CN108400066A - 单级断路器 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种单级断路器。所述单级断路器包括一个外壳；一个第一触头组件和一个第一执行组件，其用于配合所述电磁脱扣装置工作；一个灭弧装置，其容置在所述电磁保护装置与所述第一触头组件之间；以及一个热保护及电弧故障检测装置，其靠近于所述灭弧装置并位于所述第一容纳腔室内；以及一个电弧故障及漏电脱扣装置，设置在所述第二容纳腔室内；一个第二触头组件和一个第二执行组件，其用于配合所述电弧故障及漏电脱扣装置工作并位于所述第二容纳腔室的一侧；一个线路板组件，用于电弧故障处理和漏电保护。本发明的单级断路器，不仅能够同时满足电弧故障检测、漏电保护和过载过流保护的要求，同时还能够保证断路器内部结构布局的紧凑性。

Description

单级断路器
技术领域
本发明涉及一种低压断路器，尤其涉及一种单级断路器。
背景技术
众所周知，低压断路器是一种不仅可以接通和分断正常负荷电流和过负荷电流，还可以接通和分断短路电流的开关电器。低压断路器在电路中除起控制作用外，还具有一定的保护功能，如过负荷、短路、欠压和漏电保护等。
例如微型断路器，简称MCB(Miniature Circuit Breaker)，是建筑电气终端配电装置引中使用最广泛的一种终端保护电器，其能够提供短路、过载、过压等线路保护。又例如带过电流保护的剩余电流动作保护器，简称RCD(Residual Current Device)，能在短时间内迅速切断故障电源，保护人身及用电设备的安全，起到过载、短路以及漏电保护的功能。
电弧故障检测装置也是一种用电线路保护装置，简称AFDD(Arc fault detectiondevices)，其主要功能是检测和辨别危险的接地电弧故障、并联电弧故障和串联电弧故障，并及时驱动使电流断开的装置动作避免发生电气火灾。采用嵌入式系统数字电路控制和独创性的电弧特征识别算法，体积小功能强，集成漏电流保护功能，实现故障电弧和漏电流的自动监测和防护，有效地保障低压配电线路和用电设备以及人身的安全。
为了更好地满足线路保护的多种需求，如何能够设计一种新型的低压断路器，在将MCB、RCD以及AFDD所具备这几种线路保护功能组合在一起的同时，还能够保持较为紧凑的结构布局，这无疑对这种新型断路器产品的设计提出了很大挑战。
发明内容
本发明的目的是提供一种单级断路器，不仅能够同时满足电弧故障检测、漏电保护和过载过流保护的要求，同时还能够保证断路器内部结构布局的紧凑性。
本发明提供了一种单级断路器，其包括一个外壳，其包括一个第一壳体、一个第二壳体以及位于其间的一个安装壳体，所述第一壳体与所述安装壳体之间形成有一个第一容纳腔室，所述第二壳体与所述安装壳体之间形成有一个第二容纳腔室，一个电磁脱扣装置，设置在所述第一容纳腔室内；一个第一触头组件和一个第一执行组件，其用于配合所述电磁脱扣装置工作并位于所述第一容纳腔室的一侧；一个灭弧装置，其容置在所述电磁保护装置与所述第一触头组件之间；以及一个热保护及电弧故障检测装置，其靠近于所述灭弧装置并位于所述第一容纳腔室内；以及一个电弧故障及漏电脱扣装置，设置在所述第二容纳腔室内；一个第二触头组件和一个第二执行组件，其用于配合所述电弧故障及漏电脱扣装置工作并位于所述第二容纳腔室的一侧；一个线路板组件，用于电弧故障处理和漏电保护；其中，所述第一执行组件与所述第二执行组件通过一个共同的驱动件与操作手柄联动。
在单级断路器的再一种示意性的实施方式中，所述单级断路器具有一个第一电流通路和一个第二电流通路，所述第一电流通路位于所述第一容纳腔室，所述第二电流通路位于所述第二容纳腔室。
在单级断路器的又一种示意性的实施方式中，所述线路板组件包括一个第一线路板和一个第二线路板，其中所述第一线路板容置在所述第一容纳腔室内，所述第二线路板容置在所述第二容纳腔室，以更好地实现断路器内部结构的紧凑性。
在单级断路器的另一种示意性的实施方式中，所述单级断路器，还包括一个辅助触头组件，其设置在所述第二容纳腔室的内部，以用于实现所述线路板组件的电气安全隔离，从而提高整个断路器的安全可靠性。
在单级断路器的另一种示意性的实施方式中，所述辅助触头组件的一端电性连接到所述第二线路板，所述辅助触头组件的另一端可相对于所述第二触头组件分断或接通。
在单级断路器的另一种示意性的实施方式中，所述第一线路板与所述第二线路板彼此平行设置，并在竖直方向上至少部分地重叠。
在单级断路器的另一种示意性的实施方式中，所述第一线路板与所述第二线路板可以集成为一个整体。
在单级断路器的另一种示意性的实施方式中，所述单级断路器还包括一个多功能按钮模块，其设置在所述外壳的侧部，以用于所述单级断路器的状态显示以及功能测试。
在单级断路器的另一种示意性的实施方式中，所述单级断路器还包括一个卡轨连接组件，设置在所述外壳的端部，以用于将所述单级断路器可拆卸地连接到相对应的卡轨上，以提高其安装的灵活性和可靠性。
在单级断路器的另一种示意性的实施方式中，所述外壳的宽度为18mm。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。其中：
图1为根据本发明一种实施方式的的单级断路器的外部结构示意图；
图2为图1中的单级断路器的L极的结构示意图；
图3为图1中的单级断路器的N极的结构示意图；
图4为图1中的单级断路器的六视图正交配置示意图；
图5为图1中的单级断路器的结构分解示意图。
标号说明
第一执行组件11 电弧故障及漏电脱扣装置23
多功能按钮模块12 L极端子14、19
电磁脱扣装置13 N极端子24、29
灭弧装置15 第二触头组件26
第一触头组件16 动触头27
热保护及电弧故障检测装置17 静触头28
线路板组件18 驱动件31
第一线路板181 操作手柄32
第二线路板182 辅助触头组件50
锁止件20 第一壳体41
滑动件30 第二壳体42
第二执行组件21 安装壳体43
具体实施方式
为了对发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本发明的具体实施方式，在各图中相同的标号表示相同的部分。在表示各实施方式的附图中，相同的后两位数字表示结构相同或结构相似但功能相同的部件。
为使图面简洁，各图中的只示意性地表示出了与本发明相关的部分，它们并不代表其作为产品的实际结构。另外，以使图面简洁便于理解，在有些图中具有相同结构或功能的部件，仅示意性地绘示了其中的一个，或仅标出了其中的一个。
在本文中，“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等仅用于表示相关部分之间的位置关系，而非限定它们的绝对位置。
在本文中，“第一”、“第二”等仅用于彼此的区分，而非表示它们的重要程度及顺序等。
在本文中，“平行”、“垂直”等并非严格的数学和/或几何学意义上的限制，还包含本领域技术人员可以理解的且制造或使用等允许的误差。
参阅图1，其显示了本申请一种实施方式的单级断路器的结构示意图。
具体来说，所述单级断路器包括一个外壳。所述外壳包括一个第一壳体41、一个第二壳体42以及位于其间的一个安装壳体43。所述第一壳体41与所述安装壳体43之间形成有一个第一容纳腔室。所述第二壳体42与所述安装壳体43之间形成有一个第二容纳腔室。所述单级断路器具有一个第一电流通路和一个第二电流通路，其中所述第一电流通路位于所述第一容纳腔室，所述第二电流通路位于所述第二容纳腔室。
进一步地，参阅图2-图4所示，单级断路器还包括一个电磁脱扣装置13、一个第一触头组件16、一个第一执行组件11、一个灭弧装置15、一个热保护及电弧故障检测装置17、一个电弧故障及漏电脱扣装置23、一个第二触头组件26、一个第二执行组件21、一个线路板组件18、以及一个辅助触头组件50。第一执行组件11与第二执行组件21通过一个共同的驱动件31与操作手柄32联动。
具体来说，如图2所示，所述电磁脱扣装置13设置在所述第一容纳腔室内，第一触头组件16和第一执行组件11用于配合所述电磁脱扣装置13工作并位于所述第一容纳腔室的一侧，以用于实现断路器的过电流保护。灭弧装置15容置在所述电磁保护装置13与所述第一触头组件16之间，以利于实现电弧的快速熄灭。热保护及电弧故障检测装置17靠近于所述灭弧装置15而设置，并位于所述第一容纳腔室内，热保护及电弧故障检测装置17用于实现断路器的过载保护并能够及时检测到电弧故障进而执行脱扣动作。
如图3所示，电弧故障及漏电脱扣装置23设置在所述第二容纳腔室内，第二触头组件26和第二执行组件21用于配合所述电弧故障及漏电脱扣装置23工作并位于所述第二容纳腔室的一侧，以用于实现断路器的漏电保护和电弧故障保护。
进一步的是，所述第一执行组件11与所述第二执行组件21通过一个共同的驱动件31与操作手柄32联动。于是，通过手柄32的动作，可分别带动第一执行组件11和第二执行组件21动作，继而分别带动第一触头组件16和第二触头组件26动作。第一触头组件16中的动触头与静触头之间形成的L极主开关，以用于控制L极主回路的接通和分断。第二触头组件26中的静触头与动触头之间形成的N极主开关，以用于控制N极主回路的接通和分断。
值得指出的是，本申请的线路板组件18能够同时用于实现电弧故障处理和漏电保护功能。结合图4，根据本申请一个优选实施方式，所述线路板组件18包括一个第一线路板181和一个第二线路板182，其中所述第一线路板181容置在所述第一容纳腔室内，所述第二线路板182容置在所述第二容纳腔室，以更好地实现断路器内部结构的紧凑性。
更进一步地，所述单级断路器还包括一个辅助触头组件50，其设置在所述第二容纳腔室的内部，以用于实现所述线路板组件的电气安全隔离。通过上述设计，可使得线路板组件处于较为安全的电压等级下，避免了被过电压击穿的可能，进一步增强了线路板组件的使用寿命。故无需使用特定规格的线路板来满足其产品可靠性，使用普通配置的线路板组件即可满足安全性能，极大地减低了整个产品的成本。
作为一种较佳实施方式，所述辅助触头组件50的一端电性连接到所述第二线路板182，所述辅助触头组件50的另一端可相对于所述第二触头组件26分断或接通。所述辅助触头组件50的存在相当于在线路板组件18与右侧接线端子之间增设了一个辅助开关。这样就使得线路板组件18上的电流回路分别独立于L极主回路和N极主回路。当断路器处于ON状态时，L极主开关和N极主开关处于接通状态，辅助开关也处于接通状态，断路器正常工作。值得指出的是，当断路器处于OFF状态时，L极主开关和N极主开关处于断开状态，辅助开关也处于断开状态，使得线路板组件18得到双重的电气隔离。因此，通过控制所述辅助开关的通断，能够使线路板组件18得到安全的电气隔离，有效避免线路板组件18始终处于通电状态，以此有效降低了线路板组件18被过电压击穿损坏的风险，从而提高整个断路器的安全可靠性。
根据一种优选实施方式，所述第一线路板181与所述第二线路板182彼此平行设置，并在竖直方向上至少部分地重叠。可以理解的是，作为一种可选实施方式，所述第一线路板181与所述第二线路板182也可以集成为一个整体。
优选的是，所述单级断路器还包括一个多功能按钮模块12，其设置在所述外壳的侧部，以用于所述单级断路器的状态显示以及功能测试。
优选的是，所述单级断路器还包括一个卡轨连接组件，设置在所述外壳的端部，以用于将所述单级断路器可拆卸地连接到相对应的卡轨上，以提高其安装的灵活性和可靠性。如图2-3所示，所述卡轨连接组件进一步包括锁止件20和滑动件30。作为一种可选实施例，所述外壳的宽度为18mm。
本申请的断路器能够更好地满足线路保护的多种需求，不仅能够将MCB、RCD以及AFDD所具备的检测漏电、过流、断路、故障检测等多种线路保护功能组合在一起，还能够保持较为紧凑的结构布局，故有效地保障低压配电线路和用电设备以及人身的安全。
在本文中，“示意性”表示“充当实例、例子或说明”，不应将在本文中被描述为“示意性”的任何图示、实施方式解释为一种更优选的或更具优点的技术方案。
应当理解，虽然本说明书是按照各个实施方式描述的，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施方式中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.单级断路器，其中，包括
一个外壳，其包括一个第一壳体(41)、一个第二壳体(42)以及位于其间的一个安装壳体(43)，所述第一壳体(41)与所述安装壳体(43)之间形成有一个第一容纳腔室，所述第二壳体(42)与所述安装壳体(43)之间形成有一个第二容纳腔室，
一个电磁脱扣装置(13)，设置在所述第一容纳腔室内；
一个第一触头组件(16)和一个第一执行组件(11)，其用于配合所述电磁脱扣装置(13)工作并位于所述第一容纳腔室的一侧；
一个灭弧装置(15)，其容置在所述电磁保护装置(13)与所述第一触头组件(16)之间；以及
一个热保护及电弧故障检测装置(17)，其靠近于所述灭弧装置(15)并位于所述第一容纳腔室内；以及
一个电弧故障及漏电脱扣装置(23)，设置在所述第二容纳腔室内；
一个第二触头组件(26)和一个第二执行组件(21)，其用于配合所述电弧故障及漏电脱扣装置(23)工作并位于所述第二容纳腔室的一侧；
一个线路板组件(18)，用于电弧故障处理和漏电保护；
其中，所述第一执行组件(11)与所述第二执行组件(21)通过一个共同的驱动件(31)与操作手柄(32)联动。
2.如权利要求1所述的单级断路器，其中，所述单级断路器具有一个第一电流通路和一个第二电流通路，所述第一电流通路位于所述第一容纳腔室，所述第二电流通路位于所述第二容纳腔室。
3.如权利要求1所述的单级断路器，其中，所述线路板组件(18)包括一个第一线路板(181)和一个第二线路板(182)，其中所述第一线路板(181)容置在所述第一容纳腔室内，所述第二线路板(182)容置在所述第二容纳腔室。
4.如权利要求3所述的单级断路器，其中，还包括
一个辅助触头组件(50)，其设置在所述第二容纳腔室的内部，以用于实现所述线路板组件的电气安全隔离。
5.如权利要求4所述的单级断路器，其中，所述辅助触头组件(50)的一端电性连接到所述第二线路板(182)，所述辅助触头组件(50)的另一端可相对于所述第二触头组件(26)分断或接通。
6.如权利要求3所述的单级断路器，其中，所述第一线路板(181)与所述第二线路板(182)彼此平行设置，并在竖直方向上至少部分地重叠。
7.如权利要求3所述的单级断路器，其中，所述第一线路板(181)与所述第二线路板(182)可以集成为一个整体。
8.如权利要求1所述的单级断路器，其中，还包括一个多功能按钮模块(12)，其设置在所述外壳的侧部，以用于所述单级断路器的状态显示以及功能测试。
9.如权利要求1所述的单级断路器，其中，还包括一个卡轨连接组件，设置在所述外壳的端部，以用于将所述单级断路器可拆卸地连接到相对应的卡轨上。
10.如权利要求1所述的单级断路器，其中，所述外壳的宽度为18mm。
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CN111584320A (zh) * 2019-02-19 2020-08-25 俊郎电气有限公司 一种小型漏电接地故障保护断路器

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