電路跳閘裝置的製作方法

2023-10-22 23:34:37 1

專利名稱：電路跳閘裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種電路跳閘裝置，更具體地說，涉及模製盒式斷路器(MCCB)中的、具有控制跳閘時間功能的電路跳閘裝置，該電路跳閘裝置能夠由用戶通過檢測電路的瞬時電流來調節瞬時斷開電流值。
通常，模製盒式斷路器(MCCB)檢測異常電流並自動斷開電路，以便在電路中由於過載或短路而產生異常電流的情況下能保護電路和電負載單元。
模製盒式斷路器(MCCB)包括連接電源和電負載單元的端子；轉換可動接觸器與固定接觸器接觸或與固定接觸器分離的開關機構；以及一跳閘單元，當該跳閘單元檢測到異常電流，如來自電源的過載電流或電路短路電流時，它驅動開關機構，也就是，引起跳閘以便斷開電源和負載單元之間的連接。
跳閘功能是指檢測異常電流，並在異常電流產生時自動切斷斷路器中的電流，而與手動轉換無關。
在跳閘功能中，在瞬時過載電流流過時進行跳閘是指瞬時跳閘功能。當比額定電流高預定的多倍比例的較高電流瞬時作用在斷路開關上時，瞬時跳閘功能在額定時間期限內執行。
如

圖1所示，傳統的MCCB包括用於容納元件的盒形基座1和蓋體2；安裝在基座1內以便機械切換電路的開關機構3；適於與開關機構3接合的跳閘單元4，以檢測異常電流的產生並驅動開關機構3；以及滅弧單元5，該滅弧單元5與跳閘單元4的側邊適宜地接合併消除在斷開操作時在接觸器之間產生的電弧。
如圖2所示，跳閘單元4包括瞬時電流沿其流過的線圈11；杆形固定鐵芯12，該杆形固定鐵芯12插入地與線圈11結合，並當瞬時電流流過時產生磁力；一鐵元件13，該鐵元件13通過中心環繞軸向支承於基座1的側壁上的銷14旋轉而被固定鐵芯13吸引；一瞬時杆(instant bar)15，該瞬時杆15通過銷14與鐵元件13接合，並可以與該鐵元件13一起旋轉；一調節指針(dial)17，該調節指針17與瞬時杆15接合，用於旋轉瞬時杆15以調節鐵元件13和固定鐵芯12之間的間隙；一橫杆16，該橫杆16與鐵元件13接合，以便於操縱該鐵元件13相對旋轉；以及一鎖閂夾持器19，該鎖閂夾持器19與橫杆16接合，並可操作以鎖定開關機構3的鎖閂或釋放該鎖閂。
下面將參考圖1至3介紹如上述結構的普通MCCB的工作過程。
首先，當異常電流，如瞬時過載電流或短路電流流過跳閘單元4的線圈11時，在固定鐵芯12中產生磁力，以拉低鐵元件13。因此，該鐵元件13中心環繞銷14旋轉，並被固定鐵芯12吸引。
這時，如果固定鐵芯12產生的磁力大於連接於鐵元件13和瞬時杆15之間的拉伸螺旋彈簧18的拉力時，該鐵元件13中心環繞銷14朝固定鐵芯12旋轉。然後，當鐵元件13的前端部分13a壓靠橫杆16時，由於施加於橫杆16上的衝擊，開關機構3的鎖閂夾持器19釋放。同時，固定接觸器和活動接觸器分開，這樣，斷路操作完成。
如下所述，瞬時電流值，即跳閘電流由用戶通過使用普通的MCCB並通過轉動調節指針17來調節。
也就是，如圖3所示，當瞬時電流值調節到最小時，該調節指針17的凸輪部分17a的半徑最小的部分與瞬時杆的上表面15a配合。因此，當鐵元件13與固定鐵芯12之間的間距最小時，即使一較小值的瞬時電流流過該斷路器，因為鐵元件13被固定鐵芯12吸引，該瞬時電流成為該最小值。
然後，當調節指針17以最大值方向旋轉，如圖4所示，瞬時杆15逐漸與橢圓形凸輪部分17a的半徑最大的部分配合，這樣，瞬時杆15中心環繞銷14順時針旋轉。這時，因為鐵元件杆13與瞬時杆15一起旋轉，鐵元件杆13和固定鐵芯12之間的間距加寬至最大值，同時，該瞬時電流值變得最大。
也就是，鐵桿13和固定鐵芯12之間的間距通過調節調節指針17而調節，這樣就可以調節瞬時電流值，即跳閘電流值。
然而，普通的MCCB有以下問題。例如，當瞬時電流值，即跳閘電流值通過轉動調節指針而調節時，鐵元件中心環繞銷沿橢圓形凸輪部分的連續彎曲表面旋轉。因此，不容易精確調節鐵元件杆和固定鐵芯之間的空間。
此外，很難將該瞬時電流值在調節指針的最小範圍和最大範圍之間調節成預定的多倍比例的瞬時電流值。
而且，很難根據各額定電流例如1.6安培至80安培恆定保持磁力，且因為將根據該額定電流的瞬時電流值的特徵更換各種彈簧，因此部件數目增加，調節步驟也增加。
以上參考文獻合併於此作為參考，它們適於作為對本發明的附加或另外的細節、特徵和/或背景技術的合適說明。
因此，本發明的目的是提供一種模製盒式斷路器(MCCB)中的、具有控制跳閘時間功能的電路跳閘裝置，該裝置能夠通過利用可動鐵芯的線性運動而精確調節跳閘電流值。
為了完全或部分達到至少上述目的，提供了一種模製盒式斷路器(MCCB)中的、具有控制跳閘時間功能的電路跳閘裝置，該裝置包括至少一個線圈，該線圈裝在跳閘單元的內側底部，電流從該線圈上流過；一固定鐵芯，該固定鐵芯牢固插入線圈中，用於當瞬時電流流過線圈時產生磁力；至少一個可動鐵芯，該可動鐵芯定位成對著固定鐵芯的上部，並當固定鐵芯產生磁力時可被固定鐵芯吸引；一「L」型瞬時杆，該瞬時杆與可動鐵芯接合，用於在垂直方向線性移動每個可動鐵芯；一橫杆，該橫杆與瞬時杆接合併使該瞬時杆旋轉；一調節單元，該調節單元與橫杆接合，用於改變可動鐵芯與固定鐵芯之間的間隙；以及一測量單元，用於視覺確認調節單元的調節狀態。
本發明另外的優點、目的和特徵將部分在隨後的說明書中提出，另一部分對於本領域普通技術人員來說，在閱讀了以下說明後是顯而易見的，或者是可以從本發明實施例中知道的。特別如權利要求中所指出的，本發明的目的和優點可以認識和實現。
如上所述，本發明的、在模製盒式斷路器(MCCB)中的具有控制跳閘時間功能的電路跳閘裝置具有許多優點。
例如，首先，與現有技術不同，因為用戶在用肉眼檢查刻度的同時旋轉調節指針以便以線性運動調節可動鐵芯和固定鐵芯之間的間隙，因此可以精確調節瞬時斷開電流值。
第二，因為可以在觀察刻度的同時調節與負載單元所需額定電流相對應的預定多倍比例的瞬時斷開電流值，因此，跳閘操作可以在精確的瞬時電流值下進行，這樣，可以提高該斷路器的可靠性。
第三，因為各額定值所需的拉伸彈簧可標準化，因此很容易處理該拉伸彈簧，且它的成本可以降低。
下面將參考附圖詳細介紹本發明，其中，相同的附圖標記標識相同的元件，其中圖1示出根據現有技術的模製盒式斷路器(MCCB)的總體結構的視圖；圖2示出根據現有技術的MCCB的跳閘單元的示意圖；圖3示出根據現有技術的MCCB的跳閘單元中，調節指針被調節到最小值狀態的視圖；圖4示出根據現有技術的MCCB的跳閘單元中，調節指針被調節到最大值狀態的視圖；圖5是示出根據本發明優選實施例的MCCB的總體結構的視圖；圖6是示出根據本發明優選實施例的MCCB的跳閘單元的透視圖；圖7是示出根據本發明優選實施例的MCCB的跳閘單元的側面部分的示意圖；圖8A和8B是示出根據本發明優選實施例的MCCB的跳閘單元中，調節指針被調節到最小值狀態的平面圖和正視圖；圖9A和9B是示出根據本發明優選實施例的MCCB的跳閘單元中，調節指針被調節到最大值狀態的平面圖和正視圖；以及圖10是示出根據本發明優選實施例的調節單元的透視圖。
圖5是示出根據本發明優選實施例的MCCB的總體結構的附圖；如圖5所示，採用了具有控制跳閘時間功能的電路跳閘裝置的MCCB包括一用於安裝元件的盒形基座1和蓋體2；一開關機構3，該開關機構3裝於基座1內並用於機械切換電路；一跳閘單元20，該跳閘單元20與開關機構3接合併檢測異常電流或故障電流；以及一滅弧單元5，該滅弧單元5與開關機構3接合併消除在接觸點之間產生的電弧。
如圖6至9所示，跳閘單元20包括至少一個線圈21，瞬時電流沿該線圈流過；固定鐵芯22，該固定鐵芯22固定插入線圈11內，用於當瞬時電流流過時產生磁力；至少一個杆形可動鐵芯23，該杆形可動鐵芯23定位成對著固定鐵芯22的上部，並在固定鐵芯22產生磁力時可被該固定鐵芯22吸引，同時進行線性運動；一瞬時杆24，該瞬時杆24與可動鐵芯23接合，並有一接觸凸起，用於在垂直方向線性移動每個可動鐵芯23；一厚的管狀橫杆26，該管狀橫杆26與瞬時杆24接合併在以水平方向線性運動的同時使瞬時杆旋轉；一調節指針27，該調節指針27作為調節單元與橫杆26的上部接合，併線性水平移動橫杆26以使瞬時杆24旋轉，以及一刻度部分29，該刻度部分29作為測量單元安裝在調節指針27側面的跳閘單元的頂端，以用於視覺確認調節指針27的調節狀態。
瞬時杆大致形成為「L」形，而軸向銷25穿過「L」形瞬時杆24的彎曲部分。因為軸向銷25可旋轉地支承瞬時杆24，因此，瞬時杆24可以中心環繞該軸向銷25逆時針或順時針旋轉。
可動鐵芯23是直接定位在固定鐵芯23上面某位置的杆形件，可動鐵芯23的一端與瞬時杆24的底部相連，而可動鐵芯23的另一端伸入線圈21內，並定位成對著固定鐵芯22。這樣，可動鐵芯23可以根據瞬時杆24的旋轉而垂直上升和下降。
接觸凸起24a形成於「L」形瞬時杆24的垂直方向端部的上側面處。該接觸凸起24a可與橫杆26的相應傾斜表面26b接觸。
接觸凸起24可以是一個穿過瞬時杆24的一部分並凸出的螺釘，而不是整體形成於瞬時杆24上。
橫杆26形成厚管形狀，並設置成對著瞬時杆24的彎曲水平表面的上部。在橫杆26的外周的、與瞬時杆24的接觸凸起24a相對應的預定部分處，傾斜表面26b向上凸起。齒條26a形成在橫杆26外周的預定部分的傾斜表面26b底部，以便調節指針27(將介紹)的小齒輪27a與該齒條26a嚙合。
調節指針27被插入以在蓋2′的頂端轉動。刻度部分29刻在蓋2′頂部調節指針27的側面。小齒輪27a在調節指針27的底端凸出，這樣，該小齒輪27a能夠與橫杆26的齒條26a嚙合。
下面參考附圖介紹用戶利用MCCB的電路跳閘裝置調節瞬時電流值的方法。
首先，如圖8所示，為了調節瞬時電流值，用戶在檢查刻度部分29的同時調節該調節指針27，並將瞬時杆24的接觸凸起24a定位在橫杆26的傾斜表面26b的最底部。然後，可動鐵芯23和固定鐵芯22之間的間隙GAP3變得最小，所調節的瞬時電流值也變為最小。
這時，當調節指針27在最大值方向運動時，如圖9所示，調節指針27的小齒輪27a旋轉。這樣，當與小齒輪27a嚙合的齒條26a線性運動時，橫杆26線性運動，並因此，橫杆26的傾斜表面26b的較高部分與瞬時杆24的接觸凸起24a接觸。從而，該瞬時杆24中心環繞軸向銷25以(圖中的)逆時針方向旋轉。
於是，與瞬時杆24的上端接合的可動鐵芯23升高，由此，可動鐵芯23和固定鐵芯22之間的間隙變得最大，所調節的瞬時電流值也變為最大。
此後，當產生的異常電流消除後，可動鐵芯22藉助於在瞬時杆24和軸向銷25之間的連接單元上插入配合的彈簧30而返回其初始位置。
前述實施例和優點僅僅是作為舉例說明，並不能作為對本發明的限定。本發明所介紹的內容可以很容易地應用於其它類型的裝置。本發明的說明書是為了解釋，而不是對權利要求的範圍的限定。本領域技術人員明顯可以進行多種變化、改變和變型。在權利要求中，裝置加功能的條款將包括本文在介紹所述功能時所說明的結構，同時還包括結構等效物和等效結構。
權利要求1.一種電路跳閘裝置，其在模製盒式斷路器(MCCB)中並具有控制跳閘時間功能，用於檢測由於過載或短路而在電纜線路中產生的異常電流，並自動斷開電路以便保護該電路和負載單元，其特徵在於，所述裝置包括至少一個線圈，該線圈裝在跳閘單元的內側底部，電流從該線圈上流過；固定鐵芯，該固定鐵芯牢固插入線圈中，以便當瞬時電流流過線圈時產生磁力；至少一個可動鐵芯，該可動鐵芯定位成對著固定鐵芯的上部，並當固定鐵芯產生磁力時可被固定鐵芯吸引；瞬時杆，該瞬時杆與可動鐵芯接合，用於在垂直方向線性移動每個可動鐵芯；橫杆，該橫杆可與瞬時杆接觸，用於使該瞬時杆旋轉；調節單元，該調節單元與橫杆接合，用於改變可動鐵芯與固定鐵芯之間的間隙；以及測量單元，以便能視覺確認調節單元的調節狀態。
2.如權利要求1所述的裝置，其特徵在於，所述橫杆有至少一個傾斜表面，而所述瞬時杆有相應的、能與該傾斜表面接觸的接觸凸起，這樣，該瞬時杆可有橫杆的線性運動而驅動旋轉。
3.如權利要求1所述的裝置，其特徵在於，所述調節單元包括調節指針，該調節指針插入蓋體的頂部表面；小齒輪，該小齒輪形成於調節指針的底部；以及齒條，該齒條形成於橫杆外周的預定位置，以便於使小齒輪與該齒條嚙合，以便隨調節指針旋轉，所述橫杆線性運動。
4.如權利要求1所述的裝置，其特徵在於，所述測量單元是將調節預定的多倍比例的刻度部分，該刻度部分刻在調節單元的調節指針的旁邊。
專利摘要本實用新型公開了一種模製盒式斷路器中的具有控制跳閘時間功能的電路跳閘裝置,包括:裝在跳閘單元的內側底部的線圈;牢固插入線圈中的固定鐵芯,以產生磁力;至少一個可被固定鐵芯吸引並同時進行線性運動可動鐵芯;與可動鐵芯接合併有接觸凸起的瞬時杆;與瞬時杆接合的橫杆;與橫杆的上部接合的調節單元,使橫杆線性運動以改變可動鐵芯與固定鐵芯間的間隙;以及能視覺確認調節單元的調節狀態調節單元。
文檔編號H01H71/74GK2489459SQ01221318
公開日2002年5月1日 申請日期2001年5月28日 優先權日2001年5月28日
發明者宋重千 申請人:Lg產電株式會社