用于断路器的热磁脱扣器和断路器的制作方法

1.本实用新型涉及脱扣器，更具体地，涉及用于断路器的热磁脱扣器。本实用新型还涉及断路器，更具体地，涉及具有热磁脱扣器的断路器。


背景技术：

2.脱扣器是用以释放断路器的保持机构从而使得断路器自动断开的一种常见装置，通常可以分为磁脱扣器、电子脱扣器和热磁脱扣器，而其中的热磁脱扣器由于成本低、性能稳定、使用寿命长等优点而有着非常广泛的应用。
3.随着绿色低碳等政策的不断推进，新能源的开发利用成了大家关注的焦点，相应的业务也迅猛发展。直流断路器越来越得到人们的关注。短短的几年时间，直流断路器的技术从先前的1000v四极串，发展到了1200v四极串，1500v四极串，1500v三极串和1500v二极串。同性能的产品，其体积是越来越小，成本是越来越低。
4.这些直流断路器需要快速的脱扣速度，然而，当前的热磁脱扣器的脱扣促动部件受到致动时，往往会先释放脱扣件，然后脱扣件再运动以进行脱扣，这导致脱扣速度较慢。
5.因此，存在一种需求，即提供一种具有快速脱扣的热磁脱扣器，其能够用于直流断路器，以获得更好的分断性能。当然，该热磁脱扣器还可用于交流断路器。


技术实现要素：

6.根据上述的缺点和不足，本实用新型的目的是至少解决现有技术中存在的上述问题。
7.本实用新型提供了一种用于断路器的热磁脱扣器，包括：致动单元，该致动单元包括致动部件，并设置为以使得断路器的主电路正常运行或者发生过载时所述致动部件不动作而断路器的主电路出现短路时所述致动部件动作；脱扣促动部件，该脱扣促动部件具有能够被所述致动部件致动的部分以使得通过所述致动部件的运动而发生运动；双金属片，该双金属片设置为以使得该双金属片的受热变形偏转能够触压所述脱扣促动部件以使得所述脱扣促动部件发生运动；脱扣件，该脱扣件与所述脱扣促动部件的一部分相抵接，构造成能够在脱扣促进部件的运动的驱动下直接运动。
8.优选地，该脱扣件构造成能够在脱扣促进部件的运动的驱动下直接平移运动。
9.优选地，所述致动单元还包括由动衔铁和静衔铁组成的电磁体单元，所述动衔铁承载并固定在所述致动部件上，以使得断路器的主电路正常运行或者发生过载时所述动衔铁不动作从而所述致动部件不动作，而断路器的主电路出现短路时所述动衔铁动作从而所述致动部件动作。
10.优选地，所述致动单元还包括载流板组件，所述致动部件连接到所述载流板组件的第一部分上，所述静衔铁固定在该载流板组件的第二部分上，以使得所述静衔铁与所述动衔铁彼此相对。
11.优选地，所述双金属片固定到所述载流板组件上。
12.优选地，所述致动部件可枢转地连接在所述载流板组件的第一部分上。
13.优选地，所述脱扣促动部件具有可枢转的本体和连接到该本体的第一臂，其中所述第一臂能够被所述致动部件触压，并与所述脱扣件相抵接，以使得所述致动部件的枢转能够触压所述第一臂以使得该第一臂枢转，进而使所述脱扣件直接运动。
14.优选地，所述脱扣促动部件还包括连接到本体的第二臂，所述双金属片的受热变形偏转能够触压所述脱扣促动部件的第二臂以使得所述脱扣促动部件发生枢转运动，进而使得所述脱扣促动部件的第一臂驱动所述脱扣件直接运动。
15.优选地，所述载流板组件与断路器的主电路连通。
16.本实用新型还提供了一种断路器，包括如上所述的热磁脱扣器。
附图说明
17.本实用新型的示例性实施例的上述和其它特征以及优点将从下面的结合附图的详细描述变得更加明显，并且该描述和附图仅用于示例性目的而不是以任何方式来限制本实用新型的范围，其中：
18.图1示出示出根据本实用新型的热磁脱扣器在未出现过载和短路故障时的内部结构的示意性侧视图；
19.图2是示出如图1所示的热磁脱扣器在出现短路故障时的内部结构的示意性侧视图；
20.图3是示出如图1所示的热磁脱扣器在出现过载故障时的内部结构的示意性侧视图；
21.图4是示出如图1所示的热磁脱扣器的内部结构的示意性透视图；
22.图5是示出根据本实用新型的热磁脱扣器的示意性外观图。
具体实施方式
23.下面将参照附图描述本实用新型的各示例性的实施例。
24.有关本实用新型的前述及其他技术内容、特点与功效，在以下配合参考附图对实施例的详细说明中，将可清楚的呈现。以下实施例中所提到的方向用语，例如：上、下、左、右、前或后等，仅是参考附图的方向。因此，使用的方向用语是用来说明并非用来限制本实用新型，此外，在全部实施例中，相同的附图标号表示相同的元件。
25.首先需要说明的是，在上文以及下文中提及的术语“过载”、“过载电流”或“过载故障”表示电路出现过载的情形，例如，电流为额定电流的140％-300％的情形；而术语“短路”、“短路电流”或“短路故障”则表示出现电路出现短路的情形，例如，电流大于额定电流的300％的情形。换言之，尽管从某种特殊意义上讲，短路可以视为一种非常特殊的过载情况，但是，在本文中，二者为不同的故障类型，具有不同含义，二者所包括的电流范围并不重叠，过载电流为超过额定电流相对较少的电流，而短路电流则为超过额定电流相对较多的电流，即，短路电流不是过载电流，也不称作或视作过载电流。
26.现参照图1-5，描述根据本实用新型的热磁脱扣器。
27.首先参照图1，其是示出根据本实用新型的热磁脱扣器在未出现过载和短路故障时的内部结构的示意性侧视图，在该图中，容纳热磁脱扣器内部构件的壳体并未示出，以便
更好地示出热磁脱扣器的内部结构。
28.根据本实用新型的用于断路器的热磁脱扣器包括：致动单元，该致动单元包括致动部件20，并设置为以使得断路器的主电路正常运行或者发生过载时致动部件不动作而断路器的主电路出现短路时致动部件动作；脱扣促动部件50，该脱扣促动部件50具有能够被致动部件20致动的部分以使得通过致动部件20的运动而发生运动；脱扣件70，该脱扣件70与脱扣促动部件50的一部分相抵接，构造成能够在脱扣促进部件的运动的驱动下平移运动，该脱扣件70能够伸出容纳热磁脱扣器的内部结构的壳体(如图5所示)，以与未示出的动触头组件配合，从而在平移运动时使动触头组件相应地动作，实现动静触头的分离；以及双金属片60，该双金属片60设置为以使得该双金属片60的受热变形偏转能够触压脱扣促动部件50以使得脱扣促动部件发生运动。对于本领域技术人员来说，脱扣件70的运动如何导致动触头组件相应地动作是熟知的，因此在此不再赘述。
29.进一步地，参照图1，上述致动单元包括：载流板组件10；致动部件20，该致动部件20连接到载流板组件10的第一部分上；动衔铁30，该动衔铁30承载并固定在致动部件20上；静衔铁40，该静衔铁40固定在该载流板组件10的第二部分上，以使得静衔铁40与动衔铁30彼此相对以共同形成一电磁体单元，该电磁体单元设置为以使得断路器的主电路正常运行或者发生过载时不动作而断路器的主电路出现短路时动作。应当注意到，尽管在此致动单元被描述和示出为通过电磁体进行促动的单元，但是本实用新型并不限于此，而是，致动单元可以为其它形式的，只要该致动单元具有用于致动脱扣促动部件的部件并且在主电路正常运行或者发生过载时该致动部件不动作而断路器的主电路出现短路时动作即可。
30.同时，应当注意到，尽管在附图1中，致动部件20、脱扣促动部件50示出为可枢转的部件(在下文中会进一步详述)，但是，显然，本实用新型并不限于附图中所示的情形，即致动部件20或脱扣促动部件50可以为其它运动形式的部件，例如可以平动或者平动加转动的部件。也就是说，本实用新型的总的实用新型构思在于，当出现过载时(如图3所示)，双金属片发生运动，从而使得脱扣促动部件运动，进而促动脱扣件平移运动；而在出现短路时(如图2所示)，致动部件发生运动，从而使得脱扣促动部件发生运动(其通常早于双金属片使得脱扣促动部件发生运动，因为电磁体单元的磁响应快于双金属片的热响应)，进而促动脱扣平移运动。可以看出，只要致动部件的运动能够使得脱扣件运动即可，例如其可以是动衔铁向着静衔铁滑动/平动，而不管致动部件的运动形式如何。
31.另外，应当注意到，尽管在本说明书中，脱扣件70被示出为平移运动部件，但是，显然，本实用新型并不限于附图中所示的情形，即脱扣件70可以为其它运动形式的部件，例如可以转动或者平移加转动。也就是说，本实用新型的总的实用新型构思在于，当出现过载时(如图3所示)或短路时(如图2所示)，脱扣促动部件发生运动，从而直接驱动脱扣件运动，而不存在需要释放脱扣件的中间过程，从而使脱扣速度变快，只要脱扣件能够直接被脱扣促动部件驱动即可，而不管脱扣件的运动形式如何
32.现同时参照图1-5，其中，图2是示出如图1所示的热磁脱扣器在出现短路故障时的内部结构的示意性侧视图；图3是示出如图1所示的热磁脱扣器在出现过载故障时的内部结构的示意性侧视图；图4是示出如图1所示的热磁脱扣器的内部结构的示意性透视图；以及图5是示出如图1所示的热磁脱扣器的示意性外观图。
33.对于致动部件及其相关部件的设计，在本实用新型的优选实施例中，致动部件20
可枢转地连接在载流板组件10的第一部分上，动衔铁30附连在致动部件20上，静衔铁40连接在载流板组件10的第二部分上，动衔铁30与静衔铁40彼此相对地组成一个电磁体单元，而载流板组件10与断路器的主电路连通，由此，电磁体单元可以通过载流板组件10赋能。可以看出，在本实用新型的优选实施例中，载流板组件同时起到为电磁体单元赋能和支撑的作用，从而有利于结构简化。当然，电磁体单元也可以通过其它方式赋能，只要给电磁体单元赋能的电流与断路器主电路的电流相关联(例如但不限于，赋能电流与主电路电流之间具有一定比例关系)，以使得电磁体单元的动作与主电路的电流(例如过载电流和短路电流)相关联即可。
34.进一步地，如图1-3所示，致动部件20向上延伸从而使得致动部件20的最上端高于脱扣促动部件50的最下端，从而使得致动部件20的枢转运动可以促动脱扣促动部件50。枢转运动可以在较小的空间内实现相应部件的促动，从而有利于整个热磁脱扣器的小型化。再者，枢转运动进行促动也有利于提高工作稳定性和使用寿命。
35.对于脱扣促动部件及其相关部件的设计，在本实用新型的优选实施例中，参照图2和3，脱扣促动部件50具有可枢转的本体503和连接到该本体503的第一臂501和第二臂502，以使得致动部件20的枢转能够触压第一臂501以使得该第一臂501枢转，进而通过第一臂501使脱扣件70平移运动。如前所述，脱扣促动部件的枢转运动的结构设计具有诸如使得热磁脱扣器小型化、结构简单、工作可靠以及使用寿命长等优点。
36.对于双金属片及其相关部件的设计，在本实用新型的优选实施例中，参照图1-3，双金属片60连接在载流板组件上，当电路出现过载时，它被载流板组件上的与其相贴附的部件加热，从而发生变形偏转，进而触压脱扣促动部件50的第二臂502，以使得脱扣促动部件50带动第一臂501发生枢转运动，进而通过第一臂501使脱扣件70平移运动。
37.由此，可以将电磁体单元发生动作的电流设置一阈值，该阈值对应最小短路电流，即当电流小于该阈值时，即未出现短路故障时(包括电路正常工作以及发生过载故障时)，电磁体单元不发生动作；而当电流大于该阈值时，即出现短路故障时，电磁体单元发生动作。更具体地讲，电磁体单元设置为通过载流板组件10赋能，并设置为当断路器的主电路正常运行或者发生过载时，该电磁体单元并不动作，而当断路器的主电路发生短路时，电磁体单元动作，以使得动衔铁30向着静衔铁40运动，以使得致动部件20转动以触压脱扣促动部件50，以使得脱扣件70平移运动。
38.另一方面，双金属片60则设置为通过载流板组件10被加热，并设置为当断路器的主电路正常运行时，该双金属片60的受热变形偏转不足以触压脱扣促动部件50以使得脱扣促动部件50发生运动，而当断路器的主电路发生过载时，该双金属片60的受热变形偏转触压脱扣促动部件50以使得脱扣件70平移运动。
39.在本实用新型的优选实施例中，还提供一种断路器，其包括：根据如上所述的热磁脱扣器。
40.尽管在参照各个实施例的基础上，本实用新型已经在说明书中被描述并且在附图中被图示，但是本领域的技术人员可以理解，上述实施例仅仅是优选的实施方式，实施例中的某些技术特征对于解决特定的技术问题可能并不是必需的，从而可以没有或者省略这些技术特征而不影响技术问题的解决或者技术方案的形成；而且，一个实施例的特征、要素和/或功能可以与其它一个或多个实施例的特征、要素和/或功能适当地相互组合、结合或
者配合，除非该组合、结合或者配合明显不可实施。