[发明专利]使用磁通量增强器的电磁线圈设备、附件及电气开关设备

说明书

相关申请的交叉引用

本申请与共同受让、同时提交的如下申请相关：

美国专利申请No.11/697，947，2007年4月9日提交，题目为 “Electrical Switching Apparatus Accessory Sub-Assembly Employing Reversible Coil Frame，And Accessory And Electrical Switching Apparatus Employing The Same”(代理人注册号No.07-EDP-070)。

技术领域

本发明总体涉及电磁线圈设备，更具体地涉及用于电气开关设备附件 的螺线管线圈。本发明还涉及电气开关设备附件，例如并联跳闸和欠压释 放模块。本发明还涉及电气开关设备，例如断路器。

背景技术

电气开关设备、例如断路器以及转换开关、网络保护器等通常设置有 附件，例如但是不局限于并联跳闸和欠压释放(UVR)装置。可以以不同的 方式应用这些设备以触发设备状态的变化，例如来响应电气故障条件(例 如但不局限于电流过载、短路、异常电压)或其它外部条件而跳闸断开设 备的可分离触点。

考虑到减小断路器的整体尺寸的日益增加的市场趋势，断路器壳体内 可利用的空间受到限制。

参考图1，并联跳闸装置2(或UVR装置(未示出))通常包括一定数 量的线圈4、框架6、柱塞8和跟部10，它们共同操作以形成基本闭合的 磁路。柱塞柄9响应柱塞8的移动而进一步伸出(未示出)，以例如啮合 并枢转跳闸杆(未示出)，以使得断路器(未示出)跳闸断开可分离触点 (未示出)。当给两个示例线圈4的其中一个提供足够的电压时，磁通量 12通过磁路的铁质(fer rous)部分转移。如图1所示，在跟部10处产生 南(S)磁极，在柱塞8处产生北(N)磁极。这使得柱塞8被吸引到跟部 10，并引起柱塞运动。

希望使柱塞力最大，以保证有效和可靠的跳闸机构。使柱塞力最大的 一些已知的和典型的方法包括：增加柱塞的直径，增加线圈中绕组的数量， 和增加转移到柱塞的磁通量的量。然而，断路器中线圈的尺寸限制(例如 其外直径)可能使得增加柱塞的直径或增加线圈中绕组的数量是不实际的， 这两者均可能导致线圈外直径增加。

美国专利No.6,377,146公开了一种电磁继电器，其具有与球状致动器 操作相联的电磁体，以便驱动控制杆。该电磁继电器容纳在一箱体的凹槽 中，并包括设计成增强磁场的内部支路(shunt)、基本围绕内部支路和一 部分控制杆的磁化线圈、能够使磁通量重新闭合的止挡(s topper)、和复 位弹簧。控制杆由铁磁材料制成，并由此构成被复位弹簧在控制杆与内部 支路之间的空气间隙增大方向上偏压的柱塞芯部。

存在改善电磁线圈设备的空间。

还存在改善电气开关设备附件的空间。

还存在改善电气开关设备、例如包括附件的断路器的空间。

发明内容

通过本发明的实施例满足这些和其它需要，其中提供了一种包括磁通 量增强器的电磁线圈设备，该磁通量增强器增加了在由铁质线圈框架、铁 质跟部、铁质顶板、铁质柱塞和磁通量增强器构成的磁路中转移的磁通量 的量。

根据本发明的一个方面，一种电磁线圈设备包括：包括第一端和与第 一端相对的第二端的铁质线圈框架；线圈组件，包括导管(condu it)、在 铁质线圈框架内并设置在导管上的一定数量的线圈、和可在导管中移动的 铁质柱塞；靠近铁质线圈框架的第一端设置的第一铁质构件；具有开口并 靠近铁质线圈框架的第二端设置的第二铁质构件；以及，在导管外部并至 少部分地在铁质线圈框架外部的磁通量增强器，该磁通量增强器包括耦合 到第二铁质构件的铁质导管，该磁通量增强器与第二铁质构件的开口共同 操作以形成一通道，其中，线圈组件的铁质柱塞的一部分穿过所述通道。

第二铁质构件还可以具有在其开口内形成边缘(rim)的沉孔；磁通增 强器还可以包括铁质凸缘(collar)，该铁质凸缘与第二铁质构件的边缘 在其开口内啮合。