智能型塑殼式斷路器脫扣器的設(shè)計(jì)

　　2 設(shè)計(jì)時(shí)因注意的問題

　　在選擇脫扣器零件時(shí)應(yīng)注意:

　　(1) 例如，HSM1z-160 脫扣器中彈簧力原設(shè)計(jì)P1 = (4. 0 ± 0. 4) N，P2 = (7. 0 ± 0. 7) N，生產(chǎn)過程中彈簧力偏下公差時(shí)，常常出現(xiàn)脫扣器脫扣而斷路器卻沒有脫扣的情況。經(jīng)不同彈簧力P1在4. 5 ～ 6 N，P2在7. 5 ～ 11 N 中的試驗(yàn)，當(dāng)P2 >

　　9. 2 N 時(shí)，會(huì)出現(xiàn)斷路器機(jī)構(gòu)部分已在合閘位置，但脫扣器卻沒有吸合，從而使斷路器不能可靠合閘的狀況。經(jīng)過試驗(yàn)，最終彈簧力控制在P1 =(4. 8 ± 0. 4) N，P2 = (8. 0 ± 0. 8) N。由上例可知，彈簧力與斷路器脫扣力相比，應(yīng)有一定的裕度，但裕度不能太大，否則又增加了再扣力，使斷路器不能可靠合閘;反之，雖然減小了再扣力，使斷路器能可靠合閘，但也不能使斷路器可靠分閘。

　　因此，彈簧力必須適中。

　　(2) 線圈串接在線路中，流過的電流就大。

　　為減少對(duì)電路的影響，線圈的導(dǎo)線應(yīng)粗，匝數(shù)要少。例如，HSM1z-160 脫扣器中原線圈線徑為 0. 08 mm，有效圈數(shù)3 000 圈，后線徑改為 0. 09 mm，有效圈數(shù)2 500 圈。

　　(3)在選擇殼體及鐵心材料的導(dǎo)磁性同時(shí)，要考慮價(jià)格及流通度。實(shí)際設(shè)計(jì)中，因受體積及材料價(jià)格的限制，參考脫扣力、磁鋼參數(shù)應(yīng)先確定。

　　(4)脫扣器與斷路器之間的行程設(shè)計(jì)也應(yīng)合理，否則會(huì)影響到脫扣器對(duì)斷路器的沖擊力，以及再扣時(shí)斷路器對(duì)脫扣器的作用力。例如:HSM1z-160 脫扣器中推桿長度由4. 5 mm 改為4. 0 mm，推桿長度與牽引桿間隙因確保在0. 5 ～ 1 mm 范圍內(nèi)，過小會(huì)影響沖擊力;反之，會(huì)減小脫扣行程。

　　3 結(jié)構(gòu)零件技術(shù)參數(shù)分析

　　以智能型斷路器生產(chǎn)的各個(gè)規(guī)格的脫扣器為例作比較，大致可分為2 種:① 將儲(chǔ)能器放在執(zhí)行部件中，且在磁回路里(暫且稱作A 類);② 將儲(chǔ)能器放在執(zhí)行部件外，且不在磁回路里( 暫且稱作B 類)。規(guī)格為A 類的，適用于結(jié)構(gòu)緊湊、體積小的殼架電流;規(guī)格為B 類的，適用于規(guī)格A類以外的整個(gè)斷路器系列。其中，HSM1z-160 脫扣器結(jié)構(gòu)屬于規(guī)格為A 類的型式。

　　由HSM1z-160 智能型斷路器內(nèi)部空間的關(guān)系，要求脫扣器的設(shè)計(jì)體積必須小，也就對(duì)脫扣器的各個(gè)零件設(shè)計(jì)要求比較嚴(yán)格，作為關(guān)鍵件或主要件來設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)中，雖然每個(gè)零件都很重要，但實(shí)際生產(chǎn)中對(duì)脫扣器影響較大的卻是個(gè)別。從HSM1z-160 脫扣器最初生產(chǎn)的幾千個(gè)脫扣器中發(fā)現(xiàn)，影響比較大的零件是殼體和銜鐵。最初，由于殼體和銜鐵的材料為鐵鎳軟磁合金，不是常備材料，加工前要求真空退火處理，加工后又要進(jìn)行真空退火處理，因此，不但加工周期長，且價(jià)格比較貴，再加上鐵鎳軟磁合金容易變形，除加工成形時(shí)有報(bào)廢外，電鍍時(shí)更易變形。雖然，工藝從滾鍍到吊鍍有所改變，但同端板鉚合時(shí)還會(huì)變形。殼體變形會(huì)導(dǎo)致殼體密封性降低，也就增大了磁路氣隙，進(jìn)而影響脫扣脈沖電壓的穩(wěn)定。殼體的密封不一致比材料對(duì)整體的影響更大，因此，應(yīng)選擇具有一定導(dǎo)磁性、又不易變形的材料作殼體更恰當(dāng)。

　　如B 類規(guī)格，就選擇比較常見的冷軋鋼板作為殼體材料，雖然導(dǎo)磁性降低，但一致性較好。脫扣器在設(shè)計(jì)軸時(shí)應(yīng)考慮同端板的配合，軸徑偏小，裝配后雖能保證可以自如進(jìn)出，但會(huì)左右擺動(dòng)，從而影響產(chǎn)品的可靠性。在實(shí)際設(shè)計(jì)中，用實(shí)踐與理論相結(jié)合的方法解決了軸孔配合問題。下面對(duì)2 類不同規(guī)格的脫扣器設(shè)計(jì)參數(shù)作一比較，如表1 所示。

表1 兩種規(guī)格的脫扣器設(shè)計(jì)參數(shù).