[发明专利]剩余电流保护装置

说明书

技术领域

本发明涉及剩余电流装置（RCD）。特别地，本发明涉及具有剩余电流保护功能的微型断路器（MCB）。所提供的装置具有简易的结构、良好的灭弧性能以及不易受来自电源浪涌电压的影响。

背景技术

随着技术的发展，对工业用电和居民用电的安全性和可靠性提出了更加严格的要求。根据一些相关国家标准，低压电气设备和电力线应该提供更好的EMC性能。考虑到这种技术趋势和发展，必须提供一种新的、能为用户和所连接的设备提供更好的保护功能的剩余电流装置。

常规的断路器，例如MCB，通常具有过载保护和短路保护机构。不同于该常规断路器，剩余电流装置（RCD）具有除了过载保护和短路保护之外的剩余电流保护机构。RCD在电力线上检测剩余电流，然后将该检测值与预先设定的剩余电流阈值进行比较。当检测值大于该预先设定值时，RCD断开所保护的电力线以阻止用户和电气设备被剩余电流损坏。

具体来说，RCD使用差动电流互感器测量两电力线（例如，火线和中性线）上的电流平衡来运行。其测量从火线上流出的电流值以及通过中性线返回的电流。如果输入和输出电流的值，总和不为零，则存在对地或对其它电路的剩余电流；该装置将激活剩余电流保护机构并断开电气接触。

典型的电子RCD包括操作机构，用于断开和闭合电力线的电接触；磁场释放单元，热释放单元，零序互感器，磁铁，电子电路和容纳所有元件的壳体腔。现有的RCD中，每个元件除了作为电流载体外，仅仅执行其实现单一功能的工作。被设计用在现有装置中的单一功能的元件使得由此得到的结构不复杂并且容易制造。另一方面，由于该装置需要大量的该单一功能元件，现有装置的组装流程变得十分复杂，效率低、可靠性差、风险性高。而且发现现有的RCD在灭弧方面不具有良好的性能，并且也容易受到电力线上发生的浪涌电压的影响。

为了解决现有RCD的前述问题，本发明提供的RCD采用新颖设计的、具有多功能的元件。所提供的RCD也改善了灭弧和抗浪涌电压方面的性能。

发明内容

根据本发明的一个实施例，其提供了一种剩余电流保护装置，包括：引弧板和灭弧单元。该引弧板用于引导在接触器断开至灭弧单元过程中产生的电弧。该灭弧单元包括用于熄灭电弧的电弧熄灭通道，以及设置在该灭弧通道和引弧板之间增强型电弧熄灭，用于迫使电弧进入该灭弧通道。

根据本发明的另一实施例，该增强型电弧熄灭器包括灭弧板。该灭弧板用于在高温下产生气体，以增加保护装置的内压。

根据本发明的另一实施例，该增强型电弧熄灭器包括位于该保护装置壳体腔内表面上的突出部。磁场增强元件，设置在突出部内。磁场增强元件用于强化沿电弧产生的电磁场，其加速电弧移动至灭弧通道。

根据本发明的另一实施例，该装置还包括引弧板，用于集成电流输入端子；以及静触头，用于集成电流输出端子。

根据本发明的另一实施例，该装置还包括绝缘墙，用于隔离电弧熄灭器与PCB；位于该保护装置壳体腔上的气体驱散通道，用于驱散所属灭弧板上产生的气体。

根据本发明的另一实施例，该装置还包括试验按钮，用于测试保护装置的剩余电流保护功能；PCB，用于检测剩余电流并将检测的值与预先设定的值进行比较；以及向PCB提供电力的电源单元，用于当剩余电流保护装置关闭时，停止向PCB提供电力。

根据本发明的另一实施例，PCB包括：一级泄压部件和二级泄压部件；一级泄压部件用于在高频下具有高感抗；二级泄压部件与一级泄压部件串联连接；以及剩余电流检测和比较单元，用于与二级泄压部件并联连接。

根据本发明的另一实施例，一级泄压部件是磁铁；以及二级泄压部件是可变电阻器。

附图说明

参照附图1-7所示，本发明进一步的实施方式、优点以及应用将在权利要求书以及随后的说明书中进行更详细的描述；其中

图1示例性地示出了位于断路器侧的RCD的截面图;

图2示例性地示出了位于剩余电流装置侧的RCD的截面图;

图3示出了根据本发明一个优选实施例提供的RCD的引弧板的示意图;

图4示出了根据本发明一个优选实施例提供的RCD的电弧熄灭单元的示意图;

图5示出了根据本发明一个优选实施例提供的RCD的右端子组件的示意图;

图6示出了根据本发明一个优选实施例提供的向PCB提供电力的元件的示意图;

图7示出了根据本发明一个优选实施例提供的PCB上的电子电路的示意图。

具体实施方式