CN103094015A - 模块化双断点塑料外壳式断路器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种模块化双断点塑料外壳式断路器，整个外壳式断路器主要包括基座、手柄、联动件、1～4个单极密封模块;每个单极密封模块分别具有限流作用，相邻模块之间的配合由联动件机能耦合，以传动的方式带动各极转动；联动件由长轴和联动轴构成，联动轴两侧面上设有凸台；可与触头系统转子上的凹槽相配合；相邻密封模块通过螺钉并排固定在基座内，与基座为一体。本发明整体为模块化结构，各极独立，更安全。限流能力强，灭弧能力强，可以减少电弧对外部零件的损伤，并可以实现多种形式的脱扣功能。
Description
技术领域
本发明属于机电制造领域，特别涉及一种模块化双断点塑料外壳式断路器。
背景技术
在机电制造领域，双断点断路器的核心技术是双断点的触头系统，限流能力的大小取决于此。双断点断路器比单断点断路器分断短路电流的能力更强，随着电力系统容量的不断增大，对高分断能力的断路器的需求更加广泛，对双断点断路器的各项技术要求也更加严格。
发明内容
本发明针对现有技术状况，提供一种结构紧凑、操作简单且分断能力强的模块化双断点塑料外壳式断路器。
一种模块化双断点塑料外壳式断路器，整个外壳式断路器主要包括基座、手柄、联动件、1～4个单极密封模块;每个单极密封模块分别具有限流作用，相邻模块之间的配合由联动件机能耦合，以传动的方式带动各极转动；联动件由长轴和联动轴构成，联动轴两侧面上设有凸台；可与触头系统的转子上的凹槽相配合；相邻密封模块通过螺钉并排固定在基座内，与基座为一体。 
每个单极密封模块主要由第一外壳、第二外壳、操作机构、灭弧装置、导电系统、触头系统、电磁保护装置组成。第一外壳底面积大于第二外壳底面积。
操作机构主要由左侧板、杠杆一、右侧板、限位板组成；杠杆一安装在两侧板之间，左侧、右侧板上均设有相对应的凸槽；限位板固定在杠杆一上；左侧板、右侧板的凸槽和杠杆一的限位板可安全限制杠杆一运动过程中不脱离运动轨迹。
灭弧装置由栅片结构的灭弧室组成。
导电系统为U型结构，包括第一端子、第二端子，分别与触头系统的第一接触点和第二接触点接触。
触头系统由带通孔的转子、弹簧、固定杆、滑动杆、杠杆二、动触头、中心轴组成；当触头系统受到足够电动力时，动触头沿着转子的中心轴顺时针旋转，弹簧分别固定于与动触头紧密配合一起的杠杆二上和固定在转子上的固定杆上，动触头旋转带动弹簧拉长储能，在动触头旋转到一定位置，与动触头安装一体的滑动轴沿杠杆二上的的圆弧过度面进入杠杆二的圆弧卡槽中，将动触头固定,防止动触头受弹簧反力回跳;杠杆二绕固定杆做圆周运动；当断路器在脱扣系统发出脱扣指令后，断路器的操作机构带动触头系统继续旋转，在带动转子和动触头旋转到一定角度，动触头的外壁受模块的内壁影响不能再旋转，转子带动杠杆二继续旋转促使杠杆二上的滑动轴沿杠杆二上的圆弧过度面滑出，将动触头解锁，动触头受弹簧释放的能量回到原始状态，完成限流作用后触头复位；
电磁保护装置由磁轭、动铁芯、固定架组成；动铁芯固定在单极密封模块第一外壳与第二外壳的凸点上，围绕此凸点做圆周运动；
触头系统的第一接触点与导电系统的第一端子接触；第二接触点与导电系统的第二端子接触；当操作机构由合闸状态转换到分闸状态时，第一接触点与第一端子分离，第二接触点与第二端子分离，分离过程产生的电弧会由灭弧装置引入灭弧室，将电弧熄灭；导电系统可增大故障电流所产生的电动斥力，将触头系统斥开；电磁保护装置带动操作机构脱扣，防止第一、二接触点与第一、二端子熔焊。
本发明整体为模块化结构，各极独立，更安全。限流能力强，喷弧距离短，可以减少电弧对外部零件的损伤，并可以实现多种形式的脱扣功能。
附图说明
图1为本发明断路器的整体外观结构示意图，以四极模块为例；
图2为本发明断路器联动件的结构示意图；
图3为本发明断路器单个密封模块的外部结构示意图；
图4为本发明断路器单个密封模块的内部结构示意图；
图5为本发明断路器操作机构的结构示意图；
图6为本发明断路器处于合闸状态时触头系统的状态图；
图7为本发明断路器触头系统受电动力的作用斥开后的卡紧状态图。
具体实施方式
图1为本发明的整体外观结构示意图，以四极模块为例。本发明公开了一种模块化具有限流作用的多极双断点塑料外壳式断路器，整个外壳式断路器包括基座1、手柄2、联动件3、1～4个单极密封模块。每个单极模块均由绝缘压塑材料密封构成，每个单极模块分别具有限流作用。相邻模块之间的配合由联动件3机能耦合，以传动的方式带动各极转动。联动件3由长轴25和联动轴26构成，联动轴26两侧面上设有凸台23。不同数量的密封模块组合均由长轴25和联动轴26组成的联动件3连接。每个模块内的触头系统分、合闸动作均由操作机构6执行带动各极模块分合。固定的各极模块之间存有一定的间隙。多个密封模块通过螺钉并排固定在基座1内，与基座1为一体。图2为本发明断路器联动件的结构示意图。
图3为本发明断路器单个密封模块的外部结构示意图；图4为本发明断路器单个密封模块内部的结构示意图。每个单极密封模块主要由第一外壳4、第二外壳5、操作机构6、灭弧装置7、导电系统8、触头系统9、电磁保护装置10组成。第一外壳4底面积大于第二外壳5底面积，可更加稳定牢固的安装静触头。第二外壳5与第一外壳4配合，完成模块的密封。断路器分、合闸时依靠手柄2及操作机构6带动触头系统9动作。
操作机构6主要由左侧板11、杠杆12、右侧板13、限位板15组成。杠杆一12安装在两侧板之间，左侧板11、右侧板13上均设有相对应的凸槽14。限位板15固定在杠杆一12上。操作机构6安装完成后，左侧板11、右侧板13上的凸槽14和杠杆一12的限位板15可安全限制杠杆一12运动过程中，不脱离运动轨迹。图5为本发明断路器操作机构的结构示意图。
灭弧装置7由栅片结构的灭弧室组成。主要利用电流自然过零时的近阴极效应和栅片的冷却作用熄弧。栅片一般由钢板冲制,它对电弧有吸引作用,故喷弧距离小,过电压低。
导电系统8为U型结构，包括第一端子、第二端子，分别与触头系统9的第一接触点和第二接触点接触。
触头系统9由带通孔的转子16、弹簧17、固定杆18、滑动杆19、杠杆二20、动触头21、中心轴22组成，触头系统9安装于断路器的密封模块里。图6为断路器处于合闸状态时触头系统的状态；图7为断路器分断大电流时，触头系统9受电动力的作用斥开后的卡紧状态。当触头系统9受到足够电动力时，动触头21沿着转子16的中心轴22顺时针旋转，由于四根弹簧17分别固定于动触头21上的杠杆二20上和转子16上的固定杆18上，动触头21旋转带动弹簧17拉长储能，在动触头21旋转到一定位置，安装于动触头21上的滑动杆19沿杠杆二20的圆弧过度面进入杠杆二20的圆弧卡槽中，将动触头21固定在图7状态，防止受弹簧17反力回跳。当断路器在脱扣系统发出脱扣指令脱扣后，断路器的操作机构6带动触头系统9继续旋转，在带动转子16和动触头21旋转到一定角度，动触头21的外壁受模块的内壁影响不能再旋转，转子16带动杠杆二20继续旋转促使杠杆二20上的滑动杆19沿杠杆二20上的圆弧过度面滑出，将动触头21解锁，动触头21受弹簧17释放的能量回到脱扣状态，起到限流作用。
如图3所示，电磁保护装置10由磁轭27、动铁芯28、固定架29组成。动铁芯28固定在单极密封模块第一外壳4与第二外壳5的凸点30上，围绕此凸点30做圆周运动。动铁芯28功能性动作时，带动机构解扣。磁轭27上设有螺纹，断路器的脱扣装置可通过螺纹与本体部分连接，保证安装的稳定性。
触头系统9的第一接触点与导电系统8的第一端子接触；第二接触点与导电系统8的第二端子接触。当操作机构6由合闸状态转换到分闸状态时，第一接触点与第一端子分离，第二接触点与第二端子分离，分离过程产生的电弧会由灭弧装置7引入灭弧室，将电弧熄灭。导电系统8的U型设计，可以增大故障电流所产生的电动斥力，将触头系统9斥开。电磁保护装置10能更加迅速的带动操作机构6脱扣，防止第一、二接触点与第一、二端子熔焊。不同极数的组合，均由相邻之间的联动件3耦合联动。联动轴26的凸台23与触头系统9转子16上的凹槽24紧密配合，由操作机构6带动不同模块联体运动。
Claims (4)
1.模块化双断点塑料外壳式断路器，整个外壳式断路器主要包括基座(1)、手柄(2)、联动件(3)、1～4个单极密封模块，其特征在于：所述每个单极密封模块分别具有限流作用；相邻模块之间的配合由联动件(3)机能耦合，以传动的方式带动各极转动；所述联动件(3)由长轴(25)和联动轴(26)构成，联动轴(26)两侧面上设有凸台(23)；可与触头系统(9)转子(16)上的凹槽(24)相配合；相邻密封模块通过螺钉并排固定在基座(1)内，与基座(1)为一体。
2.根据权利要求1所述断路器，其特征在于：每个单极密封模块主要由第一外壳(4)、第二外壳(5)、操作机构(6)、灭弧装置(7)、导电系统(8)、触头系统(9)、电磁保护装置(10)组成。
3.根据权利要求2所述断路器，其特征在于：所述第一外壳(4)底面积大于第二外壳(5)底面积。
4.根据权利要求2或3所述断路器，其特征在于：
——操作机构(6)主要由左侧板(11)、杠杆一(12)、右侧板(13)、限位板(15)组成；杠杆一(12)安装在两侧板之间，左侧板(11)、右侧板(13)上均设有相对应的凸槽(14)；限位板(15)固定在杠杆一(12)上；左侧板(11)、右侧板(13)上的凸槽(14)和杠杆一(12)的限位板(15)可安全限制杠杆一(12)运动过程中不脱离运动轨迹；
——灭弧装置(7)由栅片结构的灭弧室组成；
——导电系统(8)为U型结构，包括第一端子、第二端子，分别与触头系统(9)的第一接触点和第二接触点接触；
——触头系统(9)由带通孔的转子(16)、弹簧(17)、固定杆(18)、滑动杆(19)、杠杆二(20)、动触头(21)、中心轴(22)组成；当触头系统(9)受到足够电动力时，动触头(21)沿着转子(16)的中心轴(22)顺时针旋转，弹簧(17)分别固定于与动触头(21)紧密配合一起的杠杆二(20)上和固定在转子(16)上的固定杆(18)上，动触头(21)旋转带动弹簧(17)拉长储能，在动触头 (21)旋转到一定位置，与动触头(21)安装一体的滑动轴(19)沿杠杆二(20)上的的圆弧过度面进入杠杆二(20)的圆弧卡槽中，将动触头(21)固定,防止动触头(21)受弹簧(17)反力回跳;杠杆二(20)绕固定杆(18)做圆周运动；当断路器在脱扣系统发出脱扣指令后，断路器的操作机构(6)带动触头系统(9)继续旋转，在带动转子(16)和动触头(21)旋转到一定角度，动触头(21)的外壁受模块的内壁影响不能再旋转，转子(16)带动杠杆二(20)继续旋转促使杠杆二(20)上的滑动轴(19)沿杠杆二(20)上的圆弧过度面滑出，将动触头(21)解锁，动触头(21)受弹簧(17)释放的能量回到原始状态，完成限流作用后触头复位；
——电磁保护装置(10)由磁轭(27)、动铁芯(28)、固定架(29)组成；动铁芯(28)固定在单极密封模块第一外壳(4)与第二外壳(5)的凸点(30)上，围绕此凸点(30)做圆周运动；
所述触头系统(9)的第一接触点与导电系统(8)的第一端子接触；第二接触点与导电系统(8)的第二端子接触；当操作机构(6)由合闸状态转换到分闸状态时，第一接触点与第一端子分离，第二接触点与第二端子分离，分离过程产生的电弧会由灭弧装置(7)引入灭弧室，将电弧熄灭；导电系统(8)可增大故障电流所产生的电动斥力，将触头系统(9)斥开；电磁保护装置(10)带动操作机构(6)脱扣，防止第一、二接触点与第一、二端子熔焊。
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