CN1023357C - 带有低压触头结构的断路器 - Google Patents

Abstract

一个断路器的特征为具有第一和第二主触头和第一和第二电弧触头。第一主触头和电弧触头安装于第一触头带动臂上，第二电弧触头安装于第二触头带动臂上，第二主触头安装于第三触头臂上。第一触头带动臂装于第一转轴上，第二和第三触头带动臂装于第二转轴上，一个弹簧用于将第二主触头偏压到一主触头上并处在闭合位置，第二弹簧用于将第二电弧触头偏压到第一电弧触头直到第一和第二主触头分开之后。

Description

本发明涉及一种断路器，特别是涉及一种功率等级的低压断路器，更具体地，它涉及为更大程度地保护断路器触头，使用带主触头的电弧触头。

断路器为电流分布系统提供保护。而对电路或系统的保护是为了避免过电流工况，例如高、低电流水平、短路或故障电流工况。

当断路器触头打开时，伴随着电离气体的产生，通常有电弧生成。这对于大遮断额量的断路器来说尤为如此，因此，随着电弧，电压绝缘承受能力将降低。为此，有必要防止断路器触头及相邻部件的电击穿。

与上面所述有关的是使灭弧尽可能迅速，现有技术的许多断路器的缺点都仅仅因为它们不能快速灭弧和迅速清除电弧产物，电离气体。

根据本发明，一个断路器包括一个断路结构，它包括第一和第二主触头以及第一和第二电弧触头，第一和第二触头可在打开和闭合位置之间运动，一个可释放的操作机构，用于可释放地打开触头，一个第一触头臂带着第一触头并且转动地安装在第一轴上，一个第二触头臂带着第二电弧触头并且转动地安装在第二轴上，一个第三触头臂带着第二主触头并且转动地安装在第二轴上，一个跳闸机构用于将释放机构锁定在触头闭合位置并且用于释放该机构，偏压装置用于可变形地保持主触头在低于预定过电流额定值闭合，并且偏压装置在第二触头 臂打开运动期间操作以依次闭合电弧触头、打开主触头、然后打开电弧触头。简单地说，第二主触头包括一对触头，第三触头臂包括在每个臂上带有一个第二触头的一对臂，一个跳闸机构用于将释放机构在闭合触头位置锁定并且释放该结构，偏压装置用于可变形地保持主触头在低于预定过电流工况下闭合。偏压装置在第二触头臂的最初运动期间操作，用于依次闭合电弧触头，打开主触头，然后更快地打开电弧触头。

本发明的优点和目的是更迅速地打开触头并且消除由主触头产生的电弧。

现在将参考附图，以举例的方式对本发明进行描述，其中：

图1是一个正视图，表示主触头在闭合（实线）位置和在打开（虚线）位置;

图2是一个正视图，表示在跳闸后，触头臂最初运动到打开位置期间，主触头和电弧触头的闭合位置;

图3是一个正视图，表示在触头臂运动到全开位置期间，触头臂在紧接图2所示位置以后的位置;

图4是一个正视图，表示触头臂在紧接图3所示位置之后的位置，其中主触头打开而电弧触头仍闭合;

图5是从图1中Ⅴ-Ⅴ线剖开的水平截面图;

一个断路器5如图1所示，它包括线路和负载端7、9，一个触头臂11，一个可动触头臂13和一个包括连杆机构15的操作机构。为了更完整地描述这里所公开的那种类型的断路器操作机构，可参考美国专利NO.3，849，619的说明书。

有一个绝缘支撑构件17用来支撑端子7和9并且支撑一个触头 臂11的轴销19，动触头臂13支撑在端子7的左端部分的第二轴销21上。

一个触头臂23转动地安装在轴销19上并且由置于轴销19上的触头臂11相对侧上的一对臂23组成（图5）。如图5所示，臂11、23的构件和轴销19安装在一对隔开的支架25、27中，这二个支架结合形成有弯曲部分25a、27a和纵向延伸部分25b、27b的轭架，上述弯曲部分和纵向延伸部分与负载端9具有良好的、面对面的电接触。

根据本发明，偏压装置，例如一对螺旋形弹簧29、31（图1和5）装于绝缘支撑构件17和触头臂11、23之间。更具体地说，弹簧29、31在一侧的绝缘垫33和臂11、23的边缘35、37之间延伸，边缘35、37分别成为臂11、23的凹槽39、41的一部分。弹簧29、31促使臂11、23绕轴销19逆时针方向转动。

正如图1所示，动触头臂13支撑主触头43和电弧触头45。相应地，臂23支撑类似主触头47，臂11支撑主触头48和电弧触头49。更具体地说，如图5所示，一对触头臂23包括类似主触头47，该主触头47当电路闭合的同时和触头臂13上的主触头43啮合。通过断路器5的电路从线路端7，穿过轴销21，触头臂13，触头43、47，触头臂23，轴销19，支架25、27直到负载端9。

当断路器5检测到过电流工况，例如短路时，动触头臂13由连杆15逆时针旋转到打开位置13a，该连杆15由轴销51转动地连接到臂上的安装块（block）53上。我们希望避免在主触头 43、47之间产生电弧并且希望将电弧引至电弧触头45、49，在断路器正常工作期间，当主触头43、47闭合时，电弧触头是不接触的（图1）。

在断路器从触头臂13的闭合位置到打开位置13a的打开过程中，主触头和电弧触头之间的相互作用出现在三个阶段如图2、3、4所示。在图2中，当触头臂13开始逆时针运动，螺旋弹簧29、31的压力促使触头臂11、23逆时针转动以保持主触头43、47相互相啮合，同时使电弧触头49运动以顶住电弧触头45。在那个位置上，一个置于触头臂11（图5）上的销钉55基本上置于在臂11相对侧上的触头臂23的槽口57中央。

如图3所示，由连杆15使触头臂13继续逆时针运动，臂11、23响应于弹簧29、31的压力继续运动，保持主触头43、47和电弧触头45、49互相啮合。但是臂11上的主触头48与触头43是分离的。在此期间，销钉55运动到与槽57的一侧相接触的位置。

触头臂13、11、23继续运动到打开过程的第三阶段打开主触头43、47，同时保持电弧触头45、49（图4）间啮合。通过销钉55和槽57侧面的啮合限制了触头臂23的进一步逆时针转动。然而，螺旋弹簧29、31继续使触头臂11逆时针运动直到触头臂11上的一个凸块59碰到在支架25、27上且在其之间的限制销钉61为止（图5）。

触头臂13的连续逆时针转动使电弧触头45、49分开，触头臂13最终运动到全开位置13a（图1）。以常规的方式，在电弧触头45、49之间出现的电弧在灭弧栅63中消除，在灭弧栅中带 有多个相隔开的灭弧板65。

显然，当断路器5的操作机构动作以通过连杆15闭合触头时，通过图4、3、2、1相反的运动，触头臂13顺时针转动到实线位置（图1），伴随着触头臂与触头之间的相互作用。因此，主触头43、47首先在螺旋弹簧29、31的压力作用下良好电接触地闭合。

总之，具体结构包括一个动触头臂支撑一个主触头和一个电弧触头，同时另一对触头臂独立地分别支撑一个主触头和一个电弧触头，该结构提供一个高效断路器，因为一个电弧最终在电弧触头之间发展，然后由JXB力非抑制地吹到灭弧栅中，从而防止主触头毁坏。

Claims (5)

1、一个断路器包括一个断路机构，该机构包括第一和第二主触头，第一和第二电弧触头，第一和第二触头可以在打开和闭合位置之间运动。一个操作释放机构用于释放地打开触头，一个第一触头臂带着第一触头并且转动安装于第一转轴上，一个第二触头臂带着第二电弧触头并转动地安装在第二转轴上，一个第三触头臂带着第二主轴头并转动地安装于第二转轴上，一个跳闸机构，用于将释放机构锁定在触头闭合位置以及释放该机构以和第一触头臂共同行动，偏压装置用于可变形地保持主触头在预定的过电流额定值以下闭合，其特征在于：并且偏压装置在第一触头臂打开运动期间动作以偏压于第二和第三触头臂以相继闭合电弧触头，打开主触头，然后再打开电弧触头，当主触头处于闭合位置时，电弧触头处于打开位置。

2、根据权利要求1所述的断路器，其中，第三触头臂与第二触头臂相邻。

3、根据权利要求2所述的断路器，其中，第三触头臂包括一对主触头臂。

4、根据权利要求3所述的断路器，其中，第二主触头包括一对主触头，一个位于每一第三触头臂上。

5、根据权利要求4所述的断路器，其中偏压装置包括一个弹簧用于将第一和第二主触头保持在一起以及将电弧触头保持在一起直到主触头打开之后。

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