阅读说明：本技术 用于微型断路器的瞬时跳闸装置和包括该跳闸装置的微型断路器 (Instantaneous trip device for miniature circuit breaker and miniature circuit breaker including the same ) 是由 阿卜杜勒·萨拉姆·阿勒穆特拉克 于 2018-04-02 设计创作，主要内容包括：提供一种具有瞬时跳闸装置的微型断路器,该瞬时跳闸装置具有L形柱塞和阶梯式跳闸杠杆。该构造能够将线性力有效地转换成旋转力,从而提供电触点的快速打开。(A miniature circuit breaker is provided with an instantaneous trip device having an L-shaped plunger and a stepped trip lever. This configuration can efficiently convert a linear force into a rotational force, thereby providing rapid opening of the electrical contacts.)

用于微型断路器的瞬时跳闸装置和包括该跳闸装置的微型断 路器

技术领域

本发明涉及微型断路器领域，具体而言，涉及具有用于微型断路器的阶梯式杠杆的瞬时跳闸装置。

背景技术

断路器通过中断或断开输入端和输出端之间的电流路径来保护电路免受电流浪涌所引起的损坏。传统的微型断路器包括用于连接到电源的线路端和用于连接到要由电源供电的负载的负载端之间的主电流路径中的一对触点。传统的微型断路器还包括瞬时跳闸机制以感测短路状况，在短路状况中，通过主电流通路的过电流浪涌很大。跳闸机制向用于打开触头的机制提供命令。触头包括固定触头和移动触头。可移动触头附接到可枢转的触头臂。

瞬时跳闸机制通常包括电磁体和电枢，当短路发生时，该电枢将柱塞推入可移动接触件的接触臂中，枢转接触臂，从而断开电路。

柱塞是直线运动的，而跳闸机制需要旋转运动以使动作臂枢转，从而导致传统机制中该变换过程中的能量损失。

申请人提供申请人认为的可能与本发明相关的公知的信息。申请人并无意图承认，或不应被解释为，以上任何信息构成对本发明不利的现有技术。

本发明的目的是提供一种用于微型断路器的瞬时跳闸装置和包括该跳闸装置的微型断路器。根据本发明的一个方面，提供了一种用于微型断路器的瞬时跳闸装置，其包括具有L形柱塞的螺线管。

根据本发明的另一方面，提供了一种微型断路器，其包括具有L形柱塞的螺线管和配置成当被L形柱塞启动时旋转的跳闸杆。在一个实施例中，解扣杆是阶梯式的。

附图说明

现在将仅通过示例的方式和参考附图来描述本发明的实施例，其中：

图1示出了根据本发明的一个方面的微型断路器(1)，其详述了手柄弹簧(2)、手柄(3)、连杆(4)、触头支架(10)、基座(11)和瞬时跳闸装置(21)。还示出了跳闸柄(7)、移动触点(22)、接触压力弹簧(19)、打开弹簧(20)和固定触点(23)以及外壳的一部分。电路的柔性编织部件未示出。

图2示出了包括移动芯(12)、轭刷(13)、轭(14)、具有保持弹簧(18)的柱塞(15)、固定芯(16)、螺线管(17)的线圈的横截面中的瞬时跳闸装置的部件。还示出了固定触点臂(24)和接通/输入端(25)上的固定触点(23)。

图3示出了在详细说明手柄(3)、跳闸杆(7)、底座(11)、接触压力弹簧(19)、打开弹簧(20)、瞬时跳闸装置(21)和移动触头(22)的条件下的微型断路器组件。还示出了固定触点(23)、连接杆(4)和壳体的一部分。电路的柔性编织部件未示出。

图4A和图4B示出了跳闸杆(7)的形状。

图5示出了处于正常或开启状态(A)的微型断路器组件，并且紧跟在故障状态之后，使得触头分离，但是手柄还必须移动到关闭位置(B)。在(C)中示出了触点的特写。

图6示出了从IN端(25)通过螺线管线圈(17)、固定触点(23)、移动触点(22)、通过柔性编织物(61)到双金属器件(62)的电流路径(阴影部分)。

本发明的详细说明

本发明提供一种微型断路器(1)，其具有瞬时跳闸装置(21)，该瞬时跳闸装置(21)有效地将线性力变换成旋转力以使移动触头旋转以快速打开电触头。特别地，解扣杆和柱塞的独特结构经由解扣杆有效地将柱塞的线性运动转换为旋转运动，以便于固定和移动触头的快速分离。通过快速打开触点的微型断路器在故障清除期间将断路器内的能量减至最低水平。

参照附图，微型断路器(1)具备用于在电流条件下打开触点的瞬时跳闸装置(21)。微型断路器(1)包括壳体或外壳，可以选择设置在两个可连接的半部中，断路器组件提供输入端和输出端之间的主电流路径。合适的壳体或外壳在本领域中是已知的。壳体或外壳通常是塑料的，并且包括适当的安装和绝缘元件。断路器组件包括一个瞬时跳闸装置(21)，可操作连接到手柄组件、固定触头和移动触头。柄部组件可在正常位置和异常位置或故障位置(指示被跳闸的电路)之间移动，并且包括操作者或柄部(3)和相关联的柄部弹簧(2)。手柄组件通过连杆(4)连接到跳闸杆。

柄部弹簧(2)构造，能在微型断路器(1)跳闸时将柄部(3)带到OFF位置。

如图所示，固定触点通过固定触点臂(24)附接到轭(14)的侧边缘。移动触点(22)被配置成旋转入和脱离接触固定触点，并且由触点支撑臂(10)和跳闸柄支撑。

接触压力弹簧(19)可灵活地与移动触点和跳闸柄相关联，并且被配置成在ON状态下保持与固定触点的接触压力的期望值。

参照图2，瞬时跳闸装置(21)包括电磁机构，该电磁机构包括具有第一端部和第二端部的磁轭(14)、轭刷(3)、具有线圈(17)的螺线管、中空的固定芯(16)、移动的芯或电枢(12)、保持弹簧(18)和柱塞(15)。具体来说，轭(14)围绕螺线管(17)，螺线管(17)连接到电路。中空的固定芯(16)在第二端处铆接到轭并且轴向延伸到线圈中。柱塞是“L”型柱塞(15)，轴向通过固定芯(16)的中空中心轴，通过过盈配合可选择性地固定在移动芯(12)中的适当位置。并提供如图2所示的保持的压缩弹簧(18)。

在如图3所示的正常操作条件下，即ON条件下，固定弹簧(18)将移动芯(12)和相关联的柱塞(15)保持到位。柱塞(15)邻接跳闸杆(7)。固定触点和移动触点(22)接触并且电路断开。移动触点(22)通过金属编织物(61)附接到电路的其余部分。

参考图5，当通过主电流路径出现大浪涌(即，在电流上的短路)时，瞬时跳闸装置(21)会产生磁场，该磁场以克服保持弹簧(18)保持力的力作用在移动芯(12)上，使得移动芯(12)和相关联的柱塞(15)在固定芯(16)的方向上横向移动。柱塞(15)激活跳闸杆(7)，使其旋转。

参考图4A和图4B，跳闸柄(7)包括第一壁(71)和第二壁(72)以及其间的底板(73)。底板是阶梯式的并且被配置为由柱塞(15)接合，使得当在电流发生短路时，柱塞接合使跳闸杆逆时针旋转。跳闸杆包括圆形开口(74)并且通过接触支撑件和机制销(75)可旋转地安装到壳体上。跳闸杆包括可旋转的接触支撑臂(10)和两个弹簧接触点。第一弹簧接触点是围绕圆形开口(74)的凸起唇缘(76)，其尺寸设定成配合在弹簧的线圈内，并且第二接触点是具有凹槽(78)的凸起凸块(77)，凹槽(78)构造成接纳弹簧的自由端。弹簧钩的第二自由端在移动触头上。

跳闸杆配置为通过作用力在阶梯式跳闸杆(7)上而将移动柱塞(15)的线性力转换成旋转力。当打开机制被激活时，跳闸柄(7)逆时针旋转到移动触点(22)的臂中，从而将旋转力传递到移动触点(22)的臂并迫使移动触点(22)与固定触点分开。打开弹簧(20)通过提供用于在OFF(跳闸)操作期间使移动触点(22)旋转所需的开口速度来促进触点的分离。瞬时跳闸装置(21)被构造成通过分离两个触头来快速地断开电路，使得当打开机制首次被激活时，由于惯性，手柄(3)仍然处于“ON”位置。当移动触点(22)继续其逆时针运动时，手柄弹簧(2)通过跳闸杆(7)经由连杆(4)可操作的连接将手柄(3)移动到OFF位置。接触支架和跳闸杆中的凸轮轮廓共同锁定连接杆(4)，使其在正常的开关操作期间不会滑落。

当电流过大的短路流过主电流路径时，螺线管(17)的线圈会产生大磁场，从而产生一个大的力作用在移动芯(12)上。这使得柱塞(15)在高速移动与跳闸杆(7)接触，从而在非常短的时间段内触发接触打开机制。

此外，因为移动芯(12)高速移动，所以柱塞(15)以大量的力撞击跳闸杆(7)，这使得跳闸杆(7)快速旋转与移动触头(22)接触，从而机械地辅助触头的打开，即，除此还有触发触头打开机制。由于在触头之间流动着非常大的电流，这种机械辅助有助于防止触头被焊接在一起。接触的这种焊接被称为“粘结”焊接，并且在非常大的短路电流下(例如1000A至2000A)是一种危险。

虽然已经参考某些特定实例描述了本发明，但是在不脱离本发明的精髓和范围的情况下，其各种修改对于本领域技术人员将是显而易见的。本领域的所有修改对技术人员显而易见意为包含于所附权利要求书的范围内。