一种小型断路器制造技术

本实用新型专利技术涉及一种小型断路器，包括绝缘材料制成的外壳(1)、手动操作装置(11、12、13)，断开和闭合接触装置(15、16)、脱扣执行装置(14)、大电流驱动脱扣执行装置的磁脱扣器(17)，磁脱扣器包括磁轭(41)、动铁芯(21)、线圈(51)、磁性回复装置(61)、管状元件(31)，其中的线圈(51)、动铁芯(21)、管状元件(31)为非圆形截面结构；磁性回复装置(61)设置在动铁芯的前端或后端。动铁芯(21)在磁力的作用下，克服磁性回复装置(61)的吸力，运动一段距离后打击脱扣执行装置(14)使断路器脱扣。本实用新型专利技术减小了断路器的宽度、缩小了断路器体积、增加了现有的成套开关柜内的断路器安放数量，具有操作可靠性高、结构简单、成本低等优点。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种小型断路器，属于低压电器领域。
技术介绍
目前，市场上广泛应用的小型断路器宽度普遍为18mm，随着城市及农村电网的发展，输配电系统容量不断增大，系统集成度不断提高，对于断路器的性能提出了更高的要求。同时电网中需要集中控制的回路数越来越多，为了便于管理，实现单位空间内控制回路数的最大化，即提高保护电器的空间利用率，只有缩小保护电器体积，以增加现有的成套开关柜内的断路器安放数量。另外，断路器的小型化还能节约材料，降低制造成本。对于量大面广的小型断路器来说此问题更加突出，因此，高性能、小型化断路器已成为电器发展的一种必然趋势。传统的应用在18_的断路器的磁脱扣结构如图2所示由圆形动铁芯I、圆形静铁芯5、圆形线圈4、圆形套管2、复位弹簧3、磁轭6组成。圆形动铁芯在远离圆形静铁芯的方向被塑料外壳或固定在塑料外壳上的定位元件固定，不能向远离静铁芯的方向运动；复位弹簧3位于圆形套管内，动静铁芯之间，处于压缩状态，力值Π，使圆形动铁芯与固定在磁轭上的圆形静铁芯保持一定距离。磁脱扣系统在线圈中的电流小于预定值时，圆形动铁芯受到向圆形静铁芯方向的磁力F，复位弹簧3的阻力Π应大于磁力F，以保证动铁芯不动作，与脱扣杆保持一定的距离，没有力度施加于脱扣杆，断路器不脱扣；磁脱扣系统在线圈中的电流大于预定值时，圆形动铁芯受到向圆形静铁芯方向的磁力F，复位弹簧3的阻力fl应小于磁力F，圆形动铁芯向圆形静铁芯方向运动，以一定的速度冲击脱扣杆，使断路器脱扣。磁脱扣结构的磁力计算公式尸=6.4(/f')2 X 10—7iT /I0 IcI——线圈通过的电流有效值⑷；W——线圈的匝数； δ —铁芯与衔铁之间的气隙(cm)。s-动、静铁芯的横截面积(cm2)；Z—动铁芯插入螺管线圈部分的长度(cm)；Ic——螺管磁轭的内腔长度(cm)；μ 0——空气的导磁系数 μ。= O. 4 31 X l(T8(H/cm)；g——螺管电磁铁的气隙磁导，g = 231 μ 0/ln⑶，该式中C——铁芯外径至螺管内壁之间的距离(cm) ；r-动(静)铁芯的半径(cm)。当小型断路器的宽度由18mm改成9mm之后，可绕的线圈的匝数W减小约一半，动、静铁芯的横截面积S减小约为1/4，此种圆形结构铁芯、圆形结构线圈的磁力F减小1/16左右。磁脱扣系统在线圈中的电流大于预定值时，产生的磁力非常小，若要克服复位弹簧3的阻力fl，可以将弹簧设计成非常小，但是若为B型小安培产品，弹簧将小到超出设计范围，且极不稳定，因此断路器将无法实现预定电流动作的功能。因此磁脱扣系统圆形截面的结构难以适应现在缩小保护电器体积，提高保护电器的空间利用率，增加现有的成套开关柜内的断路器安放数量的趋势。
技术实现思路
基于上述，为了克服现有技术方案中的问题，本技术旨在提供超薄型的9mm的小型断路器，该断路器具有操作可靠性高、结构简单、成本低等优点。为此，本技术采取的技术方案是一种小型断路器，包括绝缘材料制成的外壳、手动操作装置，断开和闭合接触装置、脱扣执行装置、大电流驱动脱扣执行装置的磁脱扣器，其特征在于磁脱扣器包括动铁芯，用于驱动上述脱扣执行装置，动铁芯垂直于轴线的截面为非圆形；非磁性材料制成的管状元件，其截面为中空非圆形，用于装配上述动铁芯，并对动铁芯在轴线方向的运动进行导向；由绝缘导线制成的缠绕在上述管状元件周围的非圆形截面的线圈；磁轭，由导磁材料制成，设置在上述线圈周围；磁性回复装置，设置在动铁芯运动方向的前端或后端，用于在静止状态时保持动铁芯距脱扣执行装置一定距离；当线圈中的电流大于预定值时，磁脱扣器被线圈中的电流励磁，动铁芯克服磁性回复装置的吸力，向脱扣执行装置方向运动。进一步地所述的磁性回复装置是用永磁材料制成的永磁铁，永磁铁的磁通密度分布中心线与动铁芯的中心轴线一致。所述磁轭上设置有静铁芯，该静铁芯垂直于轴线的截面为非圆形。所述磁脱扣器有一个用于固定永磁体的固定盖，固定盖是一个与外壳分离的具有适当壁厚的穴室，与外壳具有确定的位置关系，固定盖内部有用于容纳上述永磁体的凹槽，该凹槽的深度不大于永磁体在轴线方向上的长度。所述磁脱扣器有一个用于固定永磁体的固定盖，固定盖是一个与外壳一体的永磁铁支撑面，固定盖内部有用于容纳上述永磁体的凹槽，该凹槽的深度不大于永磁体在轴线方向上的长度。与现有技术相比，本技术的小型断路器的磁脱扣结构宽度为7mm，断路器的宽度为9mm，减小了断路器的宽度、缩小了断路器体积、增加了现有的成套开关柜内的断路器安放数量，具有操作可靠性高、结构简单、成本低等优点。附图说明图I为本技术小型断路器内部的结构示意图；图2为传统的小型断路器的磁脱扣结构组成示意图；图3为本技术小型断路器的磁脱扣结构组成示意图；图4为本技术小型断路器的磁脱扣结构盖板示意图；图5为本技术小型断路器的磁脱扣结构固定盖示意图；图6为本技术小型断路器的磁脱扣结构未激发状态下位置示意图；图7为本技术小型断路器的磁脱扣结构激发状态下位置示意图。具体实施方式本技术涉及一种小型断路器，包括绝缘材料制成的外壳、手动操作装置，断开和闭合接触装置、脱扣执行装置、大电流驱动脱扣执行装置的磁脱扣器，其特征在于磁脱扣器包括动铁芯，用于驱动上述脱扣执行装置，动铁芯垂直于轴线的截面为非圆形；非磁性材料制成的管状元件，其截面为中空非圆形，用于装配上述动铁芯，并对动铁芯在轴线方向的运动进行导向；由绝缘导线制成的缠绕在上述管状元件周围的非圆形截面的线圈；磁轭，由导磁材料制成，设置在上述线圈周围；磁性回复装置，设置在动铁芯运动方向的前端或后端，用于在静止状态时保持动铁芯距脱扣执行装置一定距离；当线圈中的电流大于预定值时，磁脱扣器被线圈中的电流励磁，动铁芯克服磁性回复装置的吸力，向脱扣执行装置· 向 。进一步地所述的磁性回复装置是用永磁材料制成的永磁铁，永磁铁的磁通密度分布中心线与动铁芯的中心轴线一致。所述磁轭上设置有静铁芯，该静铁芯垂直于轴线的截面为非圆形。所述磁脱扣器有一个用于固定永磁体的固定盖，固定盖是一个与外壳分离的具有适当壁厚的穴室，与外壳具有确定的位置关系，固定盖内部有用于容纳上述永磁体的凹槽，该凹槽的深度不大于永磁体在轴线方向上的长度。所述磁脱扣器有一个用于固定永磁体的固定盖，固定盖是一个与外壳一体的永磁铁支撑面，固定盖内部有用于容纳上述永磁体的凹槽，该凹槽的深度不大于永磁体在轴线方向上的长度。以下结合附图对本技术作进一步说明。实施例I一种小型断路器，其宽度为9_，如图I所示，其包括绝缘材料制成的外壳I、手动操作装置11-13、断开和闭合接触装置15和16、脱扣执行装置14、大电流驱动脱扣执行装置的磁脱扣器17。如图3所示，磁脱扣器包括固定盖71、动铁芯21、顶杆23、管状元件31、磁轭41、磁性回复装置61、线圈51、静铁芯25。其中动铁芯21与顶杆23固定，用于驱动脱扣执行装置14，动铁芯21的横截面为圆角长方形；管状元件31由非磁性材料制成，其截面为中空圆角长方形，用于装配动铁芯21，并对动铁芯21在轴线方向的运动进行导向；线圈51由绝缘导线制成，缠绕在上述管状元件31周围，其截面为圆角长方形；磁轭41由导磁材料制成长方型设置在上述线圈51周本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种小型断路器，包括绝缘材料制成的外壳(1)、手动操作装置(11、12、13)，断开和闭合接触装置(15、16)、脱扣执行装置(14)、大电流驱动脱扣执行装置的磁脱扣器(17)，其特征在于磁脱扣器包括：动铁芯(21)，用于驱动上述脱扣执行装置(14)，动铁芯(21)垂直于轴线的截面为非圆形；非磁性材料制成的管状元件(31)，其截面为中空非圆形，用于装配上述动铁芯(21)，并对动铁芯(21)在轴线方向的运动进行导向；由绝缘导线制成的缠绕在上述管状元件(31)周围的非圆形截面的线圈(51)；磁轭(41)，由导磁材料制成，设置在上述线圈(51)周围；磁性回复装置(61)，设置在动铁芯(21)运动方向的前端或后端，用于在静止状态时保持动铁芯(21)距脱扣执行装置(17)一定距离；当线圈(51)中的电流大于预定值时，磁脱扣器被线圈(51)中的电流励磁，动铁芯(21)克服磁性回复装置(61)的吸力，向脱扣执行装置(14)方向运动。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：南寅，王洪刚，曾伟，靳晓恒，
申请(专利权)人：北京人民电器厂有限公司，
类型：实用新型
国别省市：