CN110600341A - 断路器 - Google Patents

Abstract

一种断路器，包括壳体，所述壳体内设置有脱扣器、动作传动件和操作机构；所述脱扣器具有能够移动的推杆，所述动作传动件在推杆的作用下在壳体内转动并使操作机构脱扣切断电路，推杆具有第一接触部，第一接触部与动作传动件上设置的第二接触部滑动接触，第二接触部包括不同时与第一接触部接触的触发部和限位部，所述第一接触部与触发部接触带动动作传动件开始转动，动作传动件触发操作机构脱扣切断电路，然后第一接触部与限位部接触，第一接触部通过抵挡限位部防止动作传动件在推杆复位之前复位。本发明有效减少了动作传动件在壳体内所需空间，同时避免产生操作机构推迟动作的问题。

Description

断路器

技术领域

本发明涉及低压电器，具体涉及一种断路器。

背景技术

断路器的动作传动件，用于将脱扣器的状态传递至断路器的操作机构，使操作机构脱扣断电。断路器包括多种脱扣器，例如瞬时脱扣器、欠压脱扣器及分励脱扣器等，其中瞬时脱扣器行程较长，其他脱扣器的行程较短，因此脱扣器与动作传动件的配合通常采用如下两种技术方案：方案一，如图8所示，将行程较长的瞬时脱扣器设置在动作传动件远离转动支点的位置，将运动行程较短的脱扣器设置在动作传动件靠近转动支点的位置，动作传动件的末端摆动位移较大，从而匹配瞬时脱扣器较长的行程，如此，为了匹配行程较长的脱扣器，需要增加动作传动件的转动角度、移动行程或长度，从而导致动作传动件需要占用较大的空间；方案二，如图9所示，将动作传动件可平移地设置于脱扣器下方，为了兼顾行程较短的脱扣器，行程较长的脱扣器在与动作传动件接触之前，需要移动一段空程h1，h2为动作传动件触发操作机构的有效距离，如此会推迟行程较长的脱扣器与动作传动件接触的时间，或在动作传动件与操作机构之间设置一段空程，如此会导致操作机构脱扣断电延迟。由此可见，现有断路器中，脱扣器与动作传动件之间的结构及动作配合关系要么需要占用较大的空间，致使断路器结构不紧凑，要么会导致脱扣延迟，致使断路器不能及时对电路故障作出响应。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种结构紧凑、可靠性高的断路器。

为实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种断路器，包括壳体，所述壳体内设置有脱扣器、动作传动件和操作机构；所述脱扣器具有能够移动的推杆，所述动作传动件在推杆的作用下在壳体内转动并使操作机构脱扣切断电路，推杆具有第一接触部，第一接触部与动作传动件上设置的第二接触部滑动接触，第二接触部包括不同时与第一接触部接触的触发部和限位部，所述第一接触部与触发部接触带动动作传动件开始转动，动作传动件触发操作机构脱扣切断电路，然后第一接触部与限位部接触，第一接触部通过抵挡限位部防止动作传动件在推杆复位之前复位。

进一步，所述第二接触部为形成在动作传动件上的台阶结构，台阶结构的上台阶面为触发部，台阶结构的下台阶面为限位部。

进一步，所述上台阶面设置为向下台阶面倾斜的倾斜面。

进一步，第二接触部由动作传动件下部弯折形成，连接于上台阶面、下台阶面的连接面与下台阶面的夹角为直角；所述推杆的上端设有顶板，所述顶板靠近动作传动件一侧为第一接触部，所述下台阶面的边缘设置有用于穿过推杆的限位槽，所述限位槽的内径小于第一接触部的外径。

进一步，所述动作传动件横向设置于壳体中部，动作传动件包括一体成型的转动臂、第一连接臂和第二连接臂；所述转动臂通过与第一连接臂、第二连接臂连接转动支撑于壳体内，转动臂上设有第二接触部，所述第一连接臂、第二连接臂均设有用于支撑动作传动件转动的转动支点。

进一步，所述转动臂上还设有用于触发操作机构脱扣的第五接触部，第一连接臂设有用于与第二脱扣单元相连接的第三接触部，第二连接臂的接触端设有用于与故障信号触头连接的第四接触部。

进一步，所述转动臂的两端分别连接于第一连接臂、第二连接臂中部，第二接触部为位于转动臂一侧下部的凸起形成的台阶结构，第五接触部为设置于靠近第二连接臂一侧的转动臂顶部的矩形凸起；所述第一连接臂、第二连接臂均具有一个用于设置转动支点的连接端和一个低于连接端的接触端；所述第一连接臂的接触端设有第一斜面和第三接触部，所述第一斜面的最高点与转动臂的顶部齐平，第三接触部位于接触端的端部，第三接触部为高于第一斜面最低点且凸出于第一连接臂侧壁的凸起；所述第二连接臂的接触端设有第四接触部和第二斜面，所述第四接触部由接触端的端部形成，所述第二斜面的最高点与转动臂的顶部齐平；所述第一接触部、第二接触部、第三接触部和第四接触部均位于壳体的同一侧。

进一步，所述动作传动件还设有一个安装连接槽；动作传动件的转动臂上设有多个第二接触部，多个第二接触部之间通过转动臂上的分隔结构分隔，每个第二接触部对应一个脱扣器的推杆。

进一步，所述壳体内还包括接线端子、双金组件和灭弧室；所述接线端子分别设置于远离动作传动件的壳体两侧，脱扣器与同侧接线端子之间设置有双金组件；所述动作传动件两侧的下方设有触头机构，触头机构包括静触头组件和与静触头组件相配合的动触头组件；所述灭弧室设置于触头机构的下方，灭弧室内层叠设置多个灭弧栅片；还包括第二脱扣单元，第二脱扣单元设置于壳体外并通过动作传动件使操作机构脱扣断电。

进一步，所述壳体内还设置有回位弹簧，脱扣器的推杆复位后，所述回位弹簧驱动动作传动件复位。

本发明的断路器与现有的断路器相比，将原有动作传动件末端的触发功能和限位功能分离，即通过在第二接触部上设置触发部和限位部，使脱扣器推杆沿动作传动件的第二接触部滑动，而使推杆先后接触第二接触部上错位设置的触发部与限位部，这种触发功能和限位功能相分离的结构减少了动作传动件在推杆上的位移，有效减少了动作传动件在壳体内所需空间。与此同时，改进后的动作传动件的转动角度和末端位移与第二脱扣单元的运动行程接近，动作传动件与脱扣器推杆之间不需要设置用于协调各个脱扣器的空程，仅通过调整触发部与限位部之间的距离来控制推杆在第二接触部的滑动距离即可，避免产生操作机构推迟动作的问题，但为防止在振动环境下，动作传动件误触发操作结构，在脱扣器与动作传动杆之间，或动作传动件与操作机构之间也可以设计一个很小的空程。

此外，在改进后的动作传动件上设置与第二脱扣单元相连接的第三接触部，与故障信号触头连接的第四接触部以及触发操作机构转动的第五接触部，实现动作传动件的多种功能集合，适用于设计紧凑的断路器。

附图说明

图1是本发明断路器的结构示意图；

图2是本发明断路器的动作传动件的初始位置示意图；

图3是本发明断路器的动作传动件的停止位置示意图；

图4是本发明的第二脱扣单元的位置示意图；

图5是本发明的动作传动件的俯视图；

图6是本发明的动作传动件的结构示意图；

图7是本发明的动作传动件的转动示意图；

图8是背景技术中的方案一的脱扣器与动作传动件的结构示意图；

图9是背景技术中的方案二的脱扣器与动作传动件的结构示意图；

图10是本发明与方案一的对比示意图；

图11是本发明与方案二的对比示意图。

具体实施方式

以下结合附图1至11给出的实施例，进一步说明本发明的断路器的具体实施方式。本发明的断路器不限于以下实施例的描述。

一种低压断路器，包括壳体1，所述壳体1内设置有脱扣器2、动作传动件3和操作机构5；所述脱扣器2具有能够移动的推杆21，所述动作传动件3在推杆21的作用下在壳体1内转动并使操作机构5脱扣切断电路，推杆21具有第一接触部211，第一接触部211与动作传动件3上设置的第二接触部4滑动接触，第二接触部4包括不同时与第一接触部211接触的触发部41和限位部42，所述第一接触部211与触发部41接触带动动作传动件3开始转动，动作传动件3触发操作机构5脱扣切断电路，然后第一接触部211与限位部42接触，第一接触部211通过抵挡限位部42防止动作传动件3在推杆21复位之前复位。

本发明的断路器与现有的断路器相比，将原有动作传动件3末端的触发功能和限位功能分离，即在第二接触部4上分别设置触发部41和限位部42，并将原有断路器中的动作传动件3末端沿推杆21滑动改为推杆21沿凸出于动作传动件3侧壁的第二接触部4滑动，这种凸出动作传动件3侧壁且功能相分离的结构减少了动作传动件3在推杆21上的位移，有效减少了动作传动件3在壳体1内所需空间，若改进后的动作传动件3与转动支点3a的距离较近，凸出的第二接触部4减小了动作传动件3末端的转动角度；若改进后的动作传动件3与转动支点3a的距离较远，凸出的第二接触部4缩短了动作传动件3末端的位移距离。与此同时，改进后的动作传动件3的转动角度和末端位移与第二脱扣单元8的运动行程接近，动作传动件3与推杆21之间不需要设置用于协调各个脱扣器的空程，仅通过调整触发部41与限位部42之间的距离来控制推杆21在第二接触部4的滑动距离即可，避免产生操作机构5推迟动作的问题，但为防止在振动环境下，动作传动件3误触发操作结构5，在脱扣器2的推杆21与动作传动件3之间，或动作传动件3与操作机构5之间也可以设计一个很小的空程。

如图1-4所示，一种低压断路器，断路器的壳体1内设置有脱扣器2、动作传动件3、操作机构5、接线端子6、双金组件7、灭弧室和触头机构，本实施例中脱扣器2为瞬时脱扣器；所述脱扣器2位于动作传动件3的一侧，如图1、4所示，接线端子6分别设置于远离动作传动件3的壳体1两侧，与脱扣器2同侧接线端子6之间设置有双金组件7，双金组件7受热形变后使操作机构5脱扣断电；所述动作传动件3两侧的下方设有触头机构，触头机构包括静触头组件和与静触头组件相配合的动触头组件；所述灭弧室设置于触头机构的下方，灭弧室内层叠设置多个灭弧栅片。在壳体1外一侧还可以设有第二脱扣单元8，第二脱扣单元8通过动作传动件3使操作机构5脱扣断电。所述第二脱扣单元8为欠压脱扣器或分励脱扣器或过压脱扣器或其它脱扣器等，本实施中为欠压脱扣器。

如图2-3所示，所述脱扣器2位于动作传动件3的一侧，脱扣器2的可移动的推杆21具有第一接触部211，第一接触部211与动作传动件3上的凸出于侧壁设置的第二接触部4滑动接触，当电路出现短路电流时，脱扣器2的推杆21移动，第一接触部211与第二接触部4上的触发部41接触，推杆21带动动作传动件3在壳体1内绕动作传动件3的转动支点3a转动，动作传动件3触发操作机构5脱扣切断电路，第一接触部211依次沿触发部41、触发部41与限位部42之间的连接面43、限位部42的顺序滑动，当第一接触部211滑动至第二接触部4上的限位部42时，第一接触部211通过抵挡限位部42防止动作传动件3在推杆21复位之前复位，电路因短路故障断开后，脱扣器2中无短路电流后推杆21复位，动作传动件3复位。

为实现第一接触部211与第二接触部4的触发部41、限位部42不同时接触，第二接触部4优选为形成在动作传动件3上的台阶结构，台阶结构的上台阶面作为触发部41，台阶结构的下台阶面作为限位部42。优选的将上台阶面设置为向下台阶面倾斜的倾斜面，以此确保第一接触部211能够顺利滑动至下台阶面。为减少空间占用量以及第二接触部4与动作传动件3的连接稳定性，优选为由动作传动件3的下部整体弯折形成台阶结构，此时的台阶结构与动作传动件3厚度相同；与此同时，考虑到第一接触部211与限位部42的连接稳定性及配合度，连接于上台阶面、下台阶面的连接面43与下台阶面之间的夹角最好为直角，当然其他角度也可以。为了更好的使第一接触部211与第二接触部4配合，也为了使脱扣器2和动作传动件3的配合结构能够更为紧凑，在推杆21的上端设置一个直径大于杆体的顶板23，同时在下台阶面的边缘设置有用于穿过推杆21杆体的限位槽421，限位槽421的内径小于第一接触部211的外径，此时顶板23靠近动作传动件3的一侧作为第一接触部211始终位于限位槽421的上方。

如图1、5和6所示，所述动作传动件3横向设置于壳体1中部，动作传动件3具体包括一体成型的转动臂33、第一连接臂31和第二连接臂32；所述转动臂33通过与第一连接臂31、第二连接臂32连接转动支撑于壳体1内，转动臂33上设有第二接触部4和用于触发操作机构5脱扣的第五接触部331；所述第一连接臂31、第二连接臂32均设有用于支撑动作传动件3转动的转动支点3a，第一连接臂31设有用于与第二脱扣单元8相连接的第三接触部311，第二连接臂32的接触端设有用于与故障信号触头连接的第四接触部321，故障信号触头具有一个伸入第四接触部321下侧的被动触发杆，当动作传动件3动作时压迫该被动触发杆动作，使故障信号触头反馈出故障信号。

所述转动臂33的两端分别连接于第一连接臂31、第二连接臂32中部，第二接触部4位于转动臂33一侧下部的凸起形成的台阶结构，第五接触部331为设置于靠近第二连接臂32一侧的转动臂33顶部的矩形凸起，第五接触部331的背面与操作机构接触，动作传动件3被触发转动后，第五接触部331的背面驱动操作结构动作脱扣；所述第一连接臂31、第二连接臂32均具有一个用于设置转动支点3a的连接端和一个接触端，为节省壳体1内的空间，所述接触端最好低于连接端；所述第一连接臂31的接触端设有第一斜面312和第三接触部311，所述第一斜面312的最高点与转动臂33的顶部齐平，第一斜面312的最低点与第二接触部4的顶部齐平，第三接触部311位于接触端的端部，第三接触部311为高于第一斜面312最低点且凸出于第一连接臂31侧壁的凸起，第二脱扣单元8位于靠近第三接触部311的壳体1外部并通过第三接触部311操作动作传动件3转动使操作机构5脱扣切断电路；所述第二连接臂32的接触端设有第四接触部321和第二斜面322，所述第四接触部321由接触端的端部形成，所述第二斜面322的最高点与转动臂33的顶部齐平，第二斜面322的最低点高于第二接触部4的顶部，第一斜面312、第二斜面322有利于维持接触端与转动臂33、连接端的连接稳定性；所述第一接触部211、第二接触部4、第三接触部311和第四接触部321均位于壳体1的同一侧，在动作传动件3上集合多个接触部，同时实现多种功能，适用于设计紧凑的断路器。

如图2、5所示，所述动作传动件3还设有一个安装连接槽34，所述安装连接槽34内安装有一个回位弹簧，所述回位弹簧位于动作传动件3与操作机构5之间。回位弹簧优选为压簧，所述压簧用于动作传动件3在脱扣器2复位后驱动动作传动件3复位；在未设置安装连接槽34和压簧的结构中，动作传动件3可以由操作机构5带动复位；动作传动件3的转动臂33上设有多个第二接触部4，多个第二接触部4之间通过转动臂33上的分隔结构35分隔，每个第二接触部4对应一个脱扣器2的推杆21，本实施例中所述分隔结构35将动作传动件3划分为相同的三部分，每部分对应一个脱扣器2的推杆21，图中所示的分隔结构35为斜面向下的隔板。

所述脱扣器2具体包括线圈骨架、缠绕于线圈骨架外的电磁线圈22、设置在线圈骨架内的动铁芯、推杆21、静铁芯和反力弹簧，所述线圈骨架中设有通孔，静铁芯固定于通孔的一端，动铁芯滑动设置在通孔的另一端，推杆21的一端伸出静铁芯外，另一端穿过静铁芯中部与动铁芯连接，推杆21在动铁芯与电磁线圈22的驱动下与静铁芯滑动配合；所述反力弹簧套设于推杆21上，反力弹簧的两端分别与动铁芯、静铁芯相连。

参见图10，本发明与方案一相比，本发明的动作传动件3所需转动角度θ2、位移距离S2明显小于方案一的动作传动件3′的转动角度θ1、位移距离S1，明显较小；参见图11，本发明与方案二相比，本发明的动作传动件3的位移距离S2明显小于方案二的动作传动件3″的位移距离S3。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种断路器，包括壳体(1)，所述壳体(1)内设置有脱扣器(2)、动作传动件(3)和操作机构(5)；所述脱扣器(2)具有能够移动的推杆(21)，所述动作传动件(3)在推杆(21)的作用下在壳体(1)内转动并使操作机构(5)脱扣切断电路，其特征在于：推杆(21)具有第一接触部(211)，第一接触部(211)与动作传动件(3)上的凸出于侧壁设置的第二接触部(4)滑动接触，第二接触部(4)包括不同时与第一接触部(211)接触的触发部(41)和限位部(42)，所述第一接触部(211)与触发部(41)接触带动动作传动件(3)开始转动，动作传动件(3)触发操作机构(5)脱扣切断电路，然后第一接触部(211)与限位部(42)接触，第一接触部(211)通过抵挡限位部(42)防止动作传动件(3)在推杆(21)复位之前复位。

2.根据权利要求1所述的断路器，其特征在于：所述第二接触部(4)为形成在动作传动件(3)上的台阶结构，台阶结构的上台阶面为触发部(41)，台阶结构的下台阶面为限位部(42)。

3.根据权利要求2所述的断路器，其特征在于：所述上台阶面设置为向下台阶面倾斜的倾斜面。

4.根据权利要求3所述的断路器，其特征在于：第二接触部(4)由动作传动件(3)下部弯折形成，连接于上台阶面、下台阶面的连接面(43)与下台阶面的夹角为直角；所述推杆(21)的上端设有顶板(23)，所述顶板(23)靠近动作传动件(3)一侧为第一接触部(211)，所述下台阶面的边缘设置有用于穿过推杆(21)的限位槽(421)，所述限位槽(421)的内径小于第一接触部(211)的外径。

5.根据权利要求1至4任一项所述的断路器，其特征在于：所述动作传动件(3)横向设置于壳体(1)中部，动作传动件(3)包括一体成型的转动臂(33)、第一连接臂(31)和第二连接臂(32)；所述转动臂(33)通过与第一连接臂(31)、第二连接臂(32)连接转动支撑于壳体(1)内，转动臂(33)上设有第二接触部(4)，所述第一连接臂(31)、第二连接臂(32)均设有用于支撑动作传动件(3)转动的转动支点(3a)。

6.根据权利要求5所述的断路器，其特征在于：所述转动臂(33)上还设有用于触发操作机构(5)脱扣的第五接触部(331)，第一连接臂(31)设有用于与第二脱扣单元(8)相连接的第三接触部(311)，第二连接臂(32)的接触端设有用于与故障信号触头连接的第四接触部(321)。

7.根据权利要求6所述的断路器，其特征在于：所述转动臂(33)的两端分别连接于第一连接臂(31)、第二连接臂(32)中部，第二接触部(4)为位于转动臂(33)一侧下部的凸起形成的台阶结构，第五接触部(331)为设置于靠近第二连接臂(32)一侧的转动臂(33)顶部的矩形凸起；所述第一连接臂(31)、第二连接臂(32)均具有一个用于设置转动支点(3a)的连接端和一个低于连接端的接触端；所述第一连接臂(31)的接触端设有第一斜面(312)和第三接触部(311)，所述第一斜面(312)的最高点与转动臂(33)的顶部齐平，第三接触部(311)位于接触端的端部，第三接触部(311)为高于第一斜面(312)最低点且凸出于第一连接臂(31)侧壁的凸起；所述第二连接臂(32)的接触端设有第四接触部(321)和第二斜面(322)，所述第四接触部(321)由接触端的端部形成，所述第二斜面(322)的最高点与转动臂(33)的顶部齐平；所述第一接触部(211)、第二接触部(4)、第三接触部(311)和第四接触部(321)均位于壳体(1)的同一侧。

8.根据权利要求5所述的断路器，其特征在于：所述动作传动件(3)还设有一个安装连接槽(34)；动作传动件(3)的转动臂(33)上设有多个第二接触部(4)，多个第二接触部(4)之间通过转动臂(33)上的分隔结构(35)分隔，每个第二接触部(4)对应一个脱扣器(2)的推杆(21)。

9.根据权利要求1所述的断路器，其特征在于：所述壳体(1)内还包括接线端子(6)、双金组件(7)和灭弧室；所述接线端子(6)分别设置于远离动作传动件(3)的壳体(1)两侧，脱扣器(2)与同侧接线端子(6)之间设置有双金组件(7)；所述动作传动件(3)两侧的下方设有触头机构，触头机构包括静触头组件和与静触头组件相配合的动触头组件；所述灭弧室设置于触头机构的下方，灭弧室内层叠设置多个灭弧栅片；还包括第二脱扣单元(8)，第二脱扣单元(8)设置于壳体(1)外并通过动作传动件(3)使操作机构(5)脱扣断电。

10.根据权利要求1所述的断路器，其特征在于：所述壳体(1)内还设置有回位弹簧，脱扣器(2)的推杆(21)复位后，回位弹簧驱动动作传动件(3)复位。