[发明专利]快速磁脱扣器及配有该快速磁脱扣器的断路器

说明书

技术领域

本发明属于低压电器技术领域，具体涉及一种快速磁脱扣器，并且还涉及配有该快速磁脱扣器的断路器。

背景技术

如业界所知之理，断路器特别是225A及以下的断路器通常具有过载、短路和剩余电流动作保护功能，短路保护功能是由导向筒（也称导向套）、动、静铁芯、线圈、轭铁、反力弹簧和传动杆构成的电磁脱扣器感应并且建立磁场，通过传动杆的动作向执行机构例如向断路器的操作机构提供触发能量，使操作机构动作，以断开故障电流。

前述的磁脱扣器在中国专利文献中不乏见诸，例如实用新型专利授权公告号CN20137429Y公开的塑料外壳式断路器磁脱扣装置，又如CN201421812Y推荐的复合式电磁脱扣器，等等。这种电磁脱扣器的结构形式可由图4和图5示意，其中：图4为磁脱扣器的组装结构图，图5为图4组装后的剖视图。包括：传动杆1、静铁芯2、轭铁3、线圈4、导向筒5、动铁芯6和反力弹簧7，导向筒5的底部的中央位置具有一止挡51和一开孔52，静铁芯2与导向筒5的开口53固定，一端位于导向筒5的筒腔内，而另一端探出导向筒5的筒腔，动铁芯6可移动地设在导向筒5的筒腔内，与静铁芯2相对应，反力弹簧7设在动、静铁芯6、2之间，由该反力弹簧7向动铁芯6施加一个使动铁芯6向远离静铁芯2的方向运动的作用力，线圈4绕设在导向筒5的外圆周上并且位于轭铁3的轭铁腔31内，传动杆1的一端穿过静铁芯2并且探出轭铁3，另一端则与动铁芯6相接触，前述的反力弹簧7套在传动杆1上。由图示结构可知，动铁芯6具有在克服反力弹簧7向静铁芯2吸合的吸合极限位置和释放时遭到导向筒5的底部的止挡51的阻挡的释放极限位置，也就是说动铁芯6只能在由图5示意的工作气隙8的范围内运动。

上述结构，当线圈4中流过正常的工作电流时，动铁芯6在反力弹簧7的作用下被保持在释放位置（图5所示即是），并且动铁芯6与静铁芯2之间形成一个工作气隙8。然而，当线圈4中流过短路电流时，动、静铁芯6、2之间产生电磁力，动铁芯6受到电磁力的作用并且在克服反力弹簧7的作用力的状态下向静铁芯2的方向运动，到达吸合位置，同时带动传动杆1动作，由传动杆1致动断路器的操作机构，使操作机构动作，以断开短路电流，保护线路设备和人身安全。

上述结构中，业界的设计理念是：为了增大动、静铁芯的磁截面面积（在工作气隙8处的动铁芯6和静铁芯2的端面的对应面积），以便在线圈4得电时增加动、静铁芯6、2之间的电磁吸力，使动铁芯6快速向静铁芯2运动，因此往往将静铁芯2与导向筒5设计为过盈配合，即，使静铁芯2的外壁与导向筒5的内壁之间的气隙21为零（图4示）；而将动铁芯6的外壁与导向筒5的内壁之间的配合间隙61只要在不影响动铁芯6滑动的条件下（前提下）设计得最小，以便使动、静铁芯6、2和导向筒5形成一个趋于封闭的工作气隙8，也就是说，使工作气隙8趋于封闭。

上述设计理念经实验表明存在以下技术问题，由于工作气隙8内的空气难于通过动铁芯6的外壁与导向筒5的内壁之间的配合间隙61并由前述的开孔51排出，也就是说，当动铁芯6向静铁芯2运动时，被压缩于工作气隙8内的空气因来不及从配合间隙61排出，从而使工作气隙8内的空气压强P迅速增大，对动铁芯6产生不断增大的反向作用力，由该反向作用力阻碍动铁芯6向静铁芯2的快速运动，结果导致切断短路电流的响应时间延长，对及时保护线路设备和人身安全造成严重影响。

或许有人会提出这样的设计思路，那就是适当增大动铁芯6与导向筒5之间的配合间隙61，但是如果配合间隙61增大，那么会严重影响动、静铁芯6、2之间的磁截面，因为配合间隙61的增大是以缩小动铁芯6的横截面为代价的，又因为动铁芯6在运动过程中会出现偏摆情形，易出现动铁芯6与导向筒5接触，且动铁芯6与导向筒5之间摩擦力增大，阻碍动铁芯6快速向静铁芯移动。

鉴于上述磁脱扣器的结构，如何使动铁芯6快速向静铁芯2吸合的问题长期以来始终困扰于业界，为此本申请人作了有益的探索与尝试，找到了解决问题的办法，下面将要介绍的技术方案便是在这种背景下产生的。

发明内容

本发明的首要任务在于提供一种有助于保障动铁芯向静铁芯方向快速运动而使传动杆快速向操作机构提供触发能量藉以及时切断短路电流确保线路设备和人身安全的快速磁脱扣器。

本发明的还有一个任务在于提供一种配备有快速磁脱扣器的断路器，该断路器具有优异而及时的短路保护效果。