CN109786182A - 具有自清洁触点的小型断路器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电路断流器，包括固定触点和具有活动触点的活动触点臂组件，活动触点定位在活动触点臂组件上，活动触点构造成可移动地与固定触点物理接触或脱离接触。电路断流器还包括过流跳闸装置，过流跳闸装置通过连接组件连接至活动触点臂组件并且构造成一旦检测到过流情况将活动触点移动至与固定触点断开物理接触。活动触点臂组件通过至少两个定位在触点臂组件上的枢轴连接至连接组件，随着活动触点和固定触点移动至彼此相互接触或脱离接触，导致活动触点和固定触点之间的相对滑动作用，从而产生擦拭作用，以达到清洁活动触点和固定触点的目的。

Description

具有自清洁触点的小型断路器

技术领域

本发明涉及断路器领域。更具体地，本发明涉及一种具有改进的设计的断路器，该设计使得断路器更紧凑的同时断路器中触点还具有自清洁功能。

背景技术

电路断流器为能够用于断开电路、中断电流的电气组件。电路断流器的一个基本示例为开关，开关大体上由两个电气触点组成，这两个电气触点处于以下两个状态之一：闭合，意味着这两个触点接触并且电流能够在这两个触点之间流动，或打开，意味着这两个触点分离并且电流不能在这两个触点之间流动。开关可由人直接操作，以将控制信号提供至诸如电脑键盘按钮的系统，或控制诸如照明开关的电路中的功率流。

电路断流器的另一个示例为断路器。例如，断路器可在配电板中使用以限制通过电线传送的电流。断路器设计为保护电路免受由过载或短路导致的损坏。如果在电线中发生诸如功率骤增的故障情况，断路器将跳闸。该跳闸将导致处于“接通”位置的断路器切换至“断开”位置并且停止从该断路器的电能传导。当断路器跳闸时，该断路器可防止因为电路过载发生火灾；该断路器还可防止正在用电的装置的损坏。

标准断路器具有连接至诸如来自于电力公司的输电线的电源的端子、以及连接至断路器旨在保护的电路的另一个端子。照惯例，这些端子分别称为“接线端”和“负载端”。接线端有时可称为进入断路器的输入端。负载端有时可称为输出端，该输出端从断路器输出并且连接至从断路器输出的电气组件。

断路器可用于保护单个装置或多个装置。例如，诸如单台空调的单个被保护装置可与断路器直接连接。例如，断路器还可通过由终止于插座的电线连接至多个组件用于保护多个装置。

断路器能够用作保险丝的替代。然而与保险丝不同的是，保险丝只能操作一次并且随后必须更换，断路器能够重置(手动或自动地)以恢复正常操作。保险丝执行与断路器大致一样的电路保护角色。然而，在一些情况下断路器比保险丝使用更安全，并且可更易于修理。

例如，在保险丝融毁、断开建筑物一部分的电力的情况中，到底是哪个保险丝控制断开电路可能不明确。在该情况中，需要检测配电板中的全部保险丝以确定哪个保险丝呈现为烧毁或报废。随后需要将该保险丝从保险丝盒中移除，并且需要安装新的保险丝。

在这方面，断路器比保险丝更容易使用。例如在断路器跳闸、断开建筑物的一部分区域的电力的情况中，很容易通过查看配电板和注意哪个断路器已经跳闸至“断开”位置，而清楚是哪个电路保护器控制断开的电路。随后能够轻易地将该断路器切换至“接通”位置并且电力将再次恢复。

通常，典型的电路断流器具有位于外壳内部的两个触点。第一触点为固定不动的，并且可连接至接线端或负载端中的一者。第二触点相对于第一触点可移动，从而当断路器处于“断开”或跳闸位置时，在第一触点和第二触点之间存在间隙。

当断路器跳闸时，由于通电的两个触点分离，通过分离两个触点而操作的电路断流器的问题出现，导致活动触点从闭合位置移动至打开位置时两个触点之间的间隙会变宽。

当两个触点从闭合位置开始分离、或从打开位置接近完全闭合时，此时两个触点处于闭合或打开状态，在两个触点之间短时间内存在非常小的间隙。如果两个触点之间的电压足够高，跨该间隙可生成电弧。在电路断流器的转换或跳闸期间电弧的生成会导致不良副作用，该副作用能够负面影响电路断流器的操作并且能够生成安全隐患。

这些副作用对于电路断流器的操作具有影响。一个可能的结果是电弧能量会损坏触点，导致触点上出现沉积物，该沉积物可影响两个触点之间的电连接。这些沉积物加剧随时间发生的电位腐蚀，并且即使没有电弧也可导致两个触点之间的电连接的干扰。

已知的断路器设计的另一个潜在的问题是这些设计有时要求装置或组件中有相对大的空间来安装断路器。随着组件越来越小型化，十分之一英寸都越来越重要，并且因此，断路器的规格的任何缩小都是需要的。

因此需要提供一种电路断流器的可替代构造，来减少导致两个触点之间的电连接干扰的电化腐蚀现象和/或沉积物，同时还提供小型的设计。

发明内容

为了这个目的，本发明提供一种电路断流器，该电路断流器具有外壳，电路断流器的零部件布置在该外壳内部，电路断流器包括能够连接至电源的接线端子、能够连接至负载的负载端子、定位在所述外壳内部的固定触点以及具有活动触点的活动触点臂组件，该活动触点定位在该活动触点臂组件上，该活动触点构造成：通过活动触点臂组件的移动，所述活动触点能够移动而与固定触点物理接触或脱离物理接触，从而将接线端子和负载端子置于电连接或断开电连接。电路断流器还包括过流跳闸装置，该装置通过连接组件连接至活动触点臂组件，并且构造成一旦检测到过流情况则移动活动触点，使活动触点与固定触点脱离物理接触。活动触点臂组件通过至少两个定位在触点臂组件上的枢轴连接至连接组件，随着活动触点和固定触点移动至彼此相互接触或脱离接触，导致活动触点和固定触点之间会出现相对滑动作用，从而产生擦拭作用，以清洁活动触点和固定触点。

在一些实施例中，活动触点臂组件包括触点臂支架(carriage)和触点臂构件，触点臂构件在触点臂支架内部可滑动，并且至少两个定位在触点臂组件上的枢轴定位在触点臂支架上。

在这些实施例的一些实施例中，触点臂支架具有至少一个槽，该至少一个槽在触点臂支架中形成；触点臂构件包括至少一个销，该至少一个销从触点臂构件的表面突出，该至少一个销与该至少一个槽配合并且能够在该至少一个槽内部滑动。

在一些实施例中，随着活动触点和固定触点移动至彼此相互接触或脱离接触，该至少一个销在该至少一个槽内部滑动。

在一些实施例中，偏压构件与触点臂支架和触点臂构件配合，偏压构件将触点臂支架和触点臂构件相对彼此偏压，使得该至少一个销偏向于该至少一个槽的第一端。

在这些实施例的一些实施例中，随着活动触点和固定触点移动至彼此相互接触和脱离接触，该至少一个销能够克服偏压朝向该至少一个槽的第二端移动。

在一些实施例中，偏压构件为定位在触点臂支架和触点臂构件之间的弹簧。

在这些实施例的某些实施例中，该弹簧为片簧。

在一些实施例中，电路断流器包括重置机构，该重置机构适用于重置电路断流器并且通过活动触点臂组件的移动将活动触点移动至与固定触点物理接触，重置机构通过定位在重置机构上的至少两个枢轴连接至连接组件。

在这些实施例的一些实施例中，重置机构包括把手，该把手具有从外壳延伸适用于由使用者驱动的部分。

在其他实施例中，重置机构包括按钮机构，该按钮机构具有从外壳延伸适用于由使用者驱动的部分。

在另一方面，本发明提供了一种电路断流器，该电路断流器具有外壳，电流断流器的零部件布置在该外壳内部，电路断流器包括能够连接至电源的接线端子、能够连接至负载的负载端子、定位在所述外壳内部的固定触点以及具有活动触点的活动触点臂组件，该活动触点定位在该活动触点臂组件上，活动触点构造成：通过活动触点臂组件的移动，活动触点能够移动而与固定触点物理接触或脱离物理接触，从而将接线端子和负载端子置于电连接或断开电连接。过流跳闸装置通过连接组件连接至活动触点臂组件，并且过流跳闸装置构造成一旦检测到过流情况将活动触点移动至与固定触点脱离物理接触。电路断流器还包括重置机构，该重置机构适用于重置电路断流器并且通过活动触点臂组件的移动将活动触点移动至与固定触点物理接触，重置机构通过定位在重置机构上的至少两个枢轴连接至连接组件。活动触点臂组件通过至少两个定位在触点臂组件上的枢轴连接至连接组件，活动触点臂组件包括触点臂支架和触点臂构件，触点臂构件能够在触点臂支架内部滑动，并且定位在触点臂组件上的至少两个枢轴定位在触点臂支架上，随着活动触点和固定触点移动至彼此相互接触或脱离接触，导致活动触点和固定触点之间会出现相对滑动作用，从而产生擦拭作用，以达到清洁活动触点和固定触点的目的。

在考虑如下附图和详细描述的情况下，将更清楚地理解本发明的其他目的和具体特征以及有益效果。

附图说明

图1为根据本发明的电路断流器的一个方面的图解；

图2为类似于图1的部分视图，示出了对于在图1中示出的电路断流器可选的替代；

图3为另一个类似于图1的部分视图，示出了对于在图1中示出的电路断流器进一步可选的替代方案；

图4A和图4B为图1至图3中电路断流器的一部分的图解，分别示出了处于打开位置和闭合位置中的两个触点。

具体实施方式

现参考附图，其中类似的参考数字标出了贯穿附图的对应结构。

根据本发明的多个方面，图1示出了示例电路断流器的零部件，该电路断流器100具有改进的设计，该设计允许更加紧凑的断路器和断路器的多个触点的自清洁功能。

电路断流器100具有外壳102，该外壳包含装置的工作元件。电路断流器进一步具有一组包括固定触点104和活动触点106的触点。活动触点106定位在活动触点臂组件108上，并且活动触点106构造成相对于固定触点104在打开和闭合位置之间移动。参考图1至图4A，示出了处于打开位置的触点104和触点106，在这两个触点之间没有电流通过；图4B示出了处于闭合位置的触点104和触点106。

同样在图1中示出了“接线”端子110，该接线端子设计为连接至电源，诸如配电板或负载中心中的汇流条。固定触点104安装在第一导电元件112上，该元件接着通过过流跳闸装置114电连接至接线端子110。

安装在活动触点臂组件108上的活动触点106通过导电连接件118与“负载”端子电连接。

在操作中，电力通过接线端子110经过过流跳闸装置114输入电路断流器100内。如果电流超过阈值水平，过流跳闸装置114将通过打开电路(通过跳闸机构120和连接组件122的方式将两个触点相对彼此打开)实现电路断流器100“跳闸”，从而使流经触点104、触点106的电流停止。在电流没有超过由过流跳闸装置114设置的阈值水平的情况下，允许电力经过负载端子116，接着，负载端子116将电力提供至连接的电路和/或设备。

活动触点臂组件108通过至少两个定位在触点臂组件108上的枢轴124、枢轴126连接至连接组件122。这两个枢轴设置成：随着活动触点106和固定触点104移动至彼此相互接触或从接触脱离接触，活动触点106和固定触点104之间会出现相对滑动作用，从而产生擦拭作用，以达到清洁活动触点106和固定触点104的目的。

电路断流器110还包括重置机构128，该机构适用于重置电路断流器100并且通过活动触点臂组件108的移动将活动触点106移动至与固定触点104物理接触。重置机构128通过至少两个定位在重置机构128上的枢轴130、枢轴132连接至连接组件122，并且具有从外壳延伸的部分，该部分适用于由使用者驱动以达到当电路断流器100跳闸时重置电路断流器100的目的。如本领域中已知的，重置机构128还可用于手动打开触点104、触点106。

在图1中，重置机构128采用按钮的形式，该按钮可由使用者按下以重置跳闸的电路断流器。在图2和图3中，重置机构128’、重置机构128”采用把手的形式，该把手可由使用者枢转以重置跳闸的电路断流器。

参考图2，与图1比较，另一个不同为接线端子110’重新定位在右边(参考这两个附图)，而不是如图1中所示的接线端子110定位在的左边。在不背离在此描述的发明方案的前提下，还可作出其他类似的更改。

参考图3，与图1比较，接线端子110”和负载端子116”都重新定位成朝向上方(参考这两个附图)，并且把手128”也重新定位成从外壳102”的顶面延伸。尽管在相关的方面中，电路断流器100”仍以与图1中所示的电路断流器100相同的方式运行，触点104”、106”的位置和包括活动触点臂组件108”的其他不同组件的方向同样更改成适应端子110”、端子116”以及把手128”位置的更改。图3中的电路断流器100”具体构造成适应DIN导轨安装。

现具体参考图4A和图4B，活动触点臂组件108、108”包括触点臂支架400和触点臂构件402，触点臂构件402在触点臂支架400内部可滑动。如能够看见的，前面提到的定位在触点臂组件108、108”上的枢轴124、126更具体地定位在触点臂支架400上。值得注意的是，如下描述的，尽管图4A和图4B具体示出了图3中示出的组件的方向，触点臂组件108、108”的构造与图1至图3中触点臂组件108、108”的构造基本相同。

触点臂支架400具有槽404，槽404在触点臂支架400中形成，触点臂构件402包括销406，销406从触点臂构件402的表面突出，销406与槽404配合并且在槽404内部可滑动。如本领域中技术人员将理解的，这种结构允许触点臂支架400和触点臂构件402之间保持滑动和枢转设置。

更具体地，随着活动触点106”和固定触点104”移动至彼此相互接触和从接触脱离接触，销406在槽404内部滑动，这有助于在活动触点106”和固定触点104”之间相对的“擦拭”作用。

偏压(biasing)构件408与触点臂支架400和触点臂构件402配合，偏压构件408将触点臂支架400和触点臂构件402相对彼此偏压，从而销406偏向于槽404的第一端(如图4A中所示)。随着活动触点106”和固定触点104”移动至彼此相互接触和从接触脱离接触，销406可克服该偏压朝向槽404的第二端移动(如图4B中所示)。

偏压构件408可采用弹簧的形式，该弹簧定位在触点臂支架400和触点臂构件402之间，当然偏压构件408还可采用其他形式。更具体地，在附图中所示的实施例中，偏压构件408采用片簧的形式。

尽管参考多个部分、特征和类似的内容的具体设置描述了本发明，这并不旨在穷尽全部可能的设置或特征，并且对于本领域中的技术人员来说，许多其他的修改和不同确实也是可行的。

Claims (20)

1.一种电路断流器，所述电路断流器具有外壳，所述电路断流器的零部件布置在所述外壳内部，所述电路断流器包括：

接线端子，所述接线端子能够连接至电源；

负载端子，所述负载端子能够连接至负载；

固定触点，所述固定触点定位在所述外壳内部；

活动触点臂组件，所述活动触点臂组件具有活动触点，所述活动触点定位在所述活动触点臂组件上，所述活动触点构造成：通过所述活动触点臂组件的移动，所述活动触点能够移动而与所述固定触点物理接触或脱离物理接触，从而将所述接线端子和所述负载端子置于电连接或断开电连接；以及

过流跳闸装置，所述过流跳闸装置通过连接组件连接至所述活动触点臂组件，并且所述过流跳闸装置构造成一旦检测到过流情况将所述活动触点移动至与所述固定触点脱离物理接触；

其中，所述活动触点臂组件通过至少两个定位在所述触点臂组件上的枢轴连接至所述连接组件，随着所述活动触点和所述固定触点移动至彼此相互接触或脱离接触，导致所述活动触点和所述固定触点之间会出现相对滑动作用，从而产生擦拭作用，以清洁所述活动触点和所述固定触点。

2.根据权利要求1所述的电路断流器，其中，所述活动触点臂组件包括触点臂支架和触点臂构件，所述触点臂构件在所述触点臂支架内部能够滑动，并且所述至少两个定位在所述触点臂组件上的枢轴定位在所述触点臂支架上。

3.根据权利要求2所述的电路断流器，其中，所述触点臂支架具有至少一个槽，所述至少一个槽在所述触点臂支架中形成；所述触点臂构件包括至少一个销，所述至少一个销从所述触点臂构件的表面突出，所述至少一个销与所述至少一个槽配合并且能够在所述至少一个槽内部滑动。

4.根据权利要求3所述的电路断流器，其中，随着所述活动触点和所述固定触点移动至彼此相互接触或脱离接触，所述至少一个销在所述至少一个槽内部滑动。

5.根据权利要求3所述的电路断流器，进一步包括偏压构件，所述偏压构件与所述触点臂支架和所述触点臂构件配合，所述偏压构件将所述触点臂支架和所述触点臂构件相对于彼此偏压，使得所述至少一个销偏向于所述至少一个槽的第一端。

6.根据权利要求5所述的电路断流器，其中，随着所述活动触点和所述固定触点移动至彼此相互接触和脱离接触，所述至少一个销能够克服偏压朝向所述至少一个槽的第二端移动。

7.根据权利要求5所述的电路断流器，其中，所述偏压构件为定位在所述触点臂支架和所述触点臂构件之间的弹簧。

8.根据权利要求7所述的电路断流器，其中，所述弹簧为片簧。

9.根据权利要求1所述的电路断流器，进一步包括重置机构，所述重置机构适用于重置所述电路断流器并且通过所述活动触点臂组件的移动将所述活动触点移动至与所述固定触点物理接触，所述重置机构通过定位在所述重置机构上的至少两个枢轴连接至所述连接组件。

10.根据权利要求9所述的电路断流器，其中，所述重置机构包括把手，所述把手具有从所述外壳延伸的部分，所述部分适用于由使用者驱动。

11.根据权利要求9所述的电路断流器，其中，所述重置机构包括按钮机构，所述按钮机构具有从所述外壳延伸的部分，所述部分适用于由使用者驱动。

12.一种电路断流器，所述电路断流器具有外壳，所述电路断流器的零部件布置在所述外壳内部，所述电路断流器包括：

接线端子，所述接线端子能够连接至电源；

负载端子，所述负载端子能够连接至负载；

固定触点，所述固定触点定位在所述外壳内部；

活动触点臂组件，所述活动触点臂组件具有活动触点，所述活动触点定位在所述活动触点臂组件上，所述活动触点构造成：通过所述活动触点臂组件的移动，所述活动触点能够移动而与所述固定触点物理接触或脱离物理接触，从而将所述接线端子和所述负载端子置于电连接或断开电连接；

过流跳闸装置，所述过流跳闸装置通过连接组件连接至所述活动触点臂组件，并且所述过流跳闸装置构造成一旦检测到过流情况将所述移动触点移动至与所述固定触点脱离物理接触；以及

重置机构，所述重置机构适用于重置所述电路断流器并且通过所述活动触点臂组件的移动将所述活动触点移动至与所述固定触点物理接触，所述重置机构通过定位在所述重置机构上的至少两个枢轴连接至所述连接组件，

其中，所述活动触点臂组件通过定位在所述触点臂组件上的至少两个枢轴连接至所述连接组件，所述活动触点臂组件包括触点臂支架和触点臂构件，所述触点臂构件能够在所述触点臂支架内部滑动，并且定位在所述触点臂组件上的所述至少两个枢轴定位在所述触点臂支架上，随着所述活动触点和所述固定触点移动至彼此相互接触或脱离接触，导致所述活动触点和所述固定触点之间会出现相对滑动作用，从而产生擦拭作用，以清洁所述活动触点和所述固定触点。

13.根据权利要求12所述的电路断流器，其中，所述触点臂支架具有至少一个槽，所述至少一个槽在所述触点臂支架中形成，并且其中所述触点臂构件包括至少一个销，所述至少一个销从所述触点臂构件的表面突出，所述至少一个销与所述至少一个槽配合并且能够在所述至少一个槽内部滑动。

14.根据权利要求13所述的电路断流器，其中，随着所述活动触点和所述固定触点移动至彼此相互接触或脱离接触，所述至少一个销在所述至少一个槽内部滑动。

15.根据权利要求13所述的电路断流器，进一步包括偏压构件，所述偏压构件与所述触点臂支架和所述触点臂构件配合，所述偏压构件将所述触点臂支架和所述触点臂构件相对于彼此偏压，使得所述至少一个销偏向于所述至少一个槽的第一端。

16.根据权利要求15所述的电路断流器，其中，随着所述活动触点和所述固定触点移动至彼此相互接触或脱离接触，所述至少一个销能够克服偏压偏向于所述至少一个槽的第二端。

17.根据权利要求15所述的电路断流器，其中，所述偏压构件为定位在所述触点臂支架和所述触点臂构件之间的弹簧。

18.根据权利要求17所述的电路断流器，其中，所述弹簧为片簧。

19.根据权利要求12所述的电路断流器，其中，所述重置机构包括把手，所述把手具有从所述外壳延伸的部分，所述部分适用于由使用者驱动。

20.根据权利要求12所述的电路断流器，其中，所述重置机构包括按钮机构，所述按钮机构具有从所述外壳延伸的部分，所述部分适用于由使用者驱动。