CN1276452C - 用于低压电力断路器的电杆 - Google Patents

Abstract

一种低压自动电力断路器的电杆(1)，所述电杆包括：固定接触部分(2)和可动接触部分(3)，它们可以彼此相对地连接/断开，所述固定接触部分和相导体电连接；以及检测单元，其包括适合于容纳与所述相导体相关联的电流传感器的第一部分，所述电流传感器产生代表流过所述相导体的电流的强度的检测信号，所述检测单元和断路器的保护单元电连接，所述保护单元适合于接收所述检测信号并产生用于与所述可动接触部分可操作地相连接的致动装置的控制信号，所述保护单元包括至少一个输入部分(14)，其具有一个或几个电输入端子(141)；其特征在于，所述检测单元包括第二部分(20)，其与所述第一部分刚性地相连，并具有一个或几个和所述电流传感器电连接的电输出端子，所述第二部分包括连接装置，其适合于机械地连接所述第二部分到所述保护单元的输入部分上，从而在所述第二部分的电输出端子和所述输入部分的电输入端子之间提供直接的电连接。

Description

用于低压电力断路器的电杆

技术领域

本发明涉及一种具有改进的特征的用于低压电力断路器的电杆。

更具体地说，本发明涉及一种具有改进的可靠性和易于使用的低压自动电力断路器的电杆。

背景技术

已知低压自动电力断路器是用于工业电气系统的断路器，其特征在于操作电压低于1000V，电流额定值可以从几分之一安培到几千安培，从而得到相当高的功率值。

已知自动电力断路器包括一个或几个电杆，相电导体或中性电导体和所述每个电杆相连。根据使用的电杆的数量，自动电力断路器被分成单杆的，双杆的，三杆的，四杆的等等。

通常，一个电杆包括两个可以相互连接/断开的电触点。所述电触点和与电杆相关联的相导体或中性导体电连接。

一般地说，断路器的每个电杆包括和相导体或中性导体相关联的电流传感器。电流传感器一般包括电流检测变换器，其初级绕组由相导体或中性导体构成，其次级绕组通过电输出端子和断路器的保护单元，也被称为过流继电器单元电连接。因而，在次级绕组的输出端，电流检测变换器产生检测信号，所述检测信号代表在相导体或中性导体中的电流的强度的值。检测信号被输入到保护单元的输入端，保护单元便对致动装置提供输出控制信号。用这种方式，使得每个相能够不断地检测负载吸收情况，识别任何操作异常，并且，如果需要，在误操作、过流或短路的情况下，自动断开电力断路器。

已知有多种方式用于使电流传感器和保护单元实现电连接。

按照第一种常规的方法，使电流检测变换器和电子接口卡相连，电子接口卡又和保护单元的输入部分电连接。实际上，电流检测变换器被安装在电子接口卡上，并且和变换器的次级绕组相连的变换器的电输出端子被焊接在电子接口卡上形成的导体上。这些导体通过焊接的接点或合适的连接器和保护单元的输入部分的电端子电气连接。

而另一种常规的方法需要把合适的电缆焊接在变换器的电输出端子上，并把所述的电缆(通过焊接或通过合适的连接器)直接连接到保护单元的输入部分的电端子上。

已知类型的低压电力断路器的电杆具有一些缺点。

这些缺点是由这样的事实引起的：在电流传感器和保护单元之间的电连接造成大量的焊点和电接点。在断路器的操作寿命期间，这些焊点和接点可能变劣和断开，例如由于在电杆断开期间通常受到的大的振动。因此，断路器的操作效率取决于电连接器和电缆是否保持完好的状态。因此，经常需要进行困难而昂贵的维护，以便确保足够的可靠性。显然，这对低压电力断路器的总的制造和操作成本具有负面影响。

发明内容

本发明的目标在于提供一种用于低压自动电力断路器的电杆，其使得能够克服上述的缺点。

在本发明的目标内，本发明的一个目的在于提供一种电杆，其中以简单和可靠的方式提供与电杆相关联的电流传感器和断路器的保护单元之间的电连接，从而避免复杂的连接和焊接操作。

本发明的另一个目的在于提供一种电杆，其具有减少的零件数量，简化的布线，并且能够相当简单地装配和安装。

本发明的另一个目的在于提供一种电杆，其容易制造并具有适中的成本。

以后将变得更加明显的所述目标和这些以及其它的目的由一种低压自动电力断路器的电杆实现了。根据本发明，提供了一种用于低压自动电力断路器的电杆，所述电杆包括：

固定接触部分和可动接触部分，它们可以彼此相对地连接/断开，所述固定接触部分与相导体电连接；以及

检测单元，其包括适合于容纳与所述相导体相关联的电流传感器的第一部分，所述电流传感器产生代表流过所述相导体的电流的强度的检测信号，所述检测单元与所述自动电力断路器的保护单元电连接，所述保护单元适合于接收所述检测信号并产生用于与所述可动接触部分可操作地相连接的致动装置的控制信号，并且所述保护单元包括至少一个输入部分，其设有一个或几个电输入端子；其特征在于，所述检测单元包括第二部分，其与所述第一部分刚性地相连，并设有一个或几个与所述电流传感器电连接的电输出端子，所述第二部分包括连接装置，其适合于将所述第二部分机械地连接到所述保护单元的输入部分上，所述第二部分还包括一第一连接器元件，其包括一个或多个导向壁，以插头和插座的方式机械地导引所述第二部分的电输出端子和所述输入部分的电输入端子之间直接的电连接。

附图说明

本发明的其它的特征和优点从下面结合附图说明的本发明的非限制性的非唯一的优选实施例将会更加清楚地看出，其中：

图1是表示按照本发明的电杆的结构的示意图；

图2是按照本发明的电杆中使用的检测单元的实施例的示意图；

图3是在按照本发明的电杆中使用的检测单元的优选实施例的示意图；

图4是按照本发明的电杆中使用的检测单元的另一个实施例的示意图；以及

图5是在三杆断路器中按照本发明的电杆的使用的例子的局部示意图。

具体实施方式

参见附图，按照本发明的电杆在总体上由标号1表示，其包括固定接触部分2和可动接触部分3，它们可以相互连接/断开。固定接触部分2在电气上和适合于向负载(未示出)供电的相导体4相连。电杆1还包括检测单元5。检测单元5包括第一部分6，其适合于容纳和相导体4相关联的电流传感器7。电流传感器7产生检测信号8，其代表通过相导体4流动的(图1中的箭头9)电流的强度。断路器还包括保护单元10，其在电气上和检测单元5相连，并适合于接收检测信号8，用于产生用于致动装置12的控制信号11，致动装置12在操作上和可动接触部分3相连(图1中的箭头13)。保护单元10包括至少一个输入部分14，其具有一个或几个第一输入端子(未示出)。按照本发明的电杆1的特征包括：检测装置5包括第二部分20，其单块地和第一部分6连接，并具有一个或几个第一电端子21(图3)。第二部分包括连接装置22，其适合于机械连接保护单元10的输入部分14和检测单元5的第二部分20，这在图3中未示出。进行机械连接使得在第二部分20的第一电端子21和输入部分14的第二电端子(未示出)之间提供直接的电连接。用这种方式，简单而直接地提供在电流传感器7和检测单元5之间的电连接，实际上避免了使用接点、焊接连接、连接电缆或中间连接器。显然，这导致高的可靠性，显著减少了所用的元件的数量，并使得电杆的布线大为简化。

按照图3所示的优选实施例，连接装置22包括第一连接器元件，其包括一个或几个导向壁24和后壁25，第一部分6的电输出端子21从所述后壁伸出。导向壁24和后壁25形成第一插座，其适合于至少部分地特别是在电输入端子处容纳输入部分14的第二连接元件(未示出)。用这种方式，可以在电输出端子21和输入部分14的第二电端子之间以插头插座的方式提供直接的电连接。例如，在连接操作期间，电输出端子21可以插入在保护单元10的输入部分14上提供的合适的端子内，因而实际上可以构成输入部分14的电输入端子。

按照本发明的电杆1的另一个实施例(未示出)，连接装置22包括适合于容纳在保护单元10的输入部分14中形成的插座中的辅助连接元件。用这种方式，也能以插头和插座的方式在第一电端子21和保护单元10的输入部分14的第二电端子之间容易地提供直接的电连接。

如上所述，第二部分20单块地和检测单元5的第一部分6相连。这可以通过螺丝或者其它机械连接元件实现。不过，最好是，第一部分6和第二部分20由绝缘塑料材料制成的一个容器本体单块地获得。有利的是，如图2所示，电流传感器7和电输出端子21可以被嵌入检测单元5的塑料容器本体内。这例如可以通过使用定位模制工艺来实现。这种解决办法是特别有利的，因为这使得能够提供非常坚固的检测单元5，特别是第二部分20。这使得能够获得保护单元14的输入部分和第二部分20之间的相当容易而结实的机械连接，因而获得特别结实和坚固的电端子21和输入部分14的电输入端子之间的直接的电连接。

电流传感器7可以按照本领域公知的技术来提供。最好是，电流传感器7包括磁心30和与固定接触部分2电连接的初级绕组(图2中未示出)。电流传感器7还有利地具有次级绕组31，其包括绕在磁心30上的一匝或多匝线圈。次级绕组31和第二部分20的电端子21电连接。最好是，如图3和图4所示，电流传感器7的初级绕组包括导电元件40，其和相导体4以及固定接触部分2电连接。在图3所示的优选实施例中，导电元件40基本上是刚性的，并通过第一部分6。其还被这样设置，使得被电流检测变换器(电流传感器的一匝的初级绕组)的磁心30包围着。导电元件40可以通过连接件51和52分别与固定接触部分2以及相导体4相连，并且最好可以通过合适的通孔从第一部分6中插入和除去。

在图4所示的另一种方案中，导电元件40包括基本上刚性的第一部分41，其从第一部分6伸出，并通过第一连接端子42和相导体4(图4未示出)电连接。导电元件40还包围着可弯曲的第二部分(未示出)，其最好被第一部分6包围着，并包括绕在磁心30上的一匝或几匝线圈(电流传感器的多匝初级绕组)。最后，导电元件40包括基本上是刚性的第三部分43。第三部分43从第一部分6伸出，并且可以通过第二连接端子44和固定接触部分2电气相连。在这种情况下，至少导电元件40的一部分，特别是上述的第二可弯曲部分，可以通过定位模制工艺被容易地包括在检测单元5的容器本体内。按照本发明的电杆1可以容易地用于提供单杆或多杆的断路器。图5表示一种三杆断路器，该图表示一组断路器的电杆的检测单元5和保护单元10之间的连接。在这种情况下，保护单元10包括在输入部分14上的多个第二连接元件141。有利的是，输入部分14也可以容纳附加的连接元件，所述附加的连接元件被预先设置用于连接到第一连接元件，该第一连接元件与应用于未被断路器的杆切断的任何相的检测单元相关。输入部分14可以与关于每个电杆的检测单元5的每个第二部分20容易地进行机械连接(箭头70)。用这种方式，获得一种特别简单和结实的机电连接。通过提供包括3个不同的检测单元5的一个容器本体，可以进一步增加装置的强度。

实际上，已经发现，按照本发明的电杆能够完全达到预期的目标和目的。

使用连接装置22使得能够减少为了电气连接检测单元5和保护单元10所需的连接点和焊接点的数量，大大改善了可靠性和强度。此外，通过使用连接装置22，能够大大减少元件数量，这必然大大简化布线和用于装配与安装电杆所需的操作。这当然使得能够降低其中安装有按照本发明的电杆的断路器的操作费用。

此外，实践证明，按照本发明的电杆可以利用相当容易进行的和成本低的方法来提供。

这样设计的低压电力断路器的电杆容易作出许多改变和改型，所有这些都落在本发明的范围内。

所有细节都可以利用其它在技术上等效的元件代替。实际上，使用的材料和尺寸按照需要以及按照现有技术的状态可以任意选择，只要它们和特定的用途一致即可。

Claims (8)

1.一种用于低压自动电力断路器的电杆，所述电杆包括：

固定接触部分和可动接触部分，它们可以彼此相对地连接/断开，所述固定接触部分与相导体电连接；以及

检测单元，其包括适合于容纳与所述相导体相关联的电流传感器的第一部分，所述电流传感器产生代表流过所述相导体的电流的强度的检测信号，所述检测单元与所述自动电力断路器的保护单元电连接，所述保护单元适合于接收所述检测信号并产生用于与所述可动接触部分可操作地相连接的致动装置的控制信号，并且所述保护单元包括至少一个输入部分，其设有一个或几个电输入端子；

其特征在于，所述检测单元包括第二部分，其与所述第一部分刚性地相连，并设有一个或几个与所述电流传感器电连接的电输出端子，所述第二部分包括连接装置，其适合于将所述第二部分机械地连接到所述保护单元的输入部分上，所述第二部分还包括一第一连接器元件，其包括一个或多个导向壁，以插头和插座的方式机械地导引所述第二部分的电输出端子和所述输入部分的电输入端子之间直接的电连接。

2.如权利要求1所述的低压自动电力断路器的电杆，其特征在于，所述第一连接器元件还包括一个后壁，所述第二部分的电输出端子从所述后壁伸出，所述导向壁和所述后壁形成第一插座，其适合于容纳所述输入部分的第二连接器元件。

3.如权利要求2所述的低压自动电力断路器的电杆，其特征在于，所述第一部分和所述第二部分被包括在一个容器本体内。

4.如权利要求3所述的低压自动电力断路器的电杆，其特征在于，所述电流传感器包括：

磁心；

初级绕组；以及

次级绕组，其包括绕在所述磁心上的一匝或几匝线圈，所述次级绕组与所述第二部分的电输出端子电连接。

5.如权利要求4所述的低压自动电力断路器的电杆，其特征在于，所述初级绕组包括一导电元件，其与所述相导体以及所述固定接触部分电连接。

6.如权利要求5所述的低压自动电力断路器的电杆，其特征在于，所述导电元件是刚性的并且通过所述检测单元的第一部分，所述导电元件布置成被所述电流传感器的磁心所包围。

7.如权利要求6所述的低压自动电力断路器的电杆，其特征在于，所述导电元件包括：

刚性的第一部分，其从所述检测单元的所述第一部分伸出，并通过第一连接端子与所述相导体电连接；

可弯曲的第二部分，其至少部分地被所述检测单元的所述第一部分包围着，并包括绕在所述磁心上的一匝或几匝线圈；以及

刚性的第三部分，其从所述检测单元的第一部分伸出，并且通过第二连接端子与所述固定接触部分电连接。

8.一种低压自动电力断路器，其特征在于，其包括如权利要求1所述的至少一个电杆。

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