CN102280322A - 用于断路器的脱扣单元 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种脱扣单元(2)，所述脱扣单元(2)用于当在至少一个主电路中检测到过电流时，通过机械地致动断路器(1)中的闭锁机构(14)，使所述多极断路器(1)的主电路的主触点脱扣，其中，所述脱扣单元(2)可插地连接到所述断路器(1)，并且所述脱扣单元(2)包括串联连接到所述断路器(1)的主电路的至少一个双金属条(33a、33b、33c)，其中，所述双金属条(33a、33b、33c)与所述闭锁机构(14)可操作地相连接。

Description

用于断路器的脱扣单元

技术领域

本发明涉及一种脱扣单元，所述脱扣单元用于当在至少其中一个主电路中检测到过电流时，通过机械致动断路器中的闭锁机构使多极断路器的主电路的主触点脱扣。

背景技术

这种类型的断路器能够构造成电动机电路断路器或者汽车电路断路器，用于接通和断开负荷，并且在电气故障的情况下通过分离或中断负荷而具有保护功能。电气故障可能是例如短路或过电流。这种断路器基本包括基部模块、手动致动装置、控制单元、致动单元和脱扣元件。通过使用手动致动装置，利用旋转式旋钮和致动杆致动至少一个开关机构，由此致动装置容纳在从断路器的操作前部突出的壳体部分中。

作为电动机电路断路器，已知断路器的脱扣行为适应于要保护的电动机或用于线断路器以保护输配电线路或系统不受热过载或短路损害。脱扣行为，进而这种断路器的使用由热量和短路脱扣值确定。为了在断路器中实施不同的脱扣行为，在现有技术中已经公知建造一种包括可更换的脱扣模块的模块化断路器。

德国专利申请DE 36 42 719 A1公开了一种手动操作的保护性断路器，其包括一种插入式可替换的过电流脱扣单元。

在现有技术中，已知多极断路器适应于在AC条件下控制和开关主电路。所有的主电路都是欠电压的。因此，具有控制每一个主电路的脱扣装置是有用的，从而如果给定在其中一个主电路中存在过电流，断路器能够断开所有主电路。在DC环境中，在正常情况下，一个主电路是欠电压的。在DC环境中使用多极断路器意味着所有未用电极被桥接使得所有开关串联连接，或者只有一个电极被使用，而其他电极保持断开。使用包括多极脱扣装置的多极断路器不是成本经济的，因为在DC环境中，安装了几个脱扣装置但是都没有被使用。

发明内容

本发明的一个目的是克服指出的缺陷。根据本发明，这个目的基本上通过权利要求1的特征来实现，而从属权利要求描述了本发明的尤其有利的改良。本目的还通过一种包括根据权利要求1至8中的任意一种脱扣单元的断路器实现。

在本发明的一个实施例中提供了一种脱扣单元，所述脱扣单元用于当在至少一个主电路中检测到过电流时，通过机械致动断路器中的闭锁机构使多极断路器的主电路的主触点脱扣。本实施例的特征在于所述脱扣单元是可插地连接到断路器的，并且包括串联地连接到断路器的主电路的至少一个双金属条，其中，所述双金属条与闭锁机构可操作地相连接。容易用具有不同参数的另一脱扣单元更换所述脱扣单元。通过仅仅更换脱扣单元，人们能够容易地将断路器应用于AC或DC环境。

在另一实施例中，所述脱扣单元包括一个双金属条，所述一个双金属条分配给一个主电路，其中，所述脱扣单元还包括串联连接断路器的所有其余主电路的桥接电路。利用这种装置，所述断路器能够用于DC环境，且通常包括一个电流在其中流动的主电路。所述多极断路器中的其他电极串联连接到主电极，电流通过主电极流动。因此，只必需一个双金属条以检测过电流以及使断路器的闭锁机构机械地脱扣以断开主触点。

在另一实施例中，所述脱扣单元包括对于断路器的每个主电路，一个双金属条，其中，每个双金属条串联连接到所述断路器的其中一个主电路上。在AC环境中，断路器的每个电极(通常是3个电极)是欠电压的。因此必须检测每个主电路中的过电流。在每个电极中需要具有双金属条的脱扣单元。人们能够容易地更换所述脱扣单元以满足每种环境(AC或DC)中的安全条件。

在另一实施例中，所述脱扣单元还包括具有用于接收所述至少一个双金属条和盖板的接收区域的壳体，所述盖板可移动地布置在所述壳体处。有利地，所述至少一个双金属条可插地布置在所述脱扣单元的接收区域中。在本实施例中，容易自动装配所述脱扣单元或容易更换断裂的双金属条。

在另一实施例中，所述至少一个双金属条由发热丝缠绕，所述断路器的主电路的电流通过发热丝流动。双金属条对基于过电流的热量反应更迅速。

在另一实施例中，所述脱扣单元包括双金属桥，所述双金属桥可操作地连接到所述至少一个双金属条，使得当至少一个双金属条因所述断路器的至少一个主电路中的过电流产生的热量而变形时，移动所述双金属桥。

所有双金属条连接到这个双金属桥上使得如果双金属条中的任何一个因过电流而变形，所述双金属桥可操作地连接到所述断路器的闭锁机构。在本发明的另一实施例中，所述双金属桥(31)可操作地连接到所述脱扣单元(2)内部的杠杆(32)，当移动所述双金属桥(31)时，所述断路器(1)的闭锁机构(14)脱扣。

本发明还提供了一种断路器，所述断路器包括根据上述实施例中的任何一个的脱扣单元。

附图说明

附加细节和优点能够从下面基于附图解释的实施例得到。下面显示：

图1是包括已插入的脱扣单元的多极断路器的三维视图；

图2是图1的多极断路器的三维视图，其中多级断路器不包括具有一个双金属条的脱扣单元的壳体；

图3是图1的多极断路器的三维视图，其中多极断路器不具有脱扣单元的壳体，所述脱扣单元对于断路器的每个电极具有一个双金属条；

图4是包括一个双金属条的脱扣单元的三维视图；

图5是包括三个双金属条的脱扣单元的三维视图；

图6是断路器的闭锁机构的三维视图；

图7是从另一侧观察的图6的闭锁机构的三维视图；

图8是图6的闭锁机构的部分的三维视图；

图9是图6的闭锁机构的部分的三维视图。

具体实施方式

图1描绘了包括开关区15的三电极断路器1，在开关区15中安置主电路的主开关。在第一接线端11a、11b、11c和第二接线端12a、12b、12c上，断路器1连接到电网和例如电动机的用电者。主开关可操作地连接到闭锁机构14。该闭锁机构14设置使闭锁机构14脱扣以断开断路器1的主开关的输入装置。一个输入装置是安置于断路器1的外侧的旋钮13。能够手动地接通或断开断路器1的主开关。断路器1还包括能够可插地连接断路器1的脱扣单元2。因此，能够移去脱扣单元2且用另一脱扣单元更换脱扣单元2。应当理解的是，本发明还涉及具有多于或少于三个电极或主电路的断路器1。

图2和图3描绘了不具有脱扣单元2的壳体21的断路器1。图2示出了具有串联连接到中央主电路的双金属条33b的断路器1。其他主电路串联连接到桥接单元36a、36c，这桥接接线端11a、11b、11c与主开关的触点。本实施例用于DC环境中，其中只有一个主电路是欠电压的。断路器1的其他主电路能够被串联连接使得只有一个包括三个主开关和一个双金属条33b的主电路是可用的。双金属条33b是未图示的脱扣单元2的一部分，并且插入到双金属插座17b中。发热丝34b缠绕在双金属条33b上使得电流流过发热丝34b，然后流过双金属条33b或反之亦然。因此，绝缘材料设置在双金属条33b和发热丝34b之间从而不会发生短路。发热丝34b包括发热丝桥35b，发热丝桥35b将发热丝34b连接到定位于断路器1中的发热丝插座16b。电流从第一接线端11b通过发热丝桥15b上的发热丝插座16b流到发热丝中，然后通过双金属插座17b上的双金属条33b流过主开关和第二接线端12b。

双金属条33b可操作地连接到双金属桥31使得当双金属条31b因流过发热丝34b和双金属条33b的过电流产生的热量而变形时，双金属条33b的振荡被传递到双金属桥31的移动中。双金属条31可操作地连接到杠杆32，杠杆32使断路器1的闭锁机构14脱扣。双金属条31和杠杆32是脱扣单元2的零件，并且定位在脱扣单元2的壳体21内部。只有一部分杠杆32伸出壳体21以可操作地连接到闭锁机构14。

图3示出了具有包括三个双金属条33a、33b、33c的脱扣单元2的断路器1。在本实施例中，所有主电路与脱扣单元2的双金属条33a、33b、33c串联连接。所有三个双金属条33a、33b、33c用发热丝34a、34b、34c缠绕，而发热丝34a、34b、34c包括插入到断路器1的发热丝插座16a、16b、16c中的发热丝桥35a、35b、35c。双金属条33a、33b、33c插入到断路器1的双金属插座16a、16b、16c中。双金属桥31可操作地连接所有双金属条33a、33b、33c，使得如果双金属条33a、33b、33c中的任何一个出现过电流，双金属桥31被移动且将杠杆32上的振荡传递到闭锁机构14，打开断路器1的所有主触点。

图4和图5描绘了脱扣单元2的分解图，脱扣单元2包括具有用于双金属条33a、33b、33c中的至少一个的接收区域22的壳体21，而双金属条33a、33b、33c用发热丝34a、34b、34c缠绕。发热丝桥35a、35b、35c和双金属条33a、33b、33c穿过壳体21的底部部分使得它们能够插入到断路器1的发热丝插座和双金属插座16a、16b、16c、17a、17b、17c中。双金属桥31和杠杆32也可操作地连接到双金属条33a、33b、33c。盖板24铰接式地连接到壳体21使得能够通过移动盖板24打开和关闭脱扣单元24。进一步的遮板23能够铰链式地连接到盖板24。能够用未图示的桥电路36a、36c更换双金属条33a、33b、33c。

图6和图7描绘了断路器1的闭锁机构14，断路器1具有用于手动地使闭锁机构14脱扣的旋钮13。作为脱扣单元2的一部分，双金属条33a、33b显示为经由双金属桥31和杠杆32可操作地连接到闭锁机构14。图7示出了具有位于旋钮13下方的预应力单元19和拉伸保护装置18的旋钮13。利用旋钮13，预应力单元19使由预应力单元19和拉伸保护装置18围绕的弹簧20预加大约20°的角度的应力，以张紧角撑架141，随后张紧弹簧143。在脱扣过程中，预应力单元保持在其位置上。拉伸保护装置18可移动地连接到闭锁机构14使得如果断路器1是闭合的(触点是闭合的)，不可能使脱扣单元2从断路器1移去。因此，拉伸保护装置18通过将突起移动到脱扣单元2的壳体21中阻挡脱扣单元2。

图8和图9以不同的视角描绘了闭锁机构14的一部分。杠杆32可操作地连接到双金属桥31，且杠杆32连接到插销板142，插销板142铰接到第一轴145以便经由插销板142张开变形的弹簧143，用来使主电路的主触点脱扣。插销板142可操作地连接到支架元件147，支架元件147铰接到第二轴146上。变形的弹簧143配置在弹簧保持架144内部从而支架元件147阻止变形的弹簧143展开。因此，弹簧保持架144包括可操作地连接到支架元件147的钩子148。弹簧143可操作地连接到推杆149，推杆149应用于致动角撑架141。角撑架141连接到开关断路器1的主触点的轴。

如果杠杆因双金属条33a、33b、33c中的一个中存在过电流而被移动，支架元件147移动并且释放弹簧保持架144的钩子148。弹簧143展开且推动推杆149抵靠角撑架141。断路器1的主触点断开。

附图标记列表

1                断路器

11a、11b、11c    接线端

12a、12b、12c    接线端

13               旋钮

14               闭锁机构

141              角撑架

142              插销板

143              弹簧

144              弹簧保持架

145              轴

146              轴

147              支架元件

148              钩子

149              推杆

15               开关区

16a、16b、16c    发热丝插座

17a、17b、17c    双金属插座

18               拉伸保护装置

19               预应力单元

20               弹簧

2                脱扣单元

21               壳体

22               接收区域

23               遮板

24               盖板

31               双金属桥

32               杠杆

33a、33b、33c    双金属条

34a、34b、34c    发热丝

35a、35b、35c    发热丝桥

36a、36c         桥接电路

Claims (8)

1.多极断路器(1)，其包括脱扣单元(2)，所述脱扣单元(2)用于当在至少一个主电路检测到过电流时，通过机械地致动断路器(1)中的闭锁机构(14)使所述多极断路器(1)的主电路的主触点脱扣，其特征在于，

所述脱扣单元(2)可插地连接到所述断路器(1)，且包括串联连接到所述断路器(1)的主电路的至少一个双金属条(33a、33b、33c)，其中，所述双金属条(33a、33b、33c)与所述闭锁机构(14)可操作地相连接。

2.根据权利要求1所述的多极断路器(1)，其特征在于，

所述脱扣单元(2)包括一个双金属条(33a、33b、33c)，所述一个双金属条(33a、33b、33c)分配给一个主电路，以及

其中，所述脱扣单元(2)还包括桥接电路(36a、36c)，所述桥接电路(36a、36c)串联连接到所述断路器(1)的所有其余主电路。

3.根据权利要求1所述的多极断路器(1)，其特征在于，

对于所述断路器(1)的每个主电路，所述脱扣单元(2)包括一个双金属条(33a、33b、33c)，其中，每个双金属条(33a、33b、33c)串联连接到所述断路器(1)的主电路中的一个上。

4.根据前述权利要求中的任意一项所述的多极断路器(1)，其特征在于，

所述脱扣单元(1)还包括壳体(21)和盖板(24)，其中，所述壳体(21)具有用于接收至少一个双金属条(33a、33b、33c)的接收区域(22)，所述盖板(24)可移动地布置在所述壳体(21)处。

5.根据权利要求4所述的多极断路器(1)，其特征在于，

所述至少一个双金属条(33a、33b、33c)可插地布置在所述脱扣单元(2)的接收区域(22)中。

6.根据前述权利要求中的任意一项所述的多极断路器(1)，其特征在于，

所述至少一个双金属条(33a、33b、33c)由发热丝(34a、34b、34c)缠绕，所述断路器(1)的主电路的电流流过所述发热丝(34a、34b、34c)。

7.根据前述权利要求中的任意一项所述的多极断路器(1)，其特征在于，

所述脱扣单元(2)包括双金属桥(31)，所述双金属桥(31)可操作地连接到所述至少一个双金属条(33a、33b、33c)使得当至少一个双金属条(33a、33b、33c)因所述断路器(1)的主电路中的至少一个中的过电流的热量而变形时，移动所述双金属桥(31)。

8.根据权利要求7所述的多极断路器(1)，其特征在于，

所述双金属桥(31)可操作地连接到所述脱扣单元(2)内部的杠杆(32)，当移动所述双金属桥(31)时使所述断路器(1)的闭锁机构(14)脱扣。

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