[发明专利]包含至少一个电流互感器的脱扣装置

说明书

本发明涉及的脱扣装置包含：

至少一个电流互感器，其耦合连接到其中流有一次电流的需保护电路的导体上，包含一环绕需保护电路的导体的主磁路，以及至少一个二次绕组，主磁路的一部分构成二次绕组的磁芯，以及

一处理单元，其连接到所述电流互感器二次绕组。

在公知的脱扣装置中，电流互感器提供要由系统供电运行操作其连接的电气或电子电路所需的电源。该电流互感器安装在需保护的电力回路的导体上。电流互感器以与很强的一次电流成比例的低强度的二次电流向电子式脱扣跳闸回路供电。

按照现有技术的方式，为了向脱扣回路提供DC供电电压，对AC二次电流进行整流和调节。由于该电路的消耗是稳定的或者变化很小，由互感器提供的剩余能量由调节电路和互感器本身消耗。

通常，最小运行二次电流与脱扣电路的功耗相对应。当将脱扣装置安装到电路断路器中时，通常必须保证在0.1到10倍额定电流下运行。

该装置必须包含大尺寸的互感器，以便适合于散开转变为热的剩余能量。由于同样的原因，调节电路的电子功率元件不得不使尺寸过大并装到各种庞大散热器上。

采用饱和铁芯的电流互感器使得能够降低强一次电流值下的二次电流并限制向调节电路提供的功率。然而，饱和铁芯的互感器的运行并不能在脱扣装置的整个运行范围内有效地解决尺寸和热量过大的问题。

本发明的目的是提供一种脱扣装置，其包含至少一个电流互感器，其在很强的一次电流下使提供的功率降低。

这一目的的实现在于，提供一种脱扣装置，包含：

至少一个电流互感器，其耦合连接到需保护的电路的导体上，在导体中流有一次电流(I_P)，该互感器包含一环绕需保护的电路的导体的主磁路，以及至少一个二次绕组，主磁路的一部分构成二次绕组的磁芯，以及

一处理单元，其连接到所述电流互感器二次绕组，

其中，该电流互感器包含一磁分路支路，其连接到构成二次绕组的磁芯的主磁路的一部分上，该磁分路包含一个完整的或局部降低所述磁分路横截面的局部的气隙。

在整个运行范围内，所述互感器的电流特性曲线是非线性的。

根据本发明的一个实施例，磁分路处在一次回路导体和二次绕组之间。

在一特定实施例中，靠近气隙的磁分路的横截面大于在二次绕组的主磁路的一部分处的磁路的横截面。

气隙的大小在磁分路的横截面的不同的地方处可以改变。

气隙可以适当位于在磁分路的中部或在磁分路和主磁路之间。

根据本发明的一个改进方案，磁分路和主磁路可构成一单一的元件。

最好，至少一个二次绕组包含一电磁屏蔽罩。

在本发明的实施例的装置中，主要提供运行电功率的电流互感器与一电流测量传感器相连。该电流测量传感器最好是一罗科斯基线圈。

根据本发明的装置特定设计用于电路断路器中。

通过参照附图对本发明的仅作为非限定性实例提供的特定实施例的如下介绍使其他优点和特征更加显而易见，其中：

图1表示装在电路断路器中的脱扣装置的方块图。

图2表示公知的电流互感器。

图3表示作为本发明的一个实施例的能够构成图1所示脱扣装置的元件的电流互感器。

图4和图5表示与图3所示电流互感器不同的两个实施例。

图6表示图2和图3中的互感器的电流特性曲线。

图7a、7b和7c表示对于曲线6的特定点的电流。

图8到11表示与图3到图5中电流互感器的不同的气隙。

图12表示与罗科斯基线圈相关连的本发明的一个实施例的互感器。

图1的方块图表示装在电路断路器中的脱扣装置，其用于对供电系统1提供过载和短路保护。利用脱扣装置操作电路断路器的触头2在供电系统回路中产生和断开电流。触头2的断开由继电器3控制。

脱扣装置包括耦合连接到供电系统回路导体上的电流互感器4a、4b和4c，为处理单元25的电子电路运行提供电源。电流互感器的二次绕组连接到供电电路5，其对由电流互感器的二次绕组提供的交流电流进行整流，提供一个或多个可调DC电压。例如，将第一DC电压V₁分别提供到测量和处理电路6和7，同时将第二DC电压V₂提供到继电器3。处理单元25包含继电器3和电路5、6和7。