CN104599908A - 低压断路器 - Google Patents

Abstract

一种低压断路器，属于低压电器技术领域。包括基座、触头组件、灭弧装置和壳体，触头组件、灭弧装置和壳体均容纳于基座中，触头组件包括动触头和静触头机构，壳体由彼此面对面配合的第一半壳和第二半壳构成，壳体内具有容腔，该壳体的壳体底壁支承于基座的基座底壁上，灭弧装置包括灭弧栅片，该灭弧栅片安装在壳体的容腔内，特点：在壳体的壳体底壁上设置有用于将基座底壁和壳体底壁粘结为一体的且具有粘性的绝缘件。可耐受更高的气压冲击，有效保证在增大的高压气体冲击下壳体不损坏，以及由于绝缘件具有弹性，能使彼此面对面配合的第一、第二半壳的合缝面之间的气密性显著提高，从而使断路器的额定短路分断能力得以提高。

Description

低压断路器

技术领域

 本发明属于低压电器技术领域，具体涉及一种低压断路器。

背景技术

低压断路器是一种用于诸如低压配电电路、电动机保护电路、各类用电设备保护电路中的既能接通、承载及分断正常电路条件下的电流又能在规定的非正常电路条件（如短路）下接通、承载一定时间和分断电流的开关电器。

图1为已有技术中的低压断路器的结构图；图2为图1所示的三个标准单极断路器灭弧装置9的俯视图；图3为图2的A-A剖视图；图4为图3的A部放大图；图5为图1至图3所示的壳体4的详细结构图。由图1至图3所示，低压断路器包括基座1，以及分别容纳在基座1内的触头组件2、灭弧装置、壳体4、操作机构7和脱扣装置8，触头组件2、灭弧装置和壳体4的数量均与断路器的极数相等，触头组件2包括动触头21和静触头机构22，灭弧装置包括灭弧栅片3，灭弧栅片3用于熄灭动触头21与静触头机构22彼此斥开过程中产生的电弧6，操作机构7与触头组件2相配合，脱扣装置8用于在过载和/或短路故障时驱使操作机构7。

在图1和图2中虽然给出了一种三极旋转式双断点的低压断路器，但是，低压断路器可以是单断点结构的，并且可以是三极、单极或四极等。在旋转式双断点的低压断路器中，触头组件2和灭弧装置均设置在壳体4中，构成了一个标准单极断路灭弧装置9，在一定的壳架等级下，每一极的标准单极断路灭弧装置9的结构是相似的，甚至是相同的，例如图1示出了三个结构相同的前述标准单极断路灭弧装置9，该三个标准单级断路灭弧装置9由图1示意的一对彼此并行的杆90合并在一起（即贴靠在一起）。

由图2和图3所示，壳体4由第一半壳401和第二半壳402彼此面对面配合构成，壳体4内部具有容腔，该壳体4的壳体底壁43支承于基座1内，触头组件2包括动触头21和静触头机构22，静触头机构22包括第一静触头221和第二静触头222，前述的操作机构7用于控制动触头21与第一静触头221或者与第二静触头222的接触或分离。这种结构形式的标准单极断路灭弧装置9的典型的例子可参见中国专利申请公布号CN102496529A推荐的“多极塑壳断路器”、CN101241820B提供的“单极模块化的低压断路器”，等等，并且具有结构紧凑以及具有良好的气密性。如图3至图5所示，前述标准单极断路灭弧装置9能利用电弧6生成时产生的高压气体向上排气口46以及下排气口45集中流动而驱使电弧6进入分别设置于第一、第二灭弧栅片腔41、42内的灭弧装置的灭弧栅片3，由灭弧栅片3分割（也称切割），直至使电弧6熄灭。在图3中示出的箭头代表由电弧6产生的高压气体分别向上、下排气口46、45流动的方向，高压气体对壳体4具有较大的或称较强的冲击力，该冲击力体现在对对应于下排气口45处的壳体4的壳体底壁43和壳体右侧壁47以及对对应于上排气口46处的壳体顶壁48和壳体左侧壁49的冲击。

请见图5，由于受到空间的限制，因此对应于前述下排气口45处的壳体4的壳体底壁43的厚度是十分有限的，并且离壳体固定孔44的距离较大，因此对应于下排气口45处的壳体底壁43相对于前述厚度足够或通过利用壳体固定孔44加固的壳体右侧壁47、对应于上排气口46处的壳体左侧壁49以及通过利用壳体固定孔44加固的壳体顶壁48而言成为了强度薄弱的区域。

如业界所知，新一代低压电器的发展方向对断路器的分断能力有着更高的要求，并且需要分断的预期短路电流增大，标准单极断路灭弧装置9内由电弧6生成时产生的高压气体的压力也随之增大，从而要求壳体4具有更高的强度，以便耐受增大的气压力。然而在实际的装配过程中，由于标准单极断路灭弧装置9与基座1是彼此独立的，当标准单极断路灭弧装置9安装至基座1中后，两者之间存在不可避免的并且由图4示意的装配间隙12。在壳体4独自承受增大了的高压气体对其的冲击的情况下，壳体4的对应于下排气口45处的壳体底壁43（图3至图5示）存在破裂之虞，在壳体底壁43破裂时，高压气体会直接冲击基座1的基座底壁11并使其破裂，最终影响断路器分断能力的提高。

由上述对图1和图5的说明可知，标准单极断路灭弧装置9的气密性好是前述断路器的长处所在，但标准单极断路灭弧装置9的壳体4在对应于下排气口45处的壳体底壁43易遭由电弧6产生的高压气体击裂乃至损及基座1的基座底壁11无疑是断路器之短处所在。因此，如何对低压断路器扬长抑短成为了业界关注并且期望解决的技术问题，但是在迄今为止公开的中外专利和非专利文献中均未见诸有解决该技术问题的启示。

针对上述已有技术，本申请人作了有益的探索与设计，终于形成了下面将要介绍的技术方案，并且在采取了保密措施下在本申请人的试验中心进行了模拟试验，结果证明是切实可行的。

发明内容

本发明的任务在于提供一种有助于显著提高灭弧装置的壳体的强度而藉以避免遭高压气体击损、增强灭弧装置壳体的密封性，提高额定短路分断能力的低压断路器。

本发明的任务是这样来完成的，一种低压断路器，包括基座、触头组件、灭弧装置和壳体，所述的触头组件、灭弧装置和壳体均容纳于基座中，所述的触头组件包括动触头和静触头机构，所述的壳体由彼此面对面配合的第一半壳和第二半壳构成，壳体内具有容腔，该壳体的壳体底壁支承于基座的基座底壁上，所述的灭弧装置包括灭弧栅片，该灭弧栅片安装在壳体的容腔内，其特征在于：在所述壳体的壳体底壁上设置有用于将所述基座底壁和壳体底壁粘结为一体的并且具有粘性的绝缘件。

在本发明的一个具体的实施例中，所述的触头组件设置在所述的壳体内，所述的静触头机构包括一第一静触头和一第二静触头，第一静触头固定在壳体内并且位于壳体的右端上部，第二静触头固定在壳体内并且位于壳体的左端下部，该第一、第二静触头彼此形成对角设置的位置关系，动触头在对应于第一、第二静触头之间的位置枢置在壳体内，所述的灭弧栅片有两组，其中一组灭弧栅片在对应于所述第一静触头的下方的位置设置在构成于壳体的右端的第一灭弧栅片腔内，而另一组灭弧栅片在对应于所述第二静触头的上方的位置设置在构成于壳体的左端的第二灭弧栅片腔内。

在本发明的另一个具体的实施例中，在所述的壳体上并且位于左上角的位置构成有一与所述第二灭弧栅片腔相通的用于将在所述动触头与所述第二静触头斥开时产生的电弧并且进而由电弧所生成的高压气体排出壳体的一上排气口，而在壳体上并且位于右下角的位置构成有一与所述第一灭弧栅片腔相通的用于将在所述动触头与所述第一静触头斥开时产生的电弧并且进而由电弧所生成的高压气体排出壳体的一下排气口，该上、下排气口彼此形成对角关系，在所述的壳体上开设有壳体固定孔，所述具有粘性的绝缘件在所述壳体底壁上的位置对应于壳体固定孔与所述下排气口之间的区域。

在本发明的再一个具体的实施例中，所述的具有粘性的绝缘件为弹性绝缘件。

在本发明的进而一个具体的实施例中，所述的具有粘性的绝缘件由硅橡胶固化构成。

本发明提供的技术方案由于在壳体的壳体底壁上设置有具有粘性的绝缘件，由绝缘件将基座底壁和壳体底壁粘结为一体，因而壳体底壁在承受高压气体冲击时的有效厚度得以增加，壳体底壁的强度显著增强，可耐受更高的气压冲击，有效保证在增大的高压气体冲击下壳体不损坏，以及由于绝缘件具有弹性，能使彼此面对面配合的第一、第二半壳的合缝面之间的气密性显著提高，从而使断路器的额定短路分断能力得以提高。

附图说明

图1为已有技术中的低压断路器的结构图。

图2为图1所示的三个标准单极断路灭弧装置的俯视图。

图3为图2的A-A剖视图。

图4为图3的A部放大图。

图5为图2和图3所示的壳体的详细结构图。

图6为本发明低压断路器的第一实施例结构图。

图7为图6所示的壳体的壳体底壁示意图。

图8为图6的A部放大图。

图9为本发明低压断路器的第二实施例结构图。

图10为图9所示的壳体的示意图。

图11为图9所示的壳体的壳体底壁示意图。

具体实施方式

为了使专利局的审查员尤其是公众能够更加清楚地理解本发明的技术实质和有益效果，申请人将在下面以实施例的方式作详细说明，但是对实施例的描述均不是对本发明方案的限制，任何依据本发明构思所作出的仅仅为形式上的而非实质性的等效变换都应视为本发明的技术方案范畴。

在下面的描述中凡是涉及上、下、左、右、前和后的方向性（或者称方位性）的概念均是针对正在被描述的图所处的位置状态而言的，目的在于方便公众理解，因而不能将其理解为对本发明提供的技术方案的特别限定。

实施例一：

请参见图6，该图6示出的是旋转双断点式的低压断路器，并且示出了基座1和容纳于基座1的基座腔中的并且数量与断路器的极数相等的触头组件2、灭弧装置和壳体4，触头组件2、灭弧装置均设置在壳体4中，这些部件构成标准单极断路灭弧装置9（由图7所示），壳体4由彼此面对面配合的一对半壳即由第一半壳401和第二半壳402构成（由图7所示），壳体4内具有容腔，壳体4设置在前述基座1的基座腔内，该壳体4的壳体底壁43支承于基座1的基座底壁11上，触头组件包括一动触头21和一静触头机构22，静触头机构22包括一第一静触头221和一第二静触头222，第一静触头221固定在壳体4内并且位于壳体4的右端上部，第二静触头222固定在壳体4内并且位于壳体4的左端下部，该第一、第二静触头221、222彼此形成对角设置的位置关系，动触头21在对应于第一、第二静触头221、222之间的位置枢置在壳体4内，灭弧装置包括灭弧栅片3，该灭弧栅片3有两组，其中一组（图6所示位置状态的右边的一组）灭弧栅片在对应于前述第一静触头221的下方的位置设置在构成于壳体4的右端的第一灭弧栅片腔41内，而另一组（即图6所示位置状态的左边的一组）灭弧栅片在对应于前述第二静触头222的上方的位置设置在构成于壳体4的左端的第二灭弧栅片腔42内。

申请人虽然未在图6中示出与标准单极断路灭弧装置9相配合的具有解锁件的操作机构以及容纳于基座1的基座腔中的在过载和/或短路故障时驱使操作机构动作的脱扣装置，但是并不会给本领域技术人员造成困惑，因为操作机构和脱扣装置属于公知技术，具体可由图1揭示，并且还可通过对前述CN102496529A、CN101241820B等的阅读得到充分了解。

作为本发明提供的技术方案的技术要点：在壳体4的壳体底壁43上设置具有粘性的绝缘件5，藉由该绝缘件5将基座底壁11和壳体底壁43粘结为一体。

继续见图6，在前述的壳体4上并且位于左上角的位置构成有一与前述第二灭弧栅片腔42相通的用于将在前述动触头21与第二静触头222斥开时产生的电弧并且进而由电弧生成的高压气体排出壳体4的一上排气口46，而在壳体4上并且位于右下角的位置构成有一与前述第一灭弧栅片腔41相通的用于将在动触头21与第一静触头221斥开时产生的电弧并且进而由电弧所生成的高压气体排出壳体4的一下排气口45，该上、下排气口46、45彼此形成对角关系。

优选地：请参见图7和图8，在本实施例中，将前述的具有粘性的绝缘件5设置在壳体底壁43上的壳体固定区域与下排气口45之间的区域，壳体固定区域即为用于将彼此面对面设置的一对壳体4相固定的壳体固定孔44所在位置的区域（图7标示），或者说是：壳体底壁43上的第一灭弧栅片腔41的下部相对应的部位。螺钉穿设在壳体固定孔44中，从而将一对壳体4相固定，也就是将第一、第二半壳401、402彼此固定，前述的具有粘性的绝缘件5具有弹性，具体而言由硅橡胶固化构成。

通过上面对实施例的说明可知，在壳体底壁43的厚度和基座1的基座底壁11的厚度不变的前提下，由作为独立的形式出现的具有粘性的弹性缓冲绝缘件5将两者粘结为一体后，壳体底壁43在承受高压气体冲击时的有效厚度得以增加，壳体底壁43的强度显著增强。

分断短路电流时，动触头21与第一、第二静触头221、222分离，在动、静触点之间产生电弧6，并由此产生高压气体。使得高压气体集中向上、下排气口46、45流动，此原理示意可参考图3。因此，下排气口45处的壳体底壁43承受高压气体的强烈冲击。由于绝缘件5的设置，壳体底壁43在承受高压气体冲击时的有效厚度得以增加，可耐受的冲击得到大幅提升，壳体4的完整性得以保证；另外，由于绝缘体5具有弹性，因此当壳体4受高气压冲击时，可防止构成壳体4的第一、第二半壳401、402向彼此远离的方向（即彼此斥开的方向）运动而产生缝隙，增强了灭弧装置壳体的密封性，断路器的额定短路分断能力得以提高。从而增强标准单极断路灭弧装置9的密封性，提高壳体底壁43和基座底壁11的强度，使得断路器的分断能力得以提升。

本发明的上述优选实施例是在壳体4的壳体底壁43上部分地设置有具有粘性的弹性绝缘绝缘件5，即设置在壳体底壁43的壳体固定区域与下排气口45之间的区域上；当然，本发明也可以在基座底壁11和壳体底壁43之间的所有部位全部设置具有粘性的弹性缓冲绝缘件5，即弹性缓冲绝缘件5包覆壳体底壁43上的所有与基座底壁11配合的区域，其中包括壳体固定孔44所在位置区域。

实施例二：

请参见图9和图10，图中示出了单断点形式的低压断路器，包括包括基座1，以及分别容纳在基座1内的触头组件2、灭弧装置、壳体4、操作机构7和脱扣装置8。

壳体4由彼此面对面配合的第一半壳401和第二半壳402构成，壳体4内具有用于容纳灭弧栅片3的灭弧栅片腔41，静触头机构22对应于灭弧栅片3的下方设置在壳体4内，壳体4的侧部开设有用于供动触头21探入并实现与静触头机构22接触、分离运动的通孔40，壳体4的壳体底壁43支承在断路器基座1内部。请见图11，壳体底壁43上设置有具有粘性的绝缘件5，并且优选地，具有粘性的绝缘件5具有弹性，具体而言由硅橡胶固化构成。

由于在壳体4的壳体底壁43上设置有具有粘性的绝缘件5，将用于支承壳体4的基座底壁和壳体底壁43粘结为一体，壳体底壁43在承受高压气体冲击时的有效厚度得以增加，壳体底壁43的强度显著增强，可耐受更高的气压冲击，有效保证在增大的高压气体冲击下壳体4不损坏；另外，由于绝缘件5具有弹性，能使彼此面对面配合的壳体4的合缝面之间的气密性显著提高，综上两方面，使得断路器的额定短路分断能力得以提高。

Claims (5)

1.一种低压断路器，包括基座(1)、触头组件(2)、灭弧装置和壳体(4)，所述的触头组件(2)、灭弧装置和壳体(4)均容纳于基座(1)中，所述的触头组件(2)包括动触头(21)和静触头机构(22)，所述的壳体(4)由彼此面对面配合的第一半壳(401)和第二半壳(402)构成，壳体(4)内具有容腔，该壳体(4)的壳体底壁(43)支承于基座(1)的基座底壁(11)上，所述的灭弧装置包括灭弧栅片(3)，该灭弧栅片(3)安装在壳体(4)的容腔内，其特征在于：在所述壳体(4)的壳体底壁(43)上设置有用于将所述基座底壁(11)和壳体底壁(43)粘结为一体的并且具有粘性的绝缘件(5)。

2.根据权利要求1所述的低压断路器，其特征在于所述的触头组件(2)设置在所述的壳体(4)内，所述的静触头机构(22)包括一第一静触头(221)和一第二静触头(222)，第一静触头(221)固定在壳体(4)内并且位于壳体(4)的右端上部，第二静触头(222)固定在壳体(4)内并且位于壳体(4)的左端下部，该第一、第二静触头(221、222)彼此形成对角设置的位置关系，动触头(21)在对应于第一、第二静触头(221、222)之间的位置枢置在壳体(4)内，所述的灭弧栅片(3)有两组，其中一组灭弧栅片在对应于所述第一静触头(221)的下方的位置设置在构成于壳体(4)的右端的第一灭弧栅片腔(41)内，而另一组灭弧栅片在对应于所述第二静触头(222)的上方的位置设置在构成于壳体(4)的左端的第二灭弧栅片腔(42)内。

3.根据权利要求2所述的低压断路器，其特征在于在所述的壳体(4)上并且位于左上角的位置构成有一与所述第二灭弧栅片腔(42)相通的用于将在所述动触头(21)与所述第二静触头(222)斥开时产生的电弧并且进而由电弧所生成的高压气体排出壳体(4)的一上排气口(46)，而在壳体(4)上并且位于右下角的位置构成有一与所述第一灭弧栅片腔(41)相通的用于将在所述动触头(21)与所述第一静触头(221)斥开时产生的电弧并且进而由电弧所生成的高压气体排出壳体(4)的一下排气口(45)，该上、下排气口(46、45)彼此形成对角关系，在所述的壳体(4)上开设有壳体固定孔(44)，所述具有粘性的绝缘件(5)在所述壳体底壁(43)上的位置对应于壳体固定孔(44)与所述下排气口(45)之间的区域。

4.根据权利要求1或3所述的低压断路器，其特征在于所述的具有粘性的绝缘件(5)为弹性绝缘件。

5.根据权利要求4所述的低压断路器，其特征在于所述的具有粘性的绝缘件(5)由硅橡胶固化构成。