CN103811237A - 具有大容量的塑壳式断路器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种塑壳式断路器，所述塑壳式断路器包括：多个固定接触臂；多个活动接触臂，每个活动接触臂均具有多个接触臂件；开关机构，其提供驱动力以将所述活动接触臂移动至闭合位置或断开位置；驱动轴，其被构造为提供驱动力，而同时使所述活动接触臂旋转；连杆，其被构造为传送驱动力；保持器，其被构造为使所述活动接触臂旋转；上电弧屏障，其被构造为防止电弧从所述活动接触臂的上侧移动至后侧；以及扭转弹簧，其具有在断开位置上接触所述活动接触臂的上表面的一个端部，从而提供弹性力至所述活动接触臂，使得所述活动接触臂被旋转至所述闭合位置。

Description

具有大容量的塑壳式断路器

技术领域

本公开涉及一种具有大容量的塑壳式断路器，更特别地，涉及一种能够在驱动用于各个极（相位）的多个活动接触臂至闭合位置时减少初始操作负载而不改变开关机构的构造的塑壳式断路器。

背景技术

具有大容量的塑壳式断路器（下文中，将称为简写为具有大容量的MCCB）表明在如下构造下能够通过分叉导电路径而增加导电容量的MCCB：多个活动接触臂和多个固定接触臂被设置用于工业交流（下文中简写为AC）三个极（R极、S极以及T极）或四个极（R极、S极、T极以及N极）中的每个极。

由本发明的申请人登记的登记号为10-1079012的韩国专利可称为此具有大容量的MCCB的常规技术。在登记号为10-1079012的韩国专利中公开的具有大容量的MCCB具有如下构造：通过在所述活动接触臂之间安装盘簧来提供推动用于各个极（相位）的多个活动接触臂至接触所述活动接触臂的两侧表面的端子的排斥力。由于活动接触臂与端子之间的机械接触状态，盘簧被安装以稳定地维持活动接触臂与端子之间的电连接状态。

为了断开或闭合（切换）常规MCCB，活动接触臂应当被比多个接触臂的负载以及由于用于维持活动接触臂与端子之间的电连接状态的盘簧（每个极设四个盘簧）的弹性力而引起的在活动接触臂与端子之间的摩擦力的合力更大的力驱动，所述多个接触臂形成用于极的多个接触臂。

使具有大容量的MCCB自动跳闸的驱动力为被充蓄到具有大弹性系数的跳闸弹簧的强弹性能。更具体而言，充蓄到跳闸弹簧的弹性能的驱动力比多个接触臂的负载和由于用于维持活动接触臂与端子之间的电连接状态的盘簧的弹性力引起的活动接触臂与端子之间的摩擦力的合力大得多。其结果是，在常规MCCB运行跳闸时不会出现问题。

但是，从用户的手动力得到手动操作具有大容量的MCCB至断开开位置或闭合位置所需要的驱动力以便手动地旋转具有大容量的MCCB的手柄。因此，用户应当用大于合力的力来手动地操作具有大容量的MCCB。

特别是，在具有大容量的MCCB被手动地操作至闭合位置（也就是导通位置）的情况下，如果驱动力小，则电路未闭合。进一步，如果手动操作来将MCCB旋转至闭合位置，则由于触头之间的不良接触会从接触部产生热量，电力可能不稳定地供应至电路。

发明内容

因此，本公开的方案是提供一种能够通过简单配置的添加而在手动操作至闭合位置时减少初始操作负载的具有大容量的MCCB。

为了实现这些和其他优势并且根据本公开的目的，如在此实施并且宽泛描述的，提供一种具有大容量的塑壳式断路器，包括：

多个固定接触臂，其被电连接至电源侧或电负载侧，并且这些固定接触臂中的每个固定接触臂均被设置以用于交流极中的每个交流极；

多个活动接触臂，其被设置为与所述固定接触臂相对应，能够旋转至闭合位置以接触固定接触臂或者旋转至断开位置以与所述固定接触臂分离，所述活动接触臂中的每个活动接触臂均被安装以用于交流极中的每个交流极从而提供分叉的导电路径，并且每个活动接触臂均具有多个接触臂件；

开关机构，其被配置为提供驱动力以将所述活动接触臂移动至所述闭合位置或所述断开位置；

驱动轴，其能够通过连接至所述开关机构而通过所述开关机构的驱动而旋转，公共地设置以用于所述多个活动接触臂，并且被构造为同时将所述活动接触臂旋转至所述闭合位置或所述断开位置；

连杆，其被连接至所述驱动轴，并且被构造为传送驱动力；

保持器，其通过被连接至所述连杆而被所述连杆旋转，并且被构造为使所述活动接触臂旋转；

上电弧屏障，其被构造为防止电弧从所述活动接触臂的上侧移动至后侧；以及

扭转弹簧，其具有被所述上电弧屏障支撑的一个端部、中间支撑部、和另一端部，在断开位置上所述另一端部接触所述活动接触臂的上表面，从而提供弹性力至所述活动接触臂，使得所述活动接触臂被旋转至所述闭合位置。

在本发明的方案中，上电弧屏障可以包括一对支撑突起，所述一对支撑突起被构造为支撑所述扭转弹簧的中间支撑部。

在本发明的方案中，所述扭转弹簧包括双扭转弹簧。

在本发明的方案中，上电弧屏障被设置有倾斜的狭缝部，倾斜的狭缝部固定在所述活动接触臂的上方并且被构造为引导所述连杆的连接销的上下运动。

通过下文给出的本公开，本申请进一步的应用范围将变得更加明显。但是，应当理解的是，由于对于本领域技术人员而言，通过详细的描述，本公开的精神和范围内的各种变化和改进将变得显而易见，因此虽然示出了本公开的优选实施例，但是只是通过阐释性的方式给出了本公开和特定的示例。

附图说明

被包含以提供对本公开的进一步理解并且与本公开合成一体并且构成本公开的一部分的这些附图展示了示例性实施例并且与本说明书一起用于解释本公开的原理。

在附图中：

图1是图示出根据本发明的优选实施例的具有大容量的MCCB的主部件的立体图，在倾斜方向上在右侧上从前上区域看到所述图；

图2是图示出根据本发明的优选实施例的具有大容量的MCCB的主部件的立体图，在倾斜方向上在右侧上从后上区域看到所述图；

图3是图示出根据本发明的优选实施例的具有大容量的MCCB的主部件的侧视图；

图4是图示出根据本发明的实施例的具有大容量的MCCB的活动接触臂组件的立体图；

图5是图4的活动接触臂组件的平面图，从上侧看到所述图；

图6是图示出根据本发明的实施例的具有大容量的MCCB中的上电弧屏障和扭转弹簧的组件的立体图，在倾斜方向上从下侧看到所述图；以及

图7是图6的上电弧屏障和扭转弹簧的组件的侧视图。

具体实施方式

现在将参照附图，给出这些示例性实施例的详细说明。为了参照附图简要说明，相同或等效的部件将具有相同的附图标记，并且将不重复其说明。

下文中，将参照附图更详细地解释根据本发明的具有大容量的MCCB。

参照图1至图3，根据本发明的优选实施例的具有大容量的MCCB包括固定接触臂1、活动接触臂3、开关机构20、驱动轴22、连杆8、保持器、上电弧屏障10以及扭转弹簧11。

固定接触臂1被电连接至电源侧或电负载侧，并且为交流（AC）的每个极（换言之，每个相位）设置固定接触臂1中的每一个。并且固定接触臂1中的每个均被构造为电导体，并且被固定至根据本发明的具有大容量的MCCB的外壳（未显示）。在根据本发明的具有大容量的MCCB为用于三极（相位）AC（即：R极、S极以及T极）的情况下，可以设置三个固定接触臂1。在根据本发明的具有大容量的MCCB为用于四极（相位）AC（即：R极、S极、T极以及N（中性）极）的情况下，可以设置四个固定接触臂1。如图1至图3所示，固定接触臂1具有限流型的固定接触臂的形状。更具体而言，触头1a已经被附接于此的接触部以U形形状朝向暴露在具有大容量的MCCB的外部的端子部弯折，用于与外部电源侧或电负载侧连接。

在限流型的固定接触臂1的这种构造下，电流流入固定接触臂1的接触部的方向与电流流出通过活动接触臂3的方向相反。相应地，在电流的导电路径附近形成的磁场产生了电磁排斥力。如果诸如过电流或短路电流的故障电流在与MCCB连接的电源电路（下文中将被称为‘电路’）上出现，则活动接触臂3由于大的电磁排斥力而与固定接触臂1分离。其结果是，执行用于限制施加到电路上的电流的限流操作。

活动接触臂3被构造为电导体件，并且被形成为与固定接触臂1对应的多个。活动接触臂3能够旋转到闭合位置以接触固定接触臂1，或旋转到断开位置（跳闸位置）以与固定接触臂1分离。

对于大容量的电流的传导而言，各个活动接触臂3为各个交流（AC）极设置有多个图5的接触臂件3a、3b、3c、3d。如图5所示，各个接触臂件3a、3b、3c、3d被构造为一对导体件。

如图5所示，盘簧9被安装在各个接触臂件3a、3b、3c和3d的一对导体件之间，从而提供作为朝向保持器向外推动各个接触臂件3a、3b、3c、3d的弹性力的排斥力。

开关机构20用于提供驱动力至活动接触臂3使得多个活动接触臂3能够同时被移动至闭合位置或断开位置。

众所周知，开关机构20可以包括：手柄，其提供用于手动断开或闭合的装置；杠杆，其提供所述手柄的旋转支撑点；一对侧板21，其被配置为在两个侧表面处支撑开关机构的部件；跳闸弹簧，其被配置成为跳闸操作提供弹性驱动力；闩锁，其被配置为将所述跳闸弹簧移动至限制位置和释放位置，其中在限制位置处弹性能量被充蓄，而在释放位置处，弹性能量被释放；闩锁保持器，其被配置为将闩锁维持在限制位置上，或者通过跳闸机构（未显示）将所述闩锁从限制位置释放；以及钉子，其被配置为移置所述闩锁保持器。

在本发明的申请人登记的登记号为10-1052645的韩国专利（标题：具有电弧屏蔽装置的大容量MCCB（Large-capacity MCCB with arcshielding apparatus））中已经公开了具有大容量的MCCB的开关机构的构造和操作、以及MCCB的构造和操作。因此，将省略其更详细的公开。

驱动轴22被连接至开关机构20，并且能够被开关机构20的驱动旋转。驱动轴22通常设置以用于多个活动接触臂3，并且提供驱动力以同时将活动接触臂3旋转至闭合位置或者断开位置。

如图3所示，在横跨多个活动接触臂3的方向上，驱动轴22被安装在活动接触臂3的上方。驱动轴22的两端可以被外壳（未显示）的支撑部可旋转地支撑。

连杆8，通过连接至驱动轴22用于传送驱动力的装置，包括下连杆、上连杆（未显示）、以及连接至开关机构20的连杆构件。在登记号为10-1052645的韩国专利（名称：具有电弧屏蔽装置的大容量MCCB）中已经公开连杆8的构造。

保持器是通过被连接至其上的连杆8旋转而将活动接触臂3旋转（或支撑）至闭合位置或断开位置的装置。可替代地，所述保持器是提供被连接至活动接触臂3的导电路径的装置。保持器包括壁保持器4、保持器构件5以及支撑底座。优选地，壁保持器4由电绝缘材料形成。壁保持器4包括：两个侧壁部，其被布置在活动接触臂3的两侧处并且提供在相位（极）之间的电绝缘部；以及下屏蔽部，其被形成以横跨所述两个侧壁部的底侧并且被配置为屏蔽电弧以免电弧从活动接触臂3的下侧朝向活动接触臂3的后侧移动。壁保持器4可以通过连接销而被连接至连杆8，从而能够通过来自连杆8的驱动力的传送而旋转。

如图5所示，保持器构件5是在两个侧处支撑活动接触臂3和旋转支撑板6的装置。保持器构件5能够通过被旋转轴（未显示）支撑而旋转。并且，保持器构件5能够通过经由连接销被连接至壁保持器4并且通过被连杆8驱动而旋转。优选地，保持器构件5由电绝缘材料形成，以用于相位之间的电绝缘。

由电导体形成并且提供连接至活动接触臂3以及固定支撑点的导电路径的支撑底座包括旋转支撑板6和固定底座7。

旋转支撑板6被固定以提供壁保持器4和保持器构件5的旋转支撑点。旋转支撑板6由电导体形成。随着活动接触臂3的活动接触臂件3a、3b、3c、3d被装配到多对旋转支撑板6中，活动接触臂件3a、3b、3c、3d被旋转支撑板6支撑并且活动接触臂件3a、3b、3c、3d接触旋转支撑板6，旋转支撑板6提供继活动接触臂3之后的导电路径。

如上所述，在最小化散热条件下为了旋转支撑板6与接触臂件3a、3b、3c、3d之间的稳定接触，多个盘簧9被安装在各个接触臂件3a、3b、3c、3d的一对导体件之间。盘簧9提供弹性力至各个接触臂件3a、3b、3c、3d作为排斥力、朝向旋转支撑板6推动接触臂件的力。

固定底座7通过固定螺钉或固定汇流条而被直接固定至具有大容量的MCCB的外壳（未显示）的底部。固定底座7通过焊接等等而被连接至旋转支撑板6，从而提供用于支撑旋转支撑板6的支撑底座。并且，固定底座7被形成为规定厚度的盘形状的电导体，从而提供连接至活动接触臂3的导电路径。固定底座7可以通过由导体汇流条形成的柔性导线（未显示）或柔性导体而被电连接至端子部。端子部被连接至MCCB外部的电源或电负载侧导线。

上电弧屏障10被构造为由电绝缘材料形成的板，并且防止电弧从活动接触臂3的上侧移动至后侧。活动接触臂3的后侧表示与活动接触臂3的触头3’相对的侧。如图6所示，为了屏蔽电弧的移动，上电弧屏障10包括在纵向方向上形成在其两端处的板部、形成在其中间部处的垂直屏蔽壁部、以及以倾斜角从垂直屏蔽壁部朝向板部延伸的倾斜底部。

参照图1至图3，上电弧屏障10被固定在活动接触臂3的上方。参照图6和图7，上电弧屏障10设置有一对倾斜的狭缝部10a，所述狭缝部被构造为引导连杆8的连接销（未显示，是指图1中连杆8的上部中的环形突起）的上下运动。如图6和图7所示，一对倾斜的狭缝部10a被布置在倾斜的底部的两个侧壁上。

上电弧屏障10可以通过固定螺钉而被固定至MCCB的外壳的中间分隔壁（未显示）上。中间分隔壁由电绝缘材料形成，并且被构造为将MCCB的上侧和下侧彼此分隔开。

如图6和图7所示，上电弧屏障10包括一对支撑突起10b，所述支撑突起被构造为支撑下文解释的扭转弹簧11的中间支撑部11b。一对支撑突起10b从一对突出板部的侧表面突出，所述突出板部从板部中的一个的底面向下突出。

参照图6，扭转弹簧11包括：一个端部11a，其被支撑在上电弧屏障10的底面处；中间支撑部11b，中间扭转环部通过被装配至上电弧屏障10的一对支撑突起10b上而被支撑；以及另一端部，其在断开位置上接触活动接触臂3的上表面以提供弹性力至活动接触臂3使得活动接触臂3能够被旋转至闭合位置。

优选地，扭转弹簧11通过双扭转弹簧被构造以使活动接触臂弹性偏置，同时均匀地接触活动接触臂的上表面。

将参照附图更详细地解释根据本发明的具有大容量的MCCB的操作。

首先，将解释将MCCB从断开位置（跳闸位置）移动至闭合位置的操作。

参照图1至图3，为了将MCCB从断开位置（跳闸位置）移动至闭合位置（接通位置），用户应当抓握开关机构20的手柄。

如果用户抓握开关机构20的手柄以将MCCB移动至闭合位置（接通位置），则驱动轴22被从开关机构的杠杆和连杆构件传送的手动力顺时针旋转。

然后，连接至驱动轴22的环形弧状的上连杆（未显示）被顺时针旋转，并且通过连接销而连接至上连杆的下连杆（是指附图标记8表示的部分）被逆时针旋转。

因此，如图1或图3所示，连接至下连杆8的壁保持器4、连接至壁保持器4的保持器构件5、以及通过连接销连接至保持器构件5的活动接触臂3被逆时针旋转（在图3中在‘D’方向上），并且活动接触臂3接触对应的固定接触臂1。其结果是，完成闭合操作。

根据本发明的MCCB包括扭转弹簧11，所述扭转弹簧具有被支撑在上电弧屏障10处的一个端部和在断开位置“关断位置”上接触活动接触臂3的上表面的另一端部以提供弹性力至活动接触臂3，使得活动接触臂3被旋转至闭合位置。在这种构造下，扭转弹簧11使活动接触臂3弹性地偏置至闭合位置或断开位置。因此，当具有大容量的MCCB被手动地操作至闭合位置时，能够大大地减少初始操作负载。

其次，将解释将MCCB从闭合位置移动至断开位置（跳闸位置）的操作。

如果用户抓握开关机构20的手柄用于断开位置，或者如果跳闸机构（未显示）由于诸如在电路上出现过电流或短路电流的故障电流而使开关机构20跳闸，则驱动轴22由于开关机构20的杠杆和连杆构件所传送的巨大力而被逆时针旋转。

然后，连接至驱动轴22的环形弧状的上连杆（未显示）被逆时针旋转，并且通过连接销而连接至上连杆的下连杆被顺时针旋转。

因此，如图1或图3所示，连接至下连杆8的壁保持器4、连接至壁保持器4的保持器构件5以及通过连接销连接至保持器构件5的活动接触臂3被顺时针旋转（在图3中在与‘D’相反的方向上），并且活动接触臂3与对应的固定接触臂1分离。其结果是，完成断路操作（跳闸操作）。

如上所述，根据本发明的MCCB包括扭转弹簧11，所述扭转弹簧具有被支撑在上电弧屏障10处的一个端部和在断开位置上接触活动接触臂3的上表面的另一端部以提供弹性力，使得活动接触臂3能够被旋转至闭合位置。在这种构造下，扭转弹簧11使活动接触臂3弹性地偏置至闭合位置或断开位置。因此，当具有大容量的MCCB被手动地操作至闭合位置时，能够大大地减小初始操作负载。

在根据本发明的具有大容量的MCCB中，上电弧屏障10包括被配置为支撑扭转弹簧11的中间支撑部11b的一对支撑突起10b。因为中间支撑部11b被支撑突起10b支撑，所以扭转弹簧11能够以简单方式被安装。

在根据本发明的具有大容量的MCCB中，扭转弹簧11被构造为双扭转弹簧。因此，扭转弹簧能够使活动接触臂3弹性地偏置至闭合位置，同时均匀地接触活动接触臂3的上表面。

在根据本发明的具有大容量的MCCB中，上电弧屏障10被固定在活动接触臂3的上方，并且上电弧屏障10设置有一对倾斜的狭缝部10a，所述狭缝部被构造为引导连杆8的连接销的上下运动。因此，用于将活动接触臂3移动至闭合位置或断开位置的连杆8的连接销的上下运动能够被倾斜的狭缝部10a精确地引导。

前述的实施例和优势仅仅是示例性的，并且不被视作限制本公开。能够容易地将本教导应用到其他类型的装置上。本说明旨在是说明性的，并且不旨在限制权利要求的范围。许多替代、修改、和变化对于本领域的技术人员将是明显的。在此描述的示例性实施例的特征、结构、方法和其他特征可以以各种方式组合以得到另外的和/或替代的示例性实施例。

因为这些特征可以以多种形式实施而不背离其特性，所以应当理解的是，除非另外指明，上述的实施例不被前述说明的任何细节限制，而是应该在所附的权利要求所限定的范围之内宽泛地考虑，并且因此旨在用所附的权利要求囊括落在权利要求的界限和范围内的所有改变和修改，或者此类界限和范围的等效方案。

Claims (4)

1.一种具有大容量的塑壳式断路器，其特征在于所述塑壳式断路器包括：

多个固定接触臂，其被电连接至电源侧或电负载侧，并且所述固定接触臂中的每个固定接触臂均被设置以用于交流极中的每个交流极；

多个活动接触臂，其被设置为与所述固定接触臂相对应，能够旋转至闭合位置以接触固定接触臂或者至断开位置以与所述固定接触臂分离，所述活动接触臂中的每个活动接触臂均被设置以用于交流极中的每个交流极从而提供分叉的导电路径，并且每个活动接触臂均具有多个接触臂件；

开关机构，其被配置为提供驱动力以将所述活动接触臂移动至所述闭合位置或所述断开位置；

驱动轴，其能够通过连接至所述开关机构而通过所述开关机构的驱动而旋转，公共地设置以用于所述多个活动接触臂，并且被构造为同时将所述活动接触臂旋转至所述闭合位置或所述断开位置；

连杆，其被连接至所述驱动轴，并且被构造为传送驱动力；

保持器，其通过被连接至所述连杆而被所述连杆旋转，并且被构造为使所述活动接触臂旋转；

上电弧屏障，其被构造为防止电弧从所述活动接触臂的上侧移动至后侧；以及

扭转弹簧，其具有由所述上电弧屏障支撑的一个端部、中间支撑部和另一端部，在所述断开位置上所述另一端部接触所述活动接触臂的上表面，从而提供弹性力至所述活动接触臂，使得所述活动接触臂被旋转至所述闭合位置。

2.根据权利要求1所述的塑壳式断路器，其中所述上电弧屏障包括一对支撑突起，所述一对支撑突起被构造为支撑所述扭转弹簧的所述中间支撑部。

3.根据权利要求1所述的塑壳式断路器，其中所述扭转弹簧包括双扭转弹簧。

4.根据权利要求1所述的塑壳式断路器，其中所述上电弧屏障被设置有倾斜的狭缝部，所述倾斜的狭缝部被固定在所述活动接触臂的上方并且被构造为引导所述连杆的连接销的上下运动。

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