CN108428603B - 用于直流的模制壳体断路器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于直流(DC)的模制壳体断路器，并且更具体地涉及这样一种用于直流的模制壳体断路器，其中用于连接直流断路器中的端子的连接导体构造为组装单元并且容纳在端子接收部分中，以提高绝缘性能和可组装性，并且减少占用空间。提供了一种包含多个中断单元的用于直流的模制壳体断路器，该直流断路器包括连接相邻中断单元的端子的端子连接单元，所述端子连接单元设置在所述断路器的外壳的前侧或后侧的端子接收部分内。

Description

用于直流的模制壳体断路器
技术领域
本发明涉及用于直流(DC)的模制壳体断路器，并且更具体地涉及这样一种用于直流的模制壳体断路器，其中用于连接直流断路器中的端子的连接导体构造为组装单元并且容纳在端子接收部分中，以提高绝缘性能和可组装性，并且减少占用空间。
背景技术
一般而言，模制壳体断路器(MCCB)是一种电气装置，其在发生电气过载或短路时通过自动地中断电路来保护电路和负载。断路器通常包括：端子部分，其设置在前侧和后侧，并且形成电路连接部；机构，其分成固定触点和可动触点，并且以机械方式打开与关闭电路；跳闸部分，其检测电路中的过电流或短路电流，并使机构跳闸；以及灭弧器，其用于熄灭在中断故障电流时产生的电弧。
这种断路器通常用于交流电流，并且可以转换为用于直流应用。为了将用于交流(AC)的断路器转换为用于直流的断路器，在现有技术中，可以向现有断路器的前端子部分和后端子部分(或者电源侧端子部分和负载侧端子部分)增加连接导体(外部连接导体)，从而配置和使用串联电路。
图1示出了根据现有技术的用于交流的四极模制壳体断路器的透视图。图2示出了根据现有技术的用于直流的四极模制壳体断路器的透视图。图3是图2的断路器的内部透视图，其中覆盖件从断路器局部地切除，并且外部连接导体被分离。图4是在图3中示出的跳闸部分的透视图。图5是图4中示出的跳闸机构、端子以及外部连接导体的分解透视图。图6示出了根据现有技术的用于直流的四极模制壳体断路器的布线图。
众所周知，根据现有技术的用于交流的模制壳体断路器包括开关机构3、接触部分7、跳闸部分5，以及端子部分2a、2b、2c、2d、2e、2f、2g和2h，其设置在由壳体1a与覆盖件1b构成的外壳内。除了开关机构3之外的其它内部部件被设置用于每个相。即，在四极断路器中，提供这些部件用于四个相中的每个：R相、S相、T相以及N相。端子部分2a、2b、2c、2d、2e、2f、2g和2h包括在断路器的前侧的前端子部分2a、2b、2c和2d，以及在断路器的后侧的后端子部分2e、2f、2g和2h。
为了将断路器用于直流应用，外部连接导体4a和4b附接到后端子部分2e、2f、2g和2h，以及前端子部分2a、2b、2c和2d。图2和图3示出了连接有外部连接导体的用于直流的模制壳体断路器的示例。前端子部分2a、2b、2c和2d具有连接两个相邻端子的多个U形外部连接导体。在此示例中，N相前端子2a和R相前端子2b通过U形外部连接导体4a连接，并且S相前端子2c和T相前端子2d通过U形外部连接导体4b连接。在后端子部分2e、2f、2g和2h中，I形外部连接导体4b可以连接到每个相。在后端子部分2e、2f、2g和2h与前端子部分2a、2b、2c和2d中，绝缘屏障6可以安装在外部连接导体4a与4b中的每个之间，从而确保绝缘。
主要参照图3到图5，跳闸部分5包括：横梁5b，其横跨跳闸部分壳体5a安装；加热器5d，其连接到接触部分7的固定触点(未示出)；双金属件5c，其在电路中发生过流的情况下被加热器5d所产生的热量弯曲，并且其按压横梁5b的接触区域5b1，从而使横梁5b旋转；磁体5e，其具有磁力；电枢5f，其在突然过流的情况下磁化，并向磁体5e的方向旋转；以及跳闸弹簧5g。包括加热器5d、双金属件5c、磁体5e、电枢5f以及跳闸弹簧5g的跳闸机构设置为用于每个相。前端子部分2a、2b、2c和2d中的每个端子可以连接到加热器5d。
图5示出了一对跳闸机构、一对端子以及连接所述一对端子的U形外部连接导体4a。U形外部连接导体4a用于连接两个相邻端子。
图6示出了根据现有技术的用于直流的模制壳体断路器的布线图。U形外部连接导体4a附接到前端子部分2a、2b、2c和2d，使得一对相邻端子被连接。负载8与电源9a和9b连接到后端子部分2e、2f、2g和2h。
在根据现有技术的直流断路器中，需要连接相邻端子的U形外部连接导体4a，以便将用于交流的断路器转换为用于直流应用的断路器。因此，需要额外的操作，并且外部连接导体暴露在断路器的外壳之外，因此导致绝缘性能的退化。此外，外部连接导体在断路器的外壳之外的存在增加了占用空间。
发明内容
本发明致力于解决上述问题，并且本发明的一个方面提供了一种用于直流的模制壳体断路器，其中连接导体构造为组装单元并且容纳在端子接收部分中，以改善绝缘性能与可组装性，并且减少占用空间。
本发明的一示例性实施方式提供了一种包含多个中断单元的用于直流的模制壳体断路器，该直流断路器包括连接相邻中断单元的端子的端子连接单元，所述端子连接单元设置在所述断路器的外壳的前侧或后侧的端子接收部分内。
安装部分设置在所述端子接收部分中，并且由与隔板或侧壁的底部邻接的一对导向杆构成。
通过部分地切除所述隔板形成供所述端子连接单元插入的插槽。
插槽可以形成在安装部分的顶部。
端子连接单元包括：两端子连接导体，其由平板形成；以及支座，其装配到所述安装部分，且所述两端子连接导体安装在顶部上。
所述两端子连接导体具有一对联接孔，其在位置上对应于所述端子的端子组装孔。
在所述两端子连接导体的一侧的中部形成凹入部分，并且在其两个端部形成切除部分。
支座包括：彼此间隔一定距离设置的底板、中间板以及顶板；支撑柱，其连接所述底板与所述中间板；以及背板，其连接所述中间板的背侧与所述顶板的背侧。
底板与中间板可以各自成为一对，以插入两个相邻中断单元的端子接收部分中。
穿过所述中间板、支撑柱和底板形成通孔，并且所述通孔连接到所述联接孔。
顶板设置在一对中间板之间。
所述两端子连接导体和所述顶板插入所述插槽中，并且所述安装部分装配到所述中间板与所述底板之间。
一对隔板支撑部从顶板的两个顶面突出。
壁支撑部从中间板和背板的两个端部突出。
所述两端子连接导体插入所述顶板与所述中间板之间。
根据本发明一个实施方式的用于直流的模制壳体断路器，设置了两端子连接导体来连接两个相邻端子，因此不需要外部连接导体。相应地，使用者不需要增加更多的连接导体，并且提高了电源和负载的可组装性。
此外，因为两端子连接导体构造为待装配至支座的组装单元(端子连接单元)，所以它能够通过装配方式轻松地组装到壳体上的安装部分，这导致更高的可组装性。
此外，由于连接导体构造在外壳内，因此防止了外部绝缘击穿，并且减少了占用空间。
此外，能够减少跳闸机构部件的数量，从而实现零部件和生产成本的降低。
附图说明
附图示出了示例性的实施方式，并且与说明书一起用于说明本发明的原理，所述附图被包括为提供对本发明的进一步的理解，并且并入与构成说明书的一部分。
附图中：
图1是根据现有技术的用于交流的四极模制壳体断路器的透视图；
图2是根据现有技术的用于直流的四极模制壳体断路器的透视图；
图3是图2的断路器的内部透视图，其中覆盖件从断路器局部地切除，并且外部连接导体被分离；
图4是在图3中示出的跳闸部分的透视图；
图5是图4中示出的跳闸机构、端子以及外部连接导体的分解透视图；
图6是根据现有技术的用于直流的四极模制壳体断路器的布线图；
图7和图8是根据本发明的实施方式的用于直流的模制壳体断路器的前透视图和后透视图；
图9是图8的断路器的透视图，其中端子连接单元从断路器移除；
图10是根据本发明的实施方式的应用于用于直流的模制壳体断路器的端子连接单元的透视图；
图11和图12是构成图10的端子连接单元的端子连接导体和支座的透视图；
图13和图14是根据本发明的实施方式的应用于用于直流的模制壳体断路器的基座组件和跳闸部分组件的透视图；并且
图15是根据本发明的实施方式的用于直流的模制壳体断路器的布线图。
具体实施方式
尽管相对于优选的实施方式示出且描述了本发明，但是本领域的技术人员应当理解的是，可以做出各种改变或变型，而不背离如在所附权利要求书中限定出的本发明的精神和范围。
将参照附图详细描述根据本发明的实施方式的用于直流的模制壳体断路器。
根据本发明的实施方式的具有多个中断单元的用于直流的模制壳体断路器包括连接两个相邻端子的端子连接单元20，所述端子连接单元20装配到设置在断路器的外壳的前部或后部上的端子接收部分12或13。
图7和图8是根据本发明的实施方式的用于直流的模制壳体断路器的前透视图和后透视图。图9是图8的断路器的透视图，其中端子连接单元从断路器移除。图10是端子连接单元的透视图。
根据本发明的实施方式的用于直流的模制壳体断路器包括多个中断单元。中断单元对应于应用到用于交流的模制壳体断路器的相应相(极)的中断单元。即，采用了交流断路器的大部分部件。因此，为了更好理解，将相对于R相、S相、T相以及N相描述具有四个中断单元的模制壳体断路器。根据本发明的实施方式的直流四单元断路器10包括构成外壳的壳体11与覆盖件18、提供打开力和关闭力的开关机构(在把手51下面)、设置用于每个中断单元(每个相)并且具有接触部分的基座组件35(参见图13)、设置在基座组件35的前侧的跳闸部分组件40，以及两端子连接导体21。
壳体11形成外壳的底部。壳体11可以具有近似箱体的形状，其顶部和其前部与后部的一部分开放。基座组件35容纳在壳体11的内部空间中。由于四单元断路器具有R相、S相、T相与N相的四个中断单元，所以其包含四个基座组件35。壳体11可以分成四段。图8示出了这样一个示例，其中N相、R相、S相与T相以该顺序从右开始布置。端子接收部分12和13设置在壳体11的前侧和后侧。端子接收部分12和13设置用于每个相。前端子接收部分12设置在壳体11的前侧，并且后端子接收部分13设置壳体11的后侧。前端子接收部分12和后端子接收部分13提供能够安装负载端子或电源端子的空间。每个端子接收部分可以连接到电源或负载。
覆盖件18附接到壳体11的顶部。覆盖件18的顶面被部分地打开，且顶部覆盖件19安装在其上。开关机构30的把手31通过顶部覆盖件19的中心处的孔暴露，由此允许使用者向它手动地施加致动力。
在后端子接收部分13中，安装相应相的端子。即，后N相端子36a、后R相端子36b、后S相端子36c、后T相端子36d分别设置在相应相的端子接收部分中。每个相的端子可以连接到负载或电源。图15示出了这样一个示例，其中后R相端子36b和后S相端子36c连接到负载70，并且后N相端子36a和后T相端子36d连接到电源60a和电源60b。
在前端子接收部分12中，安装相应相的端子。即，前N相端子41a、前R相端子41b、前S相端子41c、前T相端子41d分别设置在相应相的端子接收部分中。
插槽15通过部分地切除在每个前端子接收部分12之间的隔板14(即，在每个中断单元之间的壁(相间壁))形成。优选地，插槽15形成在低于前端子41a、41b、41c以及41d的位置处。端子连接单元20的两端子连接导体21与顶板28可以插入插槽15中。
安装部分16设置在每个前端子接收部分12的底部处。安装部分16可以包括一对导向杆，其设置为用于每个相，以邻接隔板14或侧壁17的底部。插槽15可以形成在安装部分16的顶部处。
端子连接单元20设置为连接两个前端子(例如，前N相端子41a和前R相端子41b)。端子连接单元20可以包括两端子连接导体21和支座25。
两端子连接导体21可以由平板形成。两端子连接导体21具有能够连接到两个相邻端子的长度。两端子连接导体21具有一对联接孔22。每个联接孔22在位置上对应于每个端子的端子组装孔42。凹入部分23a形成在两端子连接导体21的一侧的中部，并且切除部分23b形成在其两侧。凹入部分23a有助于向插槽15中的插入，并且切除部分24允许端子连接单元20在其组装到安装部分16上时的平滑插入，而不会碰撞隔板14或侧壁17。第一装配部分24通过部分地切除两端子连接导体21的两侧而形成。
支座25装配到每个前端子接收部分12的安装部分16，以将两端子连接导体21安装在其上。支座25包括彼此间隔一定距离设置的底板26、中间板27以及顶板28。底板26与中间板27可以各自成为一对，以插入两个相邻的前端子接收部分12中。例如，底板26与中间板27各自可以成为一对，以插入N相和R相中。支撑柱29设置在底板26与中间板27之间。即，当从前侧观察时，底板26、支撑柱29与中间板27可以形成I形。底板26和中间板27的一侧(端子连接单元20从其插入的前侧)的两个角部被平滑地倒圆，以允许端子连接单元20在其组装到安装部分16上时的平滑插入，而不会碰撞隔板14或侧壁17。
肋部26a形成在底板26的一部分上，以提供支撑力，用于在被附接到安装部分16时固定底板26。
两端子连接导体21设置在中间板27上。中间板27支撑两端子连接导体21。穿过中间板27、支撑柱29与底板26形成通孔33。每个通孔33在位置上对应于每个端子的端子组装孔42和两端子连接导体21的联接孔22。每个通孔33提供一个空间(例如，用于螺接的空间)，在这里每个相的端子与两端子连接导体21被组装在一起。
顶板28设置在一对中间板27之间。顶板28具有比中间板27小的面积。顶板28借助于背板30连接到中间板27。背板30连接中间板27的背侧与顶板28的背侧。背板30防止两端子连接导体21向前(向断路器的前侧)脱离。两端子连接导体21装配到中间板27与顶板28之间。一对隔板支撑部31从顶板28的两个顶面突出。隔板支撑部31装配到隔板14，以增加支座25与隔板14的附接力。当端子连接单元20插入一对前端子接收部分12中，并且顶板28因此装配到插槽15时，隔板支撑部31接合隔板14，由此提供支撑力。
壁支撑部32从中间板27和背板30的两个端部突出。壁支撑部32可以相对于隔板支撑部31中的一个对称。当端子连接单元20插入前端子接收部分12中时，壁支撑部32接合隔板14或侧壁17，由此提供支撑力。在壁支撑部32下方，第二装配部分32a沿长度方向形成为凹槽。当两端子连接导体21的第一装配部分24装配到支座25的第二装配部分32a中时，提供附接力。
两端子连接导体21装配到顶板28与中间板27之间。两端子连接导体21的顶部和底部由顶板28和中间板27支撑，其侧面由壁支撑部32支撑，并且其背部由背板30支撑。两端子连接导体21的顶部(除了被顶板28和壁支撑部32阻挡的部分之外)可以暴露并且与端子发生接触。
端子连接单元20被插入并且附接到两个相邻的前端子接收部分12。中间板27、支撑柱29与底板26装配到安装部分16，并且两端子连接导体21与顶板28装配到插槽15。相应地，两端子连接导体21将两个相邻端子连接在一起。例如，前N相端子41a和前R相端子41b被连接。
将参照图13和图14描述基座组件35和跳闸部分组件40。基座组件35设置为用于每个相(每个中断单元)。在四单元断路器中，待分别应用到N相、R相、S相与T相的四个基座组件35平行布置。每个基座组件35具有处于由注塑材料形成的基模39内的接触部分。接触部分包括固定触点33a、33b以及可动触点34。如图13中所示，在双触点类型的情况下，接触部分包括一对由后固定触点33a与前固定触点33b构成的固定触点以及一对对称的可动触点34。后固定触点33a连接到每个相的后端子36a、36b、36c或36d。后固定触点33a和每个相的后端子36a、36b、36c或36d可以一体地形成。每个相的后端子36a、36b、36c或36d从基座组件35的一侧(后侧)突出，并且基座组件35在附接到壳体11时穿过后端子接收部分13暴露。在相应相的后端子36a、36b、36c和36d中，后N相端子36a和后T相端子36d可以连接到电源60a、60b。此外，后R相端子36b和后S相端子36c可以连接到负载70。
所述一对可动触点34安装在轴37上，并且与轴37一起旋转。每个轴37通过轴销38连接，并且所有轴37一起旋转，从而导致四个单元的接触部分同时地打开与关闭。开关机构安装到某个相的基座组件35(通常为S相基座组件)上，并且将致动力传输到附接于开关机构的一部分的轴销38。可动触点和开关机构的操作与现有技术中的相同，所以将省略对它们的任何进一步详细描述。
跳闸部分组件40安装到基座组件35的前侧。跳闸部分组件40检测电路中的过电流并切断该电流，并且可以包括：跳闸部分壳体45；横梁43，其横跨跳闸部分壳体45安装；加热器48，其连接到接触部分的前固定触点33b；双金属件47，其在电路中发生过流的情况下因加热器48所产生的热量而弯曲，并且其按压横梁43的接触区域43a或43c，以使横梁43旋转；斜槽(chute)44，其在从横梁43释放时发生旋转，从而撞击开关机构的钉(未示出)，并且允许开关机构执行关闭操纵；磁体(未示出)，其具有磁力；电枢46，其在突然过流的情况下磁化，并向磁体的方向旋转，从而使横梁43旋转；以及跳闸弹簧49。每个相的前端子41a、41b、41c或41d可以连接到加热器48或与加热器48一体地形成，并且暴露于跳闸部分壳体45的前侧。跳闸机构的包括双金属件47、磁体、电枢46以及跳闸弹簧49在内的一些部件A可以设置在两个相邻相中的一个处。例如，跳闸机构的一些部件A可以设置在N相和R相中的一个处以及S相和T相中的一个处。也就是说，跳闸机构的一些部件A可以不设置在S相和T相中的另一个处以及N相和R相中的另一个处。即，跳闸机构为两个相邻相(单元)共用。例如，一跳闸机构可以为一对连接N相和R相的单元共用，而另一个跳闸机构可以为一对连接S相和T相的单元共用。
横梁43具有多个接触区域43a和43c，其突出从而与双金属件47发生接触。接触区域可以形成在两个相处。例如，第一接触区域43a设置在N相和R相中的一个处，而第二接触区域43c设置在S相和T相中的一个处。即，可以没有接触区域设置在N相和R相中的另一个处以及S相和T相中的另一个处。
将参照图15描述根据本发明的实施方式的用于直流的四单元模制壳体断路器的布线图。
电源60a、60b与负载70连接到设置在直流断路器10的后侧的相应相的端子。例如，电源60a、60b的正极60a连接到后T相端子36a，并且电源60a、60b的负极连接到后N相端子36b。此外，负载70的正极连接到后S相端子36c，并且负载70的负极连接到后R相端子36b。
为连接两个相邻前端子，向它们附接端子连接单元20。因为两个相邻前端子通过端子连接单元20直接连接，所以不需要外部连接导体。此外，端子连接单元20容纳在直流断路器10的外壳中的端子接收部分内，它与外部封闭，因此提高绝缘性能。
根据本发明一个实施方式的用于直流的模制壳体断路器，设置了两端子连接导体来连接两个相邻端子，因此不需要外部连接导体。相应地，使用者不需要增加更多的连接导体，并且提高了电源和负载的可组装性。
此外，因为两端子连接导体构造为待装配至支座的组装单元(端子连接单元)，所以它能够通过装配方式轻松地组装到壳体上的安装部分，这导致更高的可组装性。
此外，由于连接导体构造在外壳内，因此防止了外部绝缘击穿，并且减少了占用空间。
此外，能够减少跳闸机构部件的数量，从而实现零部件和生产成本的降低。
由于可以采用多种形式实施所提供的特征而不背离其特性，所以还应该理解的是，上述实施方式并不局限于以上描述的任何细节，除非另有说明，相反应该广义地解释为处于所附权利要求书限定的范围内，因此落入所附权利要求书的界限和范围内的所有变化和变型，或这类界限和范围的等同方案因此均旨在被所附权利要求书包含。

Claims (7)

1.一种包含多个中断单元的用于直流的模制壳体断路器，
所述模制壳体断路器包括端子连接单元，所述端子连接单元使相邻的中断单元的端子相连接，
所述端子连接单元设置在所述模制壳体断路器的外壳的前侧或后侧的端子接收部分内，
安装部分设置在所述端子接收部分中，并且由与多个所述中断单元的隔板或侧壁的底部邻接的一对导向杆构成，
通过部分地切除多个所述中断单元的隔板形成插槽，所述插槽形成于所述安装部分的顶部，
所述端子连接单元包括：
两端子连接导体，其由平板形成；以及
支座，其装配到所述安装部分，且所述两端子连接导体安装在所述支座的顶部上，
所述支座包括顶板，所述顶板配置于所述两端子连接导体的顶部，
所述两端子连接导体和所述顶板插入设置于所述插槽中。
2.根据权利要求1所述的模制壳体断路器，其特征在于，
所述两端子连接导体具有一对联接孔，其在位置上对应于所述端子的端子组装孔。
3.根据权利要求1所述的模制壳体断路器，其特征在于，
在所述两端子连接导体的一侧的中部形成凹入部分，并且在所述凹入部分的两个端部形成切除部分。
4.根据权利要求2所述的模制壳体断路器，其特征在于，所述支座包括：彼此间隔一定距离设置的底板、中间板以及顶板；支撑柱，其连接所述底板与所述中间板；以及背板，其连接所述中间板的背侧与所述顶板的背侧。
5.根据权利要求4所述的模制壳体断路器，其特征在于，
穿过所述中间板、支撑柱和底板形成通孔，并且所述通孔连接到所述联接孔。
6.根据权利要求4所述的模制壳体断路器，其特征在于，
所述安装部分装配到所述中间板与所述底板之间。
7.根据权利要求4所述的模制壳体断路器，其特征在于，所述两端子连接导体插入所述顶板与所述中间板之间。
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