智能型塑殼式斷路器脫扣器的設計

　　2 設計時因注意的問題

　　在選擇脫扣器零件時應注意:

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

　　9. 2 N 時，會出現斷路器機構部分已在合閘位置，但脫扣器卻沒有吸合，從而使斷路器不能可靠合閘的狀況。經過試驗，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。

　　為減少對電路的影響，線圈的導線應粗，匝數要少。例如，HSM1z-160 脫扣器中原線圈線徑為 0. 08 mm，有效圈數3 000 圈，后線徑改為 0. 09 mm，有效圈數2 500 圈。

　　(3)在選擇殼體及鐵心材料的導磁性同時，要考慮價格及流通度。實際設計中，因受體積及材料價格的限制，參考脫扣力、磁鋼參數應先確定。

　　(4)脫扣器與斷路器之間的行程設計也應合理，否則會影響到脫扣器對斷路器的沖擊力，以及再扣時斷路器對脫扣器的作用力。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，過小會影響沖擊力;反之，會減小脫扣行程。

　　3 結構零件技術參數分析

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

　　由HSM1z-160 智能型斷路器內部空間的關系，要求脫扣器的設計體積必須小，也就對脫扣器的各個零件設計要求比較嚴格，作為關鍵件或主要件來設計。設計中，雖然每個零件都很重要，但實際生產中對脫扣器影響較大的卻是個別。從HSM1z-160 脫扣器最初生產的幾千個脫扣器中發現，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，加工后又要進行真空退火處理，因此，不但加工周期長，且價格比較貴，再加上鐵鎳軟磁合金容易變形，除加工成形時有報廢外，電鍍時更易變形。雖然，工藝從滾鍍到吊鍍有所改變，但同端板鉚合時還會變形。殼體變形會導致殼體密封性降低，也就增大了磁路氣隙，進而影響脫扣脈沖電壓的穩定。殼體的密封不一致比材料對整體的影響更大，因此，應選擇具有一定導磁性、又不易變形的材料作殼體更恰當。

　　如B 類規格，就選擇比較常見的冷軋鋼板作為殼體材料，雖然導磁性降低，但一致性較好。脫扣器在設計軸時應考慮同端板的配合，軸徑偏小，裝配后雖能保證可以自如進出，但會左右擺動，從而影響產品的可靠性。在實際設計中，用實踐與理論相結合的方法解決了軸孔配合問題。下面對2 類不同規格的脫扣器設計參數作一比較，如表1 所示。

表1 兩種規格的脫扣器設計參數.