CN1063576C - 电路断路器 - Google Patents

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Abstract

在一电路断路器中，有一用树脂模制成的格栅支架(12)，该格栅支架有一对互相相对的侧壁(12a)，各电弧格栅(6)插入在两侧壁(12a)上形成的凹槽中。从两侧壁(12a)的底面上突起的腿(12c)插入该固定接触器(1)上形成的一界定外部电流通道(1a)和一内部电流通道(1b)的U型槽中，从而该格栅支架固定安装到该固定接触器(1)上。外部电流通道(1a)的顶面分别由两侧壁(12a)盖住，而内部电流通道(1b)的顶面除固定触头(3)以外则由一连接所述两侧壁(12a)的盖板(12b)盖住。

Description

电路断路器
本发明涉及布线断路器和通地漏电断路器之类电路断路器，特别涉及对下面这类电路断路器作出改进，该类电路断路器设计成电流切断时产生的电弧依靠在固定接触器中流动的电流的作用被驱向灭弧格栅。
在现有的一种电路断路器中，一由扁平导电板制成的固定接线柱的一端有一接头，该固定接线柱的另一端部弯成U形，在该U形端部的端部有一固定触头。图8和9示出这类现有的电路断路器的接触器。确切说，图8和9分别为该接触器的俯视图和侧视图。在图8和9中，标号1表示一固定接触器。该固定接触器1的左端部弯曲而形成一接头，而右端部弯成U形。一固定触头装在该U形右端部的端部上。标号5表示其上有一可与该固定触头啮合的可动触头4的可动接触器5。该可动接触器5可摆动地支撑在一可动接触器支架上而可用一开关装置(未画出)使它在电路闭合位置(实线所示)和电路打开位置(点划线所示)之间摆动。
在固定和可动接触器1和5周围设有若干层灭弧格栅6。这些灭弧格栅6用一对由绝缘材料(例如纤维板和聚酯玻璃板坯层压板)制成的侧板7支撑。每一灭弧格栅6为一两端有突起6a的U形磁性板。突起6a用嵌塞连接紧固到侧板7上，从而各灭弧格栅6支撑在侧板7上。当以图9中箭头所示方向流动的电流被切断时，固定和可动触头3和4之间就产生电弧8。此时，由于流经固定接触器1弯曲端部4的电流的磁场H的作用，一力F作用于电弧8而把电弧8推向左边(见图7)，即推向灭弧格栅内部。而且，灭弧格栅6的电弧导引作用把电弧8进一步推向灭弧格栅6的深处。另一方面，电弧被拉长、冷却并裂开，从而电弧电压增大。最终电弧熄灭。
在其固定接触器1的弯曲端部上具有固定触头3的该电路断路器中，可使磁场H的作用方向设定成拉长电弧。因此，上述电路断路器的优点是，其断电性能优于固定触头装在不弯曲的固定接触器上的电路断路器。但它的缺点是，由于固定接触器1弯曲，因此固定触头的安装位置较高，因此为了使可动接触器5的打开距离足够长，必须依照打开距离提高该电路断路器的高度，也即该电路断路器必会体积庞大。为了克服上述缺点，现有技术公开了一种固定接触器，其中固定触头虽然不弯曲。但其磁场能起到上述作用[参见日本实用新型专利申请(OPI)No.96548/1980(“OPI”在这里意思是“待审查申请公告”)]。
图10为这类现有固定接触器的俯视图；图11为沿图10中Ⅺ-Ⅺ线剖取的侧剖视图。在图10和11中，标号1表示一固定接触器。该固定接触器1由一扁平导电板制成，其左端部做成电源接线部2，而其右端部制有一U形槽9。由该U形槽9而形成一对外部电流通道1a和一内部电流通道1b。即，两外部电流通道1a从接线部2伸展过来，然后汇合成弯向该接线部2的内部电流通道1b。该内部电流通道1b的端部处有一固定触头3，因此，在该接触器中的电流流过接线部2后流过两外部电流通道1a，然后汇合而经内部电流通道1b流到固定触头3。从而，当切断电流时，通过内部电流通道1b中的电流所产生的磁场H对切断电流时所产生的电弧8施加一向左的力F，即该电弧被驱向灭弧格栅内部。接线部2上有一供接线螺丝旋入的螺纹孔10和一供一螺丝旋入而把该固定接线端1固定到一外壳(未画出)上的螺纹孔11。
电流方向靠U形槽9改变的该固定接触器1的优点在于，尽管不提高该固定触头3的高度，但可把磁场作用方向设定成拉长电弧8。但图10和11所示固定接触器的缺点是，由于外部电流通道1a与其上装有固定触头3的表面齐平，因此外部电流通道暴露给电弧8，也即该固定接触器1很容易被电弧烧坏。
鉴于上述情况，本发明的目的是提供一种电路断路器，其中，一由扁平导电板制成的固定接触器有一构作成接线部的端部，而其另一端部上有一U形槽，有两个外部电流通道从该接线部开始伸展，该两外部电流通道汇合成一向该接线部伸展的内部电流通道，而且在其端部还有一固定触头；其中，可防止该固定接触器被烧坏并提高其切断电流的性能。
上述目的已由一电路断路器予以实现，其中，按照本发明：
设置一用树脂模塑制成的格栅支架；
该格栅支架包括：一对互相相对的直立侧壁，还具有在其内表面上开有的若干多级凹槽，一连接两侧壁下边的盖板以及突出在两侧壁底面上的腿；
各灭弧格栅分别插入各槽中；
这些腿在固定触头的两边插入U形孔中，从而使该格栅支架安装在该固定接触器上；
外部电流通道的顶面分别用两侧壁盖住；并且
内部电流通道的顶面除固定触头之外用该盖板盖住。
最好，在该电路断路器中，该对侧壁的内表面之间的距离向着接线部增大，从而提高灭弧性能。此外，在该电路断路器中，最好在固定接触器顶面上沿着外部电流通道装有一U形电弧垫板，该格栅支架装在该固定接触器上方而把该电弧垫板夹在该格栅支架与该固定接触器之间。在如此设计的电路断路器中，灭弧性能得以提高，并基本上防止固定触头被烧坏。
本发明还提供一种用于电路断路器的格栅支架，该电路断路器包括一其上有一U形槽的固定接触器，该U形槽界定一对在横向上相隔离的外部电流通道和一位于该两个外部电流通道之间的内部电流通道，该内部电流通道以与从一接线部伸出的外部电流通道方向相反方向从该外部电流通道伸展，该电流通道的顶端部有一固定触头，该格栅支架包括：
一对互相相对的左右直立侧壁，每一侧壁上有若干凹槽，从而两侧壁配合地把若干灭弧格栅支撑其间；
从每一侧壁的底面上伸出一腿，它可插入该U形槽中而把该格栅支架装到该固定接触器上，从而两侧壁把外部电流通道与电弧隔开；以及
一伸展在两侧壁之间而在该格栅支架装到该固定接触器上后盖住一部分内部电流通道的盖板。
本发明电路断路器和/或格栅支架具有下列优点：
(1)格栅支架的两腿在固定触头两边插入固定接触器的U形槽中，从而外部电流通道的顶面由两侧壁的底面盖住而内部电流通道的顶面由该盖板盖住。因此，在该固定接触器中，固定触头四周部位与电弧隔开而不会由电弧烧坏。
(2)格栅支架两侧壁的树脂产生灭弧气体，所产生的气体冷却电弧。从而电弧电压大大提高、灭弧时间大大缩短。格栅支架的树脂材料最好为能产生大量灭弧气体的蜜胺树脂。
(3)每一灭弧格栅的两臂插入在格栅支架的两侧壁中的凹槽中，因此可防止它们被电弧烧坏。
(4)在该格栅支架中，两侧壁内表面之间的距离向着接线部增大，从而提高了灭弧性能。因此，在该格栅支架中，固定触头一边的电弧气体的压力比接线部一边的电弧气体的压力高。该压力差向着接线部拉长电弧，从而进一步提高电弧电压。
(5)在该格栅支架中，在固定接触器顶面上沿着两外部电流通道装有U形电弧垫板。此时，灭弧格栅可更有效地引导固定触头上的电弧，同时电弧的根部移向灭弧垫板，从而防止固定触头被滞留的电弧烧坏。
图1和2分别为本发明一实施例的电路断路器中的接触器的俯视图和侧视图；
图3和4分别为图1所示接触器中的格栅支架和一灭弧格栅的分解俯视图和侧视图；
图5为一经改进的格栅支架的俯视图；
图6和7分别为本发明另一实施例的装有电弧垫板的固定触头的俯视图和侧视图；
图8和9分别为现有电路断路器中的一接触器的俯视图和侧视图；
图10为一具有一U形槽的固定接触器的俯视图；
图11为沿图10中Ⅺ-Ⅺ线剖取的剖视图。
下面结合图1-7说明本发明优选实施例。在所有实施例中，其固定接触器的结构与图10和11所示相同。
图1-4示出本发明基本实施例。确切说，图1和2分别为一接触器的俯视图和侧视图。图3和4分别为格栅支架和一灭弧格栅的分解俯视图和侧视图。
如图3和4所示，格栅支架12包括：一对互相相对的直立(左和右)侧壁12a；一连接这两个侧壁12a底边的盖板12b；突起在侧壁12a底面(下端面)上的腿12c；一桥接在侧壁12a上部的长方形立柱部之间的连接板12d；和一从盖板12b右端向下伸出的壁板12e。上述各部件12a-12e用蜜胺类树脂模制成一体(格栅支架)。该格栅支架12的宽度等于该固定接触器1(图10)在固定触头一边的端部的宽度，而两侧壁12a的两相对内表面之间的距离等于该固定接触器1的内部电流通道1b的宽度。
侧壁12a的构造如图4所示。每一侧壁12a的内表面上开有若干多级(在图4中为6级)凹槽13。这些凹槽13倾斜而供灭弧格栅6插入其中。每对左右凹槽13底部之间的距离稍小于灭弧格栅6的宽度，也即，这一微小的尺寸差使灭弧格栅6牢固支撑在格栅支架12上，盖板12b的壁厚稍小于固定触头3。盖板12b紧固在两侧壁12a的右端而其底面(下表面)与侧壁12a的下端面平齐。腿12c的横截面都呈长方形，其宽度和长度对应于U形槽9的在内部电流通道1b两边的直线部。此外，腿12c的突起高度等于固定接触器1的壁厚，它们的内表面与两侧壁12a的内表面平齐。连接板12d与上述长方形立柱部构成一门；也即，两侧壁12a通过连接板12d相互连接。壁板12e的高度等于固定接触器1的壁厚，其后表面与两侧壁12a的端面平齐。
灭弧格栅6以箭头所示方向压配各对凹槽13中，直到它抵靠凹槽的端部。每一凹槽13的深度等于灭弧格栅6的臂6a的宽度。把压接好各灭弧格栅的格栅支架12从上方安装到固定接触器1上而使两腿12c插入U形槽9中而位于固定触头3的两边。此时，侧壁12a的内表面与内部电流通道1b的侧面齐平，而盖板12b(在该图中)的左端面接靠固定触头3的右端面。由于格栅支架12以上述方式安装在固定触头上方，因此外部电流通道1a的顶面被侧壁12a盖住，而内部电流通道的顶面除固定触头以外均被盖板12b盖住。当格栅支架12安装到固定触头1上面后，格栅支架12因连接板12d的顶面与电路断路器主体的盖(未画出)压贴而得以固定。
从上述说明显然可知，外部电流通道1a由侧壁12a与电弧隔开。因此，虽然外部电流通道与固定触头安装面位于同一平面上，但可防止它们被电弧烧坏。此外，内部电流通道1b的顶面由盖板12b与电弧隔开，从而它也不会被电弧烧坏。另一方面，电弧根部的位置被限制在固定触头3上，因此使电弧更趋向灭弧格栅而加速拉长电弧。壁板12e可有可无。但壁板12e可有效地把电流通道与电弧隔开，而且提高了格栅支架12相对于固定接触器1的定位性。此外，灭弧格栅6的两臂6a紧插在凹槽13中而与电弧隔开。因此灭弧格栅几乎不会烧熔。另一方面，侧壁12a易于接触电弧8。在这种情况下，树脂材料产生大量灭弧气体而足以冷却电弧8。此时，由于厚度很大的两侧壁12a之间的空间很小，因此电弧气体使内部压力大大提高，从而有效地拉长电弧8。
图5为改进的格栅支架12的俯视图。在该改进中，两侧壁12a的互相相对内表面之间的距离朝着接线部2变大。换言之，两侧壁12a(在该图中)的右端之间的距离等于内部电流通道1b的宽度，但两侧壁12a的左端之间的距离大于内部电流通道1b的宽度。在图5所示格栅支架12中，电弧气体压力在固定触头3一边比接线部2一边高。该压力差把电弧8向接线部2方向大大拉长而进一步提高电弧电压。
图6和7示出本发明另一实施例，在此实施例中，固定接触器1顶面上有一沿着外部电流通道1a伸展的U形电弧垫板14。确切说，图6和7分别为具有电弧垫板的固定接触器的俯视图和侧视图。电弧垫板14由钢板制成，它为由一对臂14a和两臂14a之间的一角部14b构成的U形，臂14a的宽度等于外部电流通道1a的宽度。角部14b相对两臂14a弯曲而斜向上翘。该电弧垫板14如下紧固到固定接触器1上：固定接触器1上的圆柱形突起紧插入两臂14a端部的两安装孔中。
由于固定接触器上装有电弧垫板14，因此电弧的根部很容易从固定触头3移向角部14b，从而防止固定触头3因电弧在根部的滞留而烧坏。而且，即使在电弧8移到电弧垫板14之后，如图7所示，两臂中电流产生的磁场H作用于电弧8一向左的力F而继续拉长电弧8。与图1和2一样，格栅支架12装在固定接触器1上方而把电弧垫板14夹在中间。此时，电弧垫板14的供格栅支架的侧壁12a安装其上的两臂14a与盖板12b抵靠其上的内部电流通道1b构成台阶。因此侧壁12a的底面上必须有与这些台阶对应的凹座。
在具有U形槽的固定接触器上固定装有树脂模塑的格栅支架的本发明电路断路器具有如下效果或优点：
(1)该格栅支架把固定接触器的固定触头的周围区域与电弧隔开，从而防止固定触头被电弧烧坏，并且进一步把电弧推向灭弧格栅而提高电路断路器的切断电流的性能。
(2)格栅支架的两侧壁产生灭弧气体。所产生的灭弧气体冷却电弧，从而进一步提高电路断路器的切断电流的性能。
(3)格栅支架的两侧壁把灭弧格栅的两臂与电弧隔开而防止其被电弧烧坏(烧熔或溅损)。
(4)两侧壁内表面的距离向着接线部扩大，从而提高灭弧性。因此，在该格栅支架中，该压力差加速拉长电弧。
(5)在该格栅支架中，在固定接触器顶面上沿着外部电流通道装有U形电弧垫板。此时，灭弧格栅可更有效地引开固定触头上的电弧而减小固定触头因电弧滞留所造成的损坏。

Claims (10)

1、一种电路断路器，包括一由扁平导电板制成的固定接触器，其一端构作成接线部，而其另一端部上有一U形槽，从而从所述接线部伸出一对外部电流通道，所述两外部电流通道汇合成一向所述接线部伸展的内部电流通道，该内部电流通道的顶端有一固定触头，其特征在于：
包括有一用树脂模制成的格栅支架；
所述格栅支架包括一对互相相对的直立左侧壁和右侧壁，每一侧壁内表面上有若干多级凹槽，一连接两侧壁下边的盖板和从所述两侧壁底面上突起的腿；
各灭弧格栅插入所述各槽中；
所述格栅支架以所述腿在所述固定触头两边插入所述U形槽中而装到所述固定接触器的上面；
所述外部电流通道的顶面分别由所述两侧壁盖住，而所述内部电流通道的顶面除所述固定触头外由所述盖板盖住。
2、按权利要求1所述的电路断路器，其特征在于：所述两侧壁的内表面之间的距离向着所述接线部变宽。
3、按权利要求1或2所述的电路断路器，其特征在于：一U形电弧垫板沿着所述两外部电流通道装在所述固定接触器的顶面上，并且
所述格栅支架装在所述固定接触器上面而把所述电弧垫板夹在所述格栅支架与所述固定接触器之间。
4、一种用于电路断路器的格栅支架，该电路断路器包括其上有一U形槽的固定接触器，该U形槽界定一对在横向上相隔离的外部电流通道以及位于所述两外部电流通道之间的一内部电流通道，所述内部电流通道以与从一接线部伸出的所述外部电流通道方向相反的方向从所述外部电流通道伸展，所述内部电流通道的顶端部有一固定触头；其特征在于，所述格栅支架包括：
一对互相相对的直立左侧壁和右侧壁，每一所述侧壁上有若干凹槽，从而所述两侧壁相配合地把若干灭弧格栅支撑其间；
从每一所述侧壁的底面上突起的一腿，该腿可插入所述U形槽中而把所述格栅支架装到所述固定接触器上，从而所述侧壁把所述外部电流通道与电弧隔开；以及
一伸展在所述两侧壁之间且在所述格栅支架装到所述固定接触器上后盖住部分所述内部电流通道的盖板。
5、按权利要求4所述的格栅支架，其特征在于，所述两侧壁相配合限定一沿所述内部电流通道从所述外部电流通道开始伸展的方向上扩大的楔形空间。
6、按权利要求4所述的格栅支架，其特征在于，当所述格栅支架装到所述固定接触器上时，所述两侧壁的所述底面分别放置并抵靠在所述两外部电流通道上。
7、按权利要求4所述的格栅支架，其特征在于，所述两侧壁的所述底面放置并抵靠在装到所述固定接触器上的一U形电弧垫板上。
8、按权利要求4所述的格栅支架，其特征在于，所述两侧壁的所述底面与所述盖板平齐。
9、按权利要求4所述的格栅支架，其特征在于，所述两侧壁的所述底面与所述盖板有一高度差。
10、按权利要求4所述的格栅支架，其特征在于，所述盖板盖住所述内部电流通道的顶面而只露出所述固定触头。
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