[发明专利]剩余电流动作断路器的脱扣装置

说明书

技术领域

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

带过电流保护的剩余电流动作断路器（以下缩写为“RCBO”），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RCBO，特别是额定电流不超过40A、额定电压不超过240V的微型RCBO，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。此外，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。

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

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。

为实现上述目的，本发明采用了如下技术方案。