CN102568949A - 用于塑壳断路器的轴组件 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用于塑壳断路器的轴组件，所述轴组件具有高的相间绝缘和最小化的体积。所述轴组件包括：轴，其中由相分离的多个轴部分连接在介入有空隙的邻近的轴部分之间，并且所述轴是可旋转的；多个连杆，其插入到所述轴中以能够随着所述轴的旋转沿相同的方向旋转，所述多个连杆设置为与轴部分相对应并且用于驱动所述塑壳断路器中的用于每个相的活动触头以进行切换；以及电绝缘体，其被填装在所述邻近的轴部分之间的空隙中以使得所述多个轴部分相间绝缘。

Description

用于塑壳断路器的轴组件

技术领域

本发明涉及一种塑壳断路器，特别是涉及一种能够传送塑壳断路器的切换机构的驱动力从而同时驱动多个相的活动触头并且能够使通过开口部分的电弧气压的泄漏最小化的轴组件，所述开口部分允许具有高相间绝缘性能的连杆的穿透。

背景技术

塑壳断路器是一种连接到电路(电力线路)的电气装置，其用于检测电路电过载或短路产生，以自动断开电路从而保护电路和负载装置。因此，结合图3，塑壳断路器100包括端子部分60a和60b、触头部分1和2、切换机构10、跳闸机构20以及灭弧机构30，其中端子部分60a和60b电连接到电路的电源或电负载，触头部分1和2包括用于切换电路的固定触头2和活动触头1，切换机构10用于切换触头部分1和2，跳闸机构20用于检测电路的故障电流如过电流(过载)和短路电流的产生从而执行启动切换机构10使得切换机构10操作为断开(跳闸)位置，灭弧机构30用于当故障电流被切断时熄灭在触头部分1和2中产生的电弧。

在图3中，附图标记5表示夹具，其用于支承可旋转的活动触头1；附图标记4表示连接连杆，其用于使得稍后提到的轴连杆3a和夹具5相互连接；并且附图标记6表示传送连杆，其用于将跳闸弹簧的弹性能量传送到切换机构10中的轴连杆3a。附图标记50表示塑壳断路器的下壳体。附图标记50a表示绝缘层壁，其用于将塑壳断路器的上腔室与塑壳断路器的下腔室分隔开。附图标记40表示上盖体。

本发明涉及轴组件，其是一种用于同时切换塑壳断路器中的用于三相和中性相(中性极)的多个相的触头部分1和2的驱动轴。

在另一方面，将在下文中结合图1至图4对根据现有技术的塑壳断路器的轴组件的配置和操作进行描述。

结合图2，根据现有技术的一个实施例的轴组件包括轴3和轴连杆3a和3b，轴3整体地由导电金属如纵向柱状钢制成，分相的轴连杆3a和3b与轴3同轴，其能够与轴3一起旋转并且由导电金属如钢制成。在这里，分相的轴连杆3a和3b可以包括用于R相、S相和T相的交流(下文中缩写为AC)三相以及接地相(极)(称为中性相(中性极、中性相或N相))的两个或三个轴连杆3b，以及用于S相的一个轴连杆3a。

结合图2，用于S相的一个轴连杆3a具有两个连接孔如第一连接孔和第二连接孔，第一连接孔允许插入待连接到图3的切换机构10的传送连杆6的连接销以便接收驱动力，第二连接孔允许插入连接销以便通过上述的图3的连接连杆4将切换驱动力传送到夹具5。

然而，结合图2，因为用于R相和T相以及中性相(N相)的轴连杆3b仅需要插入连接销以便通过连接连杆4将驱动力传送到对应相的夹具5，所以每个轴连杆3b仅具有一个连接孔。

因为根据图2所示的现有技术的轴组件具有其中在轴3中的分相的轴连杆3a和3b整体地由导电金属制成的配置，所以当在跳闸操作期间在图3的固定触头2和活动触头1的触点之间产生的电弧与轴连杆3a和3b相碰撞时，在R相、S相和T相的AC三相与中性相(称为中性极、中性相或N相)之间未进行电绝缘，使得在跳闸操作期间断路可能会失败。

在另一方面，根据图1所示的现有技术的另一个实例的轴组件通过用合成树脂对与图2中所示的轴组件相似的轴组件的外部进行模塑而形成，所述合成树脂具有在R相、S相和T相的交流三相与中性相之间的相间电绝缘的电绝缘特性。

在图1中，附图标记3c表示绝缘模，附图标记3d表示连杆销，所述连杆销用于将用于S相的轴连杆3a与用于R相和T相以及中性相(N相)的轴连杆3b连接到由图3中的附图标记4表示的连接连杆，而附图标记3a1表示另外的轴连杆，其与轴3同轴以便连接到图3的切换机构10的传送连杆6。

根据图1所示的现有技术的另一个实例的轴组件由于另外的轴连杆3a1和与轴3同轴以便连接到切换机构10的传送连杆6的绝缘模3c而具有大的体积。为了允许具有大体积的轴组件的穿透和旋转，在图3中，必须在绝缘层壁50a上设置大的开口部分。

此外，开口部分必须与多余的空隙一起形成为大的以便允许具有大体积的轴组件的穿透和旋转。

然而，由于大的开口部分的形成，在跳闸操作期间，在图3的固定触头2和活动触头1之间的触点之间产生的电弧的一部分通过对应的开口部分泄漏，使得塑壳断路器不能保证高的故障电流断开性能。

发明内容

为了解决现有技术的问题，本发明的目的在于提供一种用于塑壳断路器的轴组件，所述轴组件具有用于当故障电流被断开时产生的电弧的相间绝缘性能，并且所述轴组件的体积被最小化使得通过绝缘层壁的开口部分的电弧的泄漏最小化。

本发明的另一个目的在于提供一种用于制造塑壳断路器的轴组件的方法，所述轴组件具有用于当故障电流被断开时产生的电弧的相间绝缘性能，并且所述轴组件的体积被最小化使得通过绝缘层壁的开口部分的电弧的泄漏最小化。

为了实现本发明的第一个目的，提供一种用于塑壳断路器的轴组件。所述轴组件包括：

轴，其中由相分离的多个轴部分连接在介入有空隙的邻近的轴部分之间，并且所述轴是可旋转的；

多个连杆，其插入到所述轴中以能够随着所述轴的旋转沿相同的方向旋转，所述多个连杆设置为与轴部分相对应，并且用于驱动塑壳断路器中的用于每个相的活动触头；以及

电绝缘体，其被填装在所述邻近的轴部分之间的空隙中以使得所述多个轴部分相间绝缘。

为了实现本发明的第二个目的，提供了一种用于制造塑壳断路器的轴组件的方法。所述制造轴组件的方法包括：制备由相分离的多个轴部分，并且所述多个轴部分在两端处具有插入连接凸出部和插入连接槽，以将具有短的上下宽度的多个连杆与所述轴部分的外周表面压入配合并且形成所述轴部分与所述连杆的主要组装；将保护管覆盖到所述轴部分的外周表面上，所述保护管具有的内直径比所述轴部分的外直径大预定的空隙；通过调整插入连接凸出部和插入连接槽来组装邻近的轴部分，在所述插入连接凸出部和插入连接槽之间具有预定的空隙；以及将电绝缘体填装在所述邻近的轴部分之间的空隙中和所述轴部分与所述保护管之间的空隙中。

附图说明

通过下面结合附图对给出的实施例的描述，本发明的上述的和其他的目的和特征将会变得显而易见，其中：

图1是示出了根据现有技术的一个实施例的用于塑壳断路器的轴组件的配置的立体图；

图2是示出了根据现有技术的另一个实施例的用于塑壳断路器的轴组件的配置的立体图；

图3是示出了包括根据现有技术的用于塑壳断路器的轴组件的塑壳断路器的纵向剖视图；

图4是根据本发明的优选实施例的用于塑壳断路器的轴组件的外部配置的立体图；

图5是根据本发明的优选实施例的用于塑壳断路器的轴组件的内部配置的纵向剖视图；以及

图6是示出了根据本发明的优选实施例的用于塑壳断路器的轴组件的制造方法的处理的流程图。

具体实施方式

下文中，通过下面结合附图对本发明的优选实施例的描述，本发明的上述目的、用于实现上述目的的本发明的配置以及本发明的效果将会被更清晰地理解。

图4是根据本发明的优选实施例的用于塑壳断路器的轴组件的外部配置的立体图。图5是根据本发明的优选实施例的用于塑壳断路器的轴组件的内部配置的纵向剖视图。

如附图所示，根据本发明的优选实施例的用于塑壳断路器的轴组件300包括轴310、多个连杆320和330以及电绝缘体340。根据本发明的优选实施例的塑壳断路器的轴组件300可以进一步包括设置为在外部围绕轴310和电绝缘体340的保护管350。

结合图5，轴310包括由相分离的多个轴部分310A和310B。即，轴部分310A和轴部分310B的每一个对应于每一个交流相(极)如R相、S相、T相和N相设置，使得在塑壳断路器用于四个极(四相)的情况下，设置有四个轴部分310A和310B。

如上所述，轴310通过连接由相分离的轴部分310A和轴部分310B而设置，如图5所示，轴部分310A和轴部分310B相互邻近且彼此间具有空隙。

如图3所示，轴310的两端由塑壳断路器的壳体的支承壁(未示出)支承，使得轴310可以旋转。

优选地，插入连接凸出部310a和插入连接槽310b设置在轴部分310A和轴部分310B的两端处，以便插入连接到邻近的轴部分310A和轴部分310B。

多个连杆320和330通过轴310插入从而能够随着轴310的旋转沿相同的方向旋转。

多个连杆320和330设置为与轴部分310A和轴部分310B相对应。即，如上所述，轴部分310A和轴部分310B中的每一个设置用于AC相如R相、S相、T相和N相中的每一个，连杆320和330设置为与每个相(极)相对应。因此，在塑壳断路器用于三相的情况下，设置有三个连杆320和330，并且，在塑壳断路器用于四相(四个极)的情况下，设置有四个连杆320和330。

特别地，连杆320和330具有这样的配置：其中，用于ACS相的连杆320和用于其它相(R相、T相和N相)的连杆330彼此不同。

作为所述不同的配置，用于S相的连杆320包括第一连接孔(图4的附图标记320a)和第二连接孔(图4的附图标记320b)，第一连接孔允许插入连接到切换机构(结合图3的附图标记10)的连接销，所述切换机构是用于利用跳闸弹簧(未示出)的弹性能量来提供切换驱动力的驱动源，第二连接孔允许插入连接销以便通过图3的连接连杆4将切换驱动力传送到夹具5。因为用于R相、T相和中性(N)相的连杆330仅需要插入连接销以便通过连接连杆4将切换驱动力传送到对应相的夹具5，因而每个连杆330仅具有一个连接孔330a。

连杆320和330具有短的上下宽度并且将塑壳断路器中的用于每个极的活动触头切换至断开位置或闭合位置。即，在图3中，连杆320和330的下部连接到连接连杆4从而通过连接连杆4将切换驱动力传送到夹具5并且驱动用于每个相的活动触头1至断开或闭合。

另外，连杆320和330的上表面和下表面中的至少一个形成为平面，使得连杆320和330具有如图4所示的短的上下宽度。在图4所示的实施例中，连杆320和330的上表面是平面。如上所述，在连杆320和330中，上下宽度被减小以便使得图3中的绝缘层壁50a的开口部分的尺寸最小化，并且防止在与故障电流相对应的断路(跳闸)操作期间在触点之间产生的电弧通过开口部分泄漏而未被导向至灭弧机构30，损坏塑壳断路器的部件，延迟灭弧时间，并且使得断路性能劣化。

如图4和图5所示，作为用于使多个轴部分310A和310B相间绝缘(即，用于使邻近的轴部分电绝缘)的部分，电绝缘体340被填装在邻近的轴部分301A和310B之间的空隙中。

如图5所示，在邻近的轴部分310A和310B之间的空隙包括：在邻近的轴部分310A和310B中的插入连接凸出部310a与插入连接槽310b之间的空隙；在轴部分310A、310B与保护管350之间的空隙，保护管350设置为围绕轴部分310A、310B的外部；以及在连杆320、330与保护管350之间的水平空隙。

如图4所示，在外部，仅填装在连杆320、330与保护管350之间的水平空间中的电绝缘体340被示出。

在另一方面，主要结合图6和辅助结合图4和图5，将在下文中对如上所述配置的根据本发明的优选实施例的用于塑壳断路器的轴组件的制造方法进行描述。

结合图6，根据本发明的优选实施例的用于塑壳断路器的轴组件的制造方法包括主要组装步骤(ST1)、保护管组装步骤(ST2)、轴部分组装步骤(ST3)以及绝缘体填装步骤(ST4)。

在主要组装步骤(ST1)中，如图5所示，在设置有由相分离并且在两端具有插入连接凸出部310a和插入连接槽310b的多个轴部分310A和310B的状态下，使具有短的上下宽度的多个连杆320和330与轴部分310A和310B的外周压入配合，从而形成轴部分310A和310B以及连杆320和330的主要组装。

在保护管组装步骤(ST2)中，如图5所示，将保护管350覆盖在轴部分310A和310B中的一个轴部分的外周上，保护管350具有的内直径比轴部分310A和310B的外直径大预定的空隙。

在轴部分组装步骤(ST3)中，如图5所示，将插入连接凸出部310a和插入连接槽310b连接从而组装邻近的轴部分310A和310B，其中，在连接凸出部310a和插入连接槽310b之间设置有预定的空隙，即，具有预定距离的空隙。

在绝缘体填装步骤(ST4)中，如图5所示，将电绝缘体340填装在邻近的轴部分310A和310B之间的空隙中以及轴部分310A和310B与保护管350之间的空隙中。这里，还将电绝缘体340填装在连杆320、330与保护管350之间的水平空隙中。填装的电绝缘体340可以由液体绝缘体例如具有如热塑合成树脂的电绝缘性能的环氧树脂形成。液体绝缘体可以在室温下通过被硬化而形成固体绝缘体。

通过上述的制造步骤，根据本发明的优选实施例的用于塑壳断路器的轴组件可以被制造。

将对根据本发明的优选实施例的用于塑壳断路器的轴组件的操作进行简单描述。

如图3所示，根据本发明的优选实施例的用于塑壳断路器的轴组件可以同时切换用于塑壳断路器的切换机构10中的用于三相以及中性相(中性极)的多个触点部分(参见图3中的附图标记1和2)。

也就是说，假定设置图4和图5所示的根据本发明的优选实施例的用于塑壳断路器的轴组件300以代替图3中的轴3和轴连杆3a。

首先，将描述伴随故障电流的产生的断路(跳闸)操作。在图3中，当传送连杆6通过来自切换机构10的跳闸弹簧(未示出)的弹性能量被拉动时，S相连杆320和轴310沿逆时针方向旋转。因此，因为连接到S相连杆320的下部的连接连杆4是弯曲的，从而连接连杆4经由夹具5将活动触头1与固定触头2分离，同时沿顺时针方向旋转而使电路断开(跳闸)。

接下来，将对闭合操作进行描述。在图3中，当传送连杆6根据切换机构10中的手柄(未示出)的闭合方向(换句话说ON方向)的操作而被人工推动时，S相连杆320和轴310沿顺时针方向旋转。因此，因为连接到S相连杆320的下部的连接连杆4是弯曲的，所以连接连杆4经由夹具5使活动触头1与固定触头2接触，同时沿逆时针方向旋转而形成闭合电路，使得闭合操作被执行。

如上所述，因为根据本发明的用于塑壳断路器的轴组件300具有这样的配置：轴310通过填装在由相分离的多个轴部分310A和310B之间的空隙中的电绝缘体340来执行相间绝缘，与如图1的其中整个轴被埋设在绝缘体中的配置的现有技术以及如图2的其中在相间绝缘上具有缺陷的配置的现有技术相比较，相间绝缘可以被执行并且轴组件的体积被最小化。

因为用于塑壳断路器的轴组件300进一步包括设置为在外部围绕轴310和电绝缘体340的保护管350，电绝缘体340可以防止免受可能施加在电绝缘体340上的高温和高压的电弧。

在根据本发明的用于塑壳断路器的轴组件300中，因为由每个AC相(R、S、T和N)形成的轴部分310A和310B包括位于两端处的插入连接凸出部310a和插入连接槽310b，通过轴部分310A和310B的组装，轴310的配置可以被简单且迅速地执行。

在根据本发明的用于塑壳断路器的轴组件300中，因为连杆320和330的上表面和下表面中的至少一个，即，根据图5的实施例的上表面是平面使得所述上表面具有短的上下宽度，所以可以减小轴组件的体积。

在根据本发明的用于塑壳断路器的轴组件300中，多个连杆320和330的用于S相的连杆320包括第一连接孔320a和第二连接孔320b，第一连接孔320a允许插入连接到切换机构的连接销，第二连接孔320b允许插入连接销以便驱动用于S相的活动触头，不需要额外地形成根据现有技术的用于与切换机构的驱动连接的连杆，这使得可以减小轴组件的体积，提高生产率和减少成本。

根据本发明的用于塑壳断路器的轴组件的制造方法包括：主要组装步骤(ST1)，将具有短的上下宽度的多个连杆320和330与轴部分310A和310B的外周表面压入配合，从而形成轴部分310A和310B与连杆320和330的主要组装；保护管组装步骤(ST2)，将保护管350覆盖到轴部分310A和310B的外圆表面上，保护管350的内直径比轴部分310A和310B的外直径大预定的空隙；轴部分组装步骤(ST3)，通过连接插入连接凸出部310a和插入连接槽310b来组装邻近的轴部分310A和310B，其中，在插入连接凸出部310a和插入连接槽310b之间具有预定的空隙；以及绝缘体填装步骤(ST4)，将电绝缘体340填装在邻近的轴部分310A和310B之间的空隙中和轴部分310A和310B与保护管350之间的空隙中。因此，可以制造具有能够确保相间绝缘的最小化体积的轴组件300。

Claims (6)

1.一种用于塑壳断路器的轴组件，其特征在于，所述轴组件包括：

轴，其中由相分离的多个轴部分连接在介入有空隙的邻近的轴部分之间，并且所述轴是旋转的；

多个连杆，其插入到所述轴中以能够随着所述轴的旋转沿相同的方向旋转，所述多个连杆设置为与轴部分相对应，并且用于驱动所述塑壳断路器中的用于每个相的活动触头以进行切换；以及

电绝缘体，其被填装在所述邻近的轴部分之间的空隙中以使得所述多个轴部分相间绝缘。

2.根据权利要求1所述的轴组件，进一步包括保护管，所述保护管设置为在外部围绕所述轴和电绝缘体。

3.根据权利要求1所述的轴组件，其中，每个轴部分在两端处具有插入连接凸出部和插入连接槽以使所述插入连接凸出部和插入连接槽插入连接到邻近的轴部分。

4.根据权利要求1所述的轴组件，其中，所述连杆的上表面和下表面中的至少一个形成为平面以具有短的上下宽度。

5.根据权利要求1所述的轴组件，其中，在多个连杆中的用于交流S相的连杆包括：

用于S相的活动触头的驱动连杆销的连接孔；以及

用于接收来自切换机构的驱动力的连杆销的连接孔。

6.一种用于制造塑壳断路器的轴组件的方法，其特征在于，所述制造轴组件的方法包括：

制备由相分离的多个轴部分，并且所述多个轴部分在两端处具有插入连接凸出部和插入连接槽，以将具有短的上下宽度的多个连杆与所述轴部分的外周表面压入配合并且形成所述轴部分与所述连杆的主要组装；

将保护管覆盖到所述轴部分的外周表面上，所述保护管具有的内直径比所述轴部分的外直径大预定的空隙；

通过调整所述插入连接凸出部和插入连接槽来组装邻近的轴部分，在所述插入连接凸出部和插入连接槽之间具有预定的空隙；以及

将电绝缘体填装在所述邻近的轴部分之间的空隙中和所述轴部分与所述保护管之间的空隙中。

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