一种非机械分合触头式断路器制造技术

本发明专利技术公开了一种非机械分合触头式断路器，设置磁力线封闭式双组合电永磁分合闸机构，替代传统的机械分合闸机构和脱扣机构；磁力线封闭式双组合电永磁分合闸机构包括同轴共线设置的电磁铁、合闸永磁体以及分闸永磁体；电磁铁由铁芯以及缠绕在铁芯外部的电磁线圈构成，电磁铁的外部设置有电磁铁框架，动触头支架连接到电磁铁框架上；向电磁线圈输入正向电流或者逆向电流，电磁铁向合闸永磁体或分闸永磁体移动，动触头支架带动火线动触头机构和零线动触头机构动作，实现断路器的分合闸动作。本发明专利技术提高了分闸反应速度、脱扣灵敏性与抗震性以及使用寿命，有利于断路器智能化发展。展。展。

【技术实现步骤摘要】
一种非机械分合触头式断路器


[0001]本专利技术涉及断路器
，特别是涉及一种非机械分合触头式断路器。

技术介绍

[0002]目前，市场上广泛流行的断路器基本上是依靠机械传动系统控制断路器的合闸与分闸，以及遇到电路异常时采用机械脱扣方法触发断路器动静触头分离。这种方法在遇到断路器智能化要求时，必须配合额外的电机分合闸驱动装置以及额外的机械脱扣装置，使得智能化断路器的体积变得更加庞大，结构复杂，自然成本也会大大提高；最重要的是，机械结构使得脱扣速度变慢，短路电流瞬间形成电弧，极大的降低了断路器的分断能力。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是提供一种非机械分合触头式断路器，采用封闭磁力线的永磁体加电磁铁双组合控制断路器分合闸与脱扣，使用电永磁力替代机械力合闸、分闸与脱扣，可以大大的提高分闸反应速度、脱扣灵敏性与抗震性以及使用寿命，有利于断路器向智能化方向发展，尤其是避开了磁脱扣机构，使得切断短路电流完全不再依靠机械转换动作，极大的降低了燃弧时间。
[0004]为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：一种非机械分合触头式断路器，包括壳体以及安装在壳体内的火线输入接线端子、火线静触头、火线动触头机构、磁力线封闭式双组合电永磁分合闸机构、火线连接软线、火线输出端接线片、火线输出接线端子、PCB电子线路板、双金属片热保护开关组件、零线输入接线端子、零线静触头、零线动触头机构、零线连接软线、零线输出接线片、零线输出端子、行程开关；其中，所述火线动触头机构包括火线动触头、动触头支架，所述火线动触头靠近所述火线静触头配合设置，所述火线动触头设置在所述动触头支架上；所述PCB电子线路板上设置有M点输入软线和N点输入软线、输出软线；所述双金属片热保护开关组件包含双金属片、长触片、短触片、开关连接软线、接线片软线，所述双金属片上设置有M点和N点；所述零线动触头机构 包含零线动触头、共用元件动触头支架，所述零线动触头设置在共用元件动触头支架上，所述动触头支架与所述共用元件动触头支架一体化设置；所述行程开关包含动触点、静触点、连接软线；所述火线输入接线端子连接所述火线静触头，所述火线动触头和所述火线静触头形成断路器火线开关配置；所述火线动触头通过火线连接软线与所述双金属片热保护开关组件在N点连接；所述双金属片热保护开关组件在M点分别通过软线连接所述火线输出端接线片、长触片、M点输入软线；所述零线输入接线端子连接所述零线静触头，所述零线动触头靠近所述零线静触头形成断路器零线开关配置；所述零线动触头通过零线连接软线分别连接所述零线输出接线片和零线输出端子；
所述磁力线封闭式双组合电永磁分合闸机构包括电磁铁、合闸永磁体以及分闸永磁体，所述合闸永磁体、分闸永磁体分别固定安装在所述壳体上，所述电磁铁可滑动设置在所述合闸永磁体、分闸永磁体之间，所述分闸永磁体、电磁铁、合闸永磁体从左向右同轴共线设置，且所述分闸永磁体朝向所述电磁铁的开放吸合面的磁极性与所述合闸永磁体朝向所述电磁铁的开放吸合面的磁极性设置为相同极性；所述电磁铁由铁芯以及缠绕在铁芯外部的电磁线圈构成，所述电磁铁的外部设置有电磁铁框架，所述动触头支架销轴连接到所述电磁铁框架上；所述动触头支架靠近所述火线动触头的一端还设置有所述动触点，所述静触点固定安装在所述壳体靠近所述合闸永磁体右侧的位置，并与所述动触点相对设置，组成行程开关，所述断路器在分闸状态下，所述动触点与静触点接触贴合，所述断路器在合闸状态下，所述动触点与静触点分离；向所述电磁线圈输入正向电流或者逆向电流，所述电磁铁向合闸永磁体或分闸永磁体移动，带动火线动触头机构和零线动触头机构动作，实现断路器的合闸或分闸动作。
[0005]进一步的，所述断路器还包括火线灭弧栅和零线灭弧栅，所述火线灭弧栅由火线静触头导弧，零线灭弧栅由零线静触头导弧。
[0006]进一步的，所述壳体上安装有手动合闸按钮开关和手动分闸按钮开关；所述手动合闸按钮开关的第一触点和第二触点分别由导线连接所述行程开关静触点和合闸整流管D1，所述合闸整流管D1的另一端连接所述电磁线圈，所述电磁线圈的另一端通过限流电阻R1与零线静触头连接；所述手动分闸按钮开关与所述热保护开关组件构成共用关系，均用于让所述断路器产生切断电源的分闸动作，所述共用关系是指所述手动分闸按钮开关和热保护开关组件共同使用所述长触片与短触片的弹性接触与常态分离功能，当手动按压手动分闸按钮开关或者所述断路器的工作电流超过规定的额定电流使得所述双金属片因超载电流产生弯曲变形，都会迫使所述长触片与短触片发生接触导通，分闸电流就会从M点经过软线和长触片、短触片流向分闸整流管D2，通过所述分闸整流管D2流入所述电磁线圈，重复上述的分闸动作；所述合闸整流管D1和分闸整流管D2以相反的极性汇合在控制点A，所述电磁线圈的一端连接到控制点A；所述断路器在断电状态下，所述电磁铁与左侧的分闸永磁体吸合，通过按下手动合闸按钮开关接合第一触点与第二触点，合闸电流从输入接线端子用软线连接到行程开关，在经过合闸整流管D1进入电磁线圈，产生的电磁场让所述电磁铁与所述分闸永磁体形成排斥力，与所述合闸永磁体形成吸引力，两个力的共同作用造成所述电磁铁框架和动触头支架向右合闸方向移动，行程开关断开，所述电磁线圈的合闸电流被切断，所述火线动触头机构、零线动触头机构依靠惯性以及合闸永磁体的引力完成合闸动作。
[0007]进一步的，所述合闸永磁体、分闸永磁体结构相同，均包括圆柱状永磁铁以及具有开口的罐状圆筒，所述圆柱状永磁铁设置在所述罐状圆筒内，仅与所述罐状圆筒底部吸合接触，并与所述罐状圆筒四周保持一定的间隙，间隙由环氧树脂填充；所述圆柱状永磁铁置于所述罐状圆筒内的高度略低于所述罐状圆筒的开口，形成高度差，所述高度差构成所述合闸永磁体、分闸永磁体与所述电磁铁吸合时产生的磁隙。
[0008]根据本专利技术提供的具体实施例，本专利技术提供的非机械分合触头式断路器，具有如下技术效果：采用封闭磁力线的永磁体加电磁铁构成的双组合电永磁分合闸机构，极大的降低了磁场的相互干扰。当需要对断路器分合闸时，仅需要给电磁铁的电磁线圈施加一个
极其短暂的直流脉冲，就可以实现相关电路的通断控制，控制触点导通与断开，需要的力度更小，分合闸更加灵敏，更不容易发生误脱扣，因此，使用电永磁力替代机械力合闸、分闸与脱扣，可以大大提高分合闸反应速度，脱扣灵敏性与抗震性都高于传统机械脱扣方案，而且，机械脱扣器的寿命仅仅是万次级，双组合电永磁分合闸机构的使用寿命可以达到百万级，并且，本专利技术不需要电机驱动机构，更便于对断路器进行远距离智能控制；此外，本专利技术仅使用传统断路器的双金属片热保护组件，却可以同时发挥传统断路器的磁保护和热保护两种功能。
附图说明
[0009]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0010]图1为本专利技术实施例非机械本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种非机械分合触头式断路器，其特征在于，包括：壳体（21）以及安装在壳体（21）内的火线输入接线端子（1）、火线静触头（2）、火线动触头机构（3）、磁力线封闭式双组合电永磁分合闸机构（5）、火线连接软线（6）、火线输出端接线片（7）、火线输出接线端子（8）、PCB电子线路板（9）、双金属片热保护开关组件（10）、零线输入接线端子（11）、零线静触头（12）、零线动触头机构（13）、零线连接软线（15）、零线输出接线片（16）、零线输出端子（17）、行程开关（20）；其中，所述火线动触头机构（3）包括火线动触头（3a）、动触头支架（3b），所述火线动触头（3a）靠近所述火线静触头（2）配合设置，所述火线动触头（3a）设置在所述动触头支架（3b）上；所述PCB电子线路板（9）上设置有M点输入软线（9a）和N点输入软线（9b）、输出软线（9c）；所述双金属片热保护开关组件（10）包含双金属片（10a）、长触片（10b）、短触片（10c）、开关连接软线（10d）、接线片软线（10e），所述双金属片（10a）上设置有M点和N点；所述零线动触头机构（13） 包含零线动触头（13a）、共用元件动触头支架（13b），所述零线动触头（13a）设置在共用元件动触头支架（13b）上，所述动触头支架（3b）与所述共用元件动触头支架（13b）一体化设置；所述行程开关（20）包含动触点（20a）、静触点（20b）、连接软线（20c）；所述火线输入接线端子（1）连接所述火线静触头（2），所述火线动触头（3a）和所述火线静触头（2）形成断路器火线开关配置；所述火线动触头（3a）通过火线连接软线（6）与所述双金属片热保护开关组件（10）在N点连接；所述双金属片热保护开关组件（10）在M点分别通过软线连接所述火线输出端接线片（7）、长触片（10b）、M点输入软线（9a）；所述零线输入接线端子（11）连接所述零线静触头（12），所述零线动触头（13a）靠近所述零线静触头（12）形成断路器零线开关配置；所述零线动触头（13a）通过零线连接软线（15）分别连接所述零线输出接线片（16）和零线输出端子（17）；所述磁力线封闭式双组合电永磁分合闸机构（5）包括电磁铁（5a）、合闸永磁体（5d）以及分闸永磁体（5e），所述合闸永磁体（5d）、分闸永磁体（5e）分别固定安装在所述壳体（21）上，所述电磁铁（5a）可滑动设置在所述合闸永磁体（5d）、分闸永磁体（5e）之间，所述分闸永磁体（5e）、电磁铁（5a）、合闸永磁体（5d）从左向右同轴共线设置，且所述分闸永磁体（5e）朝向所述电磁铁（5a）的开放吸合面的磁极性与所述合闸永磁体（5d）朝向所述电磁铁（5a）的开放吸合面的磁极性设置为相同极性；所述电磁铁（5a）由铁芯以及缠绕在铁芯外部的电磁线圈（5b）构成，所述电磁铁（5a）的外部设置有电磁铁框架（5c），所述动触头支架（3b）销轴连接到所述电磁铁框架（5c）上；所述动触头支架（3b）靠近所述火线动触头（3a）的一端还设置有所述动触点（20a），所述静触点（20b）固定安装在所述壳体（21）靠近所述合闸永磁体（5d）右侧的位置，并与所述动触点（20a）相对设置，组成行程开关（20），所...

【专利技术属性】
技术研发人员：王克诚，赵伟，邹春胜，
申请(专利权)人：天津加美特电气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：