CN103000461B - 保险丝支撑部件以及开关断路器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种保险丝支撑部件，包括支撑主体和夹簧，支撑主体其由金属材料一体成形，且包括：一用于夹持保险丝的支撑框架部分，所述支撑框架部分包括两个夹持臂；一从所述支撑框架部分延伸出的安装结构部分，其适于将所述保险丝支撑部件安装到一开关断路器上；以及一从所述安装结构延伸出的接触部分，其适于与所述开关断路器中的另一接触部分电气导通或断开；夹簧，用于夹紧所述两个夹持臂。由于保险丝支撑部件和充当静触头的接触部分是由金属材料一体成形，因此避免了采用螺丝拼装、进而减小了拼装带来的接触阻抗，降低了产品温升。

Description

保险丝支撑部件以及开关断路器

技术领域

本发明涉及电器技术领域，特别是指一种保险丝支撑部件以及开关断路器。

背景技术

在低压电力分配系统领域，开发紧凑的模块化的盒式带保险丝的开关断路器(SWF)是大势所趋。如图1所示，这种开关断路器中保险丝支撑部件包括静触头15、保险丝夹持臂13、保险丝夹持臂14，夹簧12。其中，夹簧12可夹紧两个保险丝夹持臂。如图所示，利用螺丝和垫片11将静触头15与由夹簧12夹紧的保险丝夹持臂13以及保险丝夹持臂14装配在一起。这种装配方式导致安装不便。此外，由于这种保险丝支撑部件和静触头之间是通过螺丝装配在一起的，因此接触阻抗将比集成一体的部件要大。这种阻抗的增加又必然会导致电流流过时装配点的温度高过正常值。如此就需要选用具有更大横截面积的铜才能使得整个开关断路器达到设计要求。

也就是说，这种保险丝支撑部件虽然具有紧凑、体积小的优点，但是相应的也存在若干问题。比如：在有限的空间里，特别是当电流持续不断地流过SWF时，保险丝夹持臂及静触头的温度上升得比较高，很可能会超过所能承受的最高温度。而且，瞬时耐受短路电流的各种参数受拼接结构的影响非常大。当低压电力分配系统出现巨大的瞬时电流时，开关可能爆炸，这会对操作人员造成危险。再者，将几个部分组装形成保险丝支撑部件，这种方式不是很方便，效率低效。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种保险丝支撑部件，用以解决由于现有保险丝支撑部件由于采用拼装结构而引起的接触阻抗大、瞬时耐受短路电流较小的问题。本发明还欲提供一种包括所述保险丝支撑部件的开关断路器。

因此，根据本发明一实施例，本发明实施例提供的一种保险丝支撑部件，包括

支撑主体，其由金属材料一体成形，且包括：

一用于夹持保险丝的支撑框架部分，其中所述支撑框架部分包括两个夹持臂；

一从所述支撑框架部分延伸出的安装结构部分，其适于将所述保险丝支撑部件安装到所述开关断路器上；以及

一从所述安装结构延伸出的接触部分，其适于与所述开关断路器中的另一接触部分相接触或隔离开，以实现与该另一接触部分之间的电气导通或断开；

夹簧，用于夹紧所述两个夹持臂。

在上述方案中，由于保险丝支撑部件是经过冲压成形的金属一体结构，因此避免了采用螺丝拼装、进而减小了拼装带来的接触阻抗，降低温升，且瞬时耐受短路电流得到提高。

作为一种实施方式，所述支撑主体可以由金属板冲压形成，且所述两个夹持臂是通过旋转冲压后得到的两个金属板条部分以使其彼此相对而形成的，这样可增加夹持保险丝的夹持部位的面积。

所述两个夹持臂上用于夹持保险丝的夹持部位可以彼此正对，这样，所述夹持部位夹持保险丝时，可以使保险丝受力均匀，夹持稳定性、可靠性高。

所述两个夹持臂头部之间的间距大于所述夹持部位的间距，这样可以方便将保险丝放置于支撑框架部分中。

进一步地，所述两个夹持臂的头部在彼此相对的一侧还具有第一限位结构。这种结构可以使保险丝支撑部件应用到顶装技术时，限制保险丝不会因为自身重力作用或因为受力不均而滑出支撑框架部分。

所述安装结构部分与所述支撑框架部分成L形布置，且所述安装结构部分还包括一第一定位结构，所述两个夹持臂彼此背对侧上设置有第二定位结构，所述第一定位结构和第二定位结构相互配合来固定所述夹簧。采用此种方式，夹簧的安装会更加方便。优选地，第二定位结构为凹槽。第一定位结构可以采用结构较为简单的凸起或凹槽。这种定位结构比较简单，容易实现。

优选地，所述支撑框架部分还包括：一第二限位结构，其从至少一个夹持臂上延伸出，并位于两个夹持臂相对的表面之间，用于限制所述保险丝在所述支撑框架部分内的位置。这种方式可以防止因为受力不均，或重力作用而导致保险丝从夹持部脱离。

本发明还提供了一种开关断路器，包括上述任一所述的保险丝支撑部，相应的，可以降低阻抗、降低温升，提高瞬时耐受电流参数。

附图说明

图1为现有技术中保险丝支撑部件的安装示意图；

图2a为本发明实施例的保险丝支撑部件中支撑主体的示意图；

图2b为本发明实施例的金属板经过冲压得到的金属板条，其可用于形成支撑框架部分的夹持臂；

图3a和图3b为本发明实施例的保险丝支撑部件不同视角的立体结构示意图；

图3c为本发明保险丝支撑部件的另一种实施方式的结构示意图；

图4a为保险丝被插入保险丝支撑部件中保险丝的接触区域；

图4b为本发明实施例的保险丝支撑部件安装在所述开关断路器后的示意图；

图5a为动触头和接触部分接触的接触区域的示意图；

图5b为动触头的受力示意图；

图6为本发明实施例的保险丝支撑部件安装示意图。

附图标记说明：

11-螺丝和垫片，12-夹簧，         13、14-保险丝夹持臂，15-静触头；

21、22-金属条；23-金属板的厚度；

30-支撑主体，  31-支撑框架部分， 311、312-夹持臂，

313-夹持部位， 314-第一限位结构，315-第二限位结构，

316-第二定位结构(凹槽)，

32-安装结构部分，                321-第一定位结构(凸点)，

322-凹槽，     323-凸台，        324-第一定位结构(凹槽)，

33-接触部分，  34夹簧；          41-动触头，

42-本发明实施例的保险丝支撑部件，

43-隔离开关熔断器组的箱体，      44-静触头1，          45-传动系统，

46-保险丝接触区域；

51-动触头臂，52-动触头臂，53-接触区域，

54-本发明实施例中保险丝支撑部件上的接触部分。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，以下举实施例对本发明进一步详细说明。

为减小接触阻抗，使瞬时耐受短路电流增大，本发明实施例的保险丝支撑部件的支撑主体由金属材料一体成形。图2a、图2b、图3a和图3b示出了根据本发明实施例的一种能够安装到例如开关断路器的装置上的保险丝支撑部件。该保险丝支撑部件包括支撑主体以及夹簧，图2a示出了保险丝支撑部件的支撑主体30，所述支撑主体30是由一金属体经过冲压成形。参见图3a和图3b所示，该保险丝支撑部件中的支撑主体包括一用于容纳保险丝的支撑框架部分31、一从所述支撑框架部分31延伸出的安装结构部分32(其形状适于安装到开关断路器上，例如其形状适于与该开关断路器的箱体安装部位相配合)，以及一从所述安装结构32延伸出的接触部分33，所述接触部分33可用作静触头，适于与例如开关断路器中的另一接触部分(如动触头)电气导通或断开。其中，所述支撑框架部分31包括第一夹持臂311和第二夹持臂312，第一夹持臂311和第二夹持臂312彼此相对的用于夹持保险丝的位置为夹持部位313，当保险丝被插入所述支撑框架部分31内时，夹簧34的夹持力夹紧所述两个夹持臂311、312，从而确保夹持部位313和保险丝接触良好。

本实施例中，这种保险丝支撑部件的支撑主体由金属材料一体成形，即，将保险丝支撑框架部分、接触部分以及用于安装的安装结构部分集成为一体，从而避免了拼装，减小了由拼装带来的接触阻抗，并由此降低温升，增大了瞬时耐受短路电流，此外安装方便，工作效率得到提高。

优选地，所述支撑主体30可以由金属板冲压形成。如图2b所示，由于金属板的厚度23相对比较薄，因此本实施例中所述两个夹持臂311、312可以通过旋转冲压后得到的图2b所示的两个金属板条21、22部分以使其彼此相对而形成。由此，旋转后的金属板条彼此相对的部分面积增加，这样可以增加夹持保险丝的夹持部位的面积，进而可以使夹持臂和保险丝之间接触良好。

而且，如果两个金属板条被旋转的位置的大致相同，所述两个夹持臂311、312上用于夹持保险丝的夹持部位313可以彼此正对，这样，夹持保险丝时，可以使保险丝受力均匀，夹持稳定性、可靠性高。

另外，作为一种可选实施方式，所述两个夹持臂311、312的头部之间的间距可以大于所述夹持部位的间距，这样可以方便将保险丝放置于支撑框架部分中。

进一步地，所述两个夹持臂311、312的头部在彼此相对的一侧还可具有第一限位结构314。这种结构可以使保险丝支撑部件应用到顶装技术时，可以限制保险丝脱离支撑框架部分。而且，对于安装可靠性要求高的环境，比如船用或军舰上，都可以采用该结构的保险丝支撑部件。具体的，所述第一限位结构314可以为凸起，使保险丝被推进支撑框架部分内时不会受到过多阻碍。

为了方便安装，所述安装结构部分32与所述支撑框架部分31可以成L形布置，且所述安装结构部分还包括一第一定位结构321，所述两个夹持臂311、312彼此背对侧上可设置有第二定位结构316，所述夹簧34可以在第一定位结构321和第二定位结构316相互配合下被固定安装，这样夹簧34不会在不同的方向发生移动。

作为一种实施方式，如图3b所示，第一定位结构321可以为凸点，即所述夹簧34由该凸点和所述第二定位结构316被固定。

当然，参见图3c所示，安装结构32上可以具有凹槽324作为第一定位结构321，也就是说，所述夹簧33也可以通过凹槽324和第二定位结构316被固定。

参见图3c所示，第二定位结构316可以为凹槽。这种定位结构比较简单，容易实现。当然，还可以采用其他非金属材料贴在夹持臂311、312彼此背对侧，以形成一个用于固定夹簧34的定位结构。

在本实施例中，所述支撑框架部分31还可以进一步包括：一第二限位结构315，其可从一个夹持臂311、312上延伸出，并位于两个夹持臂311、312彼此相对的表面之间，用于限制保险丝在所述支撑框架部分31内的位置，这种方式可以防止因为受力不均而导致保险丝向下滑落从而脱离夹持状态。当然，第二限位结构315还可以是从两个夹持臂311、312中延伸出，只要从两个夹持臂311、312延伸出的部分可以基本构成一个平面即可。

所述接触部分33的形状可形成为与所述例如开关断路器的装置中动触头相配合接触的结构，即该接触部分33可充当开关断路器中的静触头，其可与动触头接触以实现二者之间的电气导通，或者与该动触头分离以实现二者之间的电气断开。

另外，所述金属可为钢板或铜板。采用铜板形成保险丝支撑部件的阻抗比较低，降低温升，提高瞬时耐受电流参数。所述金属还可以为其他金属导电体。

为了更牢固的将所述保险丝支撑部件安装在例如开关断路器的装置上，所述安装结构32的形状可以形成为与所述装置的箱体安装部位相适配的安装结构。参见图3a～图3c所示，所述安装结构中还包括定位特征(凸台323、凹槽322)，用于在将该保险丝支撑部件安装到开关断路器上时防止该保险丝支撑部件在所述开关断路器内上下移动，具体的定位特征起固定作用，该定位特征也可以为其他形状的结构，例如卡口。

接触部分33优选形成为与开关断路器中动触头相配合的结构，其可以与动触头相接触或与之隔离开，从而实现与动触头的电气导通或断开。接触部分33中的接触区域是与所述开关断路器中的动触头相接触的区域。

另外，所述金属板可以为铜板，或为其他金属导电体。采用铜板形成保险丝支撑部件的阻抗比较低，在有限的空间内，可以进一步降低产品温升。

参见图4a和4b所示，保险丝支撑部件42可安装在例如隔离开关熔断器组的箱体43上，当SWF闭合后，电流经过静触头44至传动系统45驱动的动触头41，动触头41和本实施例中的保险丝支撑部件42的接触部分接触，电流从动触头41流向保险丝支撑部件42。

参见图5a和5b所示，图4b中所示的动触头41可包括用弹簧彼此加紧的两个动触头臂51和52，其形状如刀片一样，当这两个动触头臂滑到本发明实施例的保险丝支撑部件的接触部分54的接触区域53时，两个动触头臂受到外部一个弹簧的作用力Fspring而夹紧该接触部分。这时，动触头臂间的电磁引力F1(洛伦兹力)能够弥补两个动触头臂和接触部分54之间的排斥力，即霍尔姆力Fd，这就能有效防止触点断开，提高耐受瞬时短路电流的各项参数。

因为这个集成的保险丝支撑系统避免了拼装，因而其总体的接触阻抗比传统结构(图1)小。这意味着它很容易满足温度上升的设计要求，同时防止热塑性或热固塑性材料的性能下降。

参见图6所示，本发明实施例的保险丝支撑部件具有与开关断路器的箱体相适配的安装结构，在安装过程中，可以将本发明实施例的保险丝支撑部件按照图示箭头方向进行安装。

另外，本发明还提供了一种开关断路器，包括上述任一所述的保险丝支撑部，相应的，可以降低阻抗、降低温升，提高瞬时耐受电流参数。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种用于开关断路器的保险丝支撑部件，包括

支撑主体(30)，其由金属材料一体成形，且包括：

一用于夹持保险丝的支撑框架部分(31)，其中所述支撑框架部分(31)包括两个夹持臂(311、312)；且所述两个夹持臂(311、312)是通过旋转冲压后得到的两个金属板条部分以使其彼此相对而形成的；

一从所述支撑框架部分(31)延伸出的安装结构部分(32)，其适于将所述保险丝支撑部件安装到所述开关断路器上；以及

一从所述安装结构部分(32)延伸出的接触部分(33)，其适于与所述开关断路器中的另一接触部分相接触或与该另一接触部分隔离开，以实现电气导通或断开；夹簧(34)，用于夹紧所述两个夹持臂(311、312)。

2.根据权利要求1所述的保险丝支撑部件，其特征在于，所述两个夹持臂(311、312)上用于夹持保险丝的夹持部位(313)彼此正对。

3.根据权利要求1所述的保险丝支撑部件，其特征在于，所述两个夹持臂(311、312)头部之间的间距大于夹持部位(313)的间距。

4.根据权利要求3所述的保险丝支撑部件，其特征在于，所述两个夹持臂(311、312)的头部在彼此相对的一侧还具有第一限位结构(314)。

5.根据权利要求1所述的保险丝支撑部件，其中，所述安装结构部分(32)与所述支撑框架部分(31)成L形布置，且

所述安装结构部分还包括一第一定位结构(321)，所述两个夹持臂(311、312)彼此背对侧上设置有第二定位结构(316)，所述第一定位结构(321)和第二定位结构(316)相互配合来固定所述夹簧(34)。

6.根据权利要求5所述的保险丝支撑部件，其特征在于，所述第二定位结构(316)为凹槽。

7.根据权利要求6所述的保险丝支撑部件，其特征在于，所述第一定位结构(321)为凸起或凹槽。

8.根据权利要求1～7中任意一项所述的保险丝支撑部件，其特征在于，所述支撑框架部分(31)还包括：

一第二限位结构(315)，其从至少一个夹持臂(311、312)上延伸出，并位于两个夹持臂(311、312)彼此相对的表面之间，用于限制所述保险丝在所述支撑框架部分(31)内的位置。

9.一种开关断路器，其特征在于，包括上述权利要求1～8中任意一项所述的保险丝支撑部件。