[发明专利]具有台阶式轭铁结构的脱扣器和具有这种脱扣器的断路器

说明书

技术领域

本发明总的涉及一种断路器，并尤其涉及一种用在断路器中的脱扣 器。

背景技术

线路断路器通常对长期的过流以及由短路而引起的很大的电流提供保 护。这类保护作用在许多断路器中是通过热-磁脱扣机构来实现的，它包括 一个热脱扣器和一个磁脱扣器。如图1所示，热脱扣器主要由双金属片1 构成，双金属片1是由两种具有不同膨胀系数的金属构成的，因此，当温 度超过一定值时，双金属片发生弯曲或偏折，使操作机构解锁并动作，同 时，触头对打开，完成故障电流的切断，从而保护负载免受过流。

磁脱扣器包括一个衔铁5和一个磁轭2，衔铁5通过一个枢轴连接在 断路器上，一端在电磁力的作用下向轭铁运动，而另一端可击打机构的连 杆，使机构解锁，完成分断过程。如图1所示，衔铁5靠近双金属片1， 通常为U形的磁轭2安置在双金属片附近，磁轭2的双臂延伸至与衔铁5 接近。当发生短路时，磁轭和衔铁中的气隙磁场以及作用在衔铁上的电磁 力大于一定数值时，衔铁将向磁轭方向运动，并推动连杆使机构解锁。

但是，由于单个导电体产生的磁场强度以及相应的作用在衔铁5上的 电磁力不足以使衔铁向磁轭方向运动，也就不能使机构解锁而断开电路。 而按照标准要求，需要在短路电流达到10倍额定电流时，脱扣器能够动 作，因此，对额定电流较小的断路器，很难达到标准的要求。

为了解决这个问题，在中国专利ZL00802885.0中，公开了一种铃锤 衔铁系统，该铃锤衔铁系统包含一个加热器，该加热器具有一个加热元件 和一对电导体。加热元件与两导体电气相连并位于两导体之间。导体与加 热元件之间有一定空间，以在导体和加热元件之间形成一对槽。一端至少 与一个导体电气相连的双金属片处在靠近加热元件的位置。U形磁轭具有 一对臂，每个臂分别穿过加热器的槽。加热元件和热敏片处在两臂之间并 在期间形成多个电流通路。铃锤装在靠近两臂的枢轴上。当通过加热器和 热敏片的电流达到一定值时，铃锤转向磁轭的两臂，将断路器的一对触头 打开。

由于磁轭的两个臂分别插入到加热器的槽中，根据电工原理，在电流 流过所述一对导体时，每个槽中产生的磁通叠加，因此，只需要不大的电 流就足以产生吸引铃锤衔铁的磁场，这使得磁铃锤衔铁系统可以用于小电 流的断路器。

但是，上述铃锤衔铁系统的缺点在于需要一个单独的加热器，这使得 脱扣系统变得复杂，体积增大，进而导致断路器的结构变得复杂，不利于 断路器小型化。

发明内容

鉴于现有技术中的问题提出本发明。因此，本发明的一个目的是提供 一种额定电流较小的断路器，该断路器能够在较小短路电流条件下产生较 大的电磁力作用在衔铁上。

另外，本发明的另一个目的是提供一种断路器，该断路器可以具有简 单的结构，而不需要引用单独的加热器。

为了实现上述目的，根据本发明，提供了一种脱扣器，该脱扣器包括 一个双金属片、一个衔铁和一个轭铁系统，所述轭铁系统包括轭铁和一对 导体，所述一对导体分别设置在所述轭铁的内、外两侧，并与双金属片电 连接，使得流过轭铁内侧的导体的电流与流过双金属片的电流方向相同。

优选的是，所述轭铁具有台阶部分，而所述一对导体设置在所述台阶 部分的两侧。

根据本发明，还提供了一种包括上述脱扣器的断路器。

利用上述脱扣器，通过双金属片和两个导体所确定的导电回路中，在 轭铁与衔铁之间存在两个电流同方向的导体，这与仅有双金属片一个导体 相比，可大幅度提高作用在衔铁上的电磁力，从而可以在小电流下使脱扣 器动作。

附图说明

从下面结合附图对本发明的详细描述中，本发明的各项优点和特性将 得以更清楚地体现，图中：

图1是示出现有技术的脱扣器的示意图；

图2是示出根据本发明的脱扣器的示意图；

图3是根据本发明的脱扣器的平面示意图；

图4是说明现有技术的脱扣器与根据本发明的脱扣器的保护特性比较 的曲线图。

具体实施方式

下面，参照附图，详细描述根据本发明的优选实施例。