装置制造方法
【专利摘要】剩余电流动作断路器的电磁脱扣装置，包括漏电和短路致动机构，其中短路致动机构包括内有第二导孔的短路骨架、套装在短路骨架外的短路线圈、与第二导孔滑动配合安装的短路铁心、固定安装在第二导孔的外端内的静铁心、分别与短路铁心的滑动通孔和静铁心的支承通孔滑动配合安装的顶杆以及短路支架和短路弹簧。漏电致动机构包括内有第一导孔的漏电线圈骨架、套装在漏电线圈骨架外的漏电线圈以及漏电线圈支架和漏电弹簧，漏电致动机构只含有一个与第一导孔滑动配合安装的漏电铁心作为衔铁，利用短路铁心作为其磁轭。该装置还包括互换对接机构，用于将漏电、短路致动机构以可拆卸的方式连接在一起，并使两个功能互不影响，同时有效地减小产品的体积。
【专利说明】剩余电流动作断路器的脱扣装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及低压断路器领域，具体涉及带过电流保护的剩余电流动作断路器的电磁脱扣装置，可实现断路器的短路保护和漏电保护。
【背景技术】
[0002]带过电流保护的剩余电流动作断路器(以下缩写为“RCB0”)，既有小型断路器的过电流保护功能，又有对泄漏电流的保护功能，近年来随着RCBO的应用越来越普遍，产品小型化也成为了一个发展方向。然而，目前的电子式RCB0，特别是额定电流不超过40A、额定电压不超过240V的微型RCB0，两套电磁脱扣器需占用很大的空间，因此大多采用两个模数(36mm)的宽度，短路保护的瞬动脱扣器和漏电保护的剩余电流脱扣器独立放置，这样浪费了很多的空间，使产品的体积过大。为此，人们将短路瞬动脱扣器和剩余电流脱扣器整合为一个双功能的电磁脱扣器，以将RCBO的宽度缩小为一个模数。例如，CN 201503828U的中国实用新型专利包括两个磁回路，由2个动铁芯和2个磁轭、静铁芯、第一磁轭、第一动铁芯组成一个磁回路，第一动铁芯、第二动铁芯、第二磁轭组成另一个磁回路，电流线圈、电压线圈分别在上述两个不同的磁回路中。由于短路瞬动脱扣动作和剩余电流脱扣动作都必须克服同一个压缩弹簧的阻力，所以电压线圈及控制电路必须匹配很高的工作电压，由此需在电压线圈的磁路中增加磁轭，使电磁脱扣器的体积仍然过大；并且由于顶杆与第二动铁芯串联，所以它不能避免轴向尺寸过大的问题。再如，CN 101465249A号中国发明专利公开了一种包括例如差动保护功能等辅助模块保护单元，即在第一致动器的基础上增加了附加致动器，第一致动器具有执行短路瞬动脱扣的第一移动铁芯，附加致动器具有执行差动保护的第二移动铁芯。由于第一移动铁芯跨在第一致动器的线圈与附加致动器的线圈之间，使得第一移动铁芯受第一致动器的线圈与附加致动器的线圈双重致动，致动杆与第一移动铁芯关联操作，第二移动铁芯与第一移动铁芯关联操作，所以，第二移动铁芯的脱扣动作必须克服电磁脱扣装置中的压缩弹簧的很大弹力，故而需对附加致动器的线圈配置很高的工作电压(电压线圈端子上的实际电压高达5KV)，同时，会使控制电路承受很高的电压冲击，为解决电压冲击的突出问题，还需在控制电路中增加能对抗电压冲击(通常6KV的)的线圈。此夕卜，由于致动杆与第二移动铁芯串联，还是不能避免轴向尺寸过大的问题。
[0003]由此可见，现有的同时具有短路瞬动脱扣动作和剩余电流脱扣动作的双功能电磁脱扣器，普遍存在漏电线圈的工作电压过高和轴向尺寸过大的问题，而引起漏电线圈的工作电压过高的原因在于剩余电流脱扣动作和短路瞬动脱扣动作都必须克服同一个压缩弹簧的弹力，在此结构的限制下，漏电线圈的工作电压需满足短路瞬动脱扣电流阈值及短路瞬动不动作电流阈值(指在流过短路线圈的电流小于短路瞬动脱扣电流阈值的情况下，保证电磁脱扣器不会发生误动作的最大电流值)的要求，即漏电线圈的工作电压不能自主设定，而这两个阈值又与断路器的额定电流In相关。一般情况下，短路瞬动脱扣电流阈值为断路器的额定电流In的3— 5倍。为了保证不发生误动作，需要将压缩弹簧的弹力设计得很大，受此拖累，漏电线圈的工作电压不得不提得很高，甚至达几千伏。而且，漏电线圈的工作电压过高还导致高电压冲击的缺陷，使漏电线圈及其控制电路的使用寿命下降和生产成本提高，同时，高电压还带来对其它零部件的损害，需要增加漏电线圈的尺寸和安全绝缘距离，甚至还需要附加对抗高电压冲击的附加线圈等元器件，从而导致产品结构的复杂化和
无法进一步小型化。
【发明内容】
[0004]为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种剩余电流动作断路器的脱扣装置，将漏电保护部件和短路保护部件整合在一起，并使两个功能互不影响，同时有效地减小产品的体积。
[0005]为实现上述目的，本发明采用了如下技术方案。
[0006]一种剩余电流动作断路器的脱扣装置，包括漏电致动机构100和短路致动机构200，所述脱扣装置为电磁脱扣装置，其中所述的短路致动机构200包括内有第二导孔601的短路骨架6、套装在短路骨架6外的短路线圈10、与第二导孔601滑动配合安装的短路铁心7、固定安装在第二导孔601的外端604内的静铁心11、分别与短路铁心7的滑动通孔702和静铁心11的支承通孔112滑动配合安装的顶杆8以及短路支架9和短路弹簧12 ;所述的漏电致动机构100包括内有第一导孔201的漏电线圈骨架2、套装在漏电线圈骨架2外的漏电线圈3以及漏电线圈支架4和漏电弹簧5，所述的漏电致动机构100只含有一个与第一导孔201滑动配合安装的漏电铁心I作为衔铁，利用短路铁心7作为其磁轭；所述的电磁脱扣装置还包括互换对接机构300，用于将所述的漏电致动机构100和所述的短路致动机构200以可拆卸的方式连接、固定在一起。
[0007]另外，优选的结构是:所述的漏电致动机构100的漏电线圈骨架2通过安装结构与漏电线圈支架4固定连接并限定漏电铁心I的滑动范围，漏电弹簧5的一端通过第一连接结构与漏电铁心I连接，漏电弹簧5的另一端通过第二连接结构与漏电线圈支架4连接；所述的短路致动机构200的短路骨架6的内端602与短路支架9的内支撑壁901固定连接，静铁心11的外端头111与短路支架9的外支撑壁902固定连接，短路弹簧12的一端通过第三连接结构与短路铁心7连接，短路弹簧12的另一端通过第四连接结构与静铁心11连接，短路铁心7的内抵接面701与顶杆8的轴肩端面801抵接配合，顶杆8的抵接端头802与触碰端头803分别从短路致动机构200的两端伸出；所述的互换对接机构300包括设置在漏电线圈支架4上的第一互换连接结构和设置在短路骨架6上的第二互换连接结构，通过短路铁心7上的外抵接面706与漏电线圈支架4的外壁面401的抵接配合、以及顶杆8的抵接端802与漏电致动机构100内的漏电铁心I的抵接面102的抵接配合，实现所述的第二互换连接结构与第一互换连接结构的固定连接。
[0008]另外，优选的结构是:所述的第一连接结构包括设置在漏电铁心I的抵接面102上的沉孔103，漏电弹簧5的一端安装在沉孔103内并与沉孔103的底面104抵接。
[0009]另外，优选的结构是:所述的第二连接结构包括设置在漏电线圈支架4的内壁面407上的凸台406，漏电弹簧5的非沉孔103端套装在凸台406上、并与内壁面407抵接。
[0010]另外，优选的结构是:所述的第三连接结构包括设置在短路铁心7内端面703上的凸起704，短路弹簧12的一端套装在凸起704上并与内端面703抵接。
[0011]另外，优选的结构是:所述的第四连接结构包括设置在静铁心11的内端面114上的弹簧孔115，短路弹簧12的非套装在凸起704的一端安装在弹簧孔115内、并与弹簧孔115的肩端面116抵接。
[0012]另外，优选的结构是:所述的安装结构包括设置在漏电线圈支架4上的卡接钩404和内壁面407、设置在漏电线圈骨架2上的外法兰204和内法兰203，所述的内壁面407与内法兰203抵接，所述的卡接钩404与外法兰204卡接。
[0013]进一步优选的结构是:所述的安装结构还包括设置在漏电线圈骨架2上的定位凸块205以及设置在漏电线圈支架4上的定位槽孔405，所述的定位凸块205插入定位槽孔405内、并形成定位配合。
[0014]另外，优选的结构是:所述的第一导孔201的中轴线A与第二导孔601的中轴线B偏离。
[0015]再者，优选的结构是:所述的第一互换连接结构包括设置在漏电线圈支架4的外壁面401上的带有嵌凸的卡接臂403，第二互换连接结构包括设置在短路骨架6的内端602上的嵌槽603，所述的嵌凸与嵌槽603卡接配合，使漏电致动机构100的漏电线圈支架4与短路致动机构200的短路骨架6固定连接。
[0016]采用上述方案后，本发明的剩余电流动作断路器的电磁脱扣装置采用漏电弹簧和短路弹簧分别向漏电铁芯和短路铁芯提供弹力的双反力弹簧结构、漏电铁芯和短路铁芯分别作用于顶杆的结构，使漏电铁心只需要很小的力(略大于机构脱扣力)即可推动顶杆产生脱扣动作，从而使漏电线圈的工作电压大幅度降低并获得50V至280V的理想范围，同时，采用漏电线圈和短路线圈的磁路之间的磁路对接结构、漏电致动机构与短路致动机构之间的机械的互换对接机构，使不同额定电流等级的RCBO可采用同一种漏电致动机构，从而降低RCBO的制造成本，此外，采用漏电铁芯与短路铁芯的轴线偏移的整体布局结构，可进一步缩小将短路瞬动脱扣和剩余电流脱扣两个脱扣功能集成为一个电磁脱扣装置的体积。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]通过下面结合附图对其实施例进行描述，本发明的上述特征和技术优点将会变得更加清楚和容易理解。
[0018]图1是表示本发明的剩余电流动作断路器的电磁脱扣器的整体结构平面示意图。
[0019]图2是图1所示的电磁脱扣器的漏电致动机构100的外形立体示意图。
[0020]图3是图1所示的电磁脱扣器的短路致动机构200的外形立体示意图。
[0021]图4是图2所示的漏电致动机构100的零件分解及装配关系示意图。
[0022]图5是图3所示的短路致动机构200的零件分解及装配关系示意图。
[0023]图6是图1所示的电磁脱扣器安装到剩余电流动作断路器上的平面示意图。
【具体实施方式】
[0024]以下结合附图1至6给出的实施例，进一步详细说明本发明的剩余电流动作断路器的电磁脱扣装置的【具体实施方式】。
[0025]图1是表示本发明涉及的剩余电流动作断路器的电磁脱扣器的整体结构平面示意图。在图1所示的实施例中，本发明的剩余电流动作断路器的电磁脱扣装置包括漏电致动机构100、短路致动机构200和互换对接机构300，其中由漏电铁心1，漏电线圈骨架2，漏电线圈3，漏电线圈支架4，漏电弹簧5构成的漏电致动机构100用于产生剩余电流脱扣动作，由短路骨架6，短路铁心7，短路支架9，短路线圈10，静铁心11，短路弹簧12构成的短路致动机构200用于产生短路脱扣动作，互换对接机构300用于实现短路致动机构200与漏电致动机构100之间的可互换固定连接。漏电致动机构100和短路致动机构200可通过倒扣或相似结构联接在一起，联接后相对位置固定，安装后需要时可拆卸，方便维护。当漏电线圈3产生磁场时，漏电铁心I克服漏电弹簧5向前移动，推动顶杆8，顶杆8可活动地穿在短路铁心7和静铁心11中，轴向上运动不受其它外力影响。因此，漏电铁心I只需要很小的力(略大于机构脱扣力)即可能过顶杆8使机构脱扣。当短路线圈10产生磁场时，同方向磁化静铁心11和短路铁心7，使短路铁心7向前运动，短路铁心7通过顶杆8中间的台阶推动顶杆8运动，使断路器机构脱扣。顶杆8顶出后，可以在产品再一次闭合时，由操作机构的其它部件顶回，因为短路铁心7的孔形成较长的导向槽，因此顶杆8不会脱落。顶杆8在轴向上处于游离状态，漏电致动机构100和短路致动机构200虽然共用一个顶杆8，但它们可以在一定程度上不在同一个中心轴线上，这样对于空间有限的小型断路器来说，大大方便了布局要求。本发明的剩余电流动作断路器的电磁脱扣装置使漏电致动机构100可适配不同额定电流等级的短路致动机构200，因此还可有效提高生产效率和提升产品的经济性倉泛。
[0026]参见图1，此处的漏电致动机构100包括内有第一导孔201的漏电线圈骨架2、套装在漏电线圈骨架2外的漏电线圈3、在第一导孔201内且与第一导孔201滑动配合安装的漏电铁心1、漏电线圈支架4和漏电弹簧5。漏电线圈3可采用业内已知的方式套装在漏电线圈骨架2外，使第一导孔201成为漏电线圈3的中心磁路，该磁路的中心线与第一导孔201的中轴线A重合。漏电致动机构100只含有一个漏电铁心I作为衔铁，利用前方的短路致动机构200的短路铁心7作为磁轭，以增强磁路，使动作更可靠。由于短路铁心7距离漏电线圈3较近，当漏电线圈产生磁场时，也可以一定程度地磁化短路铁心7，因短路铁心7后端被漏电线圈支架4限制，因此可一定程度上增加漏电铁心I向前的吸引力，使漏电动作更快更可靠。如图4所示，漏电铁心I包括轴型体101和与轴型体101轴向对接结合的轴型帽105，轴型帽105的直径大于轴型体101的直径，轴型帽105用于限定漏电铁心I的移动范围，它与漏电线圈骨架2的限位面207 (参见图6)的接触使其在正常状态下处于稳定位置，它与漏电线圈支架4的内壁面407 (参见图1)的接触限定了其向右移动的最大范围。
[0027]参见图2和图4，漏电线圈骨架2的外围设有法兰，其中一个外法兰204设置在漏电线圈骨架2的左边(图4的左边，即电磁脱扣装置的外边)，一个内法兰203设置在漏电线圈骨架2的右边(图4的右边)，漏电线圈骨架2内还设有与第一导孔201对接的端孔202，它用于容纳安装漏电铁心I的轴型体101和轴型帽105，端孔202的直径大于第一导孔201的直径，使得在端孔202与第一导孔201结合处形成限位面207 (见图6)，内法兰203的安装端面206与端孔202相交(参见图4)。
[0028]参见图4，此处的漏电铁心I能够以滑动配合的方式安装在漏电线圈骨架2的第一导孔201内，即漏电铁心I的轴型体101与漏电线圈骨架2的第一导孔201滑动配合，使漏电铁心I能在第一导孔201内沿其中轴线A的方向滑动。如图1所示，由于第一导孔201位于漏电线圈3的中心磁路上，所以漏电铁心I也必然位于漏电线圈3的中心磁路上，并且其滑动方向与该磁路的磁通方向一致。[0029]参见图4，漏电弹簧5的一端通过第一连接结构与漏电铁心I连接，第一连接结构可有多种方案。一种如图4所示的优选的方案是:第一连接结构包括设置在漏电铁心I的抵接面102上的沉孔103，漏电弹簧5的一端安装在沉孔103内、并与沉孔103的底面104抵接(参见图6)，漏电弹簧5的另一端通过第二连接结构与漏电线圈支架4连接，从图4可见，漏电铁心I的抵接面102就是漏电铁心I的轴型帽105的外轮廓端面，由于轴型帽105安装在端孔202内，所以漏电弹簧5也必然安装在端孔202内。第二连接结构可有多种方案，一种如图1所示的优选的方案是:第二连接结构包括设置在漏电线圈支架4的内壁面407上的凸台406，漏电弹簧5的上述的另一端套装在凸台406上、并与内壁面407抵接。
[0030]如前所述，漏电线圈骨架2通过安装结构与漏电线圈支架4固定连接并限定漏电铁心I的滑动范围，所述的安装结构可有多种方案，一种如图1、4所示的优选的方案是:所述的安装结构包括如图4所示设置在漏电线圈支架4上的卡接钩404和如图1所示的内壁面407、设置在漏电线圈骨架2上的外法兰204和内法兰203 (图4)，内壁面407与内法兰203的安装端面206抵接，卡接钩404与外法兰204卡接(图2)。由于通过该安装结构实现了内壁面407与内法兰203的安装端面206抵接，所以使得漏电铁心I只能在安装端面206与限位面207之间滑动，安装端面206与限位面207之间的距离也就是漏电铁心I的滑动范围(见图6)。本发明通过内壁面407与内法兰203的安装端面206抵接、卡接钩404与外法兰204卡接，不仅实现漏电线圈骨架2与漏电线圈支架4之间的固定连接，而且还实现了漏电铁心1、漏电弹簧5的安装定位。为了进一步提高安装的可靠性，防止漏电线圈骨架2与漏电线圈支架4之间的相对转动，所述的安装结构也可增加如图4所示的更优化的结构，例如，所述的安装结构还包括设置在漏电线圈骨架2上的定位凸块205和设置在漏电线圈支架4上的定位槽孔405,定位凸块205插入定位槽孔405内并形成定位配合。
[0031]结合图1、3、5所示，短路致动机构200包括内有第二导孔601的短路骨架6、套装在短路骨架6外的短路线圈10、与第二导孔601滑动配合安装的短路铁心7、固定安装在第二导孔601的外端604内的静铁心11、分别与短路铁心7的滑动通孔702和静铁心11的支承通孔112滑动配合安装的顶杆8、短路支架9和短路弹簧12。短路线圈10可采用业内已知的方法套装在短路骨架6外，使第二导孔601成为短路线圈10的中心磁路，该磁路的中心线与第二导孔601的中轴线B重合。短路骨架6如图5所示为筒形状，第二导孔601贯穿整个短路骨架6。位于电磁脱扣装置中间(即图5的左边)的短路骨架6上的内端602也是第二导孔601的内端，它用于与漏电线圈支架4可互换性对接，同时，短路骨架6的内端602与短路支架9的内支撑壁901固定连接，该内端602固定安装在短路支架9的内支撑壁901上的第一支承部903内。位于电磁脱扣装置外边(即图5的右边)的短路骨架6上的外端604也是第二导孔601的外端，它用于固定安装圆柱形的静铁心11。静铁心11包括圆柱体113、与圆柱体113对接结合的外端头111以及贯穿圆柱体113和外端头111的支承通孔112，静铁心11固定安装在第二导孔601的外端604内，其圆柱体113通过常规的如过盈配合的方法与处在外端604位置的第二导孔601固定连接，连接后使静铁心11的外端头111露出第二导孔601。静铁心11的外端头111与短路支架9的外支撑壁902固定连接，即外端头111固定安装在短路支架9的外支撑壁902上的第二支承部904内。静铁心11的支承通孔112用于安装和支承顶杆8，并允许顶杆8在支承通孔112内滑动。
[0032]如图5所示，短路铁心7为圆柱形，包括柱形体705、与柱形体705对接结合的圆柱形的凸起704以及贯穿柱形体705和凸起704的滑动通孔702。柱形体705安装在短路骨架6的第二导孔601内、并与第二导孔601滑动配合，使短路铁心7在第二导孔601内能沿其中轴线B方向滑动。由于第二导孔601位于短路线圈10的中心磁路上，所以短路铁心7也必然位于短路线圈10的中心磁路上，且其滑动方向与该磁路的磁通方向一致。凸起704用于安装图1所示的短路弹簧12，凸起704的端面就是短路铁心7的内抵接面701，它用于与顶杆8的轴肩端面801抵接配合。类似于静铁心11的支承通孔112，凸起704的滑动通孔702同样用于安装和支承顶杆8，并使顶杆8在滑动通孔702内滑动。由于短路铁心7的滑动通孔702、静铁心11的支承通孔112与柱形体705同轴线，所以安装在滑动通孔702和支承通孔112内的顶杆8的滑动方向与所述中轴线B的方向一致。图5所示的顶杆8为圆轴形，包括第一轴体804、第二轴体805和触碰端头803。第一轴体804安装在短路铁心7的滑动通孔702内、并与滑动通孔702滑动配合，实现顶杆8与短路铁心7的滑动通孔702滑动配合安装。第二轴体805安装在静铁心11的支承通孔112内、并与支承通孔112滑动配合，实现顶杆8与静铁心11的支承通孔112滑动配合安装。第一轴体804的一端为如图5所示的抵接端头802，第一轴体804的直径小于第二轴体805的直径，因而当第一轴体804的另一端与第二轴体805的一端对接结合后，在结合处的第二轴体805上将形成与短路铁心7的内抵接面701抵接配合的轴肩端面801，通过短路铁心7的内抵接面701与顶杆8的轴肩端面801的抵接配合，使得短路铁心7的内抵接面701与顶杆8的轴肩端面801之间既可接触又可分离，在接触时，短路铁心7与顶杆8之间能传递力和动作，在分离时互不干扰各自的滑动。第二轴体805的直径小于触碰端头803的直径，因而在第二轴体805的这一端与触碰端头803对接结合后,在结合处的触碰端头803上形成顶杆限位面806,该顶杆限位面806与静铁心11的外端头111配合，可限制顶杆8向电磁脱扣装置内(即图1的向左方向)移动。
[0033]在短路致动机构200组装后，图5所示的顶杆8的抵接端802与触碰端803将分别从短路致动机构200的两端伸出，即:顶杆8的抵接端802从短路致动机构200的左端伸出，用以与漏电致动机构100的漏电铁心I的抵接面102抵接配合；顶杆8的触碰端803从短路致动机构200的右端伸出，用以与剩余电流动作断路器的操作机构301的锁扣302触碰配合。在顶杆8受电磁脱扣装置的脱扣力的作用向右(即图1、图6的向右)移动时，触碰端头803推动锁扣302向右移动，致使操作机构301脱扣。在操作机构301的脱扣动作完成后，不管操作机构301处于脱扣跳闸状态还是转换到之后的正常合闸状态或正常分闸状态中的哪一种状态，操作机构301都会通过复位力自动驱使锁扣302到达、并保持在正常位置，在锁扣302回到其正常位置的过程中，锁扣302推动触碰端头803向左移动，顶杆8也回到如图1所示的正常位置。在无电磁脱扣装置的脱扣力的情况下，锁扣302限定了顶杆8的向右移动，并使顶杆8保持在该正常位置。参见图5，短路弹簧12的一端通过第三连接结构与短路铁心7连接，第三连接结构可有多种方案，一种优选的方案是:所述的第三连接结构包括设置在短路铁心7的内端面703上的凸起704，短路弹簧12的一端套装在凸起704上、并与内端面703抵接，短路弹簧12的另一端通过第四连接结构与静铁心11连接。第四连接结构可有多种方案，一种优选的方案是:所述的第四连接结构包括设置在静铁心11的内端面114上的弹簧孔115 (图1)，短路弹簧12的另一端安装在弹簧孔115内、并与弹簧孔115的肩端面116抵接。短路弹簧12的弹性压力直接作用于短路铁心7，而不是作用于顶杆8，所以顶杆8移动灵活性很好。而且虽然短路弹簧12套在顶杆8的外面，但它与顶杆8无连接关系，即短路弹簧12与顶杆8不接触，以避免短路弹簧12影响顶杆8的移动灵活性。
[0034]图1所示的互换对接机构300包括设置在漏电致动机构100的漏电线圈支架4上的第一互换连接结构以及设置在短路致动机构200的短路骨架6上的第二互换连接结构。第一互换连接结构和第二互换连接结构可有多种方案，一种优选的方案是:所述的第一互换连接结构包括如图2所示设置在漏电线圈支架4的外壁面401上的带有嵌凸的卡接臂403，第二互换连接结构包括如图3所示设置在短路骨架6的内端602上的嵌槽603，并且所述的嵌凸与嵌槽603卡接配合，使漏电致动机构100的漏电线圈支架4与短路致动机构200的短路骨架6固定连接。而且通过第二互换连接结构的嵌槽603与第一互换连接结构的带有嵌凸的卡接臂403的连接，使不同额定电流等级的短路致动机构200与漏电致动机构100可互换固定连接。同时通过使顶杆8的抵接端802与漏电致动机构100内的漏电铁心I的抵接面102抵接配合，实现漏电铁心I的抵接面102与顶杆8的抵接端802之间既可接触又可分离，在接触时，短路铁心7与顶杆8之间能传递力和动作，在分离时互不干扰各自的滑动。在漏电致动机构100与短路致动机构200固定连接后(即漏电线圈支架4与短路骨架6固定连接后)，短路骨架6的内端602应与漏电线圈支架4的外壁面401抵接固定，而短路骨架6内的短路铁心7上的外抵接面706与漏电线圈支架4的外壁面401抵接配合。采用上述方案，在流过短路线圈10的电流小于短路电流阈值时(即短路铁心7处于不动作状态时)，短路铁心7在短路弹簧12的弹力作用下，其外抵接面706与外壁面401抵接。而在流过短路线圈10的电流大于短路电流阈值时(即短路铁心7处于动作状态时)，其外抵接面706与外壁面401分离。抵接面706与外壁面401直接抵接配合的目的，不仅在于使短路铁心7可保持在不动作的稳定位置，而且还在于使短路铁心7离漏电线圈3更近些，减少漏电线圈3的中心磁路的漏磁，以加快漏电铁心I向短路铁心7移动的速度，有利于提高漏电致动机构100的剩余电流动作的可靠性。可替换的其它方案，如在短路骨架6的内端602可增加一个与短路铁心7的抵接面706抵接配合的结构(图中未示出)。
[0035]本发明通过这种RCBO小型化电磁脱扣装置设计，在不能提高漏电线圈的工作电压和轴向尺寸的前提下，使电磁脱扣装置同时具有短路瞬动脱扣动作和剩余电流脱扣动作的双功能，同时还解决了现有技术的不同额定电流的RCBO必须使用不同型号的双功能电磁脱扣器导致生产效率低和经济性能不很理想的问题。因为在改变额定电流In时，现有双功能电磁脱扣器必须改变短路线圈和压力弹簧的结构和参数，而这种改变使双功能电磁脱扣器的整体结构必须改变，其中包括漏电线圈相关的结构的改变，即现有双功能电磁脱扣器对于不同额定电流的RCBO不具有互换性，从而影响生产效率低和经济性能。
[0036]下面结合附图具体说明本发明的剩余电流动作断路器的电磁脱扣装置的工作原理。
[0037]在剩余电流动作断路器正常合闸状态下，流过短路线圈10内的电流小于短路电流的阈值，短路线圈10产生的磁场对短路铁心7的磁力小于短路弹簧12的弹力，短路铁心7在短路弹簧12的弹力作用下，其抵接面706与漏电线圈支架4的外壁面401抵接，使短路铁心7保持在不动作的稳定位置，顶杆8在锁扣302的限制下稳定在复位状态。
[0038]当流过短路线圈10的电流大于短路电流的阈值时，短路铁心7在短路线圈10产生的磁力驱动下，克服短路弹簧12的弹力向静铁心11方向(即图1、图6的向右方向)移动，并且由其上的内抵接面701推动顶杆8的轴肩端面801，使顶杆8带动其上的触碰端803向右移动，触碰端803的向右移动推动锁扣302向右移动致使操作机构301脱扣，并使剩余电流动作断路器跳闸断开主电路，短路线圈10失去驱动短路铁心7的磁力，短路铁心7在短路弹簧12的弹力作用下向左移动，直至抵接面706与外壁面401抵接，操作机构301的复位力驱使锁扣302向左移动，继而促使触碰端803使顶杆8向左移动直至复位状态。
[0039]当出现剩余电流故障时，剩余电流控制电路(图中未示出)向漏电线圈3加载工作电压，激励漏电线圈3产生磁场，在该磁场的作用下，漏电铁心I克服漏电弹簧5的弹力向短路铁心7方向(即图1、图6的向右方向)移动，并且由其上的抵接面102推动顶杆8的抵接端802，使顶杆8带动其上的触碰端803向右移动，触碰端803的向右移动推动锁扣302向右移动，致使操作机构301脱扣并使剩余电流动作断路器跳闸断开主电路，使漏电线圈3失去驱动漏电铁心I的磁力，漏电铁心I在漏电弹簧5的弹力作用下向左移动，直至轴型帽105与漏电线圈骨架2的限位面207接触，操作机构301的复位力驱使锁扣302向左移动，推动触碰端803使顶杆8向左移动直至复位状态。
[0040]当短路故障和剩余电流故障同时出现时，短路铁心7和漏电铁心I同时向右移动，致使操作机构301脱扣。漏电线圈3的工作电压与剩余电流动作断路器的额定电流无关，可以根据实际需要优选设定理想范围。例如漏电线圈3的工作电压为交流50V至280V，优选为交流230V，可直接采用主电路的交流电压作为漏电线圈3的工作电压。
[0041]为了进一步优化电磁脱扣装置的外形尺寸，更有利于剩余电流动作断路器的小型化，第一导孔201的中轴线A可与第二导孔601的中轴线B偏离。需要的情况下，可以交换漏电致动机构100和短路致动机构200的位置，可达到同样的效果。虽然上面针对剩余电流动作断路器的电磁脱扣装置的具体结构描述了本发明的几种实施方式，但是，在上述教导下，本领域技术人员可以在上述实施方式的基础上进行各种改进和变形，而这些改进和变形，都应当落在本发明的保护范围内，本领域技术人员应该明白，上述的具体描述只是为了更好的解释本发明的目的，并非对本发明的限制，本发明的保护范围由权利要求及其等同物限定。
【权利要求】
1.一种剩余电流动作断路器的脱扣装置，包括漏电致动机构(100)和短路致动机构(200)，所述脱扣装置为电磁脱扣装置，其特征在于: 所述的短路致动机构(200)包括内有第二导孔(601)的短路骨架(6)、套装在短路骨架(6)外的短路线圈(10)、与第二导孔(601)滑动配合安装的短路铁心(7)、固定安装在第二导孔(601)的外端(604)内的静铁心(11)、分别与短路铁心(7)的滑动通孔(702)和静铁心(11)的支承通孔(112)滑动配合安装的顶杆⑶以及短路支架(9)和短路弹簧(12)； 所述的漏电致动机构(100)包括内有第一导孔(201)的漏电线圈骨架(2)、套装在漏电线圈骨架⑵外的漏电线圈(3)以及漏电线圈支架⑷和漏电弹簧(5)，所述的漏电致动机构(100)只含有一个与第一导孔(201)滑动配合安装的漏电铁心(I)作为衔铁，利用短路铁心(7)作为其磁轭； 所述的电磁脱扣装置还包括互换对接机构(300)，用于将所述的漏电致动机构(100)和所述的短路致动机构(200)以可拆卸的方式连接、固定在一起。
2.根据权利要求1所述的剩余电流动作断路器的脱扣装置，其特征在于: 所述的漏电致动机构(100)的漏电线圈骨架(2)通过安装结构与漏电线圈支架(4)固定连接并限定漏电铁心(I)的滑动范围，漏电弹簧(5)的一端通过第一连接结构与漏电铁心(I)连接，漏电弹簧(5)的另一端通过第二连接结构与漏电线圈支架(4)连接； 所述的短路致动机构(200)的短路骨架(6)的内端(602)与短路支架(9)的内支撑壁(901)固定连接，静铁心(11)的外端头(111)与短路支架(9)的外支撑壁(902)固定连接，短路弹簧(12)的一端通过第三连接结构与短路铁心(7)连接，短路弹簧(12)的另一端通过第四连接结构与静铁心(11)连接，短路铁心(7)的内抵接面(701)与顶杆⑶的轴肩端面(801)抵接配合，顶杆(8)的抵接端头(802)与触碰端头(803)分别从短路致动机构(200)的两端伸出； 所述的互换对接机构(300)包括设置在漏电线圈支架(4)上的第一互换连接结构和设置在短路骨架(6)上的第二互换连接结构，通过短路铁心(7)上的外抵接面(706)与漏电线圈支架(4)的外壁面(401)的抵接配合、以及顶杆(8)的抵接端(802)与漏电致动机构(100)内的漏电铁心(I)的抵接面(102)的抵接配合，实现所述的第二互换连接结构与第一互换连接结构的固定连接。
3.根据权利要求2所述的剩余电流动作断路器的脱扣装置，其特征在于:所述的第一连接结构包括设置在漏电铁心(I)的抵接面(102)上的沉孔(103)，漏电弹簧(5)的一端安装在沉孔(103)内并与沉孔(103)的底面(104)抵接。
4.根据权利要求2所述的剩余电流动作断路器的脱扣装置，其特征在于:所述的第二连接结构包括设置在漏电线圈支架⑷的内壁面(407)上的凸台(406)，漏电弹簧(5)的非沉孔(103)端套装在凸台(406)上、并与内壁面(407)抵接。
5.根据权利要求2所述的剩余电流动作断路器的脱扣装置，其特征在于:所述的第三连接结构包括设置在短路铁心(7)内端面(703)上的凸起(704)，短路弹簧(12)的一端套装在凸起(704)上并与内端面(703)抵接。
6.根据权利要求2所述的剩余电流动作断路器的脱扣装置，其特征在于:所述的第四连接结构包括设置在静铁心(11)的内端面(114)上的弹簧孔(115)，短路弹簧(12)的非套装在凸起(704)的一端安装在弹簧孔(115)内、并与弹簧孔(115)的肩端面(116)抵接。
7.根据权利要求2所述的剩余电流动作断路器的脱扣装置，其特征在于:所述的安装结构包括设置在漏电线圈支架(4)上的卡接钩(404)和内壁面(407)、设置在漏电线圈骨架(2)上的外法兰(204)和内法兰(203)，所述的内壁面(407)与内法兰(203)抵接，所述的卡接钩(404)与外法兰(204)卡接。
8.根据权利要求7所述的剩余电流动作断路器的脱扣装置，其特征在于:所述的安装结构还包括设置在漏电线圈骨架(2)上的定位凸块(205)以及设置在漏电线圈支架(4)上的定位槽孔(405),所述的定位凸块(205)插入定位槽孔(405)内、并形成定位配合。
9.根据权利要求1所述的剩余电流动作断路器的脱扣装置，其特征在于:所述的第一导孔(201)的中轴线A与第二导孔(601)的中轴线B偏离。
10.根据权利要求2所述的剩余电流动作断路器的脱扣装置，其特征在于:所述的第一互换连接结构包括设置在漏电线圈支架(4)的外壁面(401)上的带有嵌凸的卡接臂(403)，第二互换连接结构包括设置在短路骨架(6)的内端(602)上的嵌槽(603)，所述的嵌凸与嵌槽(603)卡接配合，使漏电致动机 构(100)的漏电线圈支架(4)与短路致动机构(200)的短路骨架(6)固定连接。
【文档编号】H01H71/24GK103594295SQ201310554328
【公开日】2014年2月19日 申请日期:2013年11月8日 优先权日:2013年11月8日
【发明者】邓彦军, 严鹏斌, 鲁骞 申请人:上海诺雅克电气有限公司