一种模块式永磁断路器的制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及断路器领域，具体公开一种模块式永磁断路器，包括壳体，壳体内由上到下依次设有三个容置腔，每个容置腔内均设有真空管和永磁装置，真空管的内部具有相对设置的动触头和静触头，动触头的杆部延伸出真空管一外侧并通过连接机构与永磁装置相连，静触头的杆部延伸出真空管的另一外侧并延伸至壳体一外侧作为真空管的输入端，位于容置腔内的静触头的杆部上设有电流互感器，伸出真空管一外侧的动触头的杆部上连有导电块，导电块通过导电带与真空管的输出端连接，输出端延伸至与输入端同侧的壳体外侧，本实用新型使得断路器模块化，具有体积小，结构简单，维护更换方便，故障点易排查的优点。
【专利说明】一种模块式永磁断路器
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及断路器【技术领域】，具体涉及一种模块式永磁断路器。
【背景技术】
[0002]断路器是指能够关合、承载和开断正常回路条件下的电流并能关合、在规定的时间内承载和开断异常回路条件下的电流的开关装置，对电源线路及电动机等实行保护，当它们发生严重的过载或者短路及欠压等故障时能自动切断电路，其功能相当于熔断器式开关与过欠热继电器等的组合。而且在分断故障电流后一般不需要变更零部件。目前，已获得了广泛的应用。断路器按其使用范围分为高压断路器，和低压断路器，高低压界线划分比较模糊，一般将3kV以上的称为高压电器，而目前现有的断路器一般是采用一个电磁铁带三相(个)真空管的结构形式，其原理是电磁铁吸合，带动机械传动机构，实现真空管内动、静触头的合分。而电磁铁的吸合需要通过电子产品的控制来实现，现有技术中的断路器结构复杂，与电子产品组装后线路较多，故障点也多，体积也较大，以致维修查故障较困难，更换断路器或元器件较烦琐，真空管与主电路的合隆与分离更是困难。
【发明内容】
[0003]为了解决现有技术存在的问题和不足，本实用新型提供一种模块式永磁断路器，采用三个永磁装置直接带动三个真空管的动静触头的合分，实现断路器的合闸与分闸，使断路器模块化，达到体积小，结构简单，维护更换方便，故障点易排查的优势。
[0004]为了达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案实现:
[0005]一种模块式永磁断路器，包括壳体，壳体内由上到下依次设有三个容置腔，每个容置腔内均设有真空管和永磁装置，真空管的内部具有相对设置的动触头和静触头，动触头的杆部延伸出真空管一外侧并通过连接机构与永磁装置相连，静触头的杆部延伸出真空管的另一外侧并延伸至壳体一外侧作为真空管的输入端，位于容置腔内的静触头的杆部上设有电流互感器，伸出真空管一外侧的动触头的杆部上连有导电块，导电块通过导电带与真空管的输出端连接，输出端延伸至与输入端同侧的壳体一外侧。
[0006]所述的模块式永磁断路器，所述永磁装置具有筒状本体，筒状本体内的一侧设有线圈，筒状本体具有线圈的一端设出线口 I，另一侧与线圈相邻的部位设有永磁铁，具有线圈的一侧设有动铁机构，具有永磁铁的一侧设有静铁机构，动铁机构具有动端盖和与动端盖相接的动铁柱，动铁柱置于线圈内，动端盖设在筒状本体的外侧，动铁柱内设有凹腔I，静铁机构具有静端盖和与静端盖相接的静铁柱，静铁柱置于永磁铁的内侧，静端盖设在筒状本体的外侧，静铁柱内设有凹腔II，动铁机构和静铁机构的轴心线上分别设有通孔I和通孔II，凹腔I和凹腔II之间设有弹簧，两端具有螺纹中间不具有螺纹的动力传动螺杆依次穿过通孔I，弹簧和通孔II，动力传动螺杆的一端位于通孔I的外侧并通过螺母紧固，另一端与连接机构连接。
[0007]所述的模块式永磁断路器，所述线圈为单线圈。
[0008]所述的模块式永磁断路器，所述凹腔I和凹腔II之间设有弹簧I和弹簧II，弹簧I的外径大于弹簧II的外径。
[0009]所述的模块式永磁断路器，所述连接机构具有螺栓、绝缘件和连接法兰，螺栓的头部嵌在绝缘件的一侧，螺栓的杆部穿过导电块与动触头的杆部连接，连接法兰的头部部分嵌在绝缘件的另一侧，连接法兰的柱部中心轴上设有螺孔，连接法兰的柱部插入通孔II内并与动力传动螺杆的另一端连接。
[0010]所述的模块式永磁断路器，所述螺栓的杆部还设有垫圈，垫圈位于绝缘件和导电块之间。
[0011 ] 所述的模块式永磁断路器,所述输入端与输出端为导电柱状，在壳体的一侧交错设置。
[0012]所述的模块式永磁断路器，所述壳体上位于电流互感器对应的位置设有出线口II，位于导电带与输出端连接处对应的位置设有出线口III，位于出线口 I对应的位置上设有出线口 IV。
[0013]所述的模块式永磁断路器，所述壳体的外壁设有凹腔，和数条与凹腔相通的凹槽，出线口 I1、111和IV位于凹槽中，凹腔内设有接线板，从线圈引出的电线经出线口 I和IV与接线板连接，从电流互感器引出的电线经出线口 II与接线板连接，从导电带与输出端连接处引出的高压电线经出线口 III与接线板连接。
[0014]本实用新型与现有技术相比具有以下有益效果:
[0015]1、本实用新型模块式永磁断路器省略了现有技术中的机械传动机构，采用三个永磁装置直接带动真空管实现断路器的合闸与分闸，且三个永磁装置与三个真空管都置于壳体内，使的该断路器模块化，从而达到体积小，结构简单，维护方便的目的，另本实用新型的模块式永磁断路器采用永磁装置，耐压可达到25KV，解决了现有技术中断路器与电子控制器配合达不到耐压25KV的缺陷。模块式永磁断路器中一个永磁装置控制一个真空管为一组，共三组，且每组都是分别组成。用电子控制三个永磁装置实现真空管大电流零点分断。解决了真空管在主电路相间短路时，大电流分断产生电弧使真空管的动静触头熔焊的现象。
[0016]2、本实用新型模块式永磁断路器中真空管的输入端与输出端均采用导电柱状，且均设置在壳体的一侧，使得真空管与主电路的连接可以实现插拔式连接，方便了真空管与主电路的分离与合拢，实现快速更换断路器的目的。
[0017]3、本实用新型模块式永磁断路器中连接机构采用绝缘式连接机构，不仅保护永磁装置，降低永磁装置的损坏概率，而且大大消除了永磁装置中，主电路对控制电路的串扰，提高了开关设备的稳定性。
[0018]4、本实用新型模块式永磁断路器，电流在1500Α以内供电系统，电压从380V到3300V都能采用此模块断路器。如果用在防爆场合，由于要做隔爆外壳，模块式断路器可以与控制器做成连体，与模块架之间无连线接触，独立完成与主电路之间的插拔推拉，与防爆壳采用机械闭锁，开门前断路器的6个触头都脱离开主干线，不带电工作，保证人身安全。
[0019]5、本实用新型模块式永磁断路器，完全附合相关国家标准，断路器模块化后，在体积和重量方面得以很大的改善。例如同样的630Α或1000Α断路器在开关总成中，是原先断路器开关总成体积和重量的一半左右。维修方便，由于外部无线路连接，在更换断路器时直接取出即可，省时省力。由于三相分别用三个永磁装置控制，相间相差120度，可以做成零点分断(正弦波的零点)，保护真空管的触头拉弧损坏及粘连现象。
[0020]6、永磁铁的线圈有单和双线圈,本实用新型中的线圈采用单线圈,合分闸时改变线圈的正负极通电状态，也就是改变磁场运动方向，使动铁机构正反运动来带动动力传动螺杆运动，控制真空管的合分。
【专利附图】
【附图说明】
[0021]图1为本实用新型一种模块式永磁断路器的结构示意图。
[0022]图2为打开图1所示一种模块式永磁断路器的壳体后的内部结构示意图。
[0023]图3为图2所示的左视图。
[0024]图4为本实用新型一种模块式永磁断路器中一个永磁装置与一种真空管的连接的结构示意图。
[0025]图5为图4所示结构的剖视图。
[0026]图6为本实用新型一种模块式永磁断路器的壳体内部设有出线口的示意图。
[0027]图7为图6所示壳体的外部示意图。
[0028]其中，1-壳体，2-永磁装置，3-真空管，31-动触头，32-静触头，4-连接机构，41-螺栓，411-螺栓的头部，412-螺栓的杆部，42-连接法兰，421-连接法兰的头部，422-连接法兰的柱部,43-绝缘件，5-输入端，6-输出端，7-导电块，8-静铁机构，81-静端盖，82-静铁柱，83-凹腔II，84-通孔II，9-动铁机构，91-动端盖，92-动铁柱，93-凹腔I，94-通孔I，10-出线口 I，11-线圈，12-永磁铁，13-弹簧II，14-弹簧I，15-动力传动螺杆，16-螺母，17-筒状本体，18-电流互感器，19-出线口III，20-出线口 II，21-出线口 IV，22-凹腔，23-凹槽，24-接线板。
【具体实施方式】
[0029]如图1-7所示，一种模块式永磁断路器，包括壳体I,壳体I内由上到下依次设有三个容置腔，每个容置腔内均设有真空管3和永磁装置2，容置腔的形状分别与其所容纳的真空管3和永磁装置2的外形相匹配，使得真空管3和永磁装置2可以固定在其所在的容置腔内，真空管3的内部具有动触头31和静触头32，动触头31的杆部延伸出真空管3 —外侧并通过连接机构4与永磁装置2相连，静触头32的杆部延伸出真空管3的另一外侧并延伸至壳体I 一外侧作为真空管3的输入端5，位于容置腔内的静触头32的杆部上设有电流互感器18，伸出真空管3 —外侧的动触头31的杆部上连有导电块7，导电块7通过导电带与真空管3的输出端6连接,输出端6延伸至与输入端5同侧的壳体I外侧。输入端5与输出端6为导电柱状，在壳体I的一侧交错设置，形成双排触头，达到与主电路快速结合与分开的目的。壳体I上位于电流互感器18对应的位置设有出线口 II 20，位于导电带与输出端5连接处对应的位置设有出线口III 19，位于永磁装置对应的位置设有出线口IV 21。壳体I的外壁设有凹腔22，和数条与凹腔22相通的凹槽23，出线口 II 20 JII 19和IV 21位于凹槽23中，凹腔22内设有接线板24，从电流互感器18、导电带与输入端5连接处和永磁装置2中引出来的电线分别通过凹槽23连接在接线板24上。
[0030]永磁装置2具有筒状本体17，筒状本体17内的一侧设有线圈11和出线口 I 10，线圈11为单线圈11，线圈11的电源线从出线口 I 10伸出，并经壳体I上的出现口 IV 21引出到壳体I外，在沿着与其对应的凹槽23连接在接线板24上。另一侧与线圈11相邻的部位设有永磁铁12，具有线圈11的一侧设有动铁机构9，具有永磁铁12的一侧设有静铁机构8，动铁机构9具有动端盖91和与动端盖91相接的动铁柱92，动铁柱92置于线圈11内，动端盖92设在筒状本体17的外侧，动铁柱92内设有凹腔I 93，静铁机构8具有静端盖81和与静端盖81相接的静铁柱82，静铁柱82置于永磁铁12的内侧，静端盖81设在筒状本体17的外侧，静铁柱82内设有凹腔II 83，动铁机构9和静铁机构8的轴心线上分别设有通孔I 94和通孔II 84，如图4所示，凹腔I 93和凹腔II 83之间设有弹簧I 14和弹簧II 13，弹簧I 14的直径大于弹簧II 13的直径，弹簧I 14套在弹簧II 13的外面，两端带螺纹中间不带螺纹的动力传动螺杆15依次穿过通孔I 94、弹簧II 13和通孔II 84，动力传动螺杆15的一端位于通孔I 94的外侧并通过螺母16紧固，另一端与连接机构4连接，断路器的开距即动铁机构9的行程，可以通过螺母16的旋进与旋出调节。
[0031]连接机构4具有螺栓41、绝缘件43和连接法兰42，螺栓的头部411嵌在绝缘件43的一侧，螺栓的杆部412穿过导电块7与动触头31的杆部连接，连接法兰的头部421部分嵌在绝缘件43的另一侧，连接法兰的柱部422的中心轴上设有螺孔，连接法兰的柱部422插入通孔II 84内并与动力传动螺杆15的另一端连接。螺栓的杆部412还设有垫圈，垫圈位于绝缘件43和导电块7之间，可以通过设置垫圈调整超程即真空管3合位时动触头31与静触头32的接触程度。
[0032]一种模块式永磁断路器的工作原理为，对永磁装置2中的线圈11通直流电，电压为260-320V之间，通电时长大约50ms-100ms。从正极到负极同时接通线圈11的每个首端与尾端。动铁机构9的动铁柱92在线圈11的作用下同时带动动力传动螺杆15和连接机构4往真空管3的方向运动，使得真空管3中的动触头31与静触头32相接，输入端5和输出端6的同相导柱接通，永磁装置2中的弹簧I 14和弹簧II 13被压缩，永磁铁12的磁力将动铁柱92保持住，真空管3处于合闸的状态；如果要分闸，则将与线圈11接通的直流电的正负极换向，通电时长50ms-100ms，改变线圈11的磁场方向，使动铁柱92在弹簧和线圈11的作用下带动动力传动螺杆15和连接机构4往真空管3相反的方向运动，同时永磁装置2中的弹簧I 14和弹簧II 13被释放，使得真空管3中的动触头31与静触头32分开，输入端5和输出端6的导柱断开，完成分闸。永磁装置2作为断路器的推动装置，具有合、分闸时间比接触器的交流电磁保持或直流电保持速度快，相对大电流分断能力比接触器强的优点。
[0033]以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其进行限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的普通技术人员来说，依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型所要求保护的技术方案的精神和范围。
【权利要求】
1.一种模块式永磁断路器，其特征在于，包括壳体，壳体内由上到下依次设有三个容置腔，每个容置腔内均设有真空管和永磁装置，真空管的内部具有相对设置的动触头和静触头，动触头的杆部延伸出真空管一外侧并通过连接机构与永磁装置相连，静触头的杆部延伸出真空管的另一外侧并延伸至壳体一外侧作为真空管的输入端，位于容置腔内的静触头的杆部上设有电流互感器，伸出真空管一外侧的动触头的杆部上连有导电块，导电块通过导电带与真空管的输出端连接，输出端延伸至与输入端同侧的壳体一外侧。
2.根据权利要求1所述的模块式永磁断路器，其特征在于，所述永磁装置具有筒状本体，筒状本体内的一侧设有线圈，筒状本体具有线圈的一端设出线口 I，另一侧与线圈相邻的部位设有永磁铁，具有线圈的一侧设有动铁机构，具有永磁铁的一侧设有静铁机构，动铁机构具有动端盖和与动端盖相接的动铁柱，动铁柱置于线圈内，动端盖设在筒状本体的外侧，动铁柱内设有凹腔I，静铁机构具有静端盖和与静端盖相接的静铁柱，静铁柱置于永磁铁的内侧，静端盖设在筒状本体的外侧，静铁柱内设有凹腔II，动铁机构和静铁机构的轴心线上分别设有通孔I和通孔II，凹腔I和凹腔II之间设有弹簧，两端具有螺纹中间不具有螺纹的动力传动螺杆依次穿过通孔1、弹簧和通孔II，动力传动螺杆的一端位于通孔I的外侧并通过螺母紧固，另一端与连接机构连接。
3.根据权利要求2所述的模块式永磁断路器，其特征在于，所述线圈为单线圈。
4.根据权利要求2所述的模块式永磁断路器，其特征在于，所述凹腔I和凹腔II之间设有弹簧I和弹簧II，弹簧I的外径大于弹簧II的外径。
5.根据权利要求2所述的模块式永磁断路器，其特征在于，所述连接机构具有螺栓、绝缘件和连接法兰，螺栓的头部嵌在绝缘件的一侧，螺栓的杆部穿过导电块与动触头的杆部连接，连接法兰的头部部分嵌在绝缘件的另一侧，连接法兰的柱部中心轴上设有螺孔，连接法兰的柱部插入通孔II内并与动力传动螺杆的另一端连接。
6.根据权利要求5所述的模块式永磁断路器，其特征在于，所述螺栓的杆部还设有垫圈，垫圈位于绝缘件和导电块之间。
7.根据权利要求1-6任一所述的模块式永磁断路器，其特征在于，所述输入端与输出端为导电柱状，在壳体的一侧交错设置。
8.根据权利要求2-6任一所述的模块式永磁断路器,其特征在于,所述壳体上位于电流互感器对应的位置设有出线口 II，位于导电带与输出端连接处对应的位置设有出线口III，位于出线口 I对应的位置上设有出线口IV。
9.根据权利要求8所述的模块式永磁断路器，其特征在于，所述壳体的外壁设有凹腔，和数条与凹腔相通的凹槽，出线口 I1、111和IV位于凹槽中，凹腔内设有接线板，从线圈引出的电线经出线口 I和IV与接线板连接，从电流互感器引出的电线经出线口 II与接线板连接，从导电带与输出端连接处引出的高压电线经出线口 III与接线板连接。
【文档编号】H01H33/666GK204011242SQ201420434619
【公开日】2014年12月10日 申请日期:2014年8月4日 优先权日:2014年8月4日
【发明者】虞旭海, 陈金成, 虞旭飞 申请人:温州侨融电子科技有限公司