本發(fā)明屬于低壓斷路器
技術(shù)領(lǐng)域：
，主要涉及一種用于斷路器中油阻尼液壓電磁式脫扣機構(gòu)的電流線圈。
背景技術(shù)：
：斷路器是指能接通、承載以及分斷外部電路工作在正常電路條件下的電流，也能在所規(guī)定的非正常電路條件下(典型有過載和短路這兩種形式)下接通、承載一定時間和瞬間分斷電流的一種物理機械開關(guān)的電器。低壓斷路器是斷路器的一種，其整個系統(tǒng)一般包括主電路單元、脫扣機構(gòu)、操作機構(gòu)等。其中，主電路單元與外部電路相連，操作機構(gòu)用于接通或斷開主電路單元，脫扣機構(gòu)則負責(zé)在非正常電路條件出現(xiàn)時，通過操作機構(gòu)斷開主電路單元。因此，脫扣機構(gòu)對低壓斷路器的分斷性能有著至關(guān)重要的影響，特別是在低壓斷路器遇到過載或者短路電流時，必須能夠確保斷開主電路單元(即令斷路器脫扣)，從而保證斷路器和負載端設(shè)備的安全。常用的斷路器脫扣機構(gòu)，主要包括熱磁式脫扣機構(gòu)和電子式脫扣機構(gòu)。但是，這兩種脫扣機構(gòu)經(jīng)常會出現(xiàn)很多問題。例如，在比較炎熱的工作環(huán)境中，熱磁脫扣機構(gòu)會頻繁跳閘，到了工作溫度較低的環(huán)境又容易不跳閘，這樣就容易造成整個配電支路系統(tǒng)癱瘓和設(shè)備及人員的生命財產(chǎn)安全損失。而電子式脫扣機構(gòu)不能屏蔽電磁波的干擾，經(jīng)常會因此產(chǎn)生誤跳閘現(xiàn)象，同時該類型的機構(gòu)也不能適用于直流電領(lǐng)域的保護和溫度變化大的場合。目前，油阻尼液壓電磁式脫扣機構(gòu)在斷路器上也在使用。油阻尼液壓電磁式脫扣機構(gòu)主要由電流線圈、油阻尼器桶、鐵芯、磁軛、銜鐵、極靴、阻尼彈簧(內(nèi)反力彈簧)、阻尼液等等組成。該機構(gòu)具有過載延時和短路瞬時的特點。但是，當(dāng)前油阻尼液壓電磁式脫扣機構(gòu)仍主要應(yīng)用在于小型塑殼斷路器如額定小電流100a以下，而100a以上是沒有的。這主要是由于油阻尼液壓電磁式脫扣機構(gòu)本身的脫扣力較小，大電流的脫扣系統(tǒng)的脫扣力相對較大，無法直接適用于具有較大的額定電流低壓塑殼斷路器中。而這與油阻尼液壓電磁式脫扣機構(gòu)的電流線圈的設(shè)計具有密切關(guān)系。電流線圈之所以在油阻尼液壓電磁式脫扣機構(gòu)中起著舉足輕重的作用，乃是因為當(dāng)電流線圈中通過電流時電流線圈產(chǎn)生磁場，故電流線圈的結(jié)構(gòu)設(shè)計直接關(guān)系到所產(chǎn)生磁場的大小，而電磁磁場的大小直接影響著油阻尼液壓電磁式脫扣機構(gòu)的(脫扣特性)性能。傳統(tǒng)的電流線圈設(shè)計采用螺旋線直繞式的方法，但這種螺旋線直繞式的電流線圈只能用于小電流低壓斷路器油阻尼液壓電磁式脫扣機構(gòu)中，無法使用在額定電流較大的電流斷路器油阻尼液壓電磁式脫扣機構(gòu)中，其原因是在低壓斷路器的脫扣系統(tǒng)空間里要滿足它的主回路的電流導(dǎo)電母排平方，如400a以上的大電流按照1mm2通過3.5a的電流計算的話，假設(shè)現(xiàn)在低壓斷路器的額定電流為630a，導(dǎo)電母排的橫截面積就需要180mm2。從工藝的角度來說，這么大的導(dǎo)電回路的母排完成這么小的線圈直徑是無法采用直接繞制的方式實現(xiàn)的。技術(shù)實現(xiàn)要素：本發(fā)明目的是：為了將油阻尼液壓電磁式脫扣機構(gòu)適用于具有較大的額定電流低壓塑殼斷路器中，提供一種用于油阻尼液壓電磁式脫扣機構(gòu)的電流線圈。具體地說，本發(fā)明是采用以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：一種用于油阻尼液壓電磁式脫扣機構(gòu)的電流線圈，所述線圈包括依次上下層疊的第一u型銅模塊、第二銅模塊和第三u型銅模塊，其中第一u型銅模塊和第三u型銅模塊均為u型開口結(jié)構(gòu)，兩個u型開口相對設(shè)置，第二銅模塊設(shè)置在第一u型銅模塊和第三u型銅模塊的之間，第一u型銅模塊和第三u型銅模塊的u型開口之間用于設(shè)置油阻尼液壓電磁式脫扣機構(gòu)的油阻尼器桶。通過三個依次上下層疊銅模塊構(gòu)成電流線圈，即電流線圈整體上采用層疊式結(jié)構(gòu)，從而無需通過傳統(tǒng)繞制的方式制作線圈。u型開口的設(shè)計，使得電流線圈中間具有一個線圈的內(nèi)徑，在這個線圈的內(nèi)徑中插入油阻尼液壓電磁式脫扣機構(gòu)的油阻尼器桶，從而可為油阻尼液壓電磁式脫扣機構(gòu)提供脫扣力的來源。第二銅模塊的設(shè)置，則能夠調(diào)節(jié)線圈的高度大小，能夠適用于不同電流規(guī)格產(chǎn)生的不同大小的電磁場的各種場合，如在同一個電流殼架內(nèi)，互換高矮不同的第二銅模塊可讓不同的規(guī)格電流完成斷路器精準(zhǔn)脫扣跳閘，同時還可以實現(xiàn)不同電流規(guī)格線圈時母排的平方大小的可互換。上述技術(shù)方案的進一步特征在于，所述第二銅模塊為長方體結(jié)構(gòu)。上述技術(shù)方案的進一步特征在于，所述第一u型銅模塊和第三u型銅模塊的u型開口均由一長一短兩個側(cè)邊構(gòu)成，所述第二銅模塊設(shè)置于第一u型銅模塊的短側(cè)邊和第三u型銅模塊的短側(cè)邊之間。上述技術(shù)方案的進一步特征在于，第一u型銅模塊、第二銅模塊和第三u型銅模塊用銅螺栓連接。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果如下：1、本發(fā)明電流線圈結(jié)構(gòu)簡單，易于加工和裝配，從工藝角度來說，打破了在額定電流較大的低壓斷路器的使用環(huán)境下油阻尼液壓電磁式脫扣系統(tǒng)中的電流線圈無法采用傳統(tǒng)的直接繞制方法的技術(shù)瓶頸，從而為將油阻尼液壓電磁式脫扣機構(gòu)適用于具有較大的額定電流低壓塑殼斷路器中提供了技術(shù)支持。2、本發(fā)明電流線圈所產(chǎn)生的磁場大于螺旋線直繞式電流線圈，這樣在油阻尼液壓電磁式脫扣機構(gòu)中，油阻尼液壓電磁式脫扣機構(gòu)中的鐵芯在最下端時受到的電磁力較大，便于油阻尼液壓電磁式脫扣系統(tǒng)在大電流斷路器中得以實現(xiàn)。附圖說明圖1是本發(fā)明電流線圈的主示意圖。圖2是本發(fā)明電流線圈的側(cè)視圖。圖3是本發(fā)明電流線圈的三個模塊的示意圖。圖中的標(biāo)號：1為第一u型銅模塊，2為第二銅模塊，3為第三u型銅模塊，5為斷路器的靜導(dǎo)電橋，9為油阻尼液壓電磁式脫扣機構(gòu)的油阻尼器桶，4、6、7、8均為銅螺栓，41為斷路器的負載端。具體實施方式下面結(jié)合實施例并參照附圖對本發(fā)明作進一步詳細描述。實施例1：本發(fā)明的一個實施例，為一種用于油阻尼液壓電磁式脫扣機構(gòu)的電流線圈，其結(jié)構(gòu)如圖1、圖2所示。該線圈由第一u型銅模塊1、第二銅模塊2、第三u型銅模塊3組成，三個模塊依次上下層疊。第一u型銅模塊1和第三u型銅模3塊均為u型開口結(jié)構(gòu)，兩個u型開口在組裝時必須相對。第一u型銅模塊1的u型開口為半個圓，構(gòu)成半匝線圈，同樣第三u型模塊3的u型開口也為半個圓，所以將兩個u型口相對，正好組成了一匝線圈。第二銅模塊2設(shè)置在第一u型銅模塊1和第三u型銅模塊3的之間，起到接通電流的作用。此銅模塊可互換為高矮不同的模塊，在不同的電流場合，起到調(diào)節(jié)線圈高矮的效果，從而使得線圈能夠適用于不同電流規(guī)格產(chǎn)生的不同大小的電磁場的各種場合，如在同一個電流殼架內(nèi)，互換高矮不同的第二銅模塊可讓不同的規(guī)格電流完成斷路器精準(zhǔn)脫扣跳閘，同時還可以實現(xiàn)不同電流規(guī)格線圈時母排的平方大小的可互換。第一u型銅模塊1、第二銅模塊2和第三u型銅模塊3需用銅螺栓連接。與斷路器連接時，斷路器的靜導(dǎo)電橋5與第一u型銅模塊1通過銅螺栓8連接，銅螺栓6和銅螺栓7連接著第一u型銅模塊1、第二銅模塊2和第三u型銅模塊3，第三u型銅模塊3與斷路器的負載端41通過銅螺栓4連接。斷路器中油阻尼液壓電磁式脫扣機構(gòu)的油阻尼器桶9置于第一u型銅模塊1和第三u型銅模塊3的u型開口之間如圖3所示，第一u型銅模塊1和第三u型銅模塊3的u型開口均由一長一短兩個側(cè)邊構(gòu)成，第二銅模塊2設(shè)置于第一u型銅模塊1的短側(cè)邊和第三u型銅模塊3的短側(cè)邊之間。三大銅模塊的結(jié)構(gòu)均非常簡單，尤其是第二銅模塊2，就是一個長方體，在長方體上開有兩個孔(連接銅螺栓用)而已，結(jié)構(gòu)簡單，易于加工和裝配，節(jié)約了成本。根據(jù)電磁理論知識，通電線圈在其周圍將產(chǎn)生磁場，根據(jù)電磁學(xué)中的比奧-薩伐爾定律可求得通電線圈周圍產(chǎn)生的磁場?？刹捎糜邢拊夹g(shù)對線圈進行電磁有限元計算，根據(jù)有限元理論和原理，將電流線圈簡化成有限元計算模型。為了比較在同等條件下兩種電流線圈所產(chǎn)生的磁場的大小，可在兩個電流線圈的同樣位置設(shè)計有同樣的鐵芯來比較在兩個線圈中所受到的電磁力的大小。一般而言，斷路器中油阻尼液壓電磁式脫扣機構(gòu)的油阻尼器桶9中的鐵芯的材料為dt4e，它在磁場中被磁化，在兩個不同線圈中受的電磁力為表1所示：表1同樣的鐵芯在兩個不同線圈中所受電磁力的大小線圈電磁力的大小本實施例的電流線圈0.44264n螺旋式的電流線圈0.3442n可見，本實施例的電流線圈確實能夠達到以下三點益處：(1)該電流線圈創(chuàng)造性的設(shè)計能夠成功應(yīng)用于額定電流較大的電流低壓斷路器油阻尼脫扣系統(tǒng)中，從工藝角度來說打破了在額定電流較大的低壓斷路器油阻尼脫扣系統(tǒng)中的電流線圈無法采用傳統(tǒng)的直接繞制方法的技術(shù)瓶頸；(2)如表1所示，在同等條件下該電流線圈所產(chǎn)生的磁場大于螺旋線直繞式電流線圈；(3)該電流線圈加工工藝簡單，節(jié)約成本。雖然本發(fā)明已以較佳實施例公開如上，但實施例并不是用來限定本發(fā)明的。在不脫離本發(fā)明之精神和范圍內(nèi)，所做的任何等效變化或潤飾，同樣屬于本發(fā)明之保護范圍。因此本發(fā)明的保護范圍應(yīng)當(dāng)以本申請的權(quán)利要求所界定的內(nèi)容為標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)前第1頁12