出安全系數(shù)直徑選擇5_。螺線圈4的規(guī)格為內(nèi)直徑不小于5mm，有效長度30mm，螺線管材料每圈寬度尺寸30/6=5mm，選擇使用5 X 4扁形銅線材繞制螺線管，外直徑尺寸約15mm，符合技術(shù)要求。
[0055]螺線管內(nèi)部磁場(chǎng)強(qiáng)度基本不變，環(huán)境磁場(chǎng)、電磁場(chǎng)對(duì)磁阻體電阻影響極小可以忽略不計(jì)，只有在短路電流通過螺線管產(chǎn)生的高磁場(chǎng)才能引起磁體組發(fā)生變化。本實(shí)用新型磁阻電阻值正常下電阻值由0.00048917歐姆，當(dāng)發(fā)生短路故障，短路電流增加到2.2kA，螺線管磁場(chǎng)磁阻體阻值迅速變化到0.108歐姆，短路電流被限制在2.2kA值，達(dá)到保護(hù)線路發(fā)生不發(fā)生閃變、不越級(jí)跳閘斷電事故。
[0056]實(shí)施例三:
[0057]本實(shí)用新型提供了一種短路電流分級(jí)控制脫扣的參量斷路器，包括磁阻體3和環(huán)繞在磁阻體3上的螺線圈4，所述螺線圈4具有兩個(gè)端口，所述兩個(gè)端口分別為第一端口 5和第二端口 6，所述磁阻體3的一端與螺線圈4的第一端口 5相連，另一端與電流輸入端7相連，所述螺線圈4的第二端口 6與電流輸出端相連。所述螺線圈4的匝數(shù)N由H = N XI / Le確定，其中，H是磁場(chǎng)強(qiáng)度，I是勵(lì)磁電流，Le是有效磁路長度，所述合金磁阻體為長條狀，所述合金磁阻體和螺線圈之間設(shè)置有隔熱材料，所述隔熱材料為聚苯硫醚塑料。
[0058]將本實(shí)用新型的磁阻組件應(yīng)用于交流電壓為220V、額定電流為300A的三相斷路器開關(guān)中，所述三相斷路器開關(guān)包括電流傳感器、具有電磁鐵線圈9和動(dòng)鐵芯8的電磁鐵、滅弧裝置、靜觸頭12和設(shè)置有動(dòng)觸頭11的脫扣機(jī)構(gòu)10，所述電流傳感器具有上述磁阻組件，并用于限制流入斷路器中的電流，電流由磁阻體3 —端流入，由螺線圈4的第二端口 6流出，所述第二端口 6與電磁鐵線圈9相連，所述磁阻組件限制電源電流時(shí)，所述動(dòng)鐵芯8撞擊脫扣機(jī)構(gòu)10完成脫扣，同時(shí)動(dòng)觸頭11與靜觸頭12由接觸變?yōu)榉蛛x狀態(tài)，所述滅弧裝置用于在磁阻組件限制電源電流時(shí)彈跳滅弧。其中，所述滅弧裝置包括用于熄滅靜觸頭12和動(dòng)觸頭11之間產(chǎn)生的電弧的滅弧柵13。
[0059]為了在短路電流達(dá)到5kA時(shí)阻止短路電流增大，選擇磁場(chǎng)強(qiáng)度448000A/m阻值變化的招磁阻體3材料，電阻率P=0.32Ω ?mmVm , Δ P =70.65 Ω.mmVm,磁阻體電阻可以根據(jù)R= P L/s計(jì)算。首先，該實(shí)施例中的螺線圈4的長度設(shè)計(jì)為40mm，最大外直徑為35mm，額定電流為300A，磁阻體非純銅材料，按照每平方毫米5A計(jì)算，不發(fā)熱截面為300/5=60mm2，將其換算成圓，直徑約為8.74mm，取整數(shù)直徑為9mm，長度為40mm，符合安全。
[0060]根據(jù)公式，可以計(jì)算出磁阻體常態(tài)電阻為R= P L/s=0.32 X 0.040/ (12/2)2 Ji =
0.0128/63.585=0.00201 Ω ,磁阻體變化電阻為 Λ R= P L/s=70.65 X 0.040/(9/2)2 =2.826/63.585=0.044 Ω，根據(jù)磁場(chǎng)強(qiáng)度公式H = NXI/ Le可以計(jì)算出:44800=ΝX 5000/0.040，則推出 N=LH/I=0.040X448000/5000 ?4。
[0061]螺線管材料選擇純銅，載流截面每毫米平方截面按照6A計(jì)算，300A額定電流截面不小于50_2，換算成原材料直徑尺寸為8_。螺線圈4的規(guī)格為內(nèi)直徑不小于12_，有效長度40mm，螺線管材料每圈寬度尺寸40/4=10mm，選擇使用直徑為8mm圓銅線材繞制螺線管，外直徑尺寸約30mm，符合技術(shù)要求。
[0062]螺線管內(nèi)部磁場(chǎng)強(qiáng)度基本不變，環(huán)境磁場(chǎng)、電磁場(chǎng)對(duì)磁阻體電阻影響極小可以忽略不計(jì)，只有在短路電流通過螺線管產(chǎn)生的高磁場(chǎng)才能引起磁體組發(fā)生變化。本實(shí)用新型磁阻電阻值正常下電阻值0.00201歐姆，當(dāng)發(fā)生短路故障，短路電流增加到5kA，螺線管磁場(chǎng)磁阻體阻值迅速變化到0.044歐姆，短路電流被限制在5kA值，達(dá)到保護(hù)線路發(fā)生不發(fā)生閃變、不越級(jí)跳閘斷電事故。
[0063]本實(shí)用新型的一種短路電流分級(jí)控制脫扣的參量斷路器，具有如下有益效果:
[0064]1、本實(shí)用新型的合金磁阻體的電阻隨著電路中電流的增大而增加，從而在電源發(fā)生短路時(shí)限制了電流增加的幅度，當(dāng)電路恢復(fù)正常時(shí)，合金磁阻體的電阻能夠迅速回到正常值。
[0065]2、所述螺線圈在運(yùn)行電流為額定電流6-8倍電流范圍內(nèi)產(chǎn)生的磁場(chǎng)不足以引起本實(shí)用新型的合金磁阻體電阻的變化。
[0066]3、本實(shí)用新型中通過電路電流改變合金磁阻體的電阻值，能夠?qū)Χ搪冯娏鬟M(jìn)行約定控制，它的更大控制范圍可以做到在額定運(yùn)行電流8倍范圍不產(chǎn)生磁阻，超過8倍以上額定值時(shí)磁阻對(duì)電流進(jìn)行限制，對(duì)不同級(jí)別短路電流大小進(jìn)行分級(jí)控制，線路在不同位置發(fā)生短路事故，將短路電流限制在約定的范圍，實(shí)現(xiàn)了電源電壓處在一個(gè)平穩(wěn)的范圍，不會(huì)發(fā)生越級(jí)跳閘造成大面積停電事故現(xiàn)象。
[0067]4、在大電流通過的時(shí)候，磁阻合金電阻迅速升高，電阻熱會(huì)集中在磁阻合金上，而磁阻合金周圍又布有線圈，通過設(shè)置隔熱材料解決了磁阻發(fā)熱問題。
[0068]以上所述是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種短路電流分級(jí)控制脫扣的參量斷路器，包括脫扣機(jī)構(gòu)(10)、動(dòng)觸頭(11)和靜觸頭(12)，其特征在于，還包括電磁鐵和磁阻組件(1)，所述動(dòng)觸頭(11)、靜觸頭(12)和磁阻組件(1)設(shè)置在參量斷路器的主電路中，所述動(dòng)觸頭(11)與脫扣機(jī)構(gòu)(10)聯(lián)動(dòng)， 所述磁阻組件(1)包括磁阻體(3)及纏繞在磁阻體(3)上的螺線圈(4)，所述螺線圈(4)具有兩個(gè)端口，所述磁阻體(3)的一端與螺線圈(4)的一個(gè)端口相連，另一端與電流輸入端(7)相連，所述螺線圈(4)的另一個(gè)端口與電流輸出端相連， 所述脫扣機(jī)構(gòu)(10)在電磁鐵的動(dòng)鐵芯(8)動(dòng)作撞擊下完成脫扣，同時(shí)，所述脫扣機(jī)構(gòu)(10)使動(dòng)觸頭(11)與靜觸頭(12)由接觸狀態(tài)變?yōu)榉蛛x狀態(tài)。2.如權(quán)利要求1所述的短路電流分級(jí)控制脫扣的參量斷路器，其特征在于，還包括控制器和電流傳感器，所述磁阻組件(1)設(shè)于所述電流傳感器上，所述電流傳感器與控制器的輸入端連接，所述電磁鐵與控制器的輸出端連接。3.如權(quán)利要求1所述的短路電流分級(jí)控制脫扣的參量斷路器，其特征在于，所述電磁鐵還包括電磁鐵線圈(9)，所述電磁鐵線圈(9)與螺線圈(4)上連接電流輸出端的端口相連。4.如權(quán)利要求1-3中任意一項(xiàng)所述的短路電流分級(jí)控制脫扣的參量斷路器，其特征在于，所述磁阻體(3)和螺線圈(4)之間設(shè)置有隔熱層。5.如權(quán)利要求4所述的短路電流分級(jí)控制脫扣的參量斷路器，其特征在于，所述參量斷路器為單相斷路器或三相斷路器，所述單相斷路器或三相斷路器的主分支電路中均串聯(lián)設(shè)置有磁阻組件(1)。6.如權(quán)利要求4所述的短路電流分級(jí)控制脫扣的參量斷路器，其特征在于，所述參量斷路器為空氣斷路器或真空斷路器。7.如權(quán)利要求4所述的短路電流分級(jí)控制脫扣的參量斷路器，其特征在于，所述參量斷路器為微型斷路器、塑殼斷路器或框架斷路器。8.如權(quán)利要求1、2、3、5、6或7所述的短路電流分級(jí)控制脫扣的參量斷路器，其特征在于，所述磁阻體(3)為長條狀的合金磁阻體。9.如權(quán)利要求8所述的短路電流分級(jí)控制脫扣的參量斷路器，其特征在于，還包括滅弧裝置，所述滅弧裝置包括用于熄滅靜觸頭和動(dòng)觸頭之間產(chǎn)生的電弧的滅弧柵(13)。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種短路電流分級(jí)控制脫扣的參量斷路器。本實(shí)用新型中通過電路電流改變合金磁阻體的電阻值，能夠?qū)Χ搪冯娏鬟M(jìn)行約定控制，它的控制范圍可以做到在額定運(yùn)行電流8倍范圍不產(chǎn)生磁阻，超過8倍以上額定值時(shí)磁阻對(duì)電流進(jìn)行限制，這可以對(duì)不同級(jí)別線路短路電流大小進(jìn)行分級(jí)控制，將短路電流限制在預(yù)定的范圍，避免了電源閃變問題，解決了電氣控制開關(guān)存在越級(jí)跳閘造成大面積停電事故問題。
【IPC分類】H01H71/24
【公開號(hào)】CN205069547
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520595954
【發(fā)明人】李欣, 李博琛, 李柏林
【申請(qǐng)人】廈門大恒科技有限公司
【公開日】2016年3月2日
【申請(qǐng)日】2015年8月10日