CN111211018A - 一种插入式小型断路器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种插入式小型断路器，包括有外壳、按钮及锁定机构、短路保护机构、灭弧室、出线端、信号端、过载保护机构、操作机构和进线端，按钮及锁定机构安装在外壳内，并与操作机构相连；短路保护机构与出线端通过铜软连接相连，并安装在外壳内；操作机构与过载保护机构相连，过载保护机构与出线端相连；通过操作按钮及锁定机构，使操作机构与短路保护机构相接触，从而实现进线端与出线端接通；信号端与过载保护机构中的双金支架相连，从而实现与动触头构成等电位，实现合分信号检测功能。采用本发明所述的插入式小型断路器，特别适用于狭小空间，可实现高密度配电，能提高安装效率，在使用及更换过程中具有便利且安全可靠。

Description

一种插入式小型断路器

技术领域

本发明涉及断路器技术领域，具体涉及一种插入式小型断路器。

背景技术

断路器能接通、承载和分断正常电路条件下的电流，也能在规定的非正常条件下接通、承载一定时间和分断电流的一种机械开关电器，因此在配电系统中被广泛应用。

断路器的安装方式主要分三种：分别为固定式、抽屉式和插入式，断路器的作用是切断和接通负荷电路，以及切断故障电路，防止事故扩大，保证安全运行。而随着配电系统的不断发展及升级，固定式断路器在安装、更换及维修方面不够方便。特别是针对使用量最大的小型断路器，目前市面上插入式小型断路器选择较少，且大多是通过附件底座来实现其安装，由于占用空间较大，故需要设置一种应用于狭小空间的插入式小型断路器，将会大幅提高配电密度及安装、更换和维修的便利性。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对背景技术中存在的问题，提供一种结构简单，操作及装配方便的断路器，可大幅提高配电密度及小型断路器安装效率，还具有更换和维修的便利性，具体地说是一种插入式小型断路器。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案为：一种插入式小型断路器，包括有外壳、按钮及锁定机构、短路保护机构、灭弧室、出线端、信号端、过载保护机构、操作机构和进线端，所述按钮及锁定机构安装在外壳内，并与操作机构相连；所述短路保护机构与出线端通过铜软连接相连，并安装在外壳内；所述操作机构与过载保护机构相连，所述过载保护机构与出线端相连；所述操作机构包括有触头支持、锁扣和动触头，所述锁扣和动触头均设置于触头支持上，所述进线端包括有弹簧片和接线板；所述接线板卡入弹簧片内，并一同安装至外壳内；所述过载保护机构包括第一软铜线、双金属片、拉杆、第二软铜线和双金支架；所述第一软铜线一端与接线板连接，另一端与双金属片连接；所述双金属片固定在双金支架上；所述第二软铜线一端与双金属片相连，另一端与所述动触头相连；所述拉杆一端通过双金属片上的凹槽限制，另一端伸入所述锁扣的凹槽内；通过操作按钮及锁定机构使其平动并带动操作机构，使操作机构中的动触头与短路保护机构相接触，从而实现进线端与出线端接通；所述信号端与过载保护机构中的双金支架相连，从而实现与动触头构成等电位，实现合分信号检测功能。

进一步地，本发明所述的一种插入式小型断路器，其中所述按钮及锁定机构包括有按钮、卡扣、复位弹簧和指示件，在所述按钮中设有U型槽和圆柱结构，并在所述按钮上设有具有凸台的结构，所述凸台与能容纳所述指示件，在所述指示件上设有圆柱面，在所述外壳上设有与圆柱面相对应的限制槽位，所述按钮安装在外壳内，并通过外壳限位只有一个平动自由度，通过U型槽与操作机构联动；所述指示件通过按钮上的凸台安装在按钮内，并可绕凸台转动，所述指示件上的圆柱面插入外壳中对应的限制槽位中；所述卡扣通过外壳限位只有一个延边的平动自由度，并与所述按钮上的圆柱结构相配合，实现误合、误分功能；所述复位弹簧一端搭在外壳的伸出结构上，另一端搭在卡扣上。

进一步地，本发明所述的一种插入式小型断路器，其中所述短路保护机构包括轴、支架、磁轭、铁芯、线圈、软铜线、插头、引弧片、银点、静触头和衔铁，所述线圈和插头之间通过软铜线连接，所述引弧片通过银点焊接在静触头上，所述静触头焊接在线圈的另一端；线圈穿入铁芯上，所述磁轭、铁芯和支架通过铆接固定为一体结构，所述衔铁通过轴穿入支架内，所述衔铁可绕轴转动；通过操作按钮及锁定机构使其平动并带动操作机构，使操作机构中的动触头与短路保护机构中的银点相接触，从而实现进线端与出线端接通；当大的短路电流通过线圈时，所述衔铁将会在线圈产生的磁场下绕轴旋转，旋转过程衔铁将会拍动锁扣，从而构成分闸切断回路。

进一步地，本发明所述的一种插入式小型断路器，其中所述灭弧室安装在外壳内，并位于所述引弧片与双金支架之间，通过所述灭弧室有利于加速电弧的转移，并利用金属栅片灭弧原理加速电弧的熄灭，从而保护断路器及用电线路与设备。

进一步地，本发明所述的一种插入式小型断路器，其中所述信号端包括有二极管和插接头，所述二极管一端焊接在支架上，另一端焊接在插接头上；所述插接头与动触头始终保持等电位，当断路器使用过程中，所述动触头处于合闸或者分闸状态时，电位会随之变化，同等的插接头电位也随着变化，通过合分信号检测，从而实现断路器状态监测功能。

进一步地，本发明所述的一种插入式小型断路器，其中所述操作机构与过载保护机构之间在双金属片、拉杆和锁扣的作用下，当过载电流通过双金属片时，所述双金属片在电流作用下，因热变形则会产生弯曲变形，并利用所述双金属片的弯曲变形拉动所述拉杆移动，通过所述拉杆带动锁扣解锁，使得断路器分断，从而达到断路器具有过载保护功能。

采用本发明所述的一种插入式小型断路器，与现有技术相比，其有益效果在于：在合、分闸过程中，通过操作按钮及锁定机构即可，具有使用简单等优点，特别适用于狭小空间，可实现高密度配电，能提高安装效率，在使用及更换过程中具有便利且安全可靠，生产成本低，其实用性较高，具有广泛的应用场所。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步详细说明。

图1是本发明分闸状态整体示意图；

图2是本发明合闸状态整体示意图；

图3是本发明中所述按钮及锁定机构的安装结构示意图；

图4是本发明中所述短路保护机构的结构示意图；

图5是本发明中所述信号端、过载保护机构、操作机构和进线端的安装结构示意图；

图6是本发明所述按钮及锁定机构中的卡扣结构示意图；

图7是本发明所述过载保护机构中的双金支架结构示意图。

图中所示：1-外壳、2-按钮及锁定机构、201-按钮、201a-U型槽、201b-圆柱结构、202-卡扣、202a-延边、203-复位弹簧、204-指示件、204a-圆柱面、3-外壳、301-轴、302-支架、303-磁轭、304-铁芯、305-线圈、306-软铜线、307-插头、308-引弧片、309-银点、310-静触头、311-衔铁、4-灭弧室、5-出线端、6-信号端、601-二极管、602-插接头、7-过载保护机构、701-第一软铜线、702-双金属片、703-拉杆、704-第二软铜线、705-双金支架、8-操作机构、801-触头支持、802-锁扣、803-动触头、9-进线端、901-弹簧片、902-接线板。

具体实施方式

为进一步说明本发明的构思，以下将结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细说明：

如图1至图7所示，本发明所述的一种插入式小型断路器，包括有外壳1、按钮及锁定机构2、短路保护机构3、灭弧室4、出线端5、信号端6、过载保护机构7、操作机构8和进线端9，所述按钮及锁定机构2安装在外壳1内，并与操作机构8相连；所述短路保护机构3与出线端5通过铜软连接相连，并安装在外壳1内；所述操作机构8与过载保护机构7相连，所述过载保护机构7与出线端5相连；所述操作机构8包括有触头支持801、锁扣802和动触头803，所述锁扣802和动触头803均设置于触头支持801上，所述进线端9包括有弹簧片901和接线板902；所述接线板902卡入弹簧片901内，并一同安装至外壳1内；所述过载保护机构7包括第一软铜线701、双金属片702、拉杆703、第二软铜线704和双金支架705；所述第一软铜线701一端与接线板902连接，另一端与双金属片702连接；所述双金属片702固定在双金支架705上；所述第二软铜线704一端与双金属片702相连，另一端与所述动触头803相连；所述拉杆703一端通过双金属片702上的凹槽限制，另一端伸入所述锁扣802的凹槽内；通过操作按钮及锁定机构2使其平动并带动操作机构8，使操作机构8中的动触头803与短路保护机构3相接触，从而实现进线端9与出线端5接通；所述信号端6与过载保护机构7中的双金支架705相连，从而实现与动触头803构成等电位，实现合分信号检测功能。

进一步地，本发明所述的一种插入式小型断路器，其中所述按钮及锁定机构2包括有按钮201、卡扣202、复位弹簧203和指示件204，在所述按钮201中设有U型槽201a和圆柱结构201b，并在所述按钮201上设有具有凸台的结构，所述凸台与能容纳所述指示件204，在所述指示件204上设有圆柱面204a，在所述外壳1上设有与圆柱面204a相对应的限制槽位，所述按钮201安装在外壳1内，并通过外壳1限位只有一个平动自由度，通过U型槽201a与操作机构8联动；所述指示件204通过按钮201上的凸台安装在按钮201内，并可绕凸台转动，所述指示件204上的圆柱面204a插入外壳1中对应的限制槽位中；所述卡扣202通过外壳1限位只有一个延边202a的平动自由度，并与所述按钮201上的圆柱结构201b相配合，实现误合、误分功能；所述复位弹簧203一端搭在外壳1的伸出结构上，另一端搭在卡扣202上。

进一步地，本发明所述的一种插入式小型断路器，其中所述短路保护机构3包括轴301、支架302、磁轭303、铁芯304、线圈305、软铜线306、插头307、引弧片308、银点309、静触头310和衔铁311，所述线圈305和插头307之间通过软铜线306连接，所述引弧片308通过银点309焊接在静触头310上，所述静触头310焊接在线圈305的另一端；线圈305穿入铁芯304上，所述磁轭303、铁芯304和支架302通过铆接固定为一体结构，所述衔铁311通过轴301穿入支架302内，所述衔铁311可绕轴301转动；通过操作按钮及锁定机构2使其平动并带动操作机构8，使操作机构8中的动触头803与短路保护机构3中的银点309相接触，从而实现进线端9与出线端5接通；当大的短路电流通过线圈305时，所述衔铁303将会在线圈305产生的磁场下绕轴301旋转，旋转过程衔铁303将会拍动锁扣802，构成分闸切断回路，从而通过短路保护机构3实现分闸切断功能。

进一步地，本发明所述的一种插入式小型断路器，其中所述灭弧室4安装在外壳1内，并位于所述引弧片308与双金支架705之间，通过所述灭弧室4有利于加速电弧的转移，并利用金属栅片灭弧原理加速电弧的熄灭，从而保护断路器及用电线路与设备。

进一步地，本发明所述的一种插入式小型断路器，其中所述信号端6包括有二极管601和插接头602，所述二极管601一端焊接在支架705上，另一端焊接在插接头602上；所述插接头602与动触头803始终保持等电位，当断路器使用过程中，所述动触头803处于合闸或者分闸状态时，电位会随之变化，同等的插接头602电位也随着变化，通过合分信号检测，从而实现断路器状态监测功能。

进一步地，本发明所述的一种插入式小型断路器，其中所述操作机构8与过载保护机构7之间在双金属片702、拉杆703和锁扣802的作用下，当过载电流通过双金属片702时，所述双金属片702在电流作用下，因热变形则会产生弯曲变形，并利用所述双金属片702的弯曲变形拉动所述拉杆703移动，通过所述拉杆703带动锁扣802解锁，使得断路器分断，从而达到断路器具有过载保护功能。

在实际应用过程中，采用本发明所述的一种插入式小型断路器，安装时，可将断路器直接推入柜体中，由于所述进线端9包括有弹簧片901和接线板902；所述接线板902卡入弹簧片901内，并一同安装至外壳1内，用户使用时可直接将电缆插入弹簧片901中，电缆在弹簧片901的夹紧力下与接线板902充分接触，从而替代原始螺钉接线方式，具有接线方便、安全可靠；由于设有过载保护机构7，当过载电流通过双金属片702时，所述双金属片702在电流作用下，因热变形则会产生弯曲变形，并利用所述双金属片702的弯曲变形拉动所述拉杆703移动，通过所述拉杆703带动锁扣802解锁，使得断路器分断，从而达到断路器具有过载保护功能；在合、分闸过程中，通过操作按钮及锁定机构2即可，并通过内置锁定功能，可使断路器未插入到位时，不能合闸；而在合闸状态下，只能通过拉动手柄使其分闸后再继续拉动，使断路器从柜体中抽出，具有使用简单等优点。

由此可见，采用发明所述的插入式小型断路器，特别适用于狭小空间，可实现高密度配电，能提高安装效率，在使用及更换过程中具有便利且安全可靠，生产成本低，其实用性较高，具有广泛的应用场所。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用以限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化，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 (6)

1.一种插入式小型断路器，其特征在于：包括有外壳(1)、按钮及锁定机构(2)、短路保护机构(3)、灭弧室(4)、出线端(5)、信号端(6)、过载保护机构(7)、操作机构(8)和进线端(9)，所述按钮及锁定机构(2)安装在外壳(1)内，并与操作机构(8)相连；所述短路保护机构(3)与出线端(5)通过铜软连接相连，并安装在外壳(1)内；所述操作机构(8)与过载保护机构(7)相连，所述过载保护机构(7)与出线端(5)相连；所述操作机构(8)包括有触头支持(801)、锁扣(802)和动触头(803)，所述锁扣(802)和动触头(803)均设置于触头支持(801)上，所述进线端(9)包括有弹簧片(901)和接线板(902)；所述接线板(902)卡入弹簧片(901)内，并一同安装至外壳(1)内；所述过载保护机构(7)包括第一软铜线(701)、双金属片(702)、拉杆(703)、第二软铜线(704)和双金支架(705)；所述第一软铜线(701)一端与接线板(902)连接，另一端与双金属片(702)连接；所述双金属片(702)固定在双金支架(705)上；所述第二软铜线(704)一端与双金属片(702)相连，另一端与所述动触头(803)相连；所述拉杆(703)一端通过双金属片(702)上的凹槽限制，另一端伸入所述锁扣(802)的凹槽内；通过操作按钮及锁定机构(2)使其平动并带动操作机构(8)，使操作机构(8)中的动触头(803)与短路保护机构(3)相接触，从而实现进线端(9)与出线端(5)接通；所述信号端(6)与过载保护机构(7)中的双金支架(705)相连，从而实现与动触头(803)构成等电位，实现合分信号检测功能。

2.根据权利要求1所述的一种插入式小型断路器，其特征在于：所述按钮及锁定机构(2)包括有按钮(201)、卡扣(202)、复位弹簧(203)和指示件(204)，在所述按钮(201)中设有U型槽(201a)和圆柱结构(201b)，并在所述按钮(201)上设有具有凸台的结构，所述凸台与能容纳所述指示件(204)，在所述指示件(204)上设有圆柱面(204a)，在所述外壳(1)上设有与圆柱面(204a)相对应的限制槽位，所述按钮(201)安装在外壳(1)内，并通过外壳(1)限位只有一个平动自由度，通过U型槽(201a)与操作机构(8)联动；所述指示件(204)通过按钮(201)上的凸台安装在按钮(201)内，并可绕凸台转动，所述指示件(204)上的圆柱面(204a)插入外壳(1)中对应的限制槽位中；所述卡扣(202)通过外壳(1)限位只有一个延边(202a)的平动自由度，并与所述按钮(201)上的圆柱结构(201b)相配合，实现误合、误分功能；所述复位弹簧(203)一端搭在外壳(1)的伸出结构上，另一端搭在卡扣(202)上。

3.根据权利要求1所述的一种插入式小型断路器，其特征在于：所述短路保护机构(3)包括轴(301)、支架(302)、磁轭(303)、铁芯(304)、线圈(305)、软铜线(306)、插头(307)、引弧片(308)、银点(309)、静触头(310)和衔铁(311)，所述线圈(305)和插头(307)之间通过软铜线(306)连接，所述引弧片(308)通过银点(309)焊接在静触头(310)上，所述静触头(310)焊接在线圈(305)的另一端；线圈(305)穿入铁芯(304)上，所述磁轭(303)、铁芯(304)和支架(302)通过铆接固定为一体结构，所述衔铁(311)通过轴(301)穿入支架(302)内，所述衔铁(311)可绕轴(301)转动；通过操作按钮及锁定机构(2)使其平动并带动操作机构(8)，使操作机构(8)中的动触头(803)与短路保护机构(3)中的银点(309)相接触，从而实现进线端(9)与出线端(5)接通；当大的短路电流通过线圈(305)时，所述衔铁(303)将会在线圈(305)产生的磁场下绕轴(301)旋转，旋转过程衔铁(303)将会拍动锁扣(802)，从而构成分闸切断回路。

4.根据权利要求3所述的一种插入式小型断路器，其特征在于：所述灭弧室(4)安装在外壳(1)内，并位于所述引弧片(308)与双金支架(705)之间，通过所述灭弧室(4)有利于加速电弧的转移，并利用金属栅片灭弧原理加速电弧的熄灭，从而保护断路器及用电线路与设备。

5.根据权利要求1所述的一种插入式小型断路器，其特征在于：所述信号端(6)包括有二极管(601)和插接头(602)，所述二极管(601)一端焊接在支架(705)上，另一端焊接在插接头(602)上；所述插接头(602)与动触头(803)始终保持等电位，当断路器使用过程中，所述动触头(803)处于合闸或者分闸状态时，电位会随之变化，同等的插接头(602)电位也随着变化，通过合分信号检测，从而实现断路器状态监测功能。

6.根据权利要求1所述的一种插入式小型断路器，其特征在于：所述操作机构(8)与过载保护机构(7)之间在双金属片(702)、拉杆(703)和锁扣(802)的作用下，当过载电流通过双金属片(702)时，所述双金属片(702)在电流作用下，因热变形则会产生弯曲变形，并利用所述双金属片(702)的弯曲变形拉动所述拉杆(703)移动，通过所述拉杆(703)带动锁扣(802)解锁，使得断路器分断，从而达到断路器具有过载保护功能。

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