[发明专利]具有最优化的线圈连接的短路脱扣器

说明书

技术领域

本发明涉及一种特别是用于断路器的短路脱扣器，该短路脱扣器具有：布置在线圈架内的衔铁和极（Pol）；以及布置在线圈架周围的磁轭叠片和端子连接件。

背景技术

此类短路脱扣器用于断路器中，用于开断并且保护电动机和其它负载。这些短路脱扣器设计成电磁脱扣器，它们基本上包括线圈绕组、线圈架、衔铁、极、挺杆、止动弹簧和磁轭。当断路器达到某个特定的规定电流时，例如在电动机保护中达到的十二倍的额定电流或者在变压器保护中达到十九倍的额定电流时，衔铁吸附。其中，衔铁运动作用于开关锁和可运动的开关件，以断开接触。根据标准，吸动电流在此最大可以波动+/-20%。

在调节范围较大的情况下，由于线圈和绕组线需要更大的承载横断面、更小的匝数、更大的公差，并且因此形成不均匀的磁场，所以难以足够准确地将线圈绕组相对于衔铁和磁轭之间的空隙进行定位，以便能够遵守符合标准的吸动极限。除此之外，还存在问题，即需相对于气隙，将线圈绕组固定在曾经获取的位置上，从而在达到规定电流时以及在短路电流高时，线圈绕组不会沿铁芯重心的方向移动，或者以免线圈收缩以及变形，并因此导致接下来不再遵守吸动极限。

在较高的开断容量下，建立具有相邻绕组匝数的线圈，以避免线圈可能在高短路电流下收缩及变形。由于对于各自的结构尺寸使用统一的线圈架，并且其对于几何上最大的线圈绕组的布置，在线圈架法兰或者磁轭与线圈绕组的最后一匝之间经常会产生缝隙。在相对于衔铁和极之间的气隙，精确地定位线圈绕组后，将一个绕组端部与线圈架法兰或者磁轭粘合，并将另一绕组端部与接头焊接，以固定线圈绕组。

对于具有例如在80A的额定电流下，最高100kA的高开断容量的断路器，必须完全重新计算电流脱扣器组件的尺寸，以掌握热应力，并且实现对此精确的脱扣操作。在此，由于接触负载不断增高，所以脱扣器所需要的力也不断增高。此外，还需注意，80A脱扣器的损耗功率不得大于50A脱扣器的损耗功率，以避免温度的上升。这表示，对应于短路脱扣器的整体布置，必须更有效地构造磁路。

对于目前已知的80A装置，要放弃冲击衔铁系统。为了布置短路脱扣器，提出另一能量水平。脱扣器只需要松开开关锁，并且不必撞击到触桥。这允许不利得多的磁系统。在这种情况下，缺点是：只能更差地避免触点焊接。

发明内容

相应地，本发明的目的在于：实现一种特别是用于断路器的短路脱扣器，其在高开断容量的情况下，具有改进的磁路，并且其中实现了最优化的生产过程。

该目的通过具有权利要求1的技术特征的短路脱扣器得以实现。能够单独或者相互组合使用的有利的设计方案和改进方案是从属权利要求的主题。

根据本发明，该目的通过一种特别是用于断路器的短路脱扣器得以实现，该短路脱扣器具有：布置在线圈架内的衔铁和极；以及布置在线圈架周围的磁轭叠片和端子连接件。其中，本发明的特征在于，在线圈架上缠绕线圈，线圈的两个端部能够从同一侧焊接到相应的线圈接头上。

本发明的重要特征在于线圈的布置，其既不应影响自身的功能性，同时又应提供最优化的生产过程。这样定位线圈，即线圈垂直地位于线圈架的中心处。随即定位衔铁和极，以达到线圈的最优化的有效系数。这样确定衔铁和极之间的最大气隙，即它位于线圈的垂直中心处。到双金属件的线圈接头能够被拉直，而没有定义的轮廓弯曲或者说复杂的造型，以保证相对于双金属件的平行度。缠绕方向允许接头到双金属件的直线的设计形式。

根据本发明的线圈作为整体制成，无需双金属件和线圈之间或者线圈到端子连接件的附加连接件。这具有优点，即节省部件以及焊接点，并因此节省其电阻。线圈的焊接连接能够从同一侧产生。到端子连接件的线圈接头能够被拉直，并被直接拉至端子连接件。不需要任何到达接头的弯曲或者其它造型。不存在以下的危险：当焊接在线圈和端子连接件之间的连接点时，线圈架融化。

通过根据本发明的线圈的水平调整的位置，电流接头（即在线圈和端子连接件之间，或者说在线圈和双金属件之间）的长度被缩短。所节省的电阻能够用于线圈布置。由于调整的电流电路而稍微恶化的磁路通过提高的电激励进行压缩，使整个脱扣器的电阻不会增大。不存在或者说避免电流脱扣器的整体温度的热增长。这对于确定接头端子或者说整个装置的温度的数值很重要。由此产生符合标准的装置。