智能型塑壳式断路器脱扣器的设计

　　2设计时因注意的问题

　　在选择脱扣器零件时应注意:

　　(1) 例如，HSM1z-160 脱扣器中弹簧力原设计P1 = (4. 0 ± 0. 4) N，P2 = (7. 0 ± 0. 7) N，生产过程中弹簧力偏下公差时，常常出现脱扣器脱扣而断路器却没有脱扣的情况。经不同弹簧力P1在4. 5 ～ 6 N，P2在7. 5 ～ 11 N 中的试验，当P2 >

　　9. 2 N 时，会出现断路器机构部分已在合闸位置，但脱扣器却没有吸合，从而使断路器不能可靠合闸的状况。经过试验，最终弹簧力控制在P1 =(4. 8 ± 0. 4) N，P2 = (8. 0 ± 0. 8) N。由上例可知，弹簧力与断路器脱扣力相比，应有一定的裕度，但裕度不能太大，否则又增加了再扣力，使断路器不能可靠合闸;反之，虽然减小了再扣力，使断路器能可靠合闸，但也不能使断路器可靠分闸。

　　因此，弹簧力必须适中。

　　(2) 线圈串接在线路中，流过的电流就大。

　　为减少对电路的影响，线圈的导线应粗，匝数要少。例如，HSM1z-160 脱扣器中原线圈线径为 0. 08 mm，有效圈数3 000 圈，后线径改为 0. 09 mm，有效圈数2 500 圈。

　　(3)在选择壳体及铁心材料的导磁性同时，要考虑价格及流通度。实际设计中，因受体积及材料价格的限制，参考脱扣力、磁钢参数应先确定。

　　(4)脱扣器与断路器之间的行程设计也应合理，否则会影响到脱扣器对断路器的冲击力，以及再扣时断路器对脱扣器的作用力。例如:HSM1z-160 脱扣器中推杆长度由4. 5 mm 改为4. 0 mm，推杆长度与牵引杆间隙因确保在0. 5 ～ 1 mm 范围内，过小会影响冲击力;反之，会减小脱扣行程。

　　3 结构零件技术参数分析

　　以智能型断路器生产的各个规格的脱扣器为例作比较，大致可分为2 种:① 将储能器放在执行部件中，且在磁回路里(暂且称作A 类);② 将储能器放在执行部件外，且不在磁回路里( 暂且称作B 类)。规格为A 类的，适用于结构紧凑、体积小的壳架电流;规格为B 类的，适用于规格A类以外的整个断路器系列。其中，HSM1z-160 脱扣器结构属于规格为A 类的型式。

　　由HSM1z-160智能型断路器内部空间的关系，要求脱扣器的设计体积必须小，也就对脱扣器的各个零件设计要求比较严格，作为关键件或主要件来设计。设计中，虽然每个零件都很重要，但实际生产中对脱扣器影响较大的却是个别。从HSM1z-160 脱扣器最初生产的几千个脱扣器中发现，影响比较大的零件是壳体和衔铁。最初，由于壳体和衔铁的材料为铁镍软磁合金，不是常备材料，加工前要求真空退火处理，加工后又要进行真空退火处理，因此，不但加工周期长，且价格比较贵，再加上铁镍软磁合金容易变形，除加工成形时有报废外，电镀时更易变形。虽然，工艺从滚镀到吊镀有所改变，但同端板铆合时还会变形。壳体变形会导致壳体密封性降低，也就增大了磁路气隙，进而影响脱扣脉冲电压的稳定。壳体的密封不一致比材料对整体的影响更大，因此，应选择具有一定导磁性、又不易变形的材料作壳体更恰当。

　　如B 类规格，就选择比较常见的冷轧钢板作为壳体材料，虽然导磁性降低，但一致性较好。脱扣器在设计轴时应考虑同端板的配合，轴径偏小，装配后虽能保证可以自如进出，但会左右摆动，从而影响产品的可靠性。在实际设计中，用实践与理论相结合的方法解决了轴孔配合问题。下面对2 类不同规格的脱扣器设计参数作一比较，如表1 所示。

表1 两种规格的脱扣器设计参数.