CN102693885B - 塑壳断路器及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种塑壳断路器。所述塑壳断路器包括：限定内部收纳空间的外壳；固定地设置在所述外壳内的固定连接部件；以及设置于所述外壳内的活动部件，所述活动部件可旋转地联接到所述固定连接部件。所述固定连接部件包括与所述活动部件的一端接触的第一接触区域。所述活动部件包括与所述固定连接部件的所述第一接触区域接触的第二接触区域。所述第一接触区域和所述第二接触区域中的至少一个接触区域包括经包含石墨的组合物表面处理的涂覆层。本发明还提供了一种制造所述塑壳断路器的方法。

Description

塑壳断路器及其制造方法

技术领域

本发明涉及一种塑壳断路器，尤其涉及一种具有增强的耐用性的塑壳断路器及其制造方法。

背景技术

通常地，塑壳断路器可以安装在配电盘等类似物上，用作对非负载状态中的负载提供或者中断电能的开关装置。此外，塑壳断路器还可以用作将供自电源的电力提供给负载或者中断从电源向负载供应的电力的断路器，从而在当电力供应路径异常而在负载中流过超过负载电流的大电流时保护电力供应路径的电线和负载侧仪器。

这样的塑壳断路器包括：限定其内部收纳空间的外壳、固定地设置于该外壳内的固定触点、以及可旋转地相对固定触点设置的活动触点。

此外，塑壳断路器包括：投掷位置(throwposition)，活动触点在投掷位置处与固定触点接触以接入电流；以及产生驱动力以使活动触点用作中断位置(或者脱扣位置)的机械部件，在中断位置处，活动触点从固定触点分离以中断电流。

此外，塑壳断路器还包括脱扣部件，在脱扣部件中自动检测由故障电流引起的异常电流，以使得机械部件迅速将活动触点从固定触点分离。

通常地，电气设备的固定触点和活动触点是由诸如铜(Cu)的原材料形成的导体。此外，由铜形成的固定触点和活动触点的表面镀有银，以防止固定触点和活动触点被腐蚀，并保持导电性。

然而，随着塑壳断路器的开关次数增加，固定触点和活动触点的接触面的硬度、附着力以及耐磨度会降低，从而损坏镀银层。因而会发生由于产生腐蚀而造成的过热、导电性下降以及接触电阻增大。

发明内容

本发明的实施例提供了一种应用新的表面处理方法的塑壳断路器及其制造方法。

本发明的实施例还提供了一种塑壳断路器及其制造方法，其解决了使用镀银的现有技术表面处理方法的限制。

本发明的技术目标不限于上面所述，通过下面的描述，本领域技术人员将清楚地理解此处未描述的其它目标。

在一个实施例中，塑壳断路器包括：限定内部收纳空间的外壳；固定地设置在所述外壳内的固定连接部件；以及设置于所述外壳内的活动部件，所述活动部件可旋转地联接到所述固定连接部件，其中，所述固定连接部件包括与所述活动部件的一端接触的第一接触区域，所述活动部件包括与所述固定连接部件的所述第一接触区域接触的第二接触区域，并且，所述第一区域和所述第二区域中的至少一个区域包括经包含石墨的组合物表面处理的涂覆层。

所述涂覆层可以设置在所述第一区域和所述第二区域中的一个或者所有区域上。

可以在所述固定连接部件的所述第一接触区域中限定第一插孔，可以在所述活动部件的所述第二区域中限定第二插孔，所述塑壳断路器可以进一步包括：插入所述第一插孔和所述第二插孔以将所述固定连接部件联接到所述活动部件的联结销。

所述联接销可以包括经包含石墨的组合物表面处理的涂覆层。

所述固定连接部件和所述活动部件可以进一步包括以包含银(Ag)的银电镀液电镀的电镀层。

所述银电镀液可以是包含钯(Pd)、石墨和铑(Rh)中的至少一种金属的银合金电镀液。

所述电镀层可以设置在所述固定连接部件和所述活动部件的整个区域上。

所述的塑壳断路器可以进一步包括引导固定部件，其与所述活动部件接触或者自所述活动部件分离以引导电流。

在另一个实施例中的一种制造塑壳断路器的方法包括：制备固定连接部件和活动部件；在所述固定连接部件和所述活动部件的整个区域上使用包含银(Ag)的组合物执行初次表面处理工序；以及在所述初次表面处理过的固定连接部件和活动部件的至少一个部件的部分区域上使用包含石墨(C)的组合物执行第二次表面处理工序。

所述执行初次表面处理的工序可以包括在所述固定连接部件和所述活动部件的整个区域上使用包含钯(Pd)、石墨和铑(Rh)中的至少一种金属的银合金电镀液执行表面处理工序。

所述固定连接部件可以包括与所述活动部件接触的第一接触区域，所述活动部件可以包括与所述固定连接部件的所述第一接触区域接触的第二接触区域，并且在其上执行所述第二次表面处理工序的所述部分区域可以包括所述第一接触区域和所述第二接触区域中的至少一个区域。

所述第二次表面处理工序可以预定的时间间隔执行多次。

所述的方法可以进一步包括在限定于所述固定连接部件的所述第一接触区域中的第一插孔和限定于所述活动部件的所述第二接触区域中的第二插孔中插入联接销。

所述的方法可以进一步包括在插入所述第一插孔和所述第二插孔的所述联接销上使用包含石墨(C)的组合物执行表面处理工序。

在所述初次表面处理过程和所述第二次表面处理过程执行后，所述方法可以进一步包括干燥所述固定连接部件和所述活动部件以去除水分。

附图说明

图1是示出了根据实施例的塑壳断路器的主要部件的示意图；

图2是图1中示出的活动连接部件的视图；

图3是包括图2中示出的活动连接部件的塑壳断路器的视图；

图4是示出了塑壳断路器的操作过程的视图；

图5是根据实施例的固定连接部件的详细视图；

图6是根据实施例的活动部件的详细视图；

图7是示出了根据实施例的制造塑壳断路器的方法的流程图。

具体实施方式

基于发明人可以定义术语来用最佳的方式向他人描述其发明，本说明书和权利要求书中使用的术语和词语不应限于字面意思解释，而应理解为由发明人定义的合适的概念。

这里描述的实施例和附图只是示例性的，不是穷尽的，并且，应理解的是，可以做出替代这些实施例的各种改进和等价物。

在当前实施例中，可以使用石墨涂覆方法制造塑壳断路器，石墨涂覆方法是新的表面处理方法，其改善了根据现有技术的塑壳断路器中可能发生的诸如传导缺陷和温度升高的限制。

此外，在当前实施例中，因为应用了新的表面处理方法即石墨涂覆方法，所以可以提高塑壳断路器的耐用性，以延长产品的生命周期。

图1是示出了根据实施例的塑壳断路器的主要部件的示意图。

参照图1，塑壳断路器100包括：内部引导固定部件101、开关机械部件102、活动部件103、灭弧部件104、固定连接部件105、外部引导固定部件106、脱扣部件107、手柄108和联接构件109。

内部引导固定部件101由导电材料形成，其引导电流进入塑壳断路器100以使电流流动。

开关机械部件102执行机械操作。由此，活动部件103可以选择性地接触内部引导固定部件101。

灭弧部件104熄灭在活动部件103与内部引导固定部件101之间的接触点处产生的电弧。

固定连接部件105联接至活动部件103的一端。

外部引导固定部件106由导电材料形成，其连接至固定连接部件105以将流动的电流引向外部。

当发生异常电流或者故障电流时，脱扣部件107检测异常电流或者故障电流。然后，脱扣部件107根据检测结果操作开关机械部件102。

手柄108是用于手动操作开关机械部件102的装置。

联接构件109在活动部件103与固定连接部件105之间提供联接力，以将活动部件103联接到固定连接部件105。

图2是图1中示出的活动部件连接部件的视图。

图3是包括图2中示出的活动部件连接部件的塑壳断路器的视图。

参照图2和图3，联接构件109包括活动部件销109a和一对接触弹簧109b。

活动部件销109a和该对接触弹簧109b提供联接力，以使活动部件103的端部可旋转地联接至固定连接部件105。

此外，在活动部件103的端部的预定部位中限定了插孔103a，活动部件销109a插入其中。

固定连接部件105包括接触侧部105a、插孔105b、支撑部105c和底部105d。

接触侧部105a垂直伸出，彼此相对，在移动部件103的端部插入固定连接部件105的状态中，活动部件103的端部的两个表面均分别与接触侧部105a的内表面接触。

活动部件103可以插入各个接触侧部105a的预定部位，以使插孔105b与活动部件103的插孔103a连通。

支撑部105c自各个接触侧部105a的下部垂直延伸。此外，支撑部105c以预定的曲率水平延伸。

支撑部105c的一端连结至底部105d的两侧表面。

下面将描述活动部件103、固定连接部件105和联接构件109的联接操作。

首先，将活动部件103插入固定连接部件105的接触侧部105a。之后，活动销109a穿过固定连接部件105的插孔105b和活动部件103的插孔103a。当活动销109a穿过插孔103a和插孔105b时，活动销109a的两端均从固定连接部件105的侧表面伸出。这里，将伸出的活动销109a的两端均插入接触弹簧109b，以将各个接触弹簧109b的一端固定到活动销109a。

此外，接触弹簧109b推压接触侧部105a，因此，接触侧部105a的内表面可以通过预定的联接力与活动部件103的外表面接触。

图4是示出了塑壳断路器的操作过程的视图。

参照图4，将分别描述参考额定电流流过情况和参考短路电流流过情况的塑壳断路器的操作过程。

当额定电流流过时，内部引导固定部件101可以与活动部件103接触。因此，电流可以从内部引导固定部件101向活动部件103流动。

这里，流入活动部件103的电流被分支后流入设置于固定连接部件105的两侧的接触侧部105a。

此外，分支电流通过支撑部105c和底部105d流入与底部105d连接的外部引导固定部件106。

当短路电流流过时，因为短路电流远大于额定电流，所以在接触侧部105a与支撑部105c之间作用有将彼此相拉的引力。此外，由于该引力，活动部件103与固定连接部件105之间的接触力因而增加。

当活动部件103与固定连接部件105之间的接触力增加时，活动部件103可以向上旋转以断开电力供应路径，由此防止由于短路电流流动引起的诸如火灾事故的发生。

图5是根据实施例的固定连接部件105的详细视图。图6是根据实施例的活动部件103的详细视图。

固定连接部件105包括：第一区域A，其经包含银(Ag)的电镀液表面处理；以及第二区域B，其经包含石墨的组合物表面处理。

这里，第一区域A表示固定连接部件105的整个区域。

也就是说，固定连接部件105的整个区域A可以用银电镀液表面处理，以防止发生腐蚀，并提高导电性。

银电镀液包含银(Ag)。此外，可以在银电镀液中加入钯(Pd)、石墨和铑(Rh)中的至少一种。当使用在银(Ag)溶液中加入Pd和Rh的银电镀液执行表面处理时，可以增强电流的流动性。此外，在使用该银电镀液执行表面处理的情况下，与使用只包含银(Ag)的银电镀液执行表面处理比较，可以增强塑壳断路器的硬度，以提高耐腐蚀性，并防止内层磨损。

也就是说，因为Pd具有大于Ag的硬度，所以Pd可以增强耐腐蚀性。此外，Rh可以防止内层磨损，并增强润滑作用，以提高塑壳断路器的运行、接触的可靠性，并增强其导电操作。

此外，固定连接部件105包括第二区域B，其经包含石墨的组合物表面处理。第二区域B可以是第一区域A的部分区域。该部分区域表示为与活动部件103的端部接触的接触侧部105a。

也就是说，当只在固定连接部件105上使用银电镀液执行表面处理时，活动部件103的旋转可能损坏与活动部件103接触的固定连接部件105的镀银表面。

因此，在当前实施例中，与活动部件103接触的固定连接部件105的接触侧部105a可以附加地用包含石墨的组合物进行表面处理，以提高固定连接部件105的耐腐蚀性。

这里，石墨表面处理可以使用涂覆方法。

与电镀方法相比，涂覆方法较为简单。此外，因为涂覆方法不需要清洗工序，所以涂覆方法是不使用水的环境友好型方法。此外，因为涂覆方法是需要沉淀工序和诸如烘干炉的相对简单的设备的方法，与电镀方法比较，可以减少制造成本。另外，涂覆方法可以有助于环境保护。

尽管只在固定连接部件105的接触侧部105a上执行石墨表面处理，但是本公开不限于此。例如，为了产品的可靠性，可以在自接触侧部105a延伸的区域上执行石墨表面处理。

如上所述，可以只在固定连接部件105上执行石墨表面处理，以提高塑壳断路器的耐用性。

然而，在当前实施例中，可以在活动部件103上附加地执行石墨表面处理，以进一步提高塑壳断路器的耐用性。

也就是说，参照图6，活动部件103包括：第一区域A，其经银电镀液表面处理；以及第二区域B，其经包含石墨的组合物表面处理。

这里，活动部件103的第一区域A表示活动部件103的整个区域。此外，活动部件103的第二区域B表示第一区域A的部分(部分区域)。

也就是说，活动部件103的第二区域B表示其插入固定连接部件105的接触侧部105a并与接触侧部105a的内表面接触的部分。

总之，在当前实施例中，与活动部件103的一端接触的固定连接部件105的部分区域，以及与固定连接部件105接触的活动部件103的部分区域可以使用石墨涂覆方法进行表面处理。

另外，在当前实施例中，插入活动部件103的插孔103a和固定连接部件105的插孔105a的活动部件销109a也可以用石墨涂覆方法进行表面处理。

经石墨涂覆方法表面处理的活动部件销109a可以提供比活动部件103与固定连接部件105之间的联接力更大的联接力。

在根据当前实施例的塑壳断路器100中，塑壳断路器100的活动部件和固定连接部件可以使用石墨涂覆方法制造，石墨涂覆方法是新的表面处理方法，其改善了使用银电镀方法制造的现有技术塑壳断路器中发生的传导缺陷和温度升高的情况，并提高了产品的耐用性，由此延长了产品的生命周期。

图7是示出了根据实施例的制造塑壳断路器的方法的流程图。

参照图7，在S701操作中，制备活动部件103和固定连接部件105。

活动部件103和固定连接部件105可以由铜(Cu)形成。此外，活动部件103和固定连接部件105可以使用具有对应活动部件103的形状的框架和具有对应固定连接部件105的形状的框架来制造。

在操作S702中，使用由包含银(Ag)的合金形成的电镀液电镀所制备的活动部件103和固定连接部件105，来对活动部件103和固定连接部件105的整个区域表面处理。

电镀液包含银(Ag)。此外，电镀液可以进一步包含钯(Pd)、铑(Rh)和石墨(C)。银(Ag)可以为活动部件103和固定连接部件105提供更高的导电性。此外，钯(Pd)可以提供更高的硬度，铑(Rh)可以防止镀层被腐蚀。

在操作S703中，对由包含银(Ag)的合金形成的电镀液所电镀的活动部件103和固定连接部件105进行干燥。

操作S703中的干燥工序可以在大约25℃至大约30℃的温度下执行大约10分钟。

这是为了去除(吸收)由于银电镀处理而在活动部件103和固定连接部件105上产生的水分。因此，干燥工序可以在室温下执行大约10分钟。

此外，干燥时间可以根据周围环境改变。也就是说，在下雪或下雨时，可以增加干燥时间以更长时间地执行干燥工序。

在操作S704中，在已干燥的活动部件103和固定连接部件105的特定区域执行石墨涂覆方法，来执行初次石墨表面处理。

该特定区域可以是固定连接部件105的与活动部件103接触的接触区域，以及活动部件103的与固定连接部件105接触的接触区域。

石墨表面处理可以用涂覆的方法执行，其中，将活动部件103和固定连接部件105的特定区域浸入由石墨构成的CRC液体中。

石墨表面处理可以执行大约10分钟，这足以在材料上粘附石墨颗粒。此外，可以持续搅动或者另外补充液体，以备液体浓度改变。

此外，当执行石墨表面处理时，可以在石墨表面处理的区域上防止产生气泡或者损伤。

在操作S705中，在执行石墨表面处理后，对经石墨表面处理过的活动部件103和固定连接部件105进行干燥。

操作S705中的干燥工序可以执行为在室温下通风良好地自然干燥。也就是说，当对经石墨表面处理的活动部件103和固定连接部件105进行强制干燥时，由石墨进行表面处理涂覆的表面可能会开裂。因此，对经石墨表面处理过的活动部件103和固定连接部件105进行自然干燥。

在操作S706中，在已干燥的活动部件103和固定连接部件105上执行第二次石墨表面处理。

也就是说，在当前实施例中，可以在活动部件103和固定连接部件105上以预定的时间间隔多次执行石墨表面处理。

这里，可以增加石墨表面处理的时间来仅执行一次石墨表面处理。然而，当仅执行一次石墨表面处理时，难以保证石墨涂覆的表面具有均匀的厚度。此外，当干燥石墨涂覆的表面时，石墨涂覆的表面可能会开裂。

因此，在当前实施例中，可以执行多次石墨表面处理。

在操作S707中，对经第二次石墨表面处理过的活动部件103和固定连接部件105进行干燥。

这里，操作S707中的干燥工序可以分两步执行。

也就是说，将经第二次石墨表面处理过的活动部件103和固定连接部件105在室温下通风良好地自然干燥。这里，自然干燥可以在大约25℃至大约30℃的温度下执行。

此外，可以对自然干燥的活动部件103和固定连接部件105执行强制干燥，以保证经石墨表面处理和涂覆的表面的附着力。

这里，可以在大约260℃至大约300℃的温度下执行强制干燥大约10分钟。此外，因为涂覆表面的附着力可以由强制干燥的温度条件决定，因此可以不离开此温度条件地在恒温下对活动部件103和固定连接部件105进行干燥。

在操作S708中，固定连接部件105设置于限定内部收纳空间的壳中，并且用联接构件109将固定连接部件105和活动部件103彼此联接。

这里，在固定连接部件105和活动部件103上执行的石墨表面处理也可以在用于将固定连接部件105联接至活动部件103的活动销109a上执行，以提高固定连接部件105和活动部件103之间的联接力。

根据塑壳断路器100的制造方法，可以使用石墨涂覆方法制造塑壳断路器100的活动部件和固定连接部件，石墨涂覆方法是新的表面处理方法，其改善了使用银电镀方法制造的现有技术塑壳断路器中发生的传导缺陷和温度升高的情况，并提高了产品的耐用性，由此延长了产品的生命周期。

尽管实施例以参照数个图示的实施例的方式描述，但是应理解的是，本领域技术人员能够设想出很多落入本公开原理的精神和范围中的其他改进和实施例。尤其是，在本公开、附图以及所附权利要求的范围内的零部件和/或主题组合布置可能有各种变形和改进。除了零部件和/或布置的变形和改进，对本领域技术人员来说，替代使用也是显而易见的。

Claims (3)

1.一种塑壳断路器，其包括：

限定内部收纳空间的外壳；

固定地设置在所述外壳内的固定连接部件；

设置于所述外壳内的活动部件，所述活动部件可旋转地联接到所述固定连接部件；以及

将所述活动部件与所述固定连接部件联接的联接销，

其中所述固定连接部件包括：

第一电镀层，其经包含银的银电镀液电镀并且设置在所述固定连接部件的整个区域上；以及

第一涂覆层，其在所述第一电镀层上涂覆有包含石墨的组合物，并且所述第一涂覆层设置在所述固定连接部件的整个区域的部分区域上，

其中所述活动部件包括：

第二电镀层，其经包含银的银电镀液电镀并且设置在所述活动部件的整个区域上；以及

第二涂覆层，其在所述第二电镀层上涂覆有包含石墨的组合物，并且所述第二涂覆层设置在所述活动部件的整个区域的部分区域上，

其中，所述固定连接部件包括与所述活动部件接触的第一接触区域，所述活动部件包括与所述固定连接部件的所述第一接触区域接触的第二接触区域，

其中所述第一涂覆层仅设置在所述固定连接部件的整个区域之中的所述第一接触区域上，并且

所述第二涂覆层仅设置在所述活动部件的整个区域之中的所述第二接触区域上，

其中所述固定连接部件包括：

接触侧部，其垂直伸出以彼此相对，使得在所述活动部件的端部插入所述固定连接部件的状态中，所述活动部件的所述端部的两个表面均分别与所述接触侧部的内表面接触；

第一插孔，其被限定在所述接触侧部的所述第一接触区域中；

支撑部，其自各个接触侧部的下部垂直延伸；以及

底部，其连结至所述支撑部的一端，

其中所述活动部件包括第二插孔，其被限定在所述活动部件的所述第二接触区域中，

其中，所述联接销被插入所述第一插孔和所述第二插孔，

其中所述活动部件插入各个接触侧部的预定部位，以使所述第一插孔与所述活动部件的所述第二插孔连通，

其中，所述联接销被插入所述第一插孔和所述第二插孔以将所述固定连接部件联接到所述活动部件，

其中，所述第一插孔的内壁和所述第二插孔的内壁涂覆有包含石墨的组合物，并且

其中，所述联接销包括经包含石墨的组合物表面处理的第三涂覆层。

2.根据权利要求1所述的塑壳断路器，其中，所述银电镀液是包含钯、石墨和铑中的至少一种金属的银合金电镀液。

3.根据权利要求1所述的塑壳断路器，其进一步包括引导固定部件，其与所述活动部件接触或者自所述活动部件分离以引导电流。