差动跳闸装置

1.一种差动跳闸装置(10)，设计使其连接和耦合到一多极断 路器装置(12)上，以形成一个模块式差动断路器(14)，所述跳闸装 置(10)容纳在绝缘外壳(84)中，其包含：
一个差动电流检测器，其包含一个环形总和互感器(28)，通过 其中的各电源导线(38、40)构成为初级绕组，
一个操作机构(16)，其由带有致动销(54)的电磁跳闸继电器 (34)控制，用以在动作位置将继电器(34)的跳闸指令经过机械 跳闸连杆(18)传递给断路器装置(12)，
用于当总和互感器(28)的二次绕组(42)的端电压超过预置的 阀值时激励继电器(34)线圈(48)的装置，
以及测浅和信号电路(29)，其具有测试按键(30)和跳闸指示 器(32)，
其特征在于，用于激励线圈(48)的装置配置在具有辅助电源 的电子处理电路(36)、一个输入端连接到总和互感器(28)的二次 绕组(42)上，输出端与线圈(48)电连接，跳闸继电器(34)包含定 位装置(60、62；90、92)，设计使其嵌入外壳(84)的成对切口(80、 82；86、88)中，以实现在非动作位置下在致动销(54)和机械跳闸 连杆(18)的操作花键(52)之间得到的预置的间隙(55)。
2.根据权利要求1所述的差动跳闸装置，其特征在于，继电 器(34)的定位装置配置在由绝缘塑料材料制成的支承装置(56) 上，该装置包含一个在其两个凸缘(64、66)之间绕有线圈(48)的管 形套筒(58)。
3.根据权利要求2所述的差动跳闸装置，其特征在于，套筒 (58)具有孔(68)，在孔(68)内磁性铁芯(70)以轴向滑动的方式 安装，机械耦接到致动销(54)上，还在于装入孔(68)中的复位弹 簧(72)置于铁芯(70)的台肩(73)和套筒(58)的支承面(74)之间。
4.根据权利要求2或3所述的差动跳闸装置，其特征在于， 支承装置(56)包含一个有两个横向定位悬臂(60、62)的U形单体 结构，该悬臂(60、62)彼此平行延伸并垂直于套筒(58)，以及两个 对中凸耳(90、92)位于套筒(58)的平面上。
5.根据权利要求4所述的差动跳闸装置，其特征在于，至少 对中凸耳的其中一个凸耳(90)带有卡紧花键(96)。
6.根据权利要求2或3所述的差动跳闸装置，其特征在于， 继电器(34)的致动销(54)包含的止动件(76)在磁性铁芯(70)的非 动作位置下贴着套筒(58)的凸前部分(78)。
7.根据权利要求1所述的差动跳闸装置，其特征在于，机械 跳闸连杆的操作花键(52)配置在一个由弹簧(100)沿跳闸方向推 动的可动的导板(50)上。

本发明涉及一种差动跳闸装置，设计使其连接和耦合到一多 极断路器装置上，以便形成一个模块式的差动断路器，所述跳闸 装置容纳在一个绝缘外壳中，其包含：\n一个差动电流检测器，包含一个呈螺线管型的总和互感器， 各电源导线贯穿通过构成初级绕组，\n一个操作机构，由具有一个致动销的电磁跳闸继电器控制， 以便在动作位置处将继电器的跳闸指令经过机械跳闸连杆传递到 断路器装置上，\n用于激励继电器线圈的装置，当总和互感器的二次绕组的端 电压超过预置的阈值时动作，\n测试及信号电路，其具有测试按键和跳闸指示器。\n上述种类的差动跳闸装置在本申请人的申请专利文件FR- A-2437692中做了介绍。所使用的继电器属极化型，由于采用 永久磁铁，在气隙中的永久磁铁的磁通与电磁线圈产生的磁通相 减。可移动的磁轭是由绕轴旋转的叶片构成的，跳闸所需的能量 是很低的并且是由故障电流提供的。这种跳闸装置不需要辅助电 源，但是极化继电器的制造相对较贵且复杂。\n本发明的目的是提供一种采用结构简化的跳闸继电器的差动 跳闸装置。\n根据本发明的差动跳闸装置，连接和耦合到一多极断路器装 置上，以形成一个模块式差动断路器，所述差动跳闸装置容纳在 绝缘外壳中，其包含：一个差动电流检测器，其包含一个环形总 和互感器，通过其中的各电源导线构成为初级绕组；一个操作机 构，其由带有致动销的电磁跳闸继电器控制，用以在动作位置将 继电器的跳闸指令经过机械跳闸连杆传递给断路器装置；用于当 总和互感器的二次绕组的端电压超过预置的阈值时激励继电器的 线圈的装置；以及测试和信号电路，其具有测试按键和跳闸指示 器；其中，用于激励线圈的装置配置在具有辅助电源的电子处理 电路上，一个输入端连接到总和互感器的二次绕组上，输出端与 线圈电连接，跳闸继电器包含定位装置，设计使其嵌入外壳的成 对切口中，以实现在非动作位置下在致动销和机械跳闸连杆的操 作花键之间得到的预置的间隙。\n继电器的定位装置配置在一个由绝缘的塑料材料制成的支承 装置上，该支承装置包含一个在其两个凸缘之间绕有线圈的管形 套筒。\n根据本发明的一个优选实施例，该支承装置包含一个U形单 块结构，其具有两个横向定位悬臂彼此平行延伸并垂直于套筒， 以及还有两个位于套筒平面的对中凸耳。\n由于所用的继电器是一种无需用永久磁铁极化的电磁致动 器，所述致动器的控制线圈由一个辅助电源经过一个电子处理电 路来激励，而不是由故障电流来激励。因此，电磁致动器的制作 比极化型继电器的制作更容易、造价更低。\n将支承装置固定于由切口所限定的四个支承点上能确保跳闸 继电器相对于机构的精确定位和三维对中效果，使在非动作位置 下所需的间隙自动得出。\n根据对仅作为非限制性实例提出和表示在附图中的说明性实 施例的如下介绍，使其它的优点和特点将更加显而易见，其中\n图1是本发明的模块式差动断路器的正视图；\n图2是表示图1所示的差动跳闸装置在移去盖之后的透视 图；\n图3是图2所示的装置在移去总和互感器和在外壳的底部中 安装的印刷电路板之后的侧视图；\n图4是跳闸继电器支承件的比例放大的透视图；\n图5是跳闸继电器的分解透视图；\n图6是图5所示继电器在元件组装之后的视图；\n图7是沿图3中的线7-7所取的横断面图。\n在图1中，差动跳闸装置10连接耦合到一个两极的断路器装 置12上以便形成一个模块式差动断路器14。差动跳闸装置10的 机构16利用一个对断路器装置12的共用跳闸杆产生作用的机械 跳闸连杆18连接到断路器装置12上，用于传递差动跳闸的指令。 支架22将断路器装置12两极的两个致动把手24、26连接起来。\n在差动跳闸装置10内侧配置在机构16上(参阅图2和图3) 的有：一个总和互感器28、具有测试按键30和跳闸指示器32的测 试和信号电路29、一个电磁跳闸继电器34以及一个具有辅助电源 的电子处理电路36。\n总和互感器28包含一个呈环形的磁路，二电源导线38、40通 过该磁路并电连接到断路器12的下连接端，构成互感器28的初 级绕组。次级绕组42绕在环形磁路上并利用导线44电连接到电子 电路36的输入端。电子电路36的输出端用电连接件46连接到跳 闸继电器34的线圈48上。\n机构16的动作原理与在FR-A-2437692文件中所详细介绍 的内容相类似，但是没有第二复位连杆。事实上要指出，把手24、26 的支架22并没有机械上耦接到机构16上，因为跳闸继电器34是 一个具有并联脱扣线圈48的简单致动器，没有永久极化磁铁。\n机构16的机械跳闸连杆18包含一个装有操作花键52的滑动 导板50，花键52面向跳闸继电器34的致动销54配置，具有的间 隙55小于1毫米。\n参阅图4至图7，跳闸继电器包含一个由绝缘塑料材料制成 的、具有U形结构的支承装置56，其是由配置在中央部分的管形 套筒58和彼此平行延伸的两个横向定位悬臂60、62组成的利用两 个凸缘64、66使套筒58纵向上形成框架以便容纳线圈48，凸缘 64、68处在悬臂60、62的延伸扩展部分。在绝缘套筒58的孔68的 内侧，一个机械上耦接到致动销54上的磁性铁芯70以轴向滑动的 方式安装。一个复位弹簧72安装在铁芯70的台肩73和套筒58的 固定的支承面74之间，并且同轴环绕销54，以便当线圈48不被电 子电路36激励时，将铁芯70推向非动作位置(图7)。这个非动作 位置是由止动件76精确限定的，止动件76固接到该贴着套筒58 的隆起部分78的致动销54上。\n在由差动断路器14提供保护的电力系统中产生绝缘故障的情 况下，总和互感器28向电子电路36发出一个跳闸指令，使继电器 34的线圈48激励。可动铁芯70平移到动作位置，压缩弹簧72，销 54同时沿相同的方向驱动导板50，以便驱动跳闸连杆18到跳闸 位置。然后通过解除断路器12各极的锁定使触头打开。\n当继电器34处在非动作位置时，需要调节在销54和跳闸导 板50的操作花键52之间的轴向间隙55，使继电器34相对于差动 跳闸装置10的机构16正确定位。为此，由于定位悬臂60、62的端 部嵌入第一对配置在绝缘外壳84中的切口80、82(图2和图3)之 中，使支承装置56占据跳闸装置10中预定的位置。在外壳84上 设有第二对切口86、88(图3)，以便接纳处在套58的平面上的对 中凸耳90、92(图4)。将支承装置56安装在由切口80、82、86、88限 定的4个支承点上，保证了跳闸继电器34相对于机构16的精确定 位，能够自动得到非动作位置下所需的间隙55。\n至少对中凸耳中的其中一个(图4)凸耳90带有花键96，设计 使其箝入切口86的边缘，以确保将支承装置56安装在外壳84 上。定位悬臂60装有一凸出部，其上配置的台肩98设计用于增强 维持支承装置56的稳定性。\n在图7中，弹簧100嵌入到外壳84内壁和导板50的端部之 间，使得依靠复位弹簧(未表示)的作用将导板50推向跳闸方向。 由弹簧100对导板50所产生偏置作用能够实现跳闸指示器32的 状态记忆功能。\n很清楚，利用与不同于前面介绍的形状的支承装置56，能够实 现跳闸继电器34相对于差动跳闸装置10的机构16的三维对中效 果。