用于斷路器的熱磁脫扣單元和斷路器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于斷路器尤其是用于模制外殼斷路器的熱磁脫扣單元(1)，包括編織板(2)、負(fù)載板(3)以及布置在所述編織板(2)與所述負(fù)載板(3)之間的加熱器(4)，借此所述編織板(2)、所述負(fù)載板(3)以及所述加熱器(4)形成電流通路，進(jìn)一步包括定位在所述加熱器(4)上的雙金屬板(5)、可旋轉(zhuǎn)脫扣條(6)以及儲(chǔ)能彈簧(7)，借此所述脫扣條(6)能夠在被所述雙金屬板(5)用特定動(dòng)力接觸之后釋放所述儲(chǔ)能彈簧(7)，其特征在于，所述雙金屬板(5)是一達(dá)到了特定溫度就向相反的方向彈鎖的拱形或彎曲的快動(dòng)作雙金屬板(5)。進(jìn)一步地，本發(fā)明涉及一種包括這種熱磁脫扣單元的斷路器，尤其是模制外殼斷路器。
【專利說明】用于斷路器的熱磁脫扣單元和斷路器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于斷路器(circuit breaker)尤其是用于模制外殼斷路器的熱磁脫扣單元(trip unit),包括編織板(braid plate)、負(fù)載板(load plate)以及布置在編織板與負(fù)載板之間的加熱器，借此編織板、負(fù)載板以及加熱器形成電流通路，進(jìn)一步包括定位在加熱器上的雙金屬板(bimetal)、可旋轉(zhuǎn)脫扣條(trip bar)以及儲(chǔ)能彈簧,借此脫扣條能夠在被雙金屬板用特定動(dòng)力(power)接觸之后釋放儲(chǔ)能彈簧。進(jìn)一步地，本發(fā)明涉及一種包括至少一個(gè)熱磁脫扣單元的斷路器，尤其是一種模制外殼斷路器。
【背景技術(shù)】
[0002]斷路器是設(shè)計(jì)成保護(hù)電路不受由過載或短路所引起的損壞的自動(dòng)操作的電氣開關(guān)。如果過電流條件被感測(cè)到，則斷路器自動(dòng)地必須斷開其觸點(diǎn)。因此，斷路器包括確定觸點(diǎn)何時(shí)必須斷開的脫扣單元。
[0003]一些斷路器包括熱磁脫扣單元。該熱磁脫扣單元包括設(shè)計(jì)成感測(cè)由過載條件產(chǎn)生的熱和由短路產(chǎn)生的高電流的元件。此外，一些斷路器結(jié)合了“推脫扣(push to trip)”按鈕。
[0004]標(biāo)準(zhǔn)斷路器的熱磁脫扣單元的溫度分布不滿足每個(gè)斷路器的要求是可能的。例如，提高第一斷路器的熱磁脫扣單元內(nèi)部的溫度能夠不遵照標(biāo)準(zhǔn)斷路器的接線片上的溫度在接線片上生成更高的溫度。
[0005]低溫度分布能夠在熱磁脫扣單元的雙金屬板中生成低溫度，這導(dǎo)致雙金屬板的低雙金屬板偏轉(zhuǎn)和低動(dòng)力發(fā)展。盡管雙金屬板的偏轉(zhuǎn)能夠通過使用校準(zhǔn)螺釘來使雙金屬板更靠近熱磁脫扣單元的脫扣條來補(bǔ)償，但是溫度可能對(duì)于雙金屬板產(chǎn)生足夠的動(dòng)力以使脫扣條旋轉(zhuǎn)并且釋放熱磁脫扣單元的儲(chǔ)能彈簧“頂出器(kicker)”來說不是足夠的。
[0006]例如，常見的斷路器包括具有編織板2、負(fù)載板3、加熱器4以及雙金屬板5的熱磁脫扣單元1，所述雙金屬板5具有通過加熱器4的間接加熱。雙金屬板5能夠被擰緊到加熱器4和/或加熱器支承板8。熱磁脫扣單元I的脫扣條6它一被雙金屬板5移動(dòng)就旋轉(zhuǎn)。脫扣條6能夠釋放熱磁脫扣單元I的儲(chǔ)能彈簧7以斷開斷路器的觸點(diǎn)。熱校準(zhǔn)螺釘9能夠被用來校準(zhǔn)熱磁脫扣單元I以便提高或者減少雙金屬板5需要接觸脫扣條6的時(shí)間，見圖1至4。
[0007]圖2示出了具有處于其正常位置中的雙金屬板5的常見的熱磁脫扣單元I。如果沒有電流正流過熱磁脫扣單元I的電流通路，則雙金屬板5處于直“正?！蔽恢弥小?br> [0008]如果充足的過電流流過斷路器的電流通路，則熱建立使熱磁脫扣單元I的雙金屬板5彎曲。隨著雙金屬板5被加熱，它從其高膨脹側(cè)向其低膨脹側(cè)彎曲。在彎曲預(yù)定距離之后，雙金屬板5接觸脫扣條4從而激活儲(chǔ)能彈簧7以及因此斷路器的脫扣機(jī)構(gòu)。如果120%的斷路器標(biāo)稱電流流過電流通路，則雙金屬板5根據(jù)可用溫度來生成動(dòng)力，所述動(dòng)力使熱脫扣條6旋轉(zhuǎn)并且釋放儲(chǔ)能彈簧7，見圖3。
[0009]如果溫度不是足夠的，則雙金屬板5可以彎曲并且接觸脫扣條6，但它將不生成足夠的動(dòng)力以使脫扣條6旋轉(zhuǎn)，見圖4。如果100%的電流流過熱磁脫扣單元I的電流通路，則雙金屬板5能夠彎曲但可能未能接觸脫扣條6。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]本發(fā)明的目標(biāo)是至少部分地解決斷路器的熱磁脫扣單元的前述問題。特別地，本發(fā)明的目的是提供斷路器尤其是模制外殼斷路器的熱磁脫扣單元，以及斷路器，尤其是模制外殼斷路器，所述斷路器克服了前述熱磁脫扣單元的缺點(diǎn)并且生成總是足夠的動(dòng)力以移動(dòng)熱磁脫扣單元的脫扣條。
[0011]前述目的由根據(jù)獨(dú)立權(quán)利要求1的熱磁脫扣單元和根據(jù)獨(dú)立權(quán)利要求6的斷路器來解決。本發(fā)明的另外的特征和細(xì)節(jié)由從屬權(quán)利要求、【具體實(shí)施方式】以及附圖產(chǎn)生。相對(duì)于熱磁脫扣單元所討論的特征和細(xì)節(jié)還能夠適用于斷路器，并且反之亦然。
[0012]根據(jù)本發(fā)明的第一方面，前述目的由用于斷路器尤其是用于模制外殼斷路器的熱磁脫扣單元來解決，所述熱磁脫扣單元包括編織板、負(fù)載板以及布置在編織板與負(fù)載板之間的加熱器。熱磁脫扣單元的編織板、負(fù)載板以及加熱器正構(gòu)建電流通路。熱磁脫扣單元進(jìn)一步包括定位在加熱器上的雙金屬板、可旋轉(zhuǎn)脫扣條以及儲(chǔ)能彈簧。脫扣條能夠在被雙金屬板用特定動(dòng)力接觸之后釋放儲(chǔ)能彈簧。所述熱磁脫扣單元其特征在于，雙金屬板是一達(dá)到特定溫度就向相反的方向彈鎖的拱形或彎曲的快動(dòng)作雙金屬板，借此溫度取決于流向熱磁脫扣單元的電流通路的標(biāo)稱電流，并且借此快動(dòng)作雙金屬板以在正常位置中快動(dòng)作雙金屬板彎曲遠(yuǎn)離脫扣條的這種方式被形成。
[0013]這種熱磁脫扣單元確保如果流向電流通路的標(biāo)稱電流達(dá)到特定值并且快動(dòng)作雙金屬板中的特定溫度達(dá)到了，則快動(dòng)作雙金屬板用足夠強(qiáng)以致使脫扣條旋轉(zhuǎn)的動(dòng)力來接觸脫扣條。
[0014]快動(dòng)作雙金屬板包括連接在一起的兩個(gè)單獨(dú)的金屬。那意味著快動(dòng)作雙金屬板由不同金屬的層構(gòu)成，特別是它是由結(jié)合在一起的不同金屬片材形成的。
[0015]一定量的溫度和標(biāo)稱電流一分別達(dá)到了，快動(dòng)作雙金屬板就向相反的方向彈鎖，從所述相反的方向它已經(jīng)彎曲從而使脫扣條旋轉(zhuǎn)以釋放儲(chǔ)能彈簧以便斷開斷路器的電觸點(diǎn)。
[0016]根據(jù)本發(fā)明的另一優(yōu)選發(fā)展能夠提供熱磁脫扣單元，其特征在于，雙金屬板以如果流過電流通路的電流從標(biāo)稱電流的0%變化至105%則它保持處于正常位置中的這種方式被形成。
[0017]那意味著如果流過電流通路的電流從標(biāo)稱電流的0%變化至105%，則雙金屬板抵抗溫度改變并且保持處于正常位置中，所述正常位置遠(yuǎn)離脫扣條彎曲至高膨脹側(cè)。
[0018]能夠以如果流過電流通路的電流從標(biāo)稱電流的105%變化至120%則它向相反的方向彈鎖的這種方式形成雙金屬板。優(yōu)選的是具有被以如果流過電流通路的電流正達(dá)到標(biāo)稱電流的120%則它迅速地向相反的方向彈鎖的這種方式形成的雙金屬板的熱磁脫扣單元。
[0019]電流流動(dòng)一正達(dá)到斷路器的標(biāo)稱電流的120%，電流通路上的溫度就將提高并且雙金屬板將在低膨脹側(cè)的方向上迅速地關(guān)上，從而生成足夠的動(dòng)力以使脫扣條旋轉(zhuǎn)。
[0020]快動(dòng)作雙金屬板一達(dá)到所校準(zhǔn)的溫度，快動(dòng)作雙金屬板就從其正常位置移動(dòng)到相反位置。然后快動(dòng)作雙金屬板生成足夠的動(dòng)力以使脫扣條旋轉(zhuǎn)。即使電流通路上的溫度分布是低的，雙金屬板從其正常位置到相反位置的位移也足以移動(dòng)脫扣條。能夠在熱磁脫扣單元中使用快動(dòng)作雙金屬板來開發(fā)新的校準(zhǔn)方法。
[0021]優(yōu)選的是熱磁脫扣單元，借此雙金屬板正配備有與雙金屬板直接接觸的電導(dǎo)體。所述電導(dǎo)體形成加熱器的一部分。這樣的雙金屬板能夠被直接地加熱。能夠大大地降低雙金屬板快動(dòng)作的反應(yīng)時(shí)間。電導(dǎo)體能夠具有帶的形式。進(jìn)一步地，電導(dǎo)體能夠被嵌入在定位在快動(dòng)作雙金屬板的一個(gè)側(cè)面上的絕緣層中。
[0022]電導(dǎo)體將最佳且均勻的熱傳遞提供給快動(dòng)作雙金屬板，以便隨著標(biāo)準(zhǔn)電流流動(dòng)的增加，能夠獲得快速?gòu)楁i。
[0023]根據(jù)本發(fā)明的第二方面目的由斷路器尤其是模制外殼斷路器來解決，所述斷路器包括根據(jù)本發(fā)明的第一方面尤其是根據(jù)權(quán)利要求1至5中的一項(xiàng)的至少一個(gè)熱磁脫扣單元。這種斷路器確保如果充足的過電流流過斷路器的電流通路則電觸點(diǎn)一直斷開。快動(dòng)作雙金屬板保證如果達(dá)到了一定量的溫度和標(biāo)稱電流，則使脫扣條旋轉(zhuǎn)的動(dòng)力總是足夠高的。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0024]相對(duì)于附圖進(jìn)一步對(duì)本發(fā)明進(jìn)行描述。其示意性地的示出:
圖1在透視圖中示意性示出了根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)水平的熱磁脫扣單元，
圖2在側(cè)視圖中示意性示出了根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)水平的熱磁脫扣單元，
圖3在側(cè)視圖中示意性示出了根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)水平的熱磁脫扣單元，
圖4在側(cè)視圖中示意性示出了根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)水平的熱磁脫扣單元，
圖5在側(cè)視圖中示意性示出了根據(jù)本發(fā)明的熱磁脫扣單元，
圖6在透視圖中示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明具有處于其正常位置中的雙金屬板的熱磁脫扣單元，以及
圖7在透視圖中示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明具有關(guān)上的雙金屬板的熱磁脫扣單元?！揪唧w實(shí)施方式】
[0025]圖1至4示意性地示出了根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)水平的熱磁脫扣單元I。
[0026]圖5至7示意性地在側(cè)視圖中示出了根據(jù)本發(fā)明用于斷路器尤其是用于模制外殼斷路器的熱磁脫扣單元I。熱磁脫扣單元I包括編織板2、負(fù)載板3以及布置在編織板2與負(fù)載板3之間的加熱器4。編織板2、負(fù)載板3以及加熱器4形成電流通路。熱磁脫扣單元I進(jìn)一步包括布置在加熱器4處的雙金屬板5、可旋轉(zhuǎn)脫扣條6以及儲(chǔ)能彈簧7。脫扣條6能夠在被雙金屬板5用特定動(dòng)力接觸之后釋放儲(chǔ)能彈簧7。雙金屬板5是如果達(dá)到特定溫度則向相反的方向彈鎖的拱形或彎曲的快動(dòng)作雙金屬板5，借此溫度取決于流向電流通路的標(biāo)稱電流?？靹?dòng)作雙金屬板5以在正常位置中快動(dòng)作雙金屬板5彎曲遠(yuǎn)離脫扣條6的這種方式被形成。
[0027]圖6示出了其中快動(dòng)作雙金屬板5處于“正常位置”中的熱磁脫扣單元I。在該位置中可以為帶的雙金屬板5彎曲遠(yuǎn)離脫扣條6，以便在快動(dòng)作雙金屬板5與脫扣條6之間不存在接觸?？靹?dòng)作雙金屬板5以如果流過電流通路的電流從標(biāo)稱電流的0%變化至105%則它保持處于正常位置中的這種方式被形成。那意味著如果流過電流通路的電流從標(biāo)稱電流的0%變化至105%，則快動(dòng)作雙金屬板抵抗溫度改變并且保持處于遠(yuǎn)離脫扣條6彎曲至高膨脹側(cè)的正常位置中，見圖6。
[0028]進(jìn)一步地，快動(dòng)作雙金屬板5以如果流過電流通路的電流達(dá)到標(biāo)稱電流的120%則它迅速地從“正常位置”或“規(guī)則位置”彈鎖成“釋放位置”的這種方式被形成。
[0029]熱磁脫扣單元I的快動(dòng)作雙金屬板5的轉(zhuǎn)換在圖5中被圖示。在“正常位置”中，快動(dòng)作雙金屬板5彎曲遠(yuǎn)離脫扣條6。在“釋放位置”中快動(dòng)作雙金屬板5接觸脫扣條6。因?yàn)榭靹?dòng)作雙金屬板5以特定速度彈鎖，所以快動(dòng)作雙金屬板5生成足以使脫扣條6旋轉(zhuǎn)的動(dòng)力。
[0030]那意味著如果電流流動(dòng)達(dá)到斷路器的標(biāo)稱電流的120%，則電流通路上的溫度將增加并且快動(dòng)作雙金屬板5將在低膨脹側(cè)的方向上迅速地關(guān)上，從而生成足夠的動(dòng)力以使脫扣條6旋轉(zhuǎn)。
[0031]如果快動(dòng)作雙金屬板5達(dá)到校準(zhǔn)的溫度，則快動(dòng)作雙金屬板5從其備用“正?！蔽恢?見圖5和7)到被激活“釋放”位置(見圖6和7)的彈鎖迅速地發(fā)生。即使電流通路上的溫度分布是低的，快動(dòng)作雙金屬板5也生成足夠的動(dòng)力以使脫扣條6旋轉(zhuǎn)。
[0032]附圖標(biāo)記
1熱磁脫扣單元
2編織板
3負(fù)載板
4加熱器
5雙金屬板
6可旋轉(zhuǎn)脫扣條
7儲(chǔ)能彈簧
8加熱器支承板
9熱校準(zhǔn)螺釘。
【權(quán)利要求】
1.用于斷路器尤其是用于模制外殼斷路器的熱磁脫扣單元(I)，包括編織板(2)、負(fù)載板(3)以及布置在所述編織板(2)與所述負(fù)載板(3)之間的加熱器(4)，借此所述編織板(2)、所述負(fù)載板(3)以及所述加熱器(4)形成電流通路，進(jìn)一步包括定位在所述加熱器(4)上的雙金屬板(5)、可旋轉(zhuǎn)脫扣條(6)以及儲(chǔ)能彈簧(7)，借此所述脫扣條(6)能夠在被所述雙金屬板(5)用特定動(dòng)力接觸之后釋放所述儲(chǔ)能彈簧(7)，其特征在于，所述雙金屬板(5)是一達(dá)到了特定溫度就向相反的方向彈鎖的拱形或彎曲的快動(dòng)作雙金屬板(5)，借此所述溫度取決于流向所述電流通路的所述標(biāo)稱電流，并且借此所述快動(dòng)作雙金屬板(5)以在正常位置中所述快動(dòng)作雙金屬板(5)彎曲遠(yuǎn)離所述脫扣條(6)的這種方式被形成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱磁脫扣單元，其特征在于，所述雙金屬板以如果流過所述電流通路的所述電流從所述標(biāo)稱電流的0%變化至105%則它保持處于所述正常位置中的這種方式被形成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的熱磁脫扣單元，其特征在于，所述雙金屬板以如果流過所述電流通路的所述電流從所述標(biāo)稱電流的105%變化至120%則它向所述相反的方向彈鎖的這種方式被形成。
4.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的熱磁脫扣單元，其特征在于，所述雙金屬板以如果流過所述電流通路的所述電流正達(dá)到所述標(biāo)稱電流的120%則它向所述相反方向迅速地彈鎖的這種方式被形成。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的熱磁脫扣單元，其特征在于，所述雙金屬板正配備有與所述雙金屬板直接接觸的電導(dǎo)體，所述電導(dǎo)體形成所述加熱器的一部分。
6.斷路器，尤其是模制外殼斷路器，包括根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的至少一個(gè)熱磁脫扣單元。
【文檔編號(hào)】H01H71/16GK104008933SQ201410057345
【公開日】2014年8月27日 申請(qǐng)日期:2014年2月20日 優(yōu)先權(quán)日:2013年2月20日
【發(fā)明者】R.阿爾坎塔拉岡薩萊斯, A.D.薩拉斯阿門德里斯 申請(qǐng)人:西門子公司