CN109087832B - 小型断路器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种小型断路器，其主要解决了顶杆和动触头存在相互干涉而引发的异动，同时还能进一步提高小型断路器的分断能力。包括被固定于壳体上的磁轭，磁轭的右端固定有铁芯，铁芯的外部固定有绝缘套管，绝缘套管的外侧绕有励磁线圈，所述励磁线圈的一端与进线接线端子电连接，所述励磁线圈的另一端与静触头电连接，绝缘套管内还设有被限位移动的衔铁，所述铁芯的内侧还套有顶杆，所述铁芯和所述顶杆形成滑动配合，所述衔铁还与顶杆相连接而使顶杆附随衔铁向铁芯方向移动，顶杆位于手柄操作机构的左侧，借助弹簧使顶杆与手柄操作机构相分离，当外部电路短路时，衔铁克服所述弹簧的阻力而推动顶杆直至顶杆触及手柄操作机构而脱扣。

Description

小型断路器

技术领域

本发明属于小型断路器的技术领域，具体地说涉及小型断路器上的操作和释放机构、灭弧或消弧装置以及接线端子。

背景技术

公开号CN205016480U、公开日2016年02月03日的中国发明专利公开了一种小型断路器，其包括底座、上盖组成的小型断路器外壳，所述底座两端分别设有进线端接线端子安装槽和出线端接线端子安装槽，在进线端接线端子安装槽和出线端接线端子安装槽内分别安装有进线端接线端子和出线端接线端子，对应上盖两端也设有进线端接线端子安装槽和出线端接线端子安装槽，其特征在于：所述的上盖的进线端接线端子安装槽外侧边缘设有第一加强边，该第一加强边内侧面与进线端接线端子的外侧边缘表面相向设置。然而这种结构的小型断路器，其电磁脱扣器的顶杆始终穿设在动触头上，当外部电路发生短路时，顶杆拉动动触头而使其与静触头相分离。由于顶杆是穿设在动触头上的，因此极易发生异动。此外，由于接线端子中的压舌较单薄，使得接线可靠度差，同时在接线端子中的拧转螺钉时，压舌导向性差。另外，在现有技术中，位于灭弧室底端的壳体是封闭的，当生产电弧时，受高能电弧影响，壳体内的气体受热膨胀，极大地不利于气体排出，致使引弧效果差。

发明内容

本发明的目的是提供一种小型断路器，其主要解决了顶杆和动触头存在相互干涉而引发的异动，同时还能进一步提高小型断路器的分断能力。

为解决上述技术问题，本发明的目的是这样实现的：

一种小型断路器，包括壳体，壳体上设有进线接线端子、电磁脱扣器、静触头、手柄操作机构、动触头、出线接线端子、灭弧室、引弧板和延时保护系统，所述电磁脱扣器包括被固定于壳体上的磁轭，磁轭的右端固定有铁芯，铁芯的外部固定有绝缘套管，绝缘套管的外侧绕有励磁线圈，所述励磁线圈的一端与进线接线端子电连接，所述励磁线圈的另一端与静触头电连接，绝缘套管内还设有被限位移动的衔铁，所述铁芯的内侧还套有顶杆，所述铁芯和所述顶杆形成滑动配合，所述衔铁还与顶杆相连接而使顶杆附随衔铁向铁芯方向移动，顶杆位于手柄操作机构的左侧，借助弹簧使顶杆与手柄操作机构相分离，当外部电路短路时，衔铁克服所述弹簧的阻力而推动顶杆直至顶杆触及手柄操作机构而脱扣。

在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案：所述励磁线圈采用右旋的结构绕制。

在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案：所述顶杆上邻近手柄操作机构的端部在外部电路未发生短路时位于铁芯内而不伸出铁芯。

在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案：所述壳体设有通口，通口的进口端对着灭弧室的底端。

在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案：所述壳体上设有导气板，导气板自弧灭室的底端延伸到通口，并且导气板始终不与灭弧室相接触。

在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案：所述通口中设有金属格栅，所述金属格栅为U形结构，并且在金属格栅上设有多个孔径小于或等于1.5mm的通孔。

在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案：所述引弧板延伸至灭弧室的侧方并超出灭弧室的V型开口，并且在引弧板上与灭弧室相对的端部宽于灭弧室的V型开口。

在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案：所述静触头延伸至灭弧室的侧方并超出灭弧室的V型开口。

在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案：在磁轭的末端设有供衔铁穿过的槽口，衔铁呈不对称的分布在槽口的两侧，并且衔铁位于槽口内侧的部分的长度长于衔铁位于衔铁位于槽口外侧的部分的长度。

在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案：所述弹簧为压簧，包括第一压簧和第二压簧，第一压簧和第二压簧成在轴线方向上依次排列，在第一压簧和第二压簧之间设有垫圈，垫圈采用软磁材料制成，垫圈位于之铁芯和衔铁之间，并且垫圈相对于顶杆滑动配合。

本发明相比现有技术突出且有益的技术效果是：

本发明的小型断路器，由于顶杆位于手柄操作机构的左侧，因此，顶杆在触及手柄操作机构之前不会与手柄手操机构及动触头相接触，不会发生干涉，因此，顶杆伸出较迅捷，从而能够提高小型断路器的分断能力，同时由于顶杆和手柄操作机构相互独立，因此无异动。此外，在常态时，顶杆和手柄操作机构相分离，使得其二者之间具有间隙，利于排气散热。

附图说明

图1是本发明的整体结构示意图。

图2是本发明的电磁脱扣器的半剖结构示意图。

图3是本发明的压舌的结构示意图。

图4是本发明的压舌的结构示意图。

图5是本发明的灭弧室的主视结构示意图。

图6是本发明的灭弧室的仰视结构示意图。

图7是本发明的金属格栅的结构示意图。

图8是另一实施例的电磁脱扣器的半剖结构示意图。

图中，1、壳体；21、进线接线端子；3、电磁脱扣器；4、静触头；5、手柄操作机构；6、动触头；7、灭弧室；22、出线接线端子；8、引弧板；9、延时保护系统；51、手柄；201、支架；202、螺钉；203、压舌；2011、上梁；2012、左侧梁；2013、底梁；2014、右侧梁；2021、顶壁；2022、左侧壁；2023、底侧壁；2024、右侧壁；204、直榫；205、楔榫；206、螺纹孔；71、骨架；72、第一灭弧栅片；73、第二灭弧栅片；74、V型开口；31、磁轭；32、铁芯；33、绝缘套管；34、励磁线圈；35、衔铁；36、弹簧；37、顶杆；331、凸沿；11、通口；70、底端；12、导气板；121、第一导气板；122、第二导气板；351、槽口；75、金属格栅；751、通孔；361、第一压簧；362、第二压簧；363、垫圈。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部实施例。基于已给出的实施例，本领域普通技术人员在未做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。

本实施例公开了一种小型断路器，其一方面能够解决发生短路故障而分闸操作时，能够较早的分断电路，保护人身设备安全，同时电磁脱扣器3在触发脱扣前不与动触头相接触而提高小型断路器的分断能力。另一方面，利于分隔电弧和熄灭电弧。

本实用橷型公开的小型断路器，包括壳体1、进线接线端子21、电磁脱扣器3、静触头4、手柄操作机构5、动触头6、出线接线端子22、灭弧室7、引弧板8和延时保护系统9。

如图1中所示，进线接线端子2、电磁脱扣器3、静触头4、手柄操作机构5、动触头6、灭弧室7、引弧板8和延时保护系统9设于壳体1上。其中，手柄操作机构5具有手柄51，手柄51有局部露在壳体1外而用于手动的合闸和分闸。

在本实施例中，进线接线端子21和出线接线端子22采用相同的结构。进线接线端子2和出线接线端子22均包括支架201、螺钉202和压舌203。如图中所示，支架201成未封闭的框状结构，其具有上梁2011、左侧梁2012、底梁2013和右侧梁2014，在右侧梁2014的顶端和上梁具有间距以供压舌203插入。压舌203呈框状结构而具有顶壁2021、左侧壁2022、底侧壁2023和右侧壁2024，并且顶壁2021由压舌203的第一端和压舌203的第二端在顶部的位置相贴地叠在一起，压舌203的第一端处于压舌203的第二端的下方。设在压舌203第一端的直榫204插入右侧壁2024上的榫眼内。设在压舌203第二端的楔榫205插入左侧壁2022的榫眼内。在顶壁2021上设有螺纹孔206，螺钉202拧合在螺纹孔206中。在具体应用时，电线插在底梁2013的下表面和底侧壁2023的上表面之间，通过拧转螺钉202而使电线被夹紧。采用上述结构的压舌203，其结构更稳固，使得接线更加稳固、可靠。此外，在压舌203的第一端和压舌203的第二端均设有与螺钉202相适配的螺纹，能够有效地避免错位、滑牙现象。

在本实施例中，灭弧室7包括骨架71、第一灭弧栅片72和第二灭弧栅片73。如图中所示，第一灭弧栅片72和第二灭弧栅片73均设有V型开口74，但是第一灭弧栅片72的长度小于第二灭弧栅片73的长度。第一灭弧栅片72和第二灭弧栅片73均铆接在骨架71上，并且第一灭弧栅片72和第二灭弧栅片73依次间隔排列。采用这种结构能够快速地将电弧引入灭弧室7内，利于分隔电弧、熄灭电弧。

参见图2，所述电磁脱扣器3包括磁轭31、铁芯32、绝缘套管33、励磁线圈34、衔铁35、弹簧36和顶杆37。

其中，磁轭31被卡于壳体1内而被固定，磁轭31的右端固定有铁芯32。在一实施中，大致呈管状结构的铁芯32，其头部穿过磁轭31右端上的铁芯32装配孔、静触头4上的装配孔，并将铁芯32的头部外翻而使其与静触头4相铆合。由此，铁芯32与磁轭31固定连接，同时，静触头4也与磁轭31固定连接。

铁芯32的外部固定有绝缘套管33。在一实施例中，绝缘套管33套在铁芯32的外部，两者形成紧配合。

绝缘套管33的外侧绕有励磁线圈34。所述励磁线圈34的一端与进线接线端子21电连接，所述励磁线圈34的另一端与静触头4电连接。

绝缘套管33内设有被限位移动的衔铁35。如图中所示，在绝缘套管33的左端设有凸沿331。凸沿331所形成的内径小于衔铁35的外径，由此，衔铁35被限位在绝缘套管33内。需要指出的是，衔铁35可以是全部位于绝缘套管33内，也可以是有局部伸出绝缘套管33而露在绝缘套管33外。此外，绝缘套管33与衔铁35形成间隙配合。从而，衔铁35可在凸沿331和铁芯32之间往复移动。

所述铁芯32的内侧还套有顶杆37，所述铁芯32和所述顶杆37形成滑动配合。顶杆37位于手柄操作机构5的左侧，即位于静触头4的一侧。所述衔铁35还与顶杆37相连接而使顶杆37附随衔铁35向铁芯32方向移动，如图中所示，顶杆37与衔铁35相套接并形成紧配。作为另一种实施例，衔铁35供顶杆37相抵，两者形成间隙配合。

借助弹簧36使顶杆37与手柄操作机构5相分离。在一实施例中，弹簧36采用压簧，其一端抵在铁芯32上，另一端抵在顶杆37上。当外部电路未发生短路时，顶杆37与手柄操作机构5始终不相接触；当外部电路短路时，衔铁35克服所述弹簧36的阻力而推动顶杆37直至顶杆37触及手柄操作机构5而脱扣。

可以理解的是，当外部电路发生短路时，衔铁35受磁力作用而向右侧(即铁芯32所在方向)移动，同时衔铁35推动顶杆37一起移动，在此期间，顶杆37的右端部触及手柄操作机构5而使手柄操作机构5脱扣，实现小型断路器在外部电路发生短路时分闸。

由于顶杆37位于手柄操作机构5的左侧，因此，顶杆37在触及手柄操作机构5之前不会与手柄手操机构及动触头6相接触，不会发生干涉，因此，顶杆37伸出较迅捷，从而能够提高小型断路器的分断能力，同时由于顶杆37和手柄操作机构5相互独立，因此无异动。此外，在常态时，顶杆37和手柄操作机构5相分离，使得其二者之间具有间隙，利于排气散热。

在本实施例中，所述励磁线圈34采用以右旋的结构绕制。

在本实施例中，所述顶杆37上邻近手柄操作机构5的端部在外部电路未发生短路时位于铁芯32内而不伸出铁芯32，如图2所示。采用这种结构，在常态时，保证了顶杆37和手柄操作机构5之间具有足够的间隙，从而保证散热效果。

在一实施例中，所述壳体1设有通口11，通口11的进口端对着灭弧室7的底端70。在动触头6和静触头4之间产生电弧时，高能电弧使周围的气体受热膨胀，而后能够通过通口11排出小型断路器，与此同时，电弧随着气流将被引入灭弧室7，从而达到快速引弧的目的，继而使电弧在灭弧室7中熄灭，提高了分断能力。

参见图1，所述壳体1上设有导气板12，导气板12自弧灭室的底端延伸到通口11，并且导气板12始终不与灭弧室7相接触。如图中所示，导气板12包括第一导气板121和第二导气板122，第一导气板121和第二导气板122各自的两个侧面均具有间隙。通口11的宽度小于灭弧室7的宽度，并且通口11偏置在灭弧室7的一侧，通过导气板12能够将气体引入通口11，继而排出小型断路器。由于导气板12始终不与灭弧室7相接触，提高了气体的排出能力，进一步加强了引弧、灭弧能力，从而提高分断能力。

参见图1、图7，所述通口11中设有金属格栅75，所述金属格栅75为U形结构，并且在金属格栅75上设有多个孔径小于或等于1.5mm的通孔751。在本实施例中，由于金属格栅75上设有多个孔径较小的通孔751，在气体通过通孔751时，能够进一步冷却电弧，中和带电粒子，保护人员设备安全。

在一实施例中，所述引弧板8延伸至灭弧室7的侧方并超出灭弧室7的V型开口74，并且在引弧板8上与灭弧室7相对的端部宽于灭弧室7的V型开口74。所述静触头4延伸至灭弧室7的侧方并超出灭弧室7的V型开口74。这样，由静触头4和引弧板8形成引弧夹道，能够快速地将电弧引入灭弧室7，提高了小型断路器的分断能力。此外，由于引弧板8的上与灭弧室7相对的端部形成加宽的设计，具有隔弧的作用，避免高能电弧击穿壳体1。

在磁轭31的末端设有供衔铁35穿过的槽口351，衔铁35呈不对称的分布在槽口的两侧，并且衔铁35位于槽口内侧的部分的长度长于衔铁35位于衔铁35位于槽口外侧的部分的长度。通过这种结构，可减少励磁线圈34的匝数，而由磁轭31将磁力线传输到衔铁35上，继而在衔铁35和铁心之间产生较大的磁力而使衔铁35向铁芯32方向移动。

在另一实施例中，如图8中所示，电磁扣脱器中的弹簧36为压簧，包括第一压簧361和第二压簧362，第一压簧和第二压簧成在轴线方向上依次排列，在第一压簧和第二压簧之间设有垫圈363，垫圈采用软磁材料制成，垫圈位于之铁芯32和衔铁35之间，并且垫圈相对于顶杆37滑动配合。由于垫圈采用软磁材料制成，当外部电路发生短路时，垫圈也受到磁力作用向铁芯32方向移动，由此第一压簧受压而让出更多的空间，这样第二压簧更易被压缩，从而使得顶杆37更易于、快速地向铁芯32方向移动并触动手柄操作机构5而引发脱扣，提高了分断能力。电磁脱扣器中的其余结构与上述实施中的电磁脱扣器的结构相同，这里不再赘述。

上述实施例仅为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种小型断路器，包括壳体(1)，壳体上设有进线接线端子(21)、电磁脱扣器(3)、静触头(4)、手柄操作机构(5)、动触头(6)、出线接线端子(22)、灭弧室(7)、引弧板(8)和延时保护系统(9)，其特征在于：所述电磁脱扣器包括被固定于壳体上的磁轭(31)，磁轭的右端固定有铁芯(32)，铁芯的外部固定有绝缘套管(33)，绝缘套管的外侧绕有励磁线圈(34)，所述励磁线圈的一端与进线接线端子电连接，所述励磁线圈的另一端与静触头电连接，绝缘套管内还设有被限位移动的衔铁(35)，所述铁芯的内侧还套有顶杆(37)，所述铁芯和所述顶杆形成滑动配合，所述衔铁还与顶杆相连接而使顶杆附随衔铁向铁芯方向移动，顶杆位于手柄操作机构的左侧，借助弹簧(36)使顶杆与手柄操作机构相分离，当外部电路短路时，衔铁克服所述弹簧的阻力而推动顶杆直至顶杆触及手柄操作机构而脱扣，所述励磁线圈(34)采用右旋的结构绕制，所述顶杆上邻近手柄操作机构的端部在外部电路未发生短路时位于铁芯内而不伸出铁芯，所述弹簧为压簧，包括第一压簧(361)和第二压簧(362)，第一压簧和第二压簧成在轴线方向上依次排列，在第一压簧和第二压簧之间设有垫圈(363)，垫圈采用软磁材料制成，垫圈位于之铁芯和衔铁之间，并且垫圈相对于顶杆滑动配合。

2.根据权利要求1所述的小型断路器，其特征在于：所述壳体设有通口(11)，通口的进口端对着灭弧室的底端(70)。

3.根据权利要求2所述的小型断路器，其特征在于：所述壳体上设有导气板(12)，导气板自弧灭室的底端延伸到通口，并且导气板始终不与灭弧室相接触。

4.根据权利要求2所述的小型断路器，其特征在于：所述通口中设有金属格栅(75)，所述金属格栅为U形结构，并且在金属格栅上设有多个孔径小于或等于1.5mm的通孔(751)。

5.根据权利要求1所述的小型断路器，其特征在于：所述引弧板延伸至灭弧室的侧方并超出灭弧室的V型开口(74)，并且在引弧板上与灭弧室相对的端部宽于灭弧室的V型开口。

6.根据权利要求1所述的小型断路器，其特征在于：所述静触头延伸至灭弧室的侧方并超出灭弧室的V型开口。

7.根据权利要求1所述的小型断路器，其特征在于：在磁轭的末端设有供衔铁穿过的槽口(351)，衔铁呈不对称的分布在槽口的两侧，并且衔铁位于槽口内侧的部分的长度长于衔铁位于衔铁位于槽口外侧的部分的长度。