CN109741998A - 一种断路器 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种断路器，包括具有开断容腔的上绝缘体和具有卸压腔的下绝缘体，还包括均固定于所述下绝缘体的第一铜极和第二铜极，所述第二铜极上设有正对所述开断容腔的易断部，所述开断容腔中设有能够切断所述易断部的开断器，所述第一铜极的一端为连接部，所述连接部位于所述卸压腔的上方且该连接部与一铜柱连接，所述铜柱通过所述易断部连接所述第二铜极，所述易断部断开时所述第二铜极与所述铜柱之间的电连接断开，所述铜柱外侧壁与环氧隔套内侧接触，所述环氧隔套外侧与所述下绝缘体之间具有拉弧通道，所述连接部上开设有电弧通孔，所述拉弧通道通过所述电弧通孔与所述卸压腔连通。有益效果：提高安全性能。
Description
技术领域
本发明涉及断路器技术领域，尤其涉及一种断路器。
背景技术
随着强电工业(如电动汽车)的快速发展，其电力系统在运行的过程中，遇到了如下瓶颈难题：正常工况下，百米加速可在3s内完成，或者连续上陡坡，使得其加速阶段或爬坡的电流可高达3倍额定电流以上，脉宽数十秒；故障工况下，当锂电池处于低容量低温度状态时，短路电流峰值最低至4倍额定电流以下。因此这两种工况之间极小的电流差异，对于短路保护设备提出了极高的选择性要求。
且在汽车出现严重碰撞等事故时，安全气囊会自动弹出，但是安全气囊在自动弹出时汽车中的电流并没有同时被切断，这个时候电流可能会高达3倍额定电流以上，脉宽数十秒，致使汽车在发生碰撞等事故时爆炸和自燃的概率仍然较大，因此对于汽车碰撞安全保护设备提出了极高的要求。
就该要求，各大知名传统电力系统保护企业均无较好的实现办法，急需一种断路器来妥善解决强电系统保护遇到的瓶颈难题的技术方案。
发明内容
有鉴于此，本发明的实施例提供了一种断路器，能够自动断路且灭弧效果优良。
本发明的实施例提供一种断路器，包括具有开断容腔的上绝缘体和具有卸压腔的下绝缘体，还包括均固定于所述下绝缘体的第一铜极和第二铜极，所述第二铜极上设有正对所述开断容腔的易断部，所述开断容腔中设有能够切断所述易断部的开断器，所述第一铜极的一端为连接部，所述连接部位于所述卸压腔的上方且该连接部与一铜柱连接，所述铜柱通过所述易断部连接所述第二铜极，所述易断部断开时所述第二铜极与所述铜柱之间的电连接断开，所述铜柱外侧壁与环氧隔套内侧接触，所述环氧隔套外侧与所述下绝缘体之间具有拉弧通道，所述连接部上开设有电弧通孔，所述拉弧通道通过所述电弧通孔与所述卸压腔连通。
进一步地，所述易断部包括金属薄片，所述金属薄片上设有易断衔接部，所述易断衔接部为沿待切断处分布的一连串穿孔或者一道压痕，所述易断衔接部正对所述拉弧通道，所述第二铜极通过所述金属薄片与所述铜柱连接。
进一步地，所述易断部还包括开设于所述第二铜极上的贯孔，所述金属薄片覆盖所述贯孔的一端开口或者位于所述贯孔内，所述易断衔接部位于所述贯孔内或者位于所述贯孔的投影范围内。
进一步地，所述上绝缘体和所述下绝缘体之间设有环氧垫片，所述环氧垫片包括具有开孔的水平部和垂直所述水平部延伸且与所述开孔连通的孔套，至少部分所述水平部被所述第二铜极支撑，所述金属薄片覆盖所述贯孔背向所述水平部的一侧，所述开孔正对所述贯孔且所述孔套伸入所述贯孔内紧贴所述贯孔的孔壁，所述孔套与所述金属薄片接触。
进一步地，所述第一铜极包括与所述水平部平行的平板部和连接所述平板部与所述连接部的中间部，所述平板部包括位于所述下绝缘体外的第一接脚和位于所述下绝缘体内的第一支撑部，所述第二铜极包括位于所述下绝缘体外的第二接脚和位于所述下绝缘体内的第二支撑部，所述贯孔位于所述第二支撑部，所述第一支撑部和第二支撑部共同支撑所述水平部。
进一步地，所述下绝缘体包括绝缘块，所述铜柱和所述拉弧通道均位于所述绝缘块内，所述绝缘块上设有用于连接所述第二铜极的第二固定槽和用于连接所述连接部的第一固定槽，所述第一固定槽和所述第二固定槽均具有三个槽壁和连接这三个槽壁的顶壁或底壁，所述绝缘块通过所述第二固定槽的槽壁来支撑所述水平部；所述水平部朝向所述绝缘块的一侧设有凹槽，所述凹槽正对所述第二固定槽的一槽壁，该槽壁和所述凹槽之间限位有密封条。
进一步地，所述下绝缘体包括绝缘外壳和收容于所述绝缘外壳内的绝缘块，所述第二铜极穿过所述绝缘外壳后与所述绝缘块的一端连接，所述第一铜极穿过所述绝缘外壳后其连接部与所述绝缘块的另一端连接，所述卸压腔位于所述绝缘外壳内且所述绝缘块位于所述卸压腔与所述第二铜极之间，所述绝缘块开设有通腔，所述铜柱和所述环氧隔套位于所述通腔内，且所述拉弧通道位于所述环氧隔套外侧与所述通腔内侧之间。
进一步地，所述绝缘外壳上开设有使所述卸压腔与外界连通的若干卸压通道。
进一步地，所述环氧隔套包括具有中心穿孔的基座和垂直于所述基座延伸且与所述中心穿孔连通的筒体结构；所述连接部具有插入孔，所述电弧通孔具有若干个且所述插入孔被若干所述电弧通孔包围；所述铜柱包括与所述金属薄片连接的接触部、插入所述插入孔的插入部和连接所述接触部和所述插入部的本体部，所述本体部完全没入所述中心穿孔和所述筒体结构的筒心内，所述接触部的截面积大于所述筒心的截面积且所述接触部位于所述筒体结构外并被所述筒体结构支撑；所述基座与所述连接部接触且所述基座覆盖所有所述电弧通孔所在区域，所述基座上开设有与所述电弧通孔一一对应连通的通道，所述拉弧通道依次通过所述通道和所述电弧通孔与所述卸压腔连通。
进一步地，所述开断器顺序包括气体发生装置、金属活塞和开断栅片，所述气体发生装置包括与安全气囊触发器连接的对外接脚、卡于所述上绝缘体的固定部和伸入所述开断容腔的气体发生部，所述气体发生部外侧套有起固定作用或者防护作用的固定圈，所述开断栅片具有正对所述易断衔接部的用于将其切断的开断壁和与所述金属活塞接触的基部，所述开断壁自所述基部延伸且与所述基部接触处具有防止应力集中的弧形槽，可通过使所述安全气囊触发器触发来引爆所述气体发生装置进而使所述开断器在气流的作用下断开所述金属薄片，部分所述开断壁伸入所述孔套内且所述开断壁被所述孔套止挡限位。
本发明的实施例提供的技术方案带来的有益效果是：本发明所述断路器，第一铜极和第二铜极之间通过铜柱和易断部连接，在所述易断部被所述开断器断开后所述第一铜极与所述第二铜极之间的电连接就会断开从而实现初步断路，所述铜柱周围具有通过所述第一铜极上的电弧通孔与所述卸压腔连通的拉弧通道，易断部被开断时产生的电弧通过所述拉弧通道进入所述卸压腔时电弧会被拉长从而产生大于电源电压的弧压并且弧阻激增，从而能够快速降低电弧电流，起到快速、安全灭弧的作用，实现电路的彻底断开，进而提高安全系数。所述开断器与所述安全气囊触发器连接，在安全气囊被触发弹出的同时所述开断器亦被触发来断开所述易断部，从而及时且自动断电，从而能够防止汽车在碰撞时自燃或者爆炸等事故发生。
附图说明
图1是本发明断路器的爆炸图；
图2是本发明断路器的立体剖视图；
图3是本发明断路器的下绝缘体的立体示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地描述。
请参考图1和图2，本发明的实施例提供了一种断路器，包括具有开断容腔的上绝缘体1和具有卸压腔212的下绝缘体2，还包括均固定于所述下绝缘体2的第一铜极31和第二铜极32，所述第一铜极31和所述第二铜极32之间通过铜柱33和易断部连接，所述开断容腔中设有能够切断所述易断部的开断器，所述易断部5断开时，所述第一铜极31与所述第二铜极32之间的电连接断开。
具体地，所述易断部包括金属薄片5，优选所述金属薄片5为银片，为了增加所述金属薄片5断开的容易度，所述金属薄片5上设有易断衔接部51，所述易断衔接部51为沿待切断处分布的一连串穿孔或者一道压痕或者一道压槽，所述第二铜极32通过所述金属薄片5与所述铜柱33连接。
所述第一铜极31的一端为连接部313，所述连接部313位于所述卸压腔212的上方，且所述连接部313上具有插入孔3131和若干所述电弧通孔3132，所述插入孔3131被若干所述电弧通孔3132包围，优选若干所述电弧通孔3132围成一个圆形，所述插入孔3131位于所述圆形的圆心。所述铜柱33包括与所述金属薄片5连接的接触部331、插入所述插入孔3131的插入部333和连接所述接触部331和所述插入部333的本体部332。所述铜柱33外套设有环氧隔套4，所述环氧隔套4包括具有中心穿孔的基座42和垂直于所述基座42延伸且与所述中心穿孔连通的筒体结构41，所述本体部332完全没入所述中心穿孔和所述筒体结构41的筒心411内，所述接触部331的截面积大于所述筒心411的截面积且所述接触部331位于所述筒体结构41外并被所述筒体结构41支撑；所述基座42与所述连接部313接触且所述基座42覆盖所有所述电弧通孔3132所在区域，所述基座42上开设有与所述电弧通孔3132一一对应连通的通道421，所述环氧隔套4的外侧与所述下绝缘体2之间具有拉弧通道7，所述拉弧通道7依次通过所述通道421和所述电弧通孔3132与所述卸压腔212连通。
所述易断衔接部51若为线状或者条状结构，这时所述铜柱33和所述第二铜极32分置于所述易断衔接部51的相对两侧，所述易断衔接部51正对所述拉弧通道7。
请参考图1和图2，本实施例中，以所述易断衔接部51为圈形或者框性结构为例进行说明。所述易断衔接部51为圈形或者框性结构时，所述易断部还包括开设于所述第二铜极32上的贯孔323，所述金属薄片5覆盖所述贯孔的一端开口或者位于所述贯孔323内，所述易断衔接部51位于所述贯孔323内或者位于所述贯孔323的投影范围内。所述铜柱33中，所述接触部331的截面积最大、所述本体部332的截面积次之，所述插入部333的截面积最小，所述接触部331的截面积小于所述贯孔323的截面积，亦小于被所述易断衔接,51圈设内的金属薄片5的截面积，且所述接触部331与被所述易断衔接部51圈设内的金属薄片5接触，所述易断衔接部51仍正对所述拉弧通道7。
所述开断器顺序包括气体发生装置81、金属活塞83和开断栅片84，所述气体发生装置81包括与安全气囊触发器连接的对外接脚811、卡于所述上绝缘体1的固定部812和伸入所述开断容腔的气体发生部812(如火工品)，所述气体发生部813外侧套有起固定作用或者防护作用的固定圈82，通过所述固定圈82，所述气体发生部813固定于所述开断容腔内，并且能够在所述气体发生部813引爆时起防护作用。所述开断栅片84具有正对所述易断衔接部51的用于将其切断的开断壁842和与所述金属活塞83接触的基部841，所述开断壁842自所述基部841延伸且与所述基部841接触处具有防止应力集中的弧形槽843，所述弧形槽843通过防止应力集中来使实现防止所述气体发生部813被引爆时产生的冲击对所述开断栅片84的伤害。
在所述安全气囊触发器被触发(如发生碰撞)时，安全气囊被弹出，同时所述气体发生装置81被点火引爆从而产生高压气流，该高压气流通过所述金属活塞83来推动所述开断栅片84使用所述开断壁842来断开所述易断衔接部51，从而使所述第一铜极31与所述第二铜极32之间的电连接断开。
本实施例中，所述金属薄片5覆盖所述贯孔323背向所述水平部61的一侧，所述开孔62正对所述贯孔323且所述孔套63伸入所述贯孔323内紧贴所述贯孔323的孔壁，优选所述孔套63与所述金属薄片5接触，或者所述金属薄片5被所述孔套63和所述第二固定槽222的底壁夹持。
所述开断壁842为筒状结构，其形状与所述易断衔接部51的形状一样，所述开断壁842的外侧凸设有一圈止挡环844。部分所述开断壁842伸入所述孔套63内，且所述止挡环844被位于所述开孔82之外且被所述水平部61支撑，从而使所述开断壁842在自然状态下不能继续穿过所述开孔62进入所述孔套63，所述开断壁842的外侧壁紧贴所述孔套63的内壁，所述孔套63具有通过夹紧所述开断壁842来固定所述开断栅片84的作用，通过所述孔套63和所述止挡环844，所述开断壁842被所述孔套63止挡限位。
请参考图1和图2，所述上绝缘体1和所述下绝缘体2之间设有环氧垫片6，所述环氧垫片6包括具有开孔62的水平部61和垂直所述水平部61延伸且与所述开孔62连通的孔套63。所述第一铜极31包括与所述水平部61平行的平板部311和连接所述平板部311与所述连接部313的中间部312。优选所述平板部311与所述连接部313平行，所述连接部313基本垂直于所述中间部312，所述铜柱33亦垂直于所述连接部313。所述第二铜极32包括位于所述下绝缘体2外的第二接脚321和位于所述下绝缘体2内的第二支撑部322，所述贯孔323位于所述第二支撑部322。所述下绝缘体2包括绝缘外壳21和收容于所述绝缘外壳21内的绝缘块22。所述绝缘块22上设有用于连接所述第二支撑部322的第二固定槽222和用于连接所述连接部313的第一固定槽223，所述第一固定槽223和所述第二固定槽222均具有三个槽壁和连接这三个槽壁的顶壁或底壁，所述绝缘块22通过所述第二固定槽222的槽壁来支撑所述水平部61，同时所述第一支撑部311和第二支撑部322亦共同支撑所述水平部61。所述绝缘外壳21的侧壁上具有两缺口214，该两缺口214分别供所述第一铜极31和所述第二铜极32穿过，优选两所述缺口214的上端均敞开。
请参考图2和图3，所述卸压腔212位于所述绝缘外壳21内且所述绝缘块22位于所述卸压腔212与所述第二铜极32之间，所述绝缘块22开设有连通所述第一固定槽223和所述第二固定槽222的通腔221，所述铜柱33和所述环氧隔套4位于所述通腔221内，且所述拉弧通道7位于所述环氧隔套4外侧与所述通腔221内侧之间。
所述绝缘外壳21上开设有使所述卸压腔212与外界连通的若干卸压通道211，所述气体发生装置81被引爆时，产生的气体可以从依次穿过所述拉弧通道7、所述环氧隔套4上的通道421和所述接触部313上的所述电弧通孔3132进入所述卸压腔212，然后从所述卸压通道211排出卸压，优选所述卸压腔212内可以铺设灭弧材料，如石英砂、橡胶粒等，以增强灭弧效果。所述卸下腔212内设有用于支撑所述绝缘块22的支撑台213，为使所述卸下腔212能够腾出更大的空间且不影响灭弧和卸压，优选该支撑台213具有两个，且对角的设置于所述卸下腔212。
本发明的实施例提供的技术方案带来的有益效果是：本发明所述断路器，第一铜极31和第二铜极32之间通过铜柱33和易断部连接，在所述易断部被所述开断器断开后所述第一铜极31与所述第二铜极32之间的电连接就会断开从而实现初步断路，所述铜柱33周围具有通过所述第一铜极31上的电弧通孔3132与所述卸压腔212连通的拉弧通道7，易断部被开断时产生的电弧通过所述拉弧通道7进入所述卸压腔212时电弧会被拉长从而产生大于电源电压的弧压并且弧阻激增，从而能够快速降低电弧电流，起到快速、安全灭弧的作用，实现电路的彻底断开，进而提高安全系数。所述开断器与所述安全气囊触发器连接，在安全气囊被触发弹出的同时所述开断器亦被触发来断开所述易断部，从而及时且自动断电，从而能够防止汽车在碰撞时自燃或者爆炸等事故发生。
所述第二铜极穿过所述绝缘外壳后与所述绝缘块的一端连接，所述第一铜极穿过所述绝缘外壳后其连接部与所述绝缘块的另一端连接，所述卸压腔位于所述绝缘外壳内且所述绝缘块位于所述卸压腔与所述第二铜极之间，所述绝缘块开设有通腔，所述铜柱和所述环氧隔套位于所述通腔内，且所述拉弧通道位于所述环氧隔套外侧与所述通腔内侧之间。
在本文中，所涉及的前、后、上、下等方位词是以附图中零部件位于图中以及零部件相互之间的位置来定义的，只是为了表达技术方案的清楚及方便。应当理解，所述方位词的使用不应限制本申请请求保护的范围。
在不冲突的情况下，本文中上述实施例及实施例中的特征可以相互结合。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种断路器，其特征在于：包括具有开断容腔的上绝缘体和具有卸压腔的下绝缘体，还包括均固定于所述下绝缘体的第一铜极和第二铜极，所述第二铜极上设有正对所述开断容腔的易断部，所述开断容腔中设有能够切断所述易断部的开断器，所述第一铜极的一端为连接部，所述连接部位于所述卸压腔的上方且该连接部与一铜柱连接，所述铜柱通过所述易断部连接所述第二铜极，所述易断部断开时所述第二铜极与所述铜柱之间的电连接断开，所述铜柱外侧壁与环氧隔套内侧接触，所述环氧隔套外侧与所述下绝缘体之间具有拉弧通道，所述连接部上开设有电弧通孔，所述拉弧通道通过所述电弧通孔与所述卸压腔连通。
2.如权利要求1所述的断路器，其特征在于：所述易断部包括金属薄片，所述金属薄片上设有易断衔接部，所述易断衔接部为沿待切断处分布的一连串穿孔或者一道压痕，所述易断衔接部正对所述拉弧通道，所述第二铜极通过所述金属薄片与所述铜柱连接。
3.如权利要求2所述的断路器，其特征在于：所述易断部还包括开设于所述第二铜极上的贯孔，所述金属薄片覆盖所述贯孔的一端开口或者位于所述贯孔内，所述易断衔接部位于所述贯孔内或者位于所述贯孔的投影范围内。
4.如权利要求3所述的断路器，其特征在于：所述上绝缘体和所述下绝缘体之间设有环氧垫片，所述环氧垫片包括具有开孔的水平部和垂直所述水平部延伸且与所述开孔连通的孔套，至少部分所述水平部被所述第二铜极支撑，所述金属薄片覆盖所述贯孔背向所述水平部的一侧，所述开孔正对所述贯孔且所述孔套伸入所述贯孔内紧贴所述贯孔的孔壁，所述孔套与所述金属薄片接触。
5.如权利要求4所述的断路器，其特征在于：所述第一铜极包括与所述水平部平行的平板部和连接所述平板部与所述连接部的中间部，所述平板部包括位于所述下绝缘体外的第一接脚和位于所述下绝缘体内的第一支撑部，所述第二铜极包括位于所述下绝缘体外的第二接脚和位于所述下绝缘体内的第二支撑部，所述贯孔位于所述第二支撑部，所述第一支撑部和第二支撑部共同支撑所述水平部。
6.如权利要求4所述的断路器，其特征在于：所述下绝缘体包括绝缘块，所述铜柱和所述拉弧通道均位于所述绝缘块内，所述绝缘块上设有用于连接所述第二铜极的第二固定槽和用于连接所述连接部的第一固定槽，所述第一固定槽和所述第二固定槽均具有三个槽壁和连接这三个槽壁的顶壁或底壁，所述绝缘块通过所述第二固定槽的槽壁来支撑所述水平部；所述水平部朝向所述绝缘块的一侧设有凹槽，所述凹槽正对所述第二固定槽的一槽壁，该槽壁和所述凹槽之间限位有密封条。
7.如权利要求2所述的断路器，其特征在于：所述下绝缘体包括绝缘外壳和收容于所述绝缘外壳内的绝缘块，所述第二铜极穿过所述绝缘外壳后与所述绝缘块的一端连接，所述第一铜极穿过所述绝缘外壳后其连接部与所述绝缘块的另一端连接，所述卸压腔位于所述绝缘外壳内且所述绝缘块位于所述卸压腔与所述第二铜极之间，所述绝缘块开设有通腔，所述铜柱和所述环氧隔套位于所述通腔内，且所述拉弧通道位于所述环氧隔套外侧与所述通腔内侧之间。
8.如权利要求7所述的断路器，其特征在于：所述绝缘外壳上开设有使所述卸压腔与外界连通的若干卸压通道。
9.如权利要求2所述的断路器，其特征在于：所述环氧隔套包括具有中心穿孔的基座和垂直于所述基座延伸且与所述中心穿孔连通的筒体结构；所述连接部具有插入孔，所述电弧通孔具有若干个且所述插入孔被若干所述电弧通孔包围；所述铜柱包括与所述金属薄片连接的接触部、插入所述插入孔的插入部和连接所述接触部和所述插入部的本体部，所述本体部完全没入所述中心穿孔和所述筒体结构的筒心内，所述接触部的截面积大于所述筒心的截面积且所述接触部位于所述筒体结构外并被所述筒体结构支撑；所述基座与所述连接部接触且所述基座覆盖所有所述电弧通孔所在区域，所述基座上开设有与所述电弧通孔一一对应连通的通道，所述拉弧通道依次通过所述通道和所述电弧通孔与所述卸压腔连通。
10.如权利要求4所述的断路器，其特征在于：所述开断器顺序包括气体发生装置、金属活塞和开断栅片，所述气体发生装置包括与安全气囊触发器连接的对外接脚、卡于所述上绝缘体的固定部和伸入所述开断容腔的气体发生部，所述气体发生部外侧套有起固定作用或者防护作用的固定圈，所述开断栅片具有正对所述易断衔接部的用于将其切断的开断壁和与所述金属活塞接触的基部，所述开断壁自所述基部延伸且与所述基部接触处具有防止应力集中的弧形槽，可通过使所述安全气囊触发器触发来引爆所述气体发生装置进而使所述开断器在气流的作用下断开所述金属薄片，部分所述开断壁伸入所述孔套内且所述开断壁被所述孔套止挡限位。
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