CN104332368B - 一种限流小型断路器 - Google Patents

Abstract

一种限流小型断路器。解决了现有小型断路器的分断能力和限流性能差的问题。它包括壳体，所述的壳体内设有触头系统、双金属片、引弧系统和灭弧系统，所述的灭弧系统包括灭弧室，所述的触头系统包括动触头和静触头，所述的引弧系统包括引弧片和绝缘件，所述的绝缘件上设有容置腔，所述的动触头和静触头设于容置腔内，所述绝缘件的外表面上至少设有一个环形限流线圈，所述限流线圈的两端分别与引弧片和双金属片相连，绝缘件将引弧片与限流线圈分隔开。本发明提供在不改变壳体大小的前提下，其分断性能与触点材料无关，可迅速获得极高的电弧电压，提高断路器阻抗，使之电弧快速熄灭,从而使得断路器获得高的分断能力和限流性能。

Description

一种限流小型断路器

技术领域

本发明涉及一种断路器，具体涉及一种限流小型断路器。

背景技术

小型断路器是用于保护电路及电气设备避免由过载或短路引起损坏的保护装置。当今小型断路器不但具有保护电路导线和电气装置的作用，而且具有短路过程中限制短路电流的重要功能。小型断路器的性能主要是分断能力和限流能力，为了提高小型断路器的分断能力和限流能力，应该使分断过程中产生的电弧迅速熄灭，目前采用下列方法：1动触头和静触头快速分离，拉长电弧；2电弧在引弧件的引导下、进入灭弧室；3灭弧栅片分割电弧、形成串联短弧；4灭弧栅片使电弧冷却熄弧等。在不改变动、静触头分离距离，即利用相同小型断路器的外轮廓，将伴随电源容量增大的更大的短路电流切断时，如果仅利用上述的电弧伸长以及冷却，自身也存在极限。而现有采用特殊材料制造动触头和静触头，使得动静触头产生电动斥力能快速分开，不过这种方式生产成本较高，还有部分小型直流断路器，通过增加永磁铁来加强磁吹使电弧快速通过引弧件、进入灭弧室从而快速熄灭电弧，但此方式因永磁铁存在极性、只能用于直流电路，而不能用于交流电路。

发明内容

为解决背景技术中现有小型断路器的分断能力和限流性能差的问题，本发明提供一种限流小型断路器。

本发明的技术方案是：一种限流小型断路器，包括壳体，所述的壳体内设有接线端子、触头系统、脱扣系统、双金属片、引弧系统和灭弧系统，所述的灭弧系统包括灭弧室，所述的触头系统包括动触头和静触头，所述的引弧系统包括引弧片和绝缘件，所述的绝缘件上设有容置腔，所述的动触头和静触头设于容置腔内，所述绝缘件的外表面上至少设有一个环形限流线圈，所述限流线圈的两端分别与引弧片和双金属片相连，所述的绝缘件将引弧片与限流线圈分隔开。

作为本发明的一种改进，所述的限流线圈通过连接件与双金属片相连通，所述的连接件与双金属片形成环形腔。

作为本发明的进一步改进，所述的绝缘件包括第一绝缘板和第二绝缘板，所述的第一绝缘板和第二绝缘板通过第三绝缘板相连通。

作为本发明的进一步改进，所述的环形限流线圈有两个，且两个限流线圈分别设于第一绝缘板和第二绝缘板上。

作为本发明的进一步改进，所述的引弧片上设有凸耳，所述的凸耳伸出绝缘件外与限流线圈相固接。

作为本发明的进一步改进，所述的绝缘件上设有放置凸耳的挡肩。

作为本发明的进一步改进，所述的绝缘件向外折出边沿，所述的边沿设于限流线圈和灭弧室之间。

作为本发明的进一步改进，所述的绝缘件上设有用于安置限流线圈的安装块。

作为本发明的进一步改进，所述的限流线圈采用电阻材料制成。

作为本发明的进一步改进，所述限流线圈通过焊接、铆接或螺纹连接与引弧片相固接。

本发明的有益效果是，当负载侧出现短路电流时，小型断路器动作，动触头与静触头分离并产生电弧。此时电流经电弧进入环形限流线圈，限流线圈一方面增加线路阻抗起到限流作用，另一方面限流线圈产生的磁场使电弧快速进入灭弧室，使电弧迅速分割、冷却而熄灭，从而达到提高小型断路器分断能力的目的。本发明提供新的限流分断技术，在不改变壳体大小的前提下，其分断性能与触点材料无关，可迅速获得极高的电弧电压，提高断路器阻抗，使之电弧快速熄灭,从而使得断路器获得高的分断能力和限流性能。

附图说明

附图1为本发明实施例一的结构示意图。

附图2为附图1去除绝缘件62和限流线圈8后的结构示意图。

附图3为附图1中引弧系统6的结构示意图。

附图4为附图3去除用绝缘件62后的结构示意图。

附图5为附图3中绝缘件62的结构示意图。

附图6为附图3中另一结构的结构示意图。

附图7为本发明实施例二的结构示意图。

附图8为附图7去除绝缘件62和限流线圈8后的的结构示意图。

附图9为本发明实施例三的结构示意图。

附图10为附图9去除绝缘件62和限流线圈8后的的结构示意图。

附图11为附图9中引弧系统6的结构示意图。

附图12为附图11中去除绝缘件62的结构示意图。

附图13为附图11中绝缘件62的结构示意图。

图中，1、壳体；2、接线端子；21、进线端子；22、出线端子；3、触头系统；31、动触头；32、静触头；4、脱扣系统；5、双金属片；6、引弧系统；61、引弧片；611、凸耳；62、绝缘件；621、容置腔；622、第一绝缘板；623、第二绝缘板；624、第三绝缘板；625、挡肩；626、边沿；627、安装块；7、灭弧系统；71、灭弧室；8、限流线圈；81、连接件；811、环形腔；9(9’，9”)、电弧。

具体实施方式

下面结合附图对本发明实施例作进一步说明：

由图1结合图2-13所示，一种限流小型断路器，包括壳体1，所述的壳体1内设有接线端子2、触头系统3、脱扣系统4、双金属片5、引弧系统6和灭弧系统7，所述的接线端子2包括进线端子21和出线端子22。具体的说，实施例一与实施例二的区别为电源进线端的位置不同。所述的灭弧系统7包括灭弧室71，所述的触头系统3包括动触头31和静触头32，所述的引弧系统6包括引弧片61和绝缘件62，所述的绝缘件62上设有容置腔621，所述的动触头31和静触头32设于容置腔621内，所述绝缘件62的外表面上至少设有一个环形限流线圈8，具体的说，所述的环形限流线圈8应设置尽量大面积布置在绝缘件上。这样不仅可以增加磁场力，增加断路器分断过程中的磁吹效果，同时增加了限流线圈的电阻，增加产品的限流作用。所述限流线圈8的两端分别与引弧片61和双金属片5相连，所述的绝缘件62将引弧片61与限流线圈8分隔开。本发明的有益效果是，当负载侧出现短路电流时，小型断路器动作，动触头与静触头分离并产生电弧。此时电流经电弧进入环形限流线圈，限流线圈一方面增加线路阻抗起到限流作用，另一方面限流线圈产生的磁场使电弧快速进入灭弧室，使电弧迅速分割、冷却而熄灭，从而达到提高小型断路器分断能力的目的。本发明提供新的限流分断技术，在不改变壳体大小的前提下，其分断性能与触点材料无关，可迅速获得极高的电弧电压，提高断路器阻抗，使之电弧快速熄灭,从而使得断路器获得高的分断能力和限流性能。在断路器正常工作过程中，进线端子和出线端子通过触头系统相连通，此时限流线圈中无电流流通，产品不产生附加的能耗。

所述的限流线圈8通过连接件81与双金属片5相连通，所述的连接件81与双金属片5形成环形腔811。连接件的设计不仅增加了产品的电阻，同时所形成的环形腔能进一步增加产品磁场力，使得产品的磁吹效果更好，引弧、熄弧更快。

所述的绝缘件62包括第一绝缘板622和第二绝缘板623，所述的第一绝缘板622和第二绝缘板623通过第三绝缘板624相连通。绝缘件的设置避免壳体内各部件被电弧短接，影响产品性能。具体的说，所述的第一绝缘板622、第二绝缘板623和第三绝缘板624为一体式结构。更具体的说，绝缘件采用绝缘产气材料制成。这样可以通过绝缘件产生气体的压差和磁吹效应更快速的引弧，提高产品的分断能力。具体的说，所述的环形限流线圈8有两个，且两个限流线圈8分别设于第一绝缘板622和第二绝缘板623上。当然在实际过程中，限流线圈8可以为一、三、四或者更多个，在第一绝缘板上也可以缠绕多圈限流线圈，使得产品的阻抗增加，提高产品的限流效果。

所述的引弧片61上设有凸耳611，所述的凸耳611伸出绝缘件62外与限流线圈8相固接。这样的结构便于限流线圈的连接，同时可以避免电弧影响绝缘件外的限流线圈。具体的说，所述的绝缘件62上设有放置凸耳611的挡肩625。这样的结构便于凸耳的固定。

所述的绝缘件62向外折出边沿626，所述的边沿626设于限流线圈8和灭弧室71之间。具体的说，所述的绝缘件62上设有用于安置限流线圈8的安装块627。边沿的设置使得限流线圈8和灭弧室71相隔开，避免限流线圈和灭弧室被电弧短接。

所述的限流线圈8采用电阻材料制成。具体的说，所述的电阻材料采用铜及铜合金、锰铜合金、康铜（锰铜铝）合金、镍铬铁合金、铁铬铝合金、铂基合金、钯基合金、金基合金、银基合金、钢和各种合金钢等材料制成。采用具有导电材料且具有一定的电阻制成限流线圈。这样使得限流线圈能产生较大的磁场的同时，也能由于较大的电阻对流经限流线圈的电流进行消耗，保证产品的分断能力和限流性能。

所述限流线圈8通过焊接、铆接或螺纹连接与引弧片61相固接。这样的结构便于限流线圈的固定。

实施例一:参考附图1-6，当负载侧出现短路电流时，小型断路器动作，动触头与静触头分开产生电弧9；这时电路电流由进线端子21经脱扣系统4（该小型断路器的脱扣系统包括励磁脱扣器）、静触头32、再经电弧9、动触头31、断路器内部导体、双金属片5（是指两种不同的金属件形成的脱扣件）、导线、出线端子22流向负载；电弧9在磁吹作用以及电弧9与绝缘件62接触产生蒸气在电弧9前后形成压力差使电弧9向引弧片61快速移动，当电弧一端弧根移至引弧片61处时，电路电流由进线端子21经序磁脱扣器、静触头，再经电弧9’流向引弧片61、限流线圈8、双金属片5、导线、出线端子22流向负载。此时限流线圈8一方面增加线路阻抗起到限流作用、另一方面限流线圈产生磁场使电弧快速向灭弧室方向移动。当电弧9”进入灭弧室内、电弧被栅片分割和冷却使电弧电压快速上升，灭弧室在电弧高温作用下产生蒸气和栅片使电弧充分冷却致熄灭，即完成了电路短路断开。

实施例二：参考附图7和8，实施例二与实施例一电流方向相反。

实施例三：参考附图9-13，实施例三与实施例一电流方向相同，只是限流线圈和引弧件的形状不一样。

具体的说，所有实施方式的例子中的限流线圈、引弧片可为任意形状，材料可为任何导电材料，所述的限流线圈最好设置一定的电阻，能起到更好的限流作用。双金属片与接线端子通过导线连接，该导线可为任意形状，材料可为任何导电材料，可为板材、带材、型材，可为硬质材料、软质材料。

各位技术人员须知：虽然本发明已按照上述具体实施方式做了描述，但是本发明的发明思想并不仅限于此发明，任何运用本发明思想的改装，都将纳入本专利专利权保护范围内。

Claims (9)

1.一种限流小型断路器，包括壳体（1），所述的壳体（1）内设有接线端子（2）、触头系统（3）、脱扣系统（4）、双金属片（5）、引弧系统（6）和灭弧系统（7），所述的灭弧系统（7）包括灭弧室（71），所述的触头系统（3）包括动触头（31）和静触头（32），其特征在于:所述的引弧系统（6）包括引弧片（61）和绝缘件（62），所述的绝缘件（62）上设有容置腔（621），所述的动触头（31）和静触头（32）设于容置腔（621）内，所述绝缘件（62）的外表面上至少设有一个环形限流线圈（8），所述限流线圈（8）的两端分别与引弧片（61）和双金属片（5）相连，所述的绝缘件（62）将引弧片（61）与限流线圈（8）分隔开，所述的限流线圈（8）通过连接件（81）与双金属片（5）相连通，所述的连接件（81）与双金属片（5）形成环形腔（811）。

2.根据权利要求1所述的一种限流小型断路器，其特征在于所述的绝缘件（62）包括第一绝缘板（622）和第二绝缘板（623），所述的第一绝缘板（622）和第二绝缘板（623）通过第三绝缘板（624）相连通。

3.根据权利要求2所述的一种限流小型断路器，其特征在于所述的环形限流线圈（8）有两个，且两个限流线圈（8）分别设于第一绝缘板（622）和第二绝缘板（623）上。

4.根据权利要求1所述的一种限流小型断路器，其特征在于所述的引弧片（61）上设有凸耳（611），所述的凸耳（611）伸出绝缘件（62）外与限流线圈（8）相固接。

5.根据权利要求4所述的一种限流小型断路器，其特征在于所述的绝缘件（62）上设有放置凸耳（611）的挡肩（625）。

6.根据权利要求1所述的一种限流小型断路器，其特征在于所述的绝缘件（62）向外折出边沿（626），所述的边沿（626）设于限流线圈（8）和灭弧室（71）之间。

7.根据权利要求1所述的一种限流小型断路器，其特征在于所述的绝缘件（62）上设有用于安置限流线圈（8）的安装块（627）。

8.根据权利要求1所述的一种限流小型断路器，其特征在于所述的限流线圈（8）采用电阻材料制成。

9.根据权利要求1所述的一种限流小型断路器，其特征在于所述限流线圈（8）通过焊接、铆接或螺纹连接与引弧片（61）相固接。