CN102129942A - 用于限流型塑壳断路器的活动式接触器组件 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种用于限流型MCCB的活动式接触器组件，包括：固定地安装在MCCB的壳体上的端子基座；具有凸轮面部分的多个活动式接触器；从活动式接触器的两侧支撑活动式接触器的一对支架板；多个第一弹簧，当MCCB处于闭合电路状态时其在使活动式与固定式接触器形成接触的方向上向活动式接触器提供弹力，当MCCB执行限流操作时其在使活动式与固定式接触器分开的方向上向活动式接触器提供弹力；多个延伸板部分，其被设为面向活动式接触器中每个的一端部的侧面以与活动式接触器电连接；多个挠性线板，其使活动式接触器与端子基座电连接，具有能朝向活动式接触器或延伸板部分弯曲的一部分；以及第二弹簧，其向挠性线板提供弹力以牢固地连接到活动式接触器上。

Description

用于限流型塑壳断路器的活动式接触器组件
技术领域
本发明涉及一种塑壳断路器(下文简称为MCCB)，尤其涉及一种用于限流型MCCB的大容量活动式接触器组件，所述活动式接触器组件具有用于每一相(极)的多个触头。
背景技术
通常，MCCB是通过切断在电源与电力负荷之间的电路中出现的诸如过电流、瞬间大电流或者短路电流等故障电流来保护电力负荷和电路的电气装置。
特别地，大容量MCCB主要用作在诸如建筑物、工厂等大容量电力消耗场所中用于保护电路和负荷装置免于故障电流损害的电力分配设备。
在前述MCCB中，限流型MCCB包括具有诸如“U”形的弯曲形状的固定式接触器，因此电流流过固定式接触器的方向和电流流过活动式接触器的方向相反。在限流型MCCB中，当故障电流出现时，在检测产生的故障电流的跳闸机构与切换机构之间的互锁操作之前，限流操作被执行，以使活动式接触器与固定式接触器通过电流在相反方向上流动的活动式接触器与固定式接触器之间的电磁斥力而分开，所述切换机构用于驱动活动式接触器以使活动式接触器通过跳闸机构的触发器而与固定式接触器分开，即跳闸。
由于大容量限流型MCCB具有大电流容量，为连接到MCCB的例如三相交流电路的电路的每一相安装多个活动式接触器和固定式接触器，以使电流能够分流地流过多个活动式接触器和固定式接触器。
本发明涉及一种用于这种大容量限流型MCCB的活动式接触器组件。现在，参考图1至图3说明根据现有技术的用于大容量限流型MCCB的活动式接触器组件的一个示例。
图1为示出根据现有技术的用于限流型MCCB的活动式接触器组件的构造的立体图。图2为示出不具有图1中的支架和弹簧支架的活动式接触器组件的内部构造的立体图。图3为图1中的活动式接触器组件的前视图。
如图所示，根据现有技术的用于限流型MCCB的活动式接触器组件包括端子基座18、活动式接触器11、支架12、弹簧支架13、扣锁16、弹簧支撑销15和弹簧14。
为MCCB连接的AC电路的每一相(换句话说，每一极)设置的端子基座18为电连接到活动式接触器11的导电构件。端子基座18固定地安装在MCCB的壳体中(换句话说，在封装(enclosure)中)并且电连接到外部电源或者电力负荷上。如图3所示，端子基座18包括延伸部分18a，所述延伸部分18a从端子基座18延伸出并且与活动式接触器11形成接触以电连接到活动式接触器11上。
为MCCB连接的AC电路的每一相(极)设置多个活动式接触器11。活动式接触器11借助于连接销(没有给出附图标记)与端子基座18连接并且能够以连接销为中心旋转。当触头位于活动式接触器11中的部分为前部时，当活动式接触器11在限流操作中旋转时由辊17(待进行说明)接触的接触面11a为前部，前侧的相对侧，即后端部(参考图3中的附图标记11b)的外周表面被构造为包括倾斜表面部分和弯曲表面部分。
支架12通过连接销与活动式接触器11一起共轴地连接到端子基座18上。在接收到来自用于通过联杆切换活动式接触器11的切换机构(未示出)的切换驱动力时，支架12连同活动式接触器11一起旋转到电路断开位置或者电路闭合位置。
弹簧支架13固定地连接到支架12上并且支撑弹簧支撑销15中每一个的一个端部。参考图1，弹簧支架13包括多个穿销孔(pin through hole)，所述多个穿销孔允许弹簧支撑销15中每一个的一个端部穿过其中。
扣锁16固定地联接到端子基座18上并且位于活动式接触器11的旋转路径中以限制活动式接触器11的旋转范围。
如图1和图2所示，为MCCB连接的AC电路的每一相(极)设置多个弹簧支撑销15，并且每一个弹簧支撑销15具有延伸通过穿销孔的一个端部和朝向活动式接触器11延伸的另一端。每一个弹簧支撑销15为呈杆状的构件。每一个弹簧支撑销15的一个端部为尖状的，并且用于支撑弹簧14的弹簧座部和被可旋转支撑的辊17被设置在每一个弹簧支撑销15的另一端处。每一个弹簧支撑销15能够根据辊17与活动式接触器的接触面11a形成接触的位置而线性地移动，并且因此，每一个弹簧支撑销15的尖的一个端部能够通过弹簧支架13的穿销孔线性地移动。
每一个弹簧14被构造为盘簧并且被布置为覆盖弹簧支撑销15的外周表面。当限流操作被执行时，根据活动式接触器11的旋转使辊17与活动式接触器11的接触面11a形成接触。换句话说，在图2中，当辊17与接触面11a的倾斜表面部分的下端和弯曲表面部分形成接触时，弹簧14拉伸以便向活动式接触器11提供力矩，用以使活动式接触器11逆时针(这里，逆时针方向为使活动式接触器11与未示出的固定式接触器形成接触的方向)旋转。随着辊17靠近接触面11a的倾斜表面部分的上端，弹簧14被压缩以减少施加到活动式接触器11上的力矩。
图3示出了如下情况：为MCCB连接的AC电路的每一相安装了三个活动式接触器11，并且三个活动式接触器11分别具有后端部11b。端子基座18具有多个延伸部分18a，所述多个延伸部分18a被形成为以预定距离间隔开，以允许活动式接触器11的后端部11b被插入多个延伸部分18a之间。活动式接触器11的后端部11b和端子基座18的延伸部分18a彼此接触，以使得它们能够电连接。为了使活动式接触器11的后端部11b和端子基座18的延伸部分18a彼此稳定地接触，活动式接触器11的后端部11b和端子基座18的延伸部分18a在插入到使其相互接触的容纳空间中的状态下彼此接触，并且贝氏弹簧(也称为贝氏垫圈)(未示出)或者波形垫圈(未示出)被插入到活动式接触器11的后端部11b与端子基座18的延伸部分18a之间，以便为端子基座18的延伸部分18a提供弹力，从而能够使延伸部分18a与活动式接触器11的后端部11b形成接触。
然而，如上所述用于限流型MCCB的活动式接触器组件具有如下结构：具有差灵活性的延伸部分18a被推动以通过贝氏垫圈或者波形垫圈与活动式接触器11的后端部11b形成接触，并且在这种情况下，由于端子基座18的延伸部分18a与活动式接触器11的后端部11b之间的接触区域窄且具有高接触阻力，造成电力传输的损失。
而且，在用于限流型MCCB的活动式接触器组件中，用于为活动式接触器的接触压力施加弹力的弹簧机构的构造包括三个弹簧14、三个弹簧支撑销15和三个辊17，并且辊17和弹簧支撑销15的联接器件(弹簧片、销连接延伸板、辊支撑销)以及弹簧支架13被全部安装在支架12内，并且由于有如此多的部件，装配生产率被降级。
另外，在用于限流型MCCB的活动式接触器组件中，弹簧支撑销15被形成为细长状，弹簧支撑销15必须通过车床切割来形成以满足承受弹簧14的弹力的长度。因此，花费很多时间来制造弹簧支撑销15，并且制造成本被增加。
发明内容
因此，为了解决上述问题，已经构想了这里说明的各种特征。
本发明的一个方案提供一种用于限流型MCCB的活动式接触器组件，所述活动式接触器组件能够提高活动式接触器与端子基座之间的电力传输的效率，通过减少部件的数量来提高装配生产率，并且通过压模法(pressing)迅速地提供低成本的弹簧支撑机构。
根据本发明的一个方案，提供一种用于限流型塑壳断路器的活动式接触器组件，所述组件包括：
由导电体形成的端子基座，其提供支撑基座并且固定地安装在塑壳断路器的壳体上；
多个活动式接触器，它们借助于连接销连接到端子基座上，设置在交流电(Alternating Current)的每一相中，具有凸轮面部分，并且，当在塑壳断路器连接的电路中出现故障电流时，多个活动式接触器能够移动到通过电磁斥力使活动式接触器与塑壳断路器的限流型固定式接触器分开的位置处；
一对支架板，它们通过连接销连接到端子基座上，在活动式接触器的两侧支撑所述活动式接触器，并且能够旋转；
多个第一弹簧，它们被设置在一对支架板之间，当塑壳断路器处于闭合电路状态时使在活动式接触器与固定式接触器形成接触的方向上为活动式接触器提供弹力，并且当塑壳断路器执行限流操作时在使活动式接触器与固定式接触器分开的方向上为活动式接触器提供弹力；
多个延伸板部分，它们被形成为从端子基座延伸出，并且被设置为面向每一个活动式接触器的一个端部的侧面以与活动式接触器电连接；
多个挠性线板，它们具有固定地连接到端子基座上的部分和在活动式接触器与延伸板部分之间延伸以使活动式接触器和端子基座电连接的部分，所述多个挠性线板能够朝向活动式接触器或者朝向延伸板部分弯曲；以及
第二弹簧，其被安装在延伸板部分与挠性线板之间，以向挠性线板提供弹力，从而与活动式接触器紧密接触。
本发明的前面的和其他目的、特征、方案和优点将从下面结合附图对本发明的详细说明中变得更加明显。
附图说明
图1为示出根据现有技术的用于限流型MCCB的活动式接触器组件的构造的外部立体图；
图2为示出不具有图1中的支架和弹簧支架的活动式接触器组件的内部构造的立体图；
图3为图1中的活动式接触器组件的前视图；
图4为示出根据本发明的优选实施例的具有活动式接触器组件的大容量限流型MCCB的总体构造的纵向剖视图；
图5为根据本发明的优选实施例的MCCB的活动式接触器组件和下壳体的分解立体图；
图6为示出图4中MCCB中的切换机构、用于驱动多个相(极)的活动式接触器组件的轴和上联杆的构造的立体图；
图7为示出根据本发明的优选实施例的活动式接触器组件的绝缘支架和一对支架板的构造的立体图；
图8为根据本发明的优选实施例的从上侧斜视的活动式接触器组件的立体图；
图9为根据本发明的优选实施例的从下侧斜视的活动式接触器组件的立体图；
图10为示出根据本发明的优选实施例的活动式接触器组件的第二弹簧支架的构造的立体图；
图11为图10中的第二弹簧支架的纵向剖视图；
图12为图10中的第二弹簧支架的侧视图；
图13为示出根据本发明的优选实施例的端子基座、延伸板部分、挠性线板和活动式接触器的布置的活动式接触器组件的下方立体图；
图14为示出根据本发明的优选实施例的延伸板部分、挠性线板、第二弹簧和活动式接触器的布置的活动式接触器组件的下方前视图；
图15为示出根据本发明的优选实施例的活动式接触器组件中的挠性线板的构造的立体图；
图16为示出在根据本发明的优选实施例的活动式接触器组件中使活动式接触器与固定式接触器形成接触的操作状态的纵向剖视图；
图17为示出在根据本发明的优选实施例的活动式接触器组件中限流操作过程中的操作状态的纵向剖视图；以及
图18为示出在根据本发明的优选实施例的活动式接触器组件中限流操作的最终操作状态的纵向剖视图。
具体实施方式
现在将参考附图说明根据本发明的优选实施例的用于限流型塑壳断路器(MCCB)的活动式接触器组件的构造和操作。
首先，现在参考图4至图6说明包括根据本发明的优选实施例的活动式接触器组件的限流型MCCB的总体构造和操作。
对具有根据本发明的优选实施例的活动式接触器组件的限流型MCCB的构造的说明如下。
参考图4至图6，根据优选实施例的限流型MCCB被构造为从位于最顶部的元件开始包括切换机构30、轴21、联杆6、22a、22b和22c、活动式接触器110、下电弧屏蔽板3、支架4、120、固定式接触器1、上壳体20和下壳体40。
众所周知，切换机构30为驱动机构，所述驱动机构用于排释在称为跳闸弹簧(trip spring)(未示出)或者主弹簧(未示出)的弹簧张紧的状态下充蓄的弹性能量，以使活动式接触器110能够借助于弹性能量迅速地旋转到活动式接触器110与固定式接触器1分开的位置处。
为此目的，切换机构30包括：一对侧板31a和31b，它们被设置为支撑基板；手柄32，其提供手动切换电路的器件；杠杆33，其连接到手柄32的下部并且延伸到所述下部以提供手柄32的旋转支撑点；第二联杆构件34，其包括上联杆构件和下联杆构件并且传输跳闸弹簧的驱动力，所述跳闸弹簧具有连接到手柄32的下部的一端部以及连接到第二联杆构件34的上联杆构件和下联杆构件的连接销的下端部；闩锁35，其具有跳闸弹簧保持有充蓄的弹性能量的锁定位置和跳闸弹簧被释放以排释弹性能量的释放位置；以及其他部件。MCCB中的切换机构30的构造和操作是公知的，因此省略对它的详细说明。
轴21为连接到切换机构30上以便能够根据切换机构30的驱动而旋转的器件，并且轴21提供用于旋转活动式接触器110的驱动力。换句话说，轴21贯穿地连接为三相AC电路的相(极)设置的上联杆，即，用于R相的上联杆22c、用于S相的上联杆22b和用于T相的上联杆22a。用于R相的上联杆22c、用于S相的上联杆22b、用于T相的上联杆22a和轴21可以通过焊接连接以便一起一体地旋转。参考图6，驱动销(未示出)被插入到形成在上联杆中用于S相的上联杆22b的在纵向上的中央部中的驱动销连接孔22b2中，并且驱动销连接到在切换机构30中传递跳闸弹簧的驱动力的第二联杆构件34上。因此，来自切换机构30的驱动力通过第二联杆构件34旋转用于S相的上联杆22b，并且因此，轴21在上联杆22b旋转的相同方向上旋转。根据轴21的旋转，连接到轴21上的其余的用于R相的上联杆22c和用于T相的上联杆22a在相同的方向上旋转。用于R相的上联杆22c、用于S相的上联杆22b和用于T相的上联杆22a的旋转通过下联杆6以及支架4和120传递到活动式接触器110，以使活动式接触器110能够旋转到活动式接触器110与相应的固定式接触器1分开的电路断开位置(换句话说，跳闸位置或者断路位置)或者到活动式接触器110与固定式接触器1形成接触的电路闭合位置。
现在参考图6详细地说明轴21和轴21的外围构造。
轴21可以被构造为由金属材料或合成树脂制成的管，所述管具有适当的机械强度并且具有与上壳体20的宽度对应的长度。轴21的两个端部被构造为具有比轴21的其他中部的直径小的直径的支撑端部21a和21b。支撑支撑端部21a和21b中的一个支撑端部21b的上壳体20的轴支撑凹部20a具有如下直径：所述直径比轴21的支撑端部21b的直径大预定气隙而小于轴21的其他中部的直径。因此，在轴21被安装在上壳体20上的状态下，能够防止轴21在轴向上离开。上壳体20的轴支撑凹部20a可以仅形成在上壳体20的两侧中的一侧处，或者两个轴支撑凹部可以设置在上壳体20的两侧处。
当MCCB为三极(三相)型MCCB时，三个上联杆22a、22b和22c以预定间隔被安装，并且当MCCB为四极(四相)型MCCB时，四个上联杆可以被安装在轴21上。
第一支撑片23a和第二支撑片23b覆盖轴21的两个支撑端部21a和21b以支撑两个支撑端部21a和21b，因此能够防止轴21向上离开。为了允许轴21旋转并且防止轴21的支撑端部21a和21b向上离开，第一支撑片23a和第二支撑片23b的中部向上凸，并且在第一支撑片23a和第二支撑片23b的中部与支撑端部21a和21b的上表面之间有气隙。螺丝孔被设置在第一支撑片23a和第二支撑片23b的两个端部上，以允许固定螺丝贯穿其中。固定螺丝贯穿相应的螺丝孔以紧固到设置在上壳体20上的第一螺丝支撑部20b1和第二螺丝支撑部20b2上，从而将第一支撑片23a和第二支撑片23b的位置固定到上壳体20上。
如图4至图6所示，联杆6、22a、22b和22c包括下联杆6和上联杆22a、22b和22c。当MCCB为三极型MCCB时，上联杆22a、22b和22c可以被构造为如上所述的用于R相的上联杆22c、用于S相的上联杆22b和用于T相的上联杆22a。当MCCB为四极型MCCB时，除了上述上联杆之外，可以进一步设置用于N相(中性极)的上联杆。
如上所述，上联杆22a、22b和22c为用于将驱动力从切换机构30传递到下联杆6的器件并且以预定的间隔共轴地安装在轴21上。
如图6所示，驱动销连接孔22b2被设置在上联杆22a、22b和22c中的用于S相的上联杆22b上，并且驱动销连接孔22b2通过例如驱动销连接到切换机构30的第二联杆构件34上，其中切换机构30被驱动以连接到上联杆22b上。因此，来自由驱动销连接的第二联杆构件34的驱动力被传输到用于S相的上联杆22b以顺时针或者逆时针旋转上联杆22b。然后，与用于S相的上联杆22b共轴连接的用于R相的上联杆22c和用于T相的上联杆22a通过轴21也在用于S相的上联杆22b旋转的相同方向上旋转。
下联杆6为将驱动力从上联杆22a、22b和22c传输到支架4和120中的绝缘支架4的器件，并且因此，下联杆6被设置为与上联杆22a、22b和22c对应。而且，当MCCB为三相型MCCB时，为三相AC电路的各相总共设置六个下联杆6，并且当MCCB为四相型MCCB时，总共设置八个下联杆6，并且在这种情况下每一对下联杆6与极对应。联杆销连接孔(参见用于S相的上联杆22b的联杆销连接孔22b1)被设置到上联杆22a、22b和22c中的每一个中，以使上联杆22a、22b和22c通过联杆销7a连接到下联杆6。
同时，参考图4、图5和图6说明活动式接触器110的构造。
活动式接触器110被设置为与固定式接触器1对应。活动式接触器110能够旋转到使活动式接触器110与固定式接触器1形成接触以电连接电路的闭合位置(换句话说，ON位置)或者使活动式接触器110与固定式接触器1分开以切断电路的跳闸位置(换句话说，断路或者OFF位置)。为了提供允许相对大的电流被分流的路径，如图5所示，包括多个接触器(或者多对接触器)的接触器组件被设置为用于每一个AC相(极)的活动式接触器110。构成活动式接触器110的各个接触器被构造为导电体板(electric conductorplate)，所述导电体板被形成为大致具有字母‘M’的形状并且具有头部、主体部和支腿部。
每一个接触器的头部包括允许接触器在厚度方向上贯穿的轴接收孔。轴接收孔和与所述轴接收孔对应的另一轴接收孔对准以彼此连通，并且连接销被插入到轴接收孔中，从而下屏蔽板190能够被安装以连接到活动式接触器110上。构成活动式接触器110的每一个接触器的支腿部(或后端部)包括连接销孔(未示出)。当连接销(图8中的200)被插入到对应的连接销孔中时，活动式接触器110能够由端子基座180可旋转地支撑。
由于活动式接触器110包括多个接触器并且大电流被分流，所以活动式接触器110的导电容量能够被提高。
下屏蔽板190连接到活动式接触器110上以便能与活动式接触器110一起旋转。下屏蔽板190从活动式接触器110的下部向下延伸，因此，当活动式接触器110旋转到断路位置(或者跳闸位置)时，下屏蔽板190屏蔽活动式接触器110的下部处的电弧。因此，基于活动式接触器110的触头，当所述触头的前侧，即图4中灭弧室(C)的一侧为前侧，并且所述触头的后侧为后侧时，来自活动式接触器110的下部的电弧的向后移动能够由下屏蔽板190来屏蔽。
现在参考图4至图6说明支架4和支架120的构造和功能。
支架4和支架120连接到联杆(参见图4中联杆6、22a、22b和22c中的任意一个)并且由电绝缘材料制成以使联杆(参见图4中联杆6、22a、22b和22c中的任意一个)电绝缘。支架4和支架120为通过由联杆(参见图4中联杆6、22a、22b和22c中的任意一个)旋转而旋转活动式接触器(参见图5中的2)的器件。
支架4和支架120包括绝缘支架4和一对支架板120。
如图4至图7所示，绝缘支架4由电绝缘材料制成以使联杆6、22a、22b和22c，尤其是下联杆6电绝缘，并且通过支架板120将从联杆6、22a、22b和22c传递的驱动力传输到活动式接触器110以允许活动式接触器110被旋转。为实现这一功能，绝缘支架4连接到支架构件5上并且也连接到联杆6、22a、22b和22c上，尤其连接到下联杆6上并且被安装在活动式接触器的两侧处，使活动式接触器介于绝缘支架4之间。如图7所示，绝缘支架4包括被设置为以预定距离间隔开的第一壁支撑构件4a和第二壁支撑构件4a’。第一壁支撑构件4a和第二壁支撑构件4a’连接到下联杆6的下端部，下联杆6通过连接销(未示出)被设置为成对用于每一相(每一极)。为了连接下联杆6，第一壁支撑构件4a和第二壁支撑构件4a’分别包括联杆销孔4c。而且，为了与支架板120连接，第一壁支撑构件4a和第二壁支撑构件4a’包括允许连接销插入到其中以与支架板120的连接孔(没有给出附图标记)对应的连接孔4d和4e。
如图7所示，下端屏蔽板部分4b以横向方式设置在第一壁支撑构件4a的下端部与第二壁支撑构件4a’之间，并且相应的下端屏蔽板部分4b提供了用于屏蔽在下屏蔽板(参见图2中的3)的下侧处的电弧的器件。第一壁支撑构件4a、第二壁支撑构件4a’和下端屏蔽板部分4b可以由合成树脂材料制成，并且可以通过单个铸模成型来制造。
固定式接触器1电连接到AC电力电路的电源或者电力负荷。根据三相AC的R相、S相和T相这三相，总共三个固定式接触器1可以设置到三相型MCCB中。在本发明的优选实施例中，在三相型MCCB的情况下，为每一相设置两个固定式接触器1，以与每一相设置的多个活动式接触器110对应。即，总共设置六个固定式接触器1。通常，主要用于工业目的的根据本发明的优选实施例的MCCB可以被构造为三相(三极)MCCB或者另外包括接地相(N极)的四极MCCB，并且因此，能够为各相(极)总共设置六个或八个固定式接触器1。如图6所示，固定式接触器包括与活动式接触器110的触头对应的触头1a。
电弧滚环(arc runner)1b可以被设置为连接到固定式接触器1的触头1a，并且电弧滚环1b用于感应在大电流流动的同时当活动式接触器110与固定式接触器1分开时在活动式接触器110的触头与固定式接触器1的触头1a之间产生的电弧，以使电弧朝向灭弧室(C)移动。
下壳体40用于以绝缘的方式与上壳体20一起容纳活动式接触器110、固定式接触器1以及支架4、5和8，以使各个部件在相位之间绝缘，在前述三相MCCB的情况下设置三组如下部件：活动式接触器110、固定式接触器1以及支架4、5和8。为此目的，下壳体40可以利用具有电绝缘特性的合成树脂材料来成型，并且下壳体40包括用于每一相的分隔壁，所述分隔壁被形成为从底部向上突出，以使相位、固定式接触器1以及支架4、5和8被分开。上壳体20包括多个分隔壁，所述多个分隔壁被形成为在水平方向上向下延伸，并且在这种情况下，多个分隔壁的数量与下壳体40的分隔壁的数量对应。
现在参考图4说明如上所述构造的MCCB的操作。
首先，现在参考图4和图5说明闭合操作，即ON操作。
处于手柄32已从图4中的位置旋转到右侧(顺时针)的OFF位置，即断路位置的手柄32被抓紧，并且如图4所示，手柄32逆时针旋转。这里，当手柄32处于OFF位置时，由销连接到杠杆33的闩锁35根据手柄32和杠杆33的顺时针旋转而顺时针旋转，以处于闩锁35由闩锁支架(latch holder)(没有给出附图标记)锁住的复位状态。在此状态下，即，在闩锁35被锁住并且跳闸弹簧(未示出)被拉伸以充蓄弹性能量以及被约束的状态下，手柄32如图4所示逆时针旋转。然后，上端部由手柄32支撑的跳闸弹簧沿着手柄32逆时针旋转。因此，通过上端部、中部和下端部要形成直线的跳闸弹簧复位的弹力，连接到第二联杆构件34的联杆销的跳闸弹簧的下端部逆时针旋转，因此第二联杆构件34的联杆销逆时针旋转，并且第二联杆构件34的上联杆构件和下联杆构件被折叠。然后，下部连接到第二联杆构件34的下联杆构件上的上联杆(参见图4中的22b)顺时针旋转。因此，由联杆销(未示出)连接到上联杆的下联杆(图5中的6)逆时针旋转，并且此时，由连接销连接到下联杆6的绝缘支架4、由连接销连接到绝缘支架4的支架板(图5中的120)，以及由连接销(图8中的200)连接到支架板120的活动式接触器110也利用端子基座180作为支撑点逆时针旋转。因此，活动式接触器110旋转到使活动式接触器110与固定式接触器1形成接触的位置，以处于如图16所示的状态下。因此，电路被连接到电源与电力负荷一侧之间以允许电流流过其中。
现在参考图4和图5说明根据手动OFF操作的断路操作，即闭合操作，以及根据故障电流的检测的自动断路(跳闸)操作。
首先，现在说明从ON位置根据手动OFF操作的断路操作。
手柄32在ON位置处被抓紧并且被旋转到右侧(顺时针)以处于OFF位置处。这里，闩锁35保持在闩锁35由闩锁支架(没有给出附图标记)锁住的复位状态下。在此状态下，即，在闩锁35被锁住并且跳闸弹簧(未示出)被拉伸以充蓄弹性能量并且被闩锁的状态下，手柄32如图4所示顺时针旋转。然后，上端部由手柄32支撑的跳闸弹簧沿着手柄32顺时针旋转。因此，通过上端部、中部和下端部要形成直线的跳闸弹簧的复位的弹力，连接到第二联杆构件34的联杆销的跳闸弹簧的下端部顺时针旋转，因此第二联杆构件34的联杆销顺时针旋转，并且第二联杆构件34的上联杆构件和下联杆构件被展开。然后，下部连接到第二联杆构件34的下联杆构件上的上联杆(参见图6中的22b)逆时针旋转。因此，由联杆销7a连接到上联杆的下联杆6顺时针旋转，并且此时，由连接销连接到下联杆6的绝缘支架4、由连接销连接到绝缘支架4的支架板(图5中的120)，以及由连接销200连接到支架板120的活动式接触器110也利用端子基座180作为支撑点顺时针旋转。因此，由连接销200共轴地连接到支架板120的活动式接触器110旋转到使活动式接触器110与固定式接触器1分开的位置，以处于如图4所示的状态下。因此，电源一侧与电力负荷一侧之间的电路被断开，并且因此电流不能够流动。
现在说明自动断路(跳闸)操作。
在ON状态下，当在电路中出现诸如短路电流等异常电流(故障电流)时，包括电磁体、电枢(armature)等的跳闸机构(未示出)检测异常电流并且触发切换机构30。
然后，闩锁支架释放闩锁35，并且闩锁35在如图4所示的状态下逆时针旋转，并且跳闸弹簧从拉伸状态收缩成原始状态，排释充蓄的弹性能量。因此，跳闸弹簧的下端部向上移动以向上提升连接到跳闸弹簧的下端部的第二联杆构件34的联杆销。然后，第二联杆构件34的上联杆和下联杆被展开，并且连接到第二联杆构件34的下联杆的上联杆(图4中的22b)逆时针旋转。因此，由联杆销7a连接到上联杆(图6中的22b)的下联杆6顺时针旋转，并且此时，由连接销连接到下联杆6的绝缘支架4、由连接销连接到绝缘支架4的支架板(图5中的120)，以及由连接销200连接到支架板120的活动式接触器110利用端子基座180作为支撑点顺时针旋转。因此，活动式接触器110顺时针旋转到使活动式接触器110与固定式接触器1分开的位置，以处于如图4所示的状态下。因此，电源一侧与电力负荷一侧之间的电路被断开，并且因此电流不能够流动。
现在参考图4和图5说明根据本发明的优选实施例的MCCB的限流操作。
当诸如短路电流等大故障电流出现在电路上活动式接触器110与固定式接触器1接触的位置处，即在电路中的ON位置处时，跳闸机构如上所述检测故障电流。在这种情况下，在跳闸机构触发切换机构30以执行跳闸操作之前，由于在图4中电流流过活动式接触器110的方向为右侧方向而电流流过固定式接触器1的触头1a的方向为左侧方向，两个方向相反，在绕活动式接触器110与固定式接触器1产生的相同方向的磁力之间产生了强的斥力，即电磁斥力。无论通过切换机构30、联杆6、22a、22b和22c以及支架4和120传输的驱动力如何，这种电磁斥力在使活动式接触器110与相应的固定式接触器1分开的方向上独立地旋转活动式接触器110。这一操作被称为限流操作，并且图4示出了这一限流操作。从图4中注意到，在限流操作的情况下，切换机构30、联杆6、22a、22b和22c以及支架4和120保持在处于ON状态的位置处。
现在参考图8至图18说明根据本发明的优选实施例的用于限流型MCCB的活动式接触器组件的构造和操作。
根据本发明的优选实施例的用于限流型MCCB的活动式接触器组件包括端子基底180、活动式接触器110、支架板120、多个第一弹簧140、多个延伸板部分181、183和185、多个挠性线板170，以及第二弹簧PS1和PS2。
端子基座180由导电体形成。而且，端子基座180为活动式接触器110提供支撑基座，以使活动式接触器110能够由端子基座180可旋转地支撑。另外，如图4和图5所示，端子基座180固定地安装在MCCB的壳体40中。
活动式接触器110通过连接销200连接到端子基座180上。为AC的每一相设置多个活动式接触器。如图9所示，活动式接触器110具有凸轮面部分110a-1。当在限流型MCCB连接的电路中出现故障电流时，活动式接触器110能够旋转到通过电磁斥力使活动式接触器110与MCCB的限流型固定式接触器1分开的位置处。
如图8和图9所示，一对支架板120通过连接销200连接到端子基座180上并且从活动式接触器110的两侧支撑活动式接触器110。一对支架板120能够以连接销200为中心与活动式接触器110一起旋转。如图9所示，每一个支架板120包括细长矩形垂直孔120a、销孔120b和连接销孔120c。
如图9所示，多个第一弹簧140被设置在一对支架板120之间，并且当MCCB为闭合电路时，多个第一弹簧140在活动式接触器110与固定式接触器(图16和图18中的1)形成接触的方向上为活动式接触器110提供弹力，并且当MCCB执行限流操作时，多个第一弹簧140在活动式接触器110与固定式接触器1分开的方向上为活动式接触器110提供弹力。多个第一弹簧140的两个端部由在用于限流型MCCB的活动式接触器组件中进一步包括的第一弹簧支架130和第二弹簧支架150支撑。
如图13所示，多个延伸板部分181、183和185为从端子基座180延伸出的部分。多个延伸板部分181、183和185以及端子基座180能够通过铸模一体地制造成，或者多个延伸板部分181、183和185单独制成然后焊接到端子基座180上。因此，多个延伸板部分181、183和185与固定到MCCB的壳体40上的端子基座180一起进行位置固定。多个延伸板部分181、183和185被设置为面向活动式接触器110的端部110a和110b的侧边并且与活动式接触器110电连接。
如图13和图15所示，多个挠性线板170可以包括第一挠性板171和第二挠性板173。
第一挠性板171和第二挠性板173包括下部171a和173b以及上部171b和173a。
挠性板170的固定部分171a和173b被焊接到端子基座180上以被固定。
挠性板170的挠性部分171b和173a在活动式接触器110与延伸板部分181、183和185之间延伸，以使活动式接触器110和端子基座180电连接。挠性部分171b和173a能够朝向活动式接触器110或者朝向延伸板部分181、183和185弯曲。
第一挠性板171和第二挠性板173可以被构造为通过以板的形式编织几股导电挠性线而形成的板，如图15所示，第一挠性板171和第二挠性板173可以分别具有通孔，所述通孔形成在部分171b和173a上并且允许连接销200穿过其中。
如图14所示，第二弹簧PS 1和PS2被安装在延伸板部分181、183和185与多个挠性线板170之间，以向多个挠性线板170提供弹力，从而与活动式接触器110的端部110a和110b紧密接触。第二弹簧PS 1和PS2可以被构造为贝氏弹簧(或者贝氏垫圈)或者波形垫圈。
如图9所示，第一弹簧支架130由两个支架板120支撑，并且第一弹簧支架130支持第一弹簧140的一个端部。第一弹簧支架130包括第一板部分和延伸部分，所述延伸部分从第一板部分以直角弯曲以延伸。第一弹簧支架130包括一对支撑突出部130a，所述一对支撑突出部130a从延伸部分的两侧延伸出并且被插入到支架板120中并由支架板120支撑。第一弹簧支架130可以包括从第一板部分突出地延伸出以支撑第一弹簧140的一个端部的第一弹簧支撑突出部(未示出)。与根据现有技术的弹簧支撑销15相比，相应的第一弹簧支撑突出部(未示出)比弹簧支撑销15短并且从第一弹簧支架130的第一板部分突出。因此，当第一弹簧支架130通过压模法制造时，第一弹簧支撑突出部(未示出)能够与第一弹簧支架130一体地制造并且满足承受第一弹簧140的弹力的机械强度。
如图9至图12所示，第二弹簧支架150由支撑销153可旋转地支撑，支撑销153的两个端部被插入到两个支架板120中。第二弹簧支架150支撑第一弹簧140的另一端部。而且，第二弹簧支架150将来自第一弹簧140的弹力传递到活动式接触器110。
参考图10，第二弹簧支架150包括一对侧板部分150a和150b、在水平方向上连接一对侧板部分150a和150b的连接板部分150c，以及被设置在连接板部分150c上并且支撑第一弹簧140的另一端部的多个弹簧支撑突出部145。
参考图9至图12，根据本发明的优选实施例的用于限流型MCCB的活动式接触器组件进一步包括辊155。
辊155被可旋转地支撑在第二弹簧支架150的一对侧板部分150a和150b之间。辊155将第一弹簧140的弹力传递到活动式接触器110的凸轮面部分(图9中的110a-1)。辊155可以包括辊轴和辊部分，所述辊部分由辊轴支撑并且与活动式接触器110的凸轮面部分形成接触。这里，如图9所示，辊轴(没有给出附图标记)可以被构造为从第二弹簧支架150的一侧突出，并且如图10和图11所示，辊轴可以被构造为不从第二弹簧支架150的一侧，即侧板部分150a向外突出。
通过这种构造，当活动式接触器110旋转时，辊155在活动式接触器110的凸轮面部分110a-1上旋转。与前述现有技术的凸轮面部分11a具有相同构造的凸轮面部分110a-1包括倾斜表面部分和弯曲表面部分。当使辊155与凸轮面部分110a-1的倾斜表面部分的下端和弯曲表面部分形成接触时，第一弹簧140延伸以向图9中的活动式接触器110提供旋转力矩，以使活动式接触器110顺时针旋转(这里，活动式接触器110在活动式接触器110与固定式接触器形成接触的方向上顺时针旋转)。随着辊155靠近凸轮面部分110a-1的倾斜表面部分的上端，第一弹簧支架130与第二弹簧支架150之间的距离缩小，并且被置于第一弹簧支架130与第二弹簧支架150之间的第一弹簧140被压缩。
第一弹簧支架130和第二弹簧支架150能够通过压模法来制造。因此，根据本发明的优选实施例的活动式接触器组件包括具有能够易于通过压模法制造的部件的弹簧支撑机构，因此与根据现有技术的包括通过车床切割制造的加工部件的弹簧支撑机构相比，能够减少制造成本和时间。
如图7所示，根据本发明的优选实施例的用于限流型MCCB的活动式接触器组件可以进一步包括由电绝缘材料制成的绝缘支架4。
绝缘支架4连接到一对支架板120上以便能与支架板120一起旋转，因此，绝缘支架4也能够与活动式接触器110一起旋转。上面已经参考图4至图7说明了绝缘支架4的详细构造和功能，因此将省略对它的重复说明。
如图8和图9所示，根据本发明的优选实施例的用于限流型MCCB的活动式接触器组件进一步包括扣锁160，扣锁160固定到端子基座180上并且确定活动式接触器110的旋转限制。扣锁160的构造和功能与根据现有技术的扣锁16相同，因此将省略对它的详细说明。
现在参考图16至图18说明根据本发明的优选实施例的用于限流型MCCB的活动式接触器组件的操作。
首先，参考图4、图5和图16说明根据本发明的优选实施例的活动式接触器组件的电路闭合操作。
手柄32从图4中的位置旋转到右侧(顺时针)到达OFF位置，即断路位置，并且在这种状态下，手柄32被抓紧并且如图4所示逆时针旋转。然后，下部连接到第二联杆构件34的下联杆构件上的上联杆(图4中的22b)顺时针旋转。因此，通过联杆销(未示出)连接到上联杆上的下联杆(图6中的6)逆时针旋转，并且此时，通过连接销连接到下联杆6的绝缘支架4、通过连接销连接到绝缘支架4的支架板(图5中的120)，以及通过连接销(图8中的200)连接到支架板120的活动式接触器110也利用端子基座180作为支撑点逆时针旋转。因此，活动式接触器110旋转到活动式接触器110与固定式接触器1形成接触的位置，以处于如图16所示的状态。因此，在电源侧与电力负荷侧之间连接电路以允许电流流过其中。
如图16所示，第一弹簧140的弹力S1用作通过辊(图9中的155)施加到活动式接触器110上的接触压力R1，第二弹簧支架150介于第一弹簧140与活动式接触器110之间。从连接销200的中心，活动式接触器110的旋转支撑点到接触压力R1的作用线的直线的距离，即力矩臂的长度为M1，并且由接触压力R1和力矩臂M1的长度相乘确定的力矩用于使活动式接触器110能逆时针旋转，因此活动式接触器110保持在以接触压力R1与相应的固定式接触器1接触的状态下。
现在参考图4、图5、图17和图18说明根据本发明的优选实施例的活动式接触器组件的限流操作。
当在电路上诸如短路电流等大故障电流发生在活动式接触器110与固定式接触器1接触的位置处，即MCCB连接的电路中的ON位置处时，跳闸机构如上所述检测故障电流。在这种情况下，在跳闸机构触发切换机构30以执行跳闸操作之前，在围绕活动式接触器110和固定式接触器1产生的相同方向上的磁力之间产生强的斥力，即电磁斥力。无论通过切换机构30、联杆6、22a、22b和22c，以及支架4和120传输驱动力如何，电磁斥力在使活动式接触器110与相应的固定式接触器1分开的方向上独立地旋转活动式接触器110。也就是说，限流操作被执行。
图17示出了在限流操作过程中根据本发明的优选实施例的活动式接触器组件的操作状态。
参考图17，在活动式接触器110旋转到活动式接触器110根据电磁斥力与固定式接触器1分开的位置处时，第一弹簧140的弹力S2用作通过辊(图9中的155)施加到活动式接触器110上的接触压力R2，第二弹簧支架150介于第一弹簧140与活动式接触器110之间。从连接销200的中心，活动式接触器110的旋转支撑点到接触压力R2的作用线的直线的距离，即力矩臂的长度为M2，随着所述直线靠近连接销200的中心，所述长度缩短。因此，逆时针旋转活动式接触器110的接触压力R2的力矩，即接触压力R2和力矩臂的长度M2相乘所表示的力矩急剧减小。
图18为示出在根据本发明的优选实施例的活动式接触器组件中限流操作的最终操作状态的垂直剖视图。
如图18所示，在限流操作的最终操作状态下，活动式接触器110旋转到活动式接触器110通过电磁斥力与固定式接触器1分开到最大程度的位置处，并且第一弹簧140的弹力S3用作通过辊(图9中的155)施加到活动式接触器110上的接触压力R3，第二弹簧支架150介于第一弹簧140与活动式接触器110之间。在这种情况下，接触压力S3穿过连接销200的中心、活动式接触器110的旋转支撑点，并且力矩臂的长度为零(0)。因此，逆时针旋转活动式接触器110的接触压力R3引起的力矩，即表示为接触压力R3和力矩臂的长度的乘积的力矩为零，并且如图18所示，活动式接触器110被停止在活动式接触器110与固定式接触器1分开到最大程度的位置处。
因此，在由跳闸机构和切换机构执行跳闸操作之前，能够实现对电路中的故障电流的限流效应。
而且，由于用于限流型MCCB的活动式接触器组件具有活动式接触器和端子基座的延伸板部分通过由弹簧弹性支撑的挠性线板推动以形成接触的构造，能够减小活动式接触器与端子基座之间的接触阻力，并且因此，能够提高活动式接触器与端子基座之间的电力传输效率。
另外，在用于限流型MCCB的活动式接触器组件中，与现有技术相比，从部件数量方面看，能够减少辊155和辊支撑机构150的数量，与现有技术相比，能够简化部件的数量，并且因此，能够提高装配的生产率。
而且，在用于限流型MCCB的活动式接触器组件中，由于第一弹簧的支撑机构130、145和150通过压模法来制造，因此能够以低成本快速制造这些支撑机构。
由于在不偏离本发明特点的情况下可以以几种形式来实施本发明，也应当理解的是，除非另外指出，上述实施例不受前面说明的任一细节所限制，而是应当在如所附权利要求限定的范围内被宽泛地解释，因此落在权利要求的边界和界限或者这些边界和界限的等同内容内的全部改变和改进意在被所附的权利要求包含。

Claims (7)

1.一种用于限流型塑壳断路器的活动式接触器组件，其特征在于所述组件包括：
端子基座，其由导电体形成，提供支撑基座并且固定地安装在所述塑壳断路器的壳体上；
多个活动式接触器，它们借助于连接销连接到所述端子基座上，设置在交流电的每一相中，具有凸轮面部分，并且当在所述塑壳断路器所连接的电路中出现故障电流时能够移动到所述活动式接触器通过电磁斥力与所述塑壳断路器的限流型固定式接触器分开的位置处；
一对支架板，它们通过连接销连接到所述端子基座上，从所述活动式接触器的两侧支撑所述活动式接触器，并且能够旋转；
多个第一弹簧，它们被设置在所述一对支架板之间，当所述塑壳断路器处于闭合电路状态下时，所述多个第一弹簧在使所述活动式接触器与所述固定式接触器形成接触的方向上向所述活动式接触器提供弹力，并且当所述塑壳断路器执行限流操作时，所述多个第一弹簧在使所述活动式接触器与所述固定式接触器分开的方向上向所述活动式接触器提供弹力；
多个延伸板部分，它们被形成为从所述端子基座延伸出，并且被设置为面向所述活动式接触器中每一个的一个端部的侧面以与所述活动式接触器电连接；
多个挠性线板，它们具有固定地连接到所述端子基座上的一部分，以及在所述活动式接触器与所述延伸板部分之间延伸以使所述活动式接触器和所述端子基座电连接的一部分，并且所述多个挠性线板能够朝向所述活动式接触器或者朝向所述延伸板部分弯曲；以及
第二弹簧，其被安装在所述延伸板部分与所述挠性线板之间以向所述挠性线板提供弹力，从而与所述活动式接触器紧密接触。
2.根据权利要求1所述的组件，进一步包括：
第一弹簧支架，其由两个支架板支撑并且支撑所述第一弹簧中每一个的一个端部；以及
第二弹簧支架，其由被插入到所述两个支架板中的支撑销可旋转地支撑，支撑所述第一弹簧中每一个的另一端部，并且将来自所述第一弹簧的弹力传输到所述活动式接触器。
3.根据权利要求2所述的组件，其中，所述第二弹簧支架包括：
一对侧板部分；
连接板部分，其在水平方向上连接所述一对侧板部分；以及
多个弹簧支撑突出部，它们被设置在所述连接板部分上并且支撑所述第一弹簧中每一个的所述另一端部。
4.根据权利要求3所述的组件，进一步包括：
辊，其可旋转地支撑在所述一对侧板部分之间并且将所述第一弹簧的弹力传输到所述活动式接触器的所述凸轮面部分。
5.根据权利要求1所述的组件，其中，所述挠性线板中的每一个包括：
固定部分，其被焊接到所述端子基座上；以及
挠性部分，其从所述固定部分延伸出，被插入到所述延伸板部分与所述活动式接触器之间以使二者电连接，并且能够朝向所述活动式接触器或者朝向所述延伸板部分弯曲。
6.根据权利要求1所述的组件，其中，所述挠性线板被构造为多个导电挠性线。
7.根据权利要求1所述的组件，进一步包括：
绝缘支架，其连接到所述一对支架板上，能够与所述支架板一起旋转，并且由电绝缘材料制成。
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