过电流保护用断路器制造技术

一种过电流保护用小型断路器，具有过载延时和短路瞬时动作保护特性，其特征在于检测过载和短路信号是使用一种改进材料制成的电流互感器，而非传统的双金属片和通电螺旋管以及油阻尼式的结构，通过控制电路对电流信号进行分析判断，并将结果施加于电磁脱扣器，脱扣器动作推动机构解锁，主电路触头断开，达到过载延时动作和短路瞬时动作的保护目的。本发明专利技术的断路器，有着延时动作校准精确，对环境温度无限制，动作时间短等传统过电路保护断路器无法比拟的优势。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种家用和类似用途的低压过电流保护用断路器，更祥细的涉及到过电流的检测，以及判断和最终的执行。背影技术众所周知，过电流分过载和短路两种情况，从已知的资料和介绍，有两种方式对过电流进行检测；一种是用双金属片来检测过载电流，通过双属片在电流作用下发热弯曲而延时，最终推动机构锁扣解锁而断开触头系统，启到过载保护的目的，在通电螺旋管内安装动、静铁芯通过电磁场作用使动铁芯运动来检测短路电流，当短路故障发生时，大电流瞬间在螺旋管内产生强大磁场，磁场推动动触芯运动，由于动铁芯的运动使机构锁扣解锁，从而断开触头系统。 另外一种方式是采用液压电磁式脱扣器实现短路和过载保护脱扣，采用“串联脱扣”机构，由一个电流传感线圈和一组触头串联组成，线圈内是一个非磁性延迟管-油阻尼管，管内装有铁芯，弹簧和阻尼液。衔铁连接触头和线圈机构，当触头断开时，没有电流通过，线圈不产生电磁力，当触头闭合时，测有电流通过，当电流小于或等于额定值时，线圈的磁通量不足以将铁芯吸到极靴，铁芯、衔铁均不动，触头保持闭合状态，当发生过载，即电流大于额定值时，线圈的吸力增大，使铁芯开始向极靴方向运动，期间油阻尼管中的磁阻逐渐减小，磁场力逐渐磁大，使铁芯与极靴面吸住，借助该吸力衔铁被吸至极靴，从而脱扣释放，触头断开，当出现较大的过载或短路电流时，电磁能量的合力增加迅速，线圈产生足够大的磁通量，油阻尼管中铁芯还未动，衔铁便被迅速吸引至极靴而使断路器瞬时脱扣，这种装置在短路的情况下产生更快的响应速度。第一种方案由于双金属材料对温度敏感，在不同的环境温度下需要考虑降容的问题，并且延时时间一致性较差，分散性大，而第二种方案由于铁芯在阻尼液中运动，铁芯向上或是向下运动对过载时间的倍数是不同的，所以对产品的安装的方向就有一定的要求，并且使用油阻尼的方式进行过电流保护时对短路保护时的限流效果也不理想，所以采用此种方案的断路器分断能力通常较低，预期分断故障电流不能太大。鉴于以上两种方案实理低压过电流保护存在的问题和不足，本专利技术提供另外一种检测过电流的方式，通过电流互感器检测电流，检测信号进入控制电路，控制电路输出，脱扣器执行。
技术实现思路
为了解决过电流保护断路器的双金属材料对温度敏感，在不同的环境温度下需要考虑降容并且延时时间一致性较差，分散性大，而油阻尼式结构铁芯向上或是向下运动对过载时间的倍数是不同的，对产品的安装的方向就有一定的要求，并且使用油阻尼的方式进行过电流保护时对短路保护时的限流效果也不理想的问题，专利技术一种新形方式的过电流保护断路器，如附图I所示有三个功能模块，分别是电流检测、控制电路、执行机构。使用电流互感器I检测电流，电流检测信号通过二次绕组输出给控制电路2，控制电路2对信号进行判断比较，确认是正常供电、过载、短路中的那种状态，正常供电时控制电路无输出，当信号为过载状态，电路将进入过载延时模块，当延时到规定时间后输出脱扣信号，当控制电路输入信号为短路状态时，电路直接输出脱扣信号，无需延时，控制电路的原理图如图2，延时电路依据过载电流的大小而增大或减小延时时间，过载电流的大小与延时时间成反时限特性，当进入过载延时附段，而供电电路因故障负载消失而使过载故障消失时，控制电路将跳出延时模块，进入正常供电状态，控制电路进入下一个循环。断路器分1P、1P+N、2P、3P、3P+N五种结构方式，IP 一种外形，1P+N、2P共用一种外形，3P、3P+N共用一种外形，总共三种外形，1P+N和3P+N的N线带触头但无保护功能，多极产品的动触头用同一转轴带动，能同时闭合和分断。附图说明图I功能模块 图2控制电路原理3-1 IP原理3-21P+N 原理3-3 2P原理3-4 3P原理3-5 3P+N 原理图符号说明1电流互感器2控制线路3脱扣器4主电路触头 具体实施例方式本专利技术的断路器分五种结构规格，分别是1P、1P+N、2P、3P和3P+N对于IP断路器，断路器有一组动、静触头，动触头通过转轴固定控制，通过限位转动对主触头作分合操作，动作机构的连杆与转轴联接，机构通过操作手柄控制作分合操作，在手柄分合操作过程中，机构连杆带动转轴转动，脱扣器控制着机构的锁扣，脱扣器的动作信号由控制电路输出，电流互感器检测的电流信号输入到控制电路。当主电路过载和短路时，电流信号输入控制电路，电路作出判断后输出脱扣器动作指令(动作电流)，脱扣器脱扣，推杆推动机构锁扣解锁，机构支撑触头的结构破坏，在触头反力的作用下而分断。对于1P+N断路器，断路器有两组动、静触头，通过一转轴固定控制，作同时闭合和分断操作，对于主电路N线仅控制触头的分合，无电流互感器检测电流信号，1P+N断路器有着同IP断路器相同的动作机构和脱扣器，动作原理及控制过程也与IP产品相同。对于2P断路器，整个结构与1P+N断路器相同，仅是主电路N线带有保护功能，检测电流互感器穿过N线，检测信号输入控制电路，与主电路相线L的检测信号总共两路信号，输入控制电路，当此两路信号中的任意一路出现过载和短路故障时，信号输出，脱扣器动作，机构解锁，动触头分断。对于3P断路器，断路器有三组动、静触头，通过一转轴固定控制，作同时闭合和分断操作，三相主电路均有电流互感器检测故障电流，总共输出三路信号给控制电路，断路器有关与IP断路器相同的动作机构和断路器，三路信号中有任意一路信号出现过载和短路故障时，脱扣器动作，三组触头同时分断。对于3P+N断路器，断路器有四组动、静触头，通过一转轴固定控制，作同时闭合和分断操作，对于主电路N线仅控制触头的分合，无电流互感器检测电流信号，3P+N断路器有着同IP断路器相同的动作机构和脱扣器，三相主电路均有电流互感器检测故障电流，总共 输出三路信号给控制电路，三路信号中有任意一路信号出现过载和短路故障时，脱扣器动作，四组触头同时分断。权利要求1.一种过电流保护用小型断路器，具有过载延时和短路瞬时动作保护特性，其特征在于检测过载和短路信号是使用一种改进材料制成的电流互感器，此电流互感器呈中空圆柱形铁芯由改进性能的软磁材料制成，卷绕呈环形，经规定要求的外加磁场的热处理工艺，夕卜加保护壳，防止铁芯损坏。2.如权利要求I所述的断路器，其特征在于电路相线穿过信号检测的电流互感器，互感器二次绕组将电流检测信号输入控制电路，电路对信号进行分析判断，当达到结论要求时，输出动作信号给脱扣器，脱扣器动作。3.如权利要求2所述的断路器，其特征在于脱扣器仅是对控制电路输出信号的执行，即是在没有信号输出时，脱扣器不动作，当有信号输出时，脱扣器动作，输出信号仅是“0”或“I”。4.如权利要求2和3所述的断路器，其特征在于电路相线过载时，电流互感器检测的信号逐渐增大，控制电路将确认这一变化，进入过载程序，当此过载持续存在，并且延续相当的时间后，过载程序将进行判断，将过载信号输出给脱扣器，脱扣器动作切断电路，过载保护特性实现。5.如权利要求2和3所述的断路器，其特征在于电路短路时，电流互感器检测的信号瞬间增大，控制电路直接将此信号输出，脱扣器动作，切断电路，短路保护特征实现。6.如权利要求4所述的断路器，其特征在于电路过载时，控制电路确认进入过载程序，当过载短期后电路又恢复正常，此时电路将退出过载程序，进入正常状态。7.如权利本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种过电流保护用小型断路器，具有过载延时和短路瞬时动作保护特性，其特征在于检测过载和短路信号是使用一种改进材料制成的电流互感器，此电流互感器呈中空圆柱形铁芯由改进性能的软磁材料制成，卷绕呈环形，经规定要求的外加磁场的热处理工艺，外加保护壳，防止铁芯损坏。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：郑永刚，
申请(专利权)人：三信国际电器上海有限公司，
类型：发明
国别省市：