CN107591262B - 控制与保护开关 - Google Patents

Abstract

一种控制与保护开关，属于低压电器技术领域。包括一基座；固定在基座上的一断路器和一接触器以及一连接模块；盖置在连接模块的上方的一面盖；连接模块位于断路器与接触器之间，该连接模块包括连接排、电流互感器和壳体，壳体与基座固定，连接排设在壳体上且连接排的一端与断路器连接、另一端与接触器连接，电流互感器穿设在连接排上，藉由面盖与壳体的配合而将连接排以及电流互感器处于蔽护状态，在控制与保护开关内构成有一散热通道，该散热通道的一端自连接模块的底部通向控制与保护开关的外界，中部途经连接排，而另一端自连接模块的顶部通向控制与保护开关的外界。降低连接排的温升，防止因高温而对电流互感器产生影响。

Description

控制与保护开关

技术领域

本发明属于低压电器技术领域，具体涉及一种控制与保护开关。

背景技术

控制与保护开关（英文全称为：Control and Protective Switching Device；英文缩写为CPS），一般分为一体式CPS以及组合式CPS，前者适合于小电流场合应用，后者则以大电流场合使用为主。在使用时，通常以复数个并排设置的方式布置在即固定在配电箱内的横截面形状呈U字形的安装导轨上或者抽屉柜内，在工业系统工程中用于控制和通断强电流，所带负载通常为电机。

就前述组合式CPS而言，一般将断路器以及接触器乃至继电器等同时安装在同一底座上，相互之间通过转接模块（习惯称“连接模块”，以下同）实现电气连接。为了监控电路状况，在转接模块上还配备有电流互感器。由于在大电流条件下，前述转接模块的连接排的温升较高，因而如果不能有效地将连接排产生的热量以空气对流方式或以其它类似方式排除，那么毫无疑问会对前述电流互感器产生不利影响，下面将要介绍的技术方案便是在这种背景下产生的。

发明内容

本发明的任务在于提供一种有助于将由连接排发热产生的热空气向外界排出而藉以降低连接排温升并进而避免对电流互感器造成不利影响的控制与保护开关。

本发明的任务是这样来完成的，一种控制与保护开关，包括一基座；固定在基座上的一断路器和一接触器以及一连接模块；盖置在连接模块的上方的一面盖；所述的连接模块位于所述断路器与所述接触器之间，该连接模块包括连接排、电流互感器和壳体，壳体与所述的基座固定，连接排设置在壳体上并且该连接排的一端与所述断路器电气连接，而连接排的另一端与所述接触器电气连接，电流互感器穿设在连接排上，藉由所述的面盖与所述壳体的配合而将所述的连接排以及电流互感器处于蔽护状态，在所述控制与保护开关内构成有一散热通道，该散热通道的一端自所述连接模块的底部通向所述控制与保护开关的外界，中部途经所述的连接排，而另一端自连接模块的顶部通向控制与保护开关的外界。

在本发明的一个具体的实施例中，所述的连接排包括上连接排和下连接排，上连接排与所述的接触器电气连接，而下连接排与所述的断路器电气连接，在上、下连接排之间由连接柱连接，所述的电流互感器在对应于上、下连接排之间的位置穿设在连接柱上；所述的连接模块上布置有用于设置上连接排的第一空间、用于设置电流互感器的第二空间和用于设置下连接排的第三空间，所述的散热通道中部途经所述的第一空间、第二空间和第三空间。

在本发明的另一个具体的实施例中，在所述壳体的底部设有连接排排热开口，该连接排排热开口与所述的第三空间相通；在所述的基座朝向上的一侧并且在对应于所述接触器的下方的位置设有排热槽，该排热槽与所述的连接排排热开口相对应并且相通，其中，排热槽的端部露出接触器背对所述连接模块的一侧并且与外界相通；在所述面盖上开设有出气口，该出气口与所述的第一空间相通。

在本发明的又一个具体的实施例中，所述的壳体包括一底座和一盖，底座朝向盖的一侧的上部构成有第一容腔，该第一容腔具有用于对所述电流互感器径向定位的第一容腔侧壁以及用于与盖相配合而对电流互感器进行轴向定位的第一容腔底壁，第一容腔内部为所述的第二空间，所述电流互感器容纳在第一容腔内；所述的连接柱与所述的第一容腔底壁形成垂直关系；所述的上连接排由上连接排本体和上连接排接线端构成，上连接排本体对应于第一容腔的腔口部位，上连接排接线端由上连接排本体的上端折弯构成，该上连接排接线端在对应于底座的顶部的位置贴靠在底座上，所述的第一容腔的腔口部位连通至底座的顶部而构成为所述的第一空间；在所述底座朝向所述盖的一侧的下部构成第二容腔，该第二容腔与所述的第一容腔相通，第二容腔内部为所述的第三空间，在第二容腔的下侧开设有出线开口，所述的下连接排由下连接排本体和下连接排接线端构成，下连接排接线端由下连接排本体的下端折弯构成，下连接排本体容纳在所述第二容腔内，该下连接排接线端在对应于所述出线开口的位置探出所述的第二容腔。

在本发明的再一个具体的实施例中，所述的出气口开设在所述面盖的两对应侧壁的相向一侧的上部。

在本发明的还有一个具体的实施例中，在所述底座朝向所述断路器一侧的壁体上并且在对应于所述第二容腔的位置开设有第二容腔散热开口，第二容腔具有用于包络所述下连接排本体的侧壁。

在本发明的更而一个具体的实施例中，在所述壳体的底座上设有用于对各相的所述下连接排本体进行电气隔离的下连接排本体相间隔板，在所述的盖上设有上相间隔板和用于对各相的所述上连接排本体进行隔离的中相间隔板，在所述面盖朝向壳体的一侧构成有顶相间隔板，藉由所述的上相间隔板与顶相间隔板相接合而对各相的所述上连接排进行电气隔离。

在本发明的更而一个具体的实施例中，所述面盖朝向所述壳体的一侧构成有用于增加相邻两相间的所述上连接排接线端的电气间隙的隔板，该隔板与面盖的内壁之间的空间构成为通道，该通道与所述的出气口相通并且还与由所述顶相间隔板隔设出的容腔相通。

在本发明的进而一个具体的实施例中，所述的断路器具有断路器排气口，所述的排热槽与断路器排气口相对应，在所述基座上并且在对应于断路器排气口的部位构成有一凸起于基座朝向上的一侧表面的围挡，所述壳体的底部与该围挡的上部相配合，在围挡朝向所述断路器排气口的一侧开设有数量与断路器排气口的数量相等的第一缺口，而在围挡的另一侧开设有数量与排热槽的数量相等的第二缺口，该第一、第二缺口以及所述的连接排排热开口均与由围挡围合的围挡腔体相通。

在本发明的又更而一个具体的实施例中，在相邻的两个所述第一容腔之间构成有与所述上相间隔板配合的集线槽，所述电流互感器的电流互感器线束从集线槽与所述的上相间隔板之间走线；所述的顶相间隔板拼接在上相间隔板的上方，各相的所述上连接排接线端容设在各相对应的所述容腔内，且所述的面盖通过紧固件分别与所述断路器以及所述接触器固定。

本发明提供的技术方案由于在控制与保护开关内构成有一散热通道，并且该散热通道的一端自连接模块的底部通向控制与保护开关的外界，中部途经所述的连接排，而另一端自连接模块的顶部通向控制与保护开关的外界，因而能以空气对流方式将连接排发热产生的热空气向外界排出，既可有效地降低连接排的温升，又能防止因高温而对电流互感器产生影响。

附图说明

图1为本发明控制与保护开关的立体图。

图2为图1移除接触器后的示意图。

图3为图2移除连接模块后的示意图。

图4为散热通道的上部示意图。

图5为连接模块的立体分解结构图。

图6为连接排的结构图。

图7为图5所示的壳体的示意图。

图8为面盖的内部示意图暨面盖上的出气口的剖视图。

具体实施方式

为了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、前和后的方向性或称方位性的概念都是针对正在描述的图所处的位置状态而言的，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。

请参见图1和图2，示出了一基座4；固定在基座4上的一断路器1和一接触器2以及一连接模块3；盖置在连接模块3的上方的一面盖5。

请参见图5至7并且结合图1至图2，前述的连接模块3位于前述断路器1与前述接触器2之间，该连接模块3包括连接排31、电流互感器32和壳体33，壳体33与前述的基座4固定，连接排31设置在壳体33上并且该连接排31的一端与前述断路器1电气连接，而连接排31的另一端与前述接触器2电气连接，电流互感器32穿设在连接排31上，藉由前述的面盖5与前述壳体33的配合而将连接排31以及电流互感器32处于蔽护状态。

作为本发明提供的技术方案的技术要点：在前述控制与保护开关内构成有一散热通道，该散热通道的一端自前述连接模块3的底部通向前述控制与保护开关的外界，中部途经前述的连接排31，而另一端自连接模块3的顶部通向控制与保护开关的外界。

请重点见图5，前述的连接排31包括上连接排311和下连接排312，上连接排311与前述的接触器2电气连接，而下连接排312与前述的断路器1电气连接，在上、下连接排311、312之间由连接柱313连接，前述的电流互感器32在对应于上、下连接排311、312之间的位置穿设（也可称“套置”）在连接柱313上。前述的连接模块3上布置有用于设置上连接排311的第一空间、用于设置电流互感器32的第二空间和用于设置下连接排312的第三空间，所述的散热通道中部途经第一空间、第二空间和第三空间。

请重点见图3至图5，在前述壳体33的底部设有连接排排热开口334，该连接排排热开口334与前述的下连接排相通即与所述的第三空间相通；在前述的基座4朝向上的一侧并且在对应于前述接触器2的下方的位置设有排热槽41，该排热槽41与前述的连接排排热开口334相对应并且相通，其中，排热槽41的端部露出接触器2背对前述连接模块3的一侧并且与外界相通；在前述面盖5上开设有出气口51，该出气口51与上连接排311相通即与前述的第一空间相通。

见图5和图6，前述的壳体33包括一底座330和一盖332，前述的盖332的两端各通过一盖扣脚3321与底座330上扣脚座3301扣合固定。底座330朝向盖332的一侧的上部构成有第一容腔331，该第一容腔331具有用于对前述电流互感器32径向定位的第一容腔侧壁3311以及用于与盖332相配合而对电流互感器32进行轴向定位的第一容腔底壁3312，第一容腔331内部即为第二空间，前述电流互感器32容纳在第一容腔331内；前述的连接柱313与前述的第一容腔底壁3312形成垂直关系；前述的上连接排311由上连接排本体3111和上连接排接线端3112构成，上连接排本体3111对应于第一容腔331的腔口部位，上连接排接线端3112由上连接排本体3111的上端折弯构成，该上连接排接线端3112在对应于底座330的顶部的位置贴靠在底座330上，在该上连接排接线端3112上开设有一上连接排接线孔3113，第一容腔331的腔口部位连通至底座330的顶部为第一空间（如图5的上相间隔板337之间、上相间隔板337与面盖5两侧壁之间的空间338和随着上连接排311延伸至底座330的顶部空间）；在前述底座330朝向前述盖332的一侧的下部构成第二容腔333，该第二容腔333与前述的第一容腔331相通，第二容腔333内部为第三空间，在第二容腔333的下侧开设有出线开口3331；前述的下连接排312由下连接排本体3121和下连接排接线端3122构成，下连接排接线端3122由下连接排本体3121的下端折弯构成，并且在该下连接排接线端3122上开设有一下连接排接线孔3123，下连接排本体3121容纳在前述第二容腔333内，该下连接排接线端3122在对应于前述出线开口3331的位置探出前述的第二容腔333。在本实施例中，用于设置上连接排311的第一空间为敞开式的，有利于上连接排311的散热，当然，也可在壳体33上设置用于容置上连接排311的腔体，即壳体上也可设置包络上连接排311的壁体，只要能够使得第一空间和第二空间相通，散热通道的中部途经第一空间和第二空间。

由图7所示，前述的第一容腔侧壁3311配合电流互感器32的轮廓构成有两侧壁3314和顶壁3313。

由图6所示，在前述连接柱313朝向上连接排311的一侧的端面上并且位于端面的中央位置构成有一连接柱支承凸缘3131，该连接柱支承凸缘3131支承在预设于上连接排311的下端（以图6所示位置状态为例）的上连接排凸缘支承孔3114内，同样的道理，在连接柱313朝向下连接排312的一端端面的中央位置也构成有一连接排支承凸缘3131，该连接排支承凸缘3131支承在预设于下连接排312的上端的下连接排凸缘支承孔3124内。上连接排接线孔3113用于上连接排接线端3112与接触器2的连接，下连接排接线孔3123用于下连接排接线端3122与断路器1的连接。

如图4、8，前述的出气口51开设在前述面盖5的两对应侧壁的相向一侧的上部。在前述底座330朝向前述断路器1的一侧的壁体上并且在对应于前述第二容腔333的位置开设有第二容腔散热开口3333，并且第二容腔333具有用于包络前述下连接排本体3121的侧壁3334、3332。下连接排本体3121的边缘被壳体33包围，而其它部分均露在壳体33外，有利于下连接排本体3121的散热。

由图5示，在前述壳体33的底座330上设有用于对各相的前述下连接排本体3121进行电气隔离的下连接排本体相间隔板335，在前述的盖332上设有用于对各相的前述上连接排311进行隔离的上相间隔板337。

在本发明的实施例中，控制与保护开关为三相开关，即断路器1、接触器2均为三相，连接排31、电流互感器32均有三个，相应的第一容腔331和第二容腔333均有三个，在前述相邻两个第一容腔331之间构成有集线槽3315，所述的盖332上设有用于与集线槽3315相配合的上相间隔板336，电流互感器线束321及控制与保护开关的电源线束（图中未示出）从集线槽3315与上相间隔板336之间布置走线。

在前述面盖5朝向壳体33的一侧构成有顶相间隔板52，该顶相间隔板52拼接在上相间隔板336的上方，各相的上连接排接线端3112容设在由顶相间隔板52隔设出的各相对应的容腔521内，并藉由该顶相间隔板52对各相的前述上连接排接线端3112进行电气隔离。

在前述面盖5朝向前述壳体33的一侧构成有用于增加前述上连接排接线端3112的电气间隙的隔板53（图8示），该隔板53与面盖5的内壁之间的空间构成为通道54，该通道54与前述的出气口51相通并且还与容腔521相通。

前述面盖5通过紧固件例如螺钉穿过其上开设的第一通孔55与断路器1固定，同时，螺钉穿过其上开设的第二通孔56与接触器2固定，使得面盖5盖置在连接模块3的上方。

见图3和图4，前述的断路器1具有断路器排气口11，前述的排热槽41与断路器排气口11相对应，在前述基座4上并且在对应于断路器排气口11的部位构成有一凸起于基座4朝向上的一侧表面的围挡42，前述壳体33的底部与该围挡42的上部相配合，在围挡42朝向前述断路器排气口11的一侧开设有数量与断路器排气口11的数量相等的第一缺口421，而在围挡42的另一侧开设有数量与排热槽41的数量相等的第二缺口422，该第一、第二缺口421、422以及前述的连接排排热开口334均与由围挡42围合的围挡腔体423相通。断路器1内部产生的气体通过断路器排气口11、第一缺口421、围挡腔体423、第二缺口422、排热槽41排出控制与保护开关外界。

冷气流经由排热槽41、第二缺口422、围挡腔体423、排热开口334、第三空间（第二容腔333）、第二空间（第一容腔331）、第一空间（包括第一容腔的腔口部位、连接模块3的顶部）对连接排31进行散热，并最终由容腔521、通道51向外界排出热空气。图1、图2和图4以箭头的方式示出了气流。在上述实施例中，第一空间裸露在底座330和盖332构成的壳体33的外部，在满足对电流互感器32和连接排31的相对定位、且满足相间隔离和导电体的爬电距离的情况下，底座330和盖332的结构可改变，将第三空间裸露在壳体33外也可。

本发明的散热通道并不限于上述结构，散热通道只要一端（也可称“一侧”）从连接模块3的底部向控制与保护开关的外界连通，中间途经连接排31，另一端（也可称“另一侧”）从连接模块3的顶部向控制与保护开关的外界连通。通过空气对流将连接排产生的热气流排出，降低连接排温升，减小连接排温升对电流互感器的影响。因此，若利用围挡两侧开口，形成围挡两侧开口、围挡腔体、连接模块内部、面盖5的两侧的通道也能体现效果。

Claims (10)

1.一种控制与保护开关，包括一基座(4)；固定在基座(4)上的一断路器(1)和一接触器(2)以及一连接模块(3)；盖置在连接模块(3)的上方的一面盖(5)；所述的连接模块(3)位于所述断路器(1)与所述接触器(2)之间，该连接模块(3)包括连接排(31)、电流互感器(32)和壳体(33)，壳体(33)与所述的基座(4)固定，连接排(31)设置在壳体(33)上并且该连接排(31)的一端与所述断路器(1)电气连接，而连接排(31)的另一端与所述接触器(2)电气连接，电流互感器(32)穿设在连接排(31)上，藉由所述的面盖(5)与所述壳体(33)的配合而将所述的连接排(31)以及电流互感器(32)处于蔽护状态，其特征在于在所述控制与保护开关内构成有一散热通道，该散热通道的一端自所述连接模块(3)的底部通向所述控制与保护开关的外界，中部途经所述的连接排(31)，而另一端自连接模块(3)的顶部通向控制与保护开关的外界。

2.根据权利要求1所述的控制与保护开关，其特征在于所述的连接排(31)包括上连接排(311)和下连接排(312)，上连接排(311)与所述的接触器(2)电气连接，而下连接排(312)与所述的断路器(1)电气连接，在上、下连接排(311、312)之间由连接柱(313)连接，所述的电流互感器(32)在对应于上、下连接排(311、312)之间的位置穿设在连接柱(313)上；所述的连接模块(3)上布置有用于设置上连接排(311)的第一空间、用于设置电流互感器(32)的第二空间和用于设置下连接排(312)的第三空间，所述的散热通道中部途经所述的第一空间、第二空间和第三空间。

3.根据权利要求2所述的控制与保护开关，其特征在于在所述壳体(33)的底部设有连接排排热开口(334)，该连接排排热开口(334)与所述的第三空间相通；在所述的基座(4)朝向上的一侧并且在对应于所述接触器(2)的下方的位置设有排热槽(41)，该排热槽(41)与所述的连接排排热开口(334)相对应并且相通，其中，排热槽(41)的端部露出接触器(2)背对所述连接模块(3)的一侧并且与外界相通；在所述面盖(5)上开设有出气口(51)，该出气口(51)与所述的第一空间相通。

4.根据权利要求3所述的控制与保护开关，其特征在于所述的壳体(33)包括一底座(330)和一盖(332)，底座(330)朝向盖(332)的一侧的上部构成有第一容腔(331)，该第一容腔(331)具有用于对所述电流互感器(32)径向定位的第一容腔侧壁(3311)以及用于与盖(332)相配合而对电流互感器(32)进行轴向定位的第一容腔底壁(3312)，第一容腔(331)内部为所述的第二空间，所述电流互感器(32)容纳在第一容腔(331)内；所述的连接柱(313)与所述的第一容腔底壁(3312)形成垂直关系；所述的上连接排(311)由上连接排本体(3111)和上连接排接线端(3112)构成，上连接排本体(3111)对应于第一容腔(331)的腔口部位，上连接排接线端(3112)由上连接排本体(3111)的上端折弯构成，该上连接排接线端(3112)在对应于底座(330)的顶部的位置贴靠在底座(330)上，所述的第一容腔(331)的腔口部位连通至底座(330)的顶部而构成为所述的第一空间；在所述底座(330)朝向所述盖(332)的一侧的下部构成第二容腔(333)，该第二容腔(333)与所述的第一容腔(331)相通，第二容腔(333)内部为所述的第三空间，在第二容腔(333)的下侧开设有出线开口(3331)，所述的下连接排(312)由下连接排本体(3121)和下连接排接线端(3122)构成，下连接排接线端(3122)由下连接排本体(3121)的下端折弯构成，下连接排本体(3121)容纳在所述第二容腔(333)内，该下连接排接线端(3122)在对应于所述出线开口(3331)的位置探出所述的第二容腔(333)。

5.根据权利要求3所述的控制与保护开关，其特征在于所述的出气口(51)开设在所述面盖(5)的两对应侧壁的相向一侧的上部。

6.根据权利要求4所述的控制与保护开关，其特征在于在所述底座(330)朝向所述断路器(1)一侧的壁体上并且在对应于所述第二容腔(333)的位置开设有第二容腔散热开口(3333)，第二容腔(333)具有用于包络所述下连接排本体(3121)的侧壁(3334、3332)。

7.根据权利要求4所述的控制与保护开关，其特征在于在所述壳体(33)的底座(330)上设有用于对各相的所述下连接排本体(3121)进行电气隔离的下连接排本体相间隔板(335)，在所述的盖(332)上设有上相间隔板(336)和用于对各相的所述上连接排本体(3111)进行隔离的中相间隔板(337)，在所述面盖(5)朝向壳体(33)的一侧构成有顶相间隔板(52)，藉由所述的上相间隔板(336)与顶相间隔板(52)相接合而对各相的所述上连接排(311)进行电气隔离。

8.根据权利要求7所述的控制与保护开关，其特征在于所述面盖(5)朝向所述壳体(33)的一侧构成有用于增加相邻两相间的所述上连接排接线端(3112)的电气间隙的隔板(53)，该隔板(53)与面盖(5)的内壁之间的空间构成为通道(54)，该通道(54)与所述的出气口(51)相通并且还与由所述顶相间隔板(52)隔设出的容腔(521)相通。

9.根据权利要求3所述的控制与保护开关，其特征在于所述的断路器(1)具有断路器排气口(11)，所述的排热槽(41)与断路器排气口(11)相对应，在所述基座(4)上并且在对应于断路器排气口(11)的部位构成有一凸起于基座(4)朝向上的一侧表面的围挡(42)，所述壳体(33)的底部与该围挡(42)的上部相配合，在围挡朝向所述断路器排气口(11)的一侧开设有数量与断路器排气口(11)的数量相等的第一缺口(421)，而在围挡(42)的另一侧开设有数量与排热槽(41)的数量相等的第二缺口(422)，该第一、第二缺口(421、422)以及所述的连接排排热开口(334)均与由围挡(42)围合的围挡腔体(423)相通。

10.根据权利要求8所述的控制与保护开关，其特征在于在相邻的两个所述第一容腔(331)之间构成有与所述上相间隔板(336)配合的集线槽(3315)，所述电流互感器(32)的电流互感器线束(321)从集线槽(3315)与所述的上相间隔板(336)之间走线；所述的顶相间隔板(52)拼接在上相间隔板(336)的上方，各相的所述上连接排接线端(3112)容设在各相对应的所述容腔(521)内，且所述的面盖(5)通过紧固件分别与所述断路器(1)以及所述接触器(2)固定。

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