CN107221476A - 配线用断路器 - Google Patents

Abstract

本发明提供配线用断路器，包括：多个固定接触端子，包括多个第一固定接触端子和多个第二固定接触端子，该第一固定接触端子与电源一侧连接，该第二固定接触端子与负荷一侧连接，多极一体型旋转轴结构的转动机构，设置有分别具备两个触点的多个可动接触端子，多个所述可动接触端子借助触点斥力或人为操作在各极上同时与所述固定接触端子分开或者接触以断电或通电，多个灭弧装置，用于消灭在所述固定接触端子和所述可动接触端子之间触点分开时所产生的电弧；在每一个极上，包括一个第一固定接触端子、一个第二固定接触端子以及同时与该第一固定接触端子及该一个第二固定接触端子选择性地分开或接触的一个所述可动接触端子，还设置有两个灭弧装置。

Description

配线用断路器

技术领域

本发明涉及具有双触点可动接触端子的多极一体型旋转轴结构的双触点配线用断路器。

背景技术

通常，在工厂、大厦等多个配电设备中，配线用断路器主要设置在配电板上，并且在没有负荷状态下发挥向负荷一侧供给或者切断电源的开闭装置的作用，在使用负荷中出现负荷电路上产生异常现象而流动过电流或者短路电流的情况下，断路器检测该过电流或者短路电流并且切断电路，以保护电路的电线及负荷一侧的设备。

因此，对于配线用断路器来说，具有在发生短路事故时能够将电路安全地切断的能力尤其重要。随着电器产业的发展，短路事故的容量也越来越大，因此在现场也需要能够安全地切断短路事故的配线用断路器。此外，最近，能够用于风能或太阳能等技术领域的直流电流的配线用断路器的需求越来越多，随之希望开发出在交流电路和直流电路上都能够使用的配线用断路器。切断交流的事故电流相比，切断直流的事故电流更难，而且切断失败的情况也比较多，因此需要切断时间短且灭弧能力优异的配线用断路器。

图1是现有技术中的具有多极一体型旋转轴结构的单触点断路器的剖视图，图2是现有技术中的具有双触点结构且具有在各极之间彼此分离的独立的旋转轴的多极分离型旋转轴结构的双触点断路器的图。

近年来，如图1所示，虽然在市场上出售具有各极(换言之，各相)旋转轴一体形成的多极一体型旋转轴结构的配线用断路器，但是这些配线用断路器都是单触点结构的配线用断路器。

此外，图2所示的现有技术中的配线用断路器虽然具有双触点结构，但是各极(换言之，各相)具有彼此分离的独立的旋转轴结构。

图1所示的现有技术中的配线用断路器为单触点结构，其具有一个接触端子和一个灭弧部。这种单触点结构对高的短路电流或者高的直流电压进行切断的效果不佳。

此外，图2所示的多极分离型旋转轴结构的双触点断路器，其旋转轴以各极为单位分离，这导致机构部变得复杂，具有成本变高的缺点。

发明内容

本发明是为了解决所述现有技术中的问题而提出的，其目的在于，提供一种具有多极一体型旋转轴和双触点接触端子的配线用断路器，其能够安全地切断高的短路事故电流和直流短路电流。

此外，本发明的另一目的在于，提供一种配线用断路器，该配线用断路器通过优化凸轮(Cam Plate)的曲线来提高为限制短路事故电流的限流(Current Limiting)切断可靠性。

此外，本发明的其他另一目的在于，提供一种断路器，该断路器通过在本发明的现有的交流用途的断路器上使用多极一体型旋转轴结构和双触点接触端子结构，来能够切断高的直流电压，从而在交流电路和直流电路上都能够使用。

为了达到本发明的上述目的，本发明提供多极配线用断路器，其特征在于：包括：多个固定接触端子，包括多个第一固定接触端子和多个第二固定接触端子，所述第一固定接触端子与电源一侧连接，所述第二固定接触端子与负荷一侧连接，多极一体型旋转轴结构的转动机构，其设置有分别具备两个触点的多个可动接触端子，多个所述可动接触端子借助触点斥力或者人为操作在各极上同时与所述固定接触端子分开或者接触以断电或通电，多个灭弧装置，用于消灭在所述固定接触端子和所述可动接触端子之间触点分开时所产生的电弧；在每一个极上，包括一个所述第一固定接触端子、所述一个第二固定接触端子以及同时与该第一固定接触端子及该一个第二固定接触端子选择性地分开或接触的一个所述可动接触端子，还设置有两个所述灭弧装置。

优选地，所述多极一体型旋转轴结构的转动机构包括：多极一体型旋转轴，每一个极设置有凸轮收容空间；多个凸轮，各凸轮固定在各所述凸轮收容空间内，并且设置有可动接触端子收容空间，所述凸轮的一侧的外周面和另一侧的外周面形成有凸轮曲面；多个可动接触端子，各可动接触端子以能够转动的方式设置在所述可动接触端子收容空间内，并且分别设置在长轴方向的两端部的两个触点能够选择性地与所述固定接触端子分别接触。

优选地，在每一个极上，所述多极一体型旋转轴结构的转动机构包括：第一辊销，其以能够旋转的方式固定于所述可动接触端子的一侧，并且能够沿所述凸轮的一侧外周面的凸轮曲面移动；第二辊销，其以能够旋转的方式固定于所述可动接触端子的另一侧且以所述可动接触端子的中心轴为中心与第一辊销旋转对称，并且能够沿所述凸轮的另一侧外周面的凸轮曲面移动；两个固定销，固定在所述旋转轴；四个弹簧，各弹簧的一端部设置在所述第一辊销和所述第二辊销各自的两端部，另一端部分别固定于两个固定销，用于提供使所述第一辊销和所述第二辊销始终与所述凸轮曲面紧贴的弹性力。

优选地，两个所述触点以所述可动接触端子的中心轴为中心旋转对称。

优选地，在所述可动接触端子的两侧分别形成有支撑槽，所述支撑槽朝向所述可动接触端子的中心轴延伸且以所述可动接触端子的中心轴为中心旋转对称，所述第一辊销和所述第二辊销一一对应地插入固定于所述支撑槽且能够旋转。

优选地，所述可动接触端子的中心部位设置有椭圆形的长孔，所述凸轮的中心部位形成有凸轮孔，所述断路器还设置有贯通所述长孔和所述凸轮孔并与所述长孔和所述凸轮孔连接的中心销，所述可动接触端子沿所述长孔的长轴方向能够移动。

优选地，所述断路器包括手柄链接机构。

优选地，所述旋转轴通过连接件与手柄链接机构连接为一体。

优选地，在所述凸轮的一侧及另一侧的外周面的凸轮曲面分别设置有拐点，在触点被驳斥的情况下，所述第一辊销和所述第二辊销同时经过各自的拐点，使得所述可动接触端子加快开放。

本发明的多极一体型旋转轴结构的双触点断路器，包括多极一体型旋转轴、安装在多极一体型旋转轴的凸轮板和在中央部设置有长孔的双触点接触端子，能够安全地切断高的短路事故电流和直流电路的短路电流。

此外，本发明的多极一体型旋转轴结构的双触点断路器，通过将凸轮板的曲线优化，提高为限制短路事故电流的限流(Current Limiting)切断可靠性。

此外，本发明的多极一体型旋转轴结构的双触点断路器，包括多极一体型旋转轴、具有限流时的辊凸轮移动路径的凸轮板、具有用于使接触压力仅沿着触点的OT方向(即，触点被磨损而减少的方向)作用的长孔的双触点可动接触端子，从而不仅能够在交流电路中切断高的事故电流，而且还能够切断直流电路的1000V以上的高电压，因此在交流电路和直流电路上都能够使用。

附图说明

图1是现有技术中的具有多极一体型旋转轴结构的单触点断路器的剖视图。

图2是现有技术中的具有双触点结构且具有在各极之间彼此分离的单独的旋转轴的多极分离型旋转轴结构的双触点断路器的图。

图3是示出本发明的包括具有双触点可动接触端子的多极一体型旋转轴结构的转动机构的断路器的图。

图4是示出本发明的具有双触点可动接触端子的多极一体型旋转轴结构的转动机构的立体图。

图5是示出在本发明的具有双触点可动接触端子的多极一体型旋转轴结构的转动机构中的可动接触端子和凸轮等的结合状态的图。

图6是本发明的具有双触点可动接触端子的多极一体型旋转轴结构的转动机构的立体分解图。

附图标记说明

1：手柄链接机构；

2：灭弧装置；

3：固定接触端子；

4：转动机构；

41：可动接触端子；

42：凸轮；

43：中心销；

44：弹簧；

45：第一辊销；

46：第二辊销；

47：固定销

5：旋转轴；

9：连接件(Low Link)；

F：触点斥力。

具体实施方式

以下，参照附图，详细说明本发明的具体实施方式。

在对各附图中的结构部件标注附图标记时，即便是不同的附图，对相同的结构部件，也尽可能地标注相同的附图标记。此外，在说明本发明的实施方式时，如果判断为对相关公知结构或功能的具体说明会妨碍对本发明的实施方式的理解，则省略其详细说明。

图3是示出本发明的包括具有双触点可动接触端子的多极一体型旋转轴结构的转动机构的断路器。

图4是示出本发明的具有双触点可动接触端子的多极一体型旋转轴结构的转动机构的立体图。

图5是示出在本发明的具有双触点可动接触端子的多极一体型旋转轴结构的转动机构中的可动接触端子和凸轮等的结合状态的图。

本发明的具有双触点可动接触端子的多极一体型旋转轴结构的双触点断路器是在直流及交流都能够使用的电路断路器，如图3所示，所述电路断路器包括：多个第一固定接触端子31，每一个第一固定接触端子31以“U”字形弯曲而成，一端部与电路上的电源一侧连接，另一端部上设置有触点；多个第二固定接触端子32，每一个二固定接触端子32以“U”字形弯曲而成，一端部与电路上的负荷一侧连接，另一端部设置有触点；多极一体型旋转轴结构的转动机构4，其具有分别具备两个触点的多个可动接触端子，用于使可动接触端子与所述第一固定接触端子31及第二固定接触端子32在各极上同时接触或者分离以通电或者断电；多个灭弧装置2，用于消灭在第一固定接触端子31及第二固定接触端子32与所述可动接触端子之间触点分开时所产生的电弧；手柄链接机构1，人为地操作该手柄链接机构1以使所述可动接触端子与第一固定接触端子31及第二固定接触端子32接触或者分开，从而通电或者断电。在这里，在每一个极上，包括一个第一固定接触端子、一个第二固定接触端子及同时与该第一固定接触端子及该一个第二固定接触端子选择性地分开或接触的一个可动接触端子，还有两个所述灭弧装置。

此外，如图4所示，具备本发明的双触点可动接触端子的多极一体型旋转轴结构的转动机构4包括：旋转轴5，其形成为一体；多个凸轮42，该凸轮42分别固定在设置于所述旋转轴5的每一个极的凸轮收容空间内；可动接触端子41，其以能够转动的方式设置于设置在所述凸轮42内的可动接触端子收容空间内，而且设置于所述可动接触端子41的两端部的两个触点411、412能够选择性地与所述固定接触端子3分别接触；第一辊销45，其能够沿所述凸轮42的一侧外周面移动，并且以能够旋转的方式固定在所述可动接触端子的一侧；第二辊销46，其能够沿所述凸轮42的另一侧外周面移动，并且以能够旋转的方式固定在所述可动接触端子41的另一侧；四个弹簧44，各弹簧44的一端部设置在所述第一辊销45和所述第二辊销46各自的两端部，另一端部分别固定于设置在旋转轴5上的两个固定销47的两端部，用于提供使所述第一辊销(45)和所述第二辊销(46)始终与所述凸轮曲面紧贴的弹性力。此外，所述凸轮42可以通过螺栓等紧固机构固定在所述凸轮收容空间内，但不限于此，对于本领域技术人员而言可利用多种紧固机构。

两个所述触点411、412以所述可动接触端子的中心轴为中心旋转对称。所述中心轴是指后述的可动接触端子的长孔的长轴的中心。

旋转轴5通过连接件(Low Link)9与手柄链接机构1连接为一体，每当通过断路器的手柄进行打开或关闭时，触点411、412与第一接触端子31及第二固定接触端子32(电源一侧/负荷一侧)解除或分离，从而通电或者断电。

此外，在多极的情况下，现有的断路器为了使各相同时接触及同时切断而使用另外的辅助机构部，但本发明的断路器具备多极一体型旋转轴5，因此即使不需要辅助机构部，各相也能够同时接触。换言之，如图4所示，由于采用了多极一体型旋转轴5的结构，因此在操作手柄链接机构1时，可动接触端子41各相的触点的接触时间和打开时间能够在各相之间无偏差地同一时刻接触或切断。

所述凸轮42是由两个相同的凸轮板423、424通过一个或一个以上的连接部422连接而成，从而形成所述可动接触端子收容空间，两个凸轮板423、424构成为几乎平行，而且各凸轮板423、424的外周面形状构成为相互一致。两个所述凸轮板423、424之间可形成有能够充分设置可动接触端子41的可动接触端子收容空间，每一个所述凸轮板423、424的大致中心部位设置有凸轮孔421。

所述凸轮板423、424的两侧设置有以所述凸轮孔421基准而对称的两个外周面，在各外周面设置有接合面42a、拐点42b及限流面42c。这是为了当所述可动接触端子41通过所述可动接触端子41和固定接触端子3之间的触点斥力F转动时，所述第一辊销45能够沿所述接合面42a、拐点42b及限流面42c移动。对于第二辊销46的移动，因为与所述第一辊销45类似，因此在此省略。

所述可动接触端子41大致形成为“Z”形，在其中心部位设置有椭圆形的长孔413。所述长孔413向与所述触点411、412的面垂直的方向长长地形成，在此将该方向为长轴方向。如图6所示，所述长孔413的长度方向大致与所述可动接触端子41的触点411、412的面垂直。需要说明的是，在本实施方式中，虽然将触点的形状限定为面，但是并不限于此。并且，当在所述可动接触端子41的一表面上经过所述长孔413的中心且向长度方向的假想线定义为Y轴、经过长孔413的中心且向与所述Y轴垂直的方向的假想的线定义为X轴时，以所述长孔413中心且以所述Y轴的两侧附件及所述X轴为基准，在与所述触点411、412相对的部位分别设置有支撑槽414。所述第一辊销45及第二辊销46以能够旋转的方式插入固定于所述支撑槽414。每一个所述支撑槽414的凹陷部位优选设置成朝向所述长孔413的中心。

参照图5说明在所述可动接触端子41、所述凸轮42、所述弹簧44及所述辊销45、46结合的状态和在该状态下辊销45、46通过所述可动接触端子41的触点斥力F而移动。

本发明的断路器的可动接触端子41设置在凸轮42的内部并且通过所述中心销43彼此连接。所述可动接触端子41的支撑槽414插入有所述第一辊销45，所述弹簧44的一端挂在所述第一辊销45的两侧，所述弹簧44的另一端挂在设置于所述旋转轴5的内侧面的固定销47上。

当本发明的断路器在ON状态下产生高的事故短路电流时，如图5所示，借助在可动接触端子41的两侧产生的触点斥力F使可动接触端子41推第一辊销45，第一辊销45沿着凸轮42中的凸轮板423、424的接合面42a移动并经由拐点42b到达限流面42c时，弹簧44产生与接触的方向相反的力，使得可动接触端子41加快抬起，这时，虽然断路器的机构部处于ON状态，但是双触点411、412从固定接触端子3的触点31、32脱离，从而短路电流被切断。

这时，由于在可动接触端子41的中央设置有椭圆形的长孔413，因此可动接触端子41因中心销43而不能左右移动，只能上下移动，从而能够增加双触点411、412的OT(即，触点被磨损而减少的方向上)量。所述OT量是指当触点被磨损时即便磨损多少也能通电的量。例如，断路器设置成2～3mm左右的OT量时，即便触点被磨损2mm左右时也能够正常通电。

如上所述，本发明的多极一体型旋转轴结构的双触点断路器包括多极一体型旋转轴5、在限流时具有辊凸轮移动路径10的凸轮42的凸轮板423、424、设置有只允许向触点的OT方向(即触点被磨损而减少的方向)进行接合作用的长孔413的可动接触端子41，不仅能够切断在交流电路中的高的事故电流，而且还能够切断在直流电路中的1000V以上的高电压，从而可靠性高，进而在交流电路和直流电路中都能够使用。

以上说明的本发明的优选实施方式只是为了解决技术问题，对于本领域技术人员而言可以在本发明的思想及范围内做出多种修改、变更、追加等，这些修改等都落入权利要求书的保护范围内。

因此，本领域技术人员在不脱离本发明的技术思想范围内作出的多种变更及模仿都落入本发明的保护范围是显而易见的。

Claims (9)

1.一种多极配线用断路器，其特征在于：

包括：

多个固定接触端子，包括多个第一固定接触端子和多个第二固定接触端子，所述第一固定接触端子与电源一侧连接，所述第二固定接触端子与负荷一侧连接，

多极一体型旋转轴结构的转动机构，其设置有分别具备两个触点的多个可动接触端子，多个所述可动接触端子借助触点斥力或者人为操作在各极上同时与所述固定接触端子分开或者接触以断电或通电，

多个灭弧装置，用于消灭在所述固定接触端子和所述可动接触端子之间触点分开时所产生的电弧；

在每一个极上，包括一个所述第一固定接触端子、所述一个第二固定接触端子以及同时与该第一固定接触端子及该一个第二固定接触端子选择性地分开或接触的一个所述可动接触端子，还设置有两个所述灭弧装置。

2.根据权利要求1所述的断路器，其特征在于：

所述多极一体型旋转轴结构的转动机构包括：

多极一体型旋转轴，每一个极设置有凸轮收容空间；

多个凸轮，各凸轮固定在各所述凸轮收容空间内，并且设置有可动接触端子收容空间，所述凸轮的一侧的外周面和另一侧的外周面形成有凸轮曲面；

多个可动接触端子，各可动接触端子以能够转动的方式设置在所述可动接触端子收容空间内，并且分别设置在长轴方向的两端部的两个触点能够选择性地与所述固定接触端子分别接触。

3.根据权利要求2所述的断路器，其特征在于：

在每一个极上，所述多极一体型旋转轴结构的转动机构包括：

第一辊销，其以能够旋转的方式固定于所述可动接触端子的一侧，并且能够沿所述凸轮的一侧外周面的凸轮曲面移动；

第二辊销，其以能够旋转的方式固定于所述可动接触端子的另一侧且以所述可动接触端子的中心轴为中心与第一辊销旋转对称，并且能够沿所述凸轮的另一侧外周面的凸轮曲面移动；

两个固定销，固定在所述旋转轴；

四个弹簧，各弹簧的一端部设置在所述第一辊销和所述第二辊销各自的两端部，另一端部分别固定于两个固定销，用于提供使所述第一辊销和所述第二辊销始终与所述凸轮曲面紧贴的弹性力。

4.根据权利要求2所述的断路器，其特征在于：

两个所述触点以所述可动接触端子的中心轴为中心旋转对称。

5.根据权利要求3所述的断路器，其特征在于：

在所述可动接触端子的两侧分别形成有支撑槽，所述支撑槽朝向所述可动接触端子的中心轴延伸且以所述可动接触端子的中心轴为中心旋转对称，

所述第一辊销和所述第二辊销一一对应地插入固定于所述支撑槽且能够旋转。

6.根据权利要求3所述的断路器，其特征在于：

所述可动接触端子的中心部位设置有椭圆形的长孔，

所述凸轮的中心部位形成有凸轮孔，

所述断路器还设置有贯通所述长孔和所述凸轮孔并与所述长孔和所述凸轮孔连接的中心销，

所述可动接触端子沿所述长孔的长轴方向能够移动。

7.根据权利要求1所述的断路器，其特征在于：

所述断路器包括手柄链接机构。

8.根据权利要求7所述的断路器，其特征在于：

所述旋转轴通过连接件与手柄链接机构连接为一体。

9.根据权利要求3所述的断路器，其特征在于：

在所述凸轮的一侧及另一侧的外周面的凸轮曲面分别设置有拐点，在触点被驳斥的情况下，所述第一辊销和所述第二辊销同时经过各自的拐点，使得所述可动接触端子加快开放。