CN112071719A - 一种断路器分合闸触头机构和断路器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种断路器分合闸触头机构和断路器，触头机构包括L极联动模块和N极联动模块，L极联动模块包括电磁脱扣器、联动器和L极动触头，电磁脱扣器上设有L极静触头，L极动触头连接联动器并且位于L极静触头的一侧，N极联动模块包括接线板、联动块、N极动触头和弹性件，联动块固定连接联动器，联动块和联动器共同绕第一连接轴旋转，在接线板上设有N极静触头，N极动触头的上端转动连接第一连接轴，N极动触头的中间和联动块之间设有弹性件。与现有技术相比，本发明简化了分合闸触头机构整体结构，实现了体积的缩小；确保了断路器中N极比L极“先合后断”的功能，提高产品安全性。

Description

一种断路器分合闸触头机构和断路器

技术领域

本发明涉及断路器技术领域，尤其是涉及一种断路器分合闸触头机构和断路器。

背景技术

断路器是一种具有自动动作的开关，具有过载、短路和漏电保护的功能，常见的断路器分为电子式和电磁式。1P+N断路器是一种小型断路器，包括一个L极(相线)断路单元和一个N极(中性线)断路单元。L极断路单元中具有L极联动模块，N极断路单元中具有N极联动模块。现有1P+N断路器主要有拼装式和整体式两种结构形式，整体式结构通常将断路器L极和N极布置在一个模数内，将动作机构、线路板和零序互感器等布置在另一个模数内，于是将产品压缩为两个模数宽，从而缩小了产品的体积。

如公开号为CN107146745A的中国发明申请公开了一种电子式漏电断路器，为1P+N断路器的典型整体式结构。整体式结构将断路器L极和N极布置在一个模数内，将漏电动作机构、线路板和零序互感器等布置在另一个模数内，于是将产品压缩为两个模数宽，从而缩小了产品的体积。但是，该结构存在以下问题：1、L极联动模块和N极联动模块的结构较为复杂，对产品的空间要求仍然具有一定的限制，造成产品体积依然偏大。2、有限的空间内的构件超负荷拥挤，而拥挤必然会导致与安全载流能力相关的参数(如电气间隙等)发生改变(通常会变差)，故而导致安全载流能力的下降。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种断路器分合闸触头机构和断路器，简化N极联动模块和L极联动模块的结构，易于生产和产品改造，同时确保动静触头间的安全间隙。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种断路器分合闸触头机构，包括L极联动模块和N极联动模块，所述L极联动模块包括电磁脱扣器、联动器和L极动触头，所述电磁脱扣器上设有L极静触头，所述L极动触头连接联动器并且位于L极静触头的一侧，L极动触头在联动器的作用下接触或者分离L极静触头，所述N极联动模块包括接线板、联动块、N极动触头和弹性件，所述联动块固定连接联动器，并且联动块和联动器共同绕第一连接轴旋转，所述的接线板和电磁脱扣器并排设置，在接线板上设有N极静触头，所述N极动触头的上端转动连接第一连接轴，N极动触头的中间和联动块之间设有弹性件；所述N极静触头的触点和L极静触头的触点共平面设置，所述N极静触头和N极动触头形成的夹角小于L极静触头和L极动触头形成的夹角，所述N极静触头的触点到第一连接轴的距离等于N极动触头的触点到第一连接轴的距离；所述L极静触头的触点到第一连接轴的距离等于L极动触头的触点到第一连接轴的距离；所述N极静触头的触点到第一连接轴的距离大于L极静触头的触点到第一连接轴的距离；

合闸时，联动器通过联动块带动N极动触头先接触N极静触头，然后N极动触头绕第一连接轴旋转并且压缩弹性件，L极动触头接触L极静触头；分闸时，电磁脱扣器通过联动器带动L极动触头先分离L极静触头，然后N极动触头和N极静触头分离。

进一步地，所述的N极动触头的触点和N极静触头的触点之间的距离与L极动触头的触点和L极静触头的触点之间的距离均大于安全电气间隙。

进一步地，所述的联动器和联动块之间通过第二连接轴固定连接。

进一步地，所述的联动块下端设有安装腔，所述N极动触头的上端伸入安装腔内，所述的弹性件一端连接安装腔的内壁，另一端连接N极动触头。

进一步地，所述的安装腔内设有固定槽，用于固定弹性件。

进一步地，所述的弹性件为弹簧。

进一步地，还包括灭弧室，灭弧室仅设置在L极静触头的侧旁。

进一步地，所述的电磁脱扣器包括铁芯组件、线圈骨架和线圈，所述的铁芯组件安装在线圈骨架上，所述的线圈缠绕在铁芯组件外，所述L极静触头连接线圈的一端。

一种断路器，在断路器内安装有如上任一所述的断路器分合闸触头机构。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

1、本发明重新设计N极联动模块，尤其是联动块和N极动触头的结构，简化了分合闸触头机构整体结构，实现了体积的缩小；同时，该结构仍然确保了断路器中N极比L极“先合后断”的功能，提高产品安全性。

2、本发明通过增加N极静触头的长度，可在改动最小的情况下，最大化地增加了N极中动触头和静触头之间的电气间隙，确保断路器的安全载流能力。配合简化结构的联动块，本发明可以快速应用到现有的产品上，而不用改动现有产品的L极结构，易于改造和生产。

3、本发明通过N极和L极的结构上下错位，基本避免了在N极产生电弧的可能，因此只需要在L极联动模块中设置对应灭弧室，进一步地节省结构空间，便于断路器内其他构件的布置。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明的局部爆炸示意图。

图3为联动块和联动器的结构示意图。

图4为联动块的结构示意图。

图5为电磁脱扣器的结构示意图。

图6为本发明分闸状态的结构示意图。

图7为本发明临界合闸状态的结构示意图。

附图标记：11、电磁脱扣器，11a、铁芯组件，11b、线圈骨架，11c、线圈，12、联动器，13、L极动触头，14、L极静触头，21、接线板，22、联动块，22a、安装腔，22b、固定槽，23、N极动触头，24、弹性件，25、N极静触头，3、第一连接轴，4、第二连接轴，5、灭弧室。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。本实施例以本发明技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

如图1～4所示，本实施例提供了一种断路器分合闸触头机构，包括L极联动模块和N极联动模块。

L极联动模块包括电磁脱扣器11、联动器12和L极动触头13。电磁脱扣器11上设有L极静触头14。具体地说：如图5所示，电磁脱扣器11包括铁芯组件11a、线圈骨架11b和线圈11c，铁芯组件11a安装在线圈骨架11b上，线圈11c缠绕在铁芯组件11a外，L极静触头14连接线圈11c的一端。L极动触头13连接联动器12并且位于L极静触头14的一侧，L极动触头13在联动器12的作用下接触或者分离L极静触头14。联动器12可以在断路器的手柄操作下进行合闸和分闸操作，也可以在铁芯组件11a的推动下进行分闸操作，也就是控制L极动触头13和L极静触头14分离。联动器12和铁芯组件11a均为现有成熟的结构，因此不进行赘述。

N极联动模块包括接线板21、联动块22、N极动触头23和弹性件24。联动块22设置联动器12的一侧。第一连接轴3共同穿过联动块22和联动器12，同时联动块22和联动器12还通过第二连接轴4固定连接。由此，联动块22和联动器12可以同步绕着第一连接轴3转动。在联动块22的下端设有安装腔22a，N极动触头23的上端伸入安装腔22a内，并且在安装腔22a内转动连接第一连接轴3。N极动触头23本体和安装腔22a不进行直接接触。由此，N极动触头23可在安装腔22a内绕着第一连接轴3转动。在安装腔22a内还设有一个固定槽22b，用于设置弹性件24。安装后的弹性件24一端连接安装腔22a的内壁，另一端连接N极动触头23的中央。弹性件24可以为缓冲材料制成的弹性块或者弹簧，本实施例中优选弹簧。接线板21和电磁脱扣器11并排设置，在接线板21上设有N极静触头25。

本实施例中N极动触头23、N极静触头25、L极动触头13和L极静触头14的具体位置关系如图6所示：N极静触头25的触点和L极静触头14的触点共平面设置。N极动触头23的触点和N极静触头25的触点之间的距离为B4；L极动触头13的触点和L极静触头14的触点之间的距离为B2；N极静触头25的触点到第一连接轴3的距离等于N极动触头23的触点到第一连接轴3的距离为B3；L极静触头14的触点到第一连接轴3的距离等于L极动触头13的触点到第一连接轴3的距离为B1；而N极动静触头和第一连接轴3形成的夹角为∠D；L极动静触头和第一连接轴3形成的夹角为∠C。从图中可以看出，∠D小于∠C，B1小于B3，因此N极动静触头能够先于L极动静触头接触。B2和B4均大于安全电气间隙，确保断路器的安全性。本实施例中通过增加N极静触头25的长度，可在改动结构最小的情况下，最大化地增加了N极中动触头和静触头之间的电气间隙，确保断路器的安全载流能力。同时，配合简化结构的联动块22，本发明可以快速应用到现有的产品上，而不用改动现有产品的L极结构，易于改造和生产。

参考图7所示以及图1中的结构，本实施例的工作原理为：

合闸时，联动器12通过联动块22带动N极动触头23逆时针旋转先接触N极静触头25，N极接触后，在联动块22内的N极动触头23绕第一连接轴3旋转并且压缩弹性件24进一步转动；同时，联动器12直接带动L极动触头13逆时针接触L极静触头14。由此实现了合闸时先N极闭合，在L极闭合。

分闸时，电磁脱扣器11通推动联动器12，联动器12带动L极动触头13顺时针转动，从而L极动触头13分离L极静触头14；此时N极动触头23在弹性件24的压力下，仍然贴合N极静触头25；当L极动触头13顺时针转动一定距离后，N极动触头23才和N极静触头25分离。由此实现了分闸时先L极分离，在N极分离。

通过上述原理可以得知，本实施例在工作时，电弧主要出现在L极一个零线一个火线回路中合闸时实现L极后通电而使大部分有害电弧集中在L极，而分闸时L极先分开致使大部分有害电弧也集中在L极，而且因为L极和N极的通断处还需要高度差，不会互相造成干涉。由此，本实施例中还包括一个灭弧室5，该灭弧室5仅设置在L极静触头14的后方，利用L极进行灭弧。无需再N极再设置灭弧室5，进一步地节省结构空间，便于断路器内其他构件的布置。

以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (9)

1.一种断路器分合闸触头机构，包括L极联动模块和N极联动模块，所述L极联动模块包括电磁脱扣器(11)、联动器(12)和L极动触头(13)，所述电磁脱扣器(11)上设有L极静触头(14)，所述L极动触头(13)连接联动器(12)并且位于L极静触头(14)的一侧，L极动触头(13)在联动器(12)的作用下接触或者分离L极静触头(14)，其特征在于，所述N极联动模块包括接线板(21)、联动块(22)、N极动触头(23)和弹性件(24)，所述联动块(22)固定连接联动器(12)，并且联动块(22)和联动器(12)共同绕第一连接轴(3)旋转，所述的接线板(21)和电磁脱扣器(11)并排设置，在接线板(21)上设有N极静触头(25)，所述N极动触头(23)的上端转动连接第一连接轴(3)，N极动触头(23)的中间和联动块(22)之间设有弹性件(24)；所述N极静触头(25)的触点和L极静触头(14)的触点共平面设置，所述N极静触头(25)和N极动触头(23)形成的夹角小于L极静触头(14)和L极动触头(13)形成的夹角，所述N极静触头(25)的触点到第一连接轴(3)的距离等于N极动触头(23)的触点到第一连接轴(3)的距离；所述L极静触头(14)的触点到第一连接轴(3)的距离等于L极动触头(13)的触点到第一连接轴(3)的距离；所述N极静触头(25)的触点到第一连接轴(3)的距离大于L极静触头(14)的触点到第一连接轴(3)的距离；

合闸时，联动器(12)通过联动块(22)带动N极动触头(23)先接触N极静触头(25)，然后N极动触头(23)绕第一连接轴(3)旋转并且压缩弹性件(24)，L极动触头(13)接触L极静触头(14)；分闸时，电磁脱扣器(11)通过联动器(12)带动L极动触头(13)先分离L极静触头(14)，然后N极动触头(23)和N极静触头(25)分离。

2.根据权利要求1所述的一种断路器分合闸触头机构，其特征在于，所述的N极动触头(23)的触点和N极静触头(25)的触点之间的距离与L极动触头(13)的触点和L极静触头(14)的触点之间的距离均大于安全电气间隙。

3.根据权利要求1所述的一种断路器分合闸触头机构，其特征在于，所述的联动器(12)和联动块(22)之间通过第二连接轴(4)固定连接。

4.根据权利要求1所述的一种断路器分合闸触头机构，其特征在于，所述的联动块(22)下端设有安装腔(22a)，所述N极动触头(23)的上端伸入安装腔(22a)内，所述的弹性件(24)一端连接安装腔(22a)的内壁，另一端连接N极动触头(23)。

5.根据权利要求4所述的一种断路器分合闸触头机构，其特征在于，所述的安装腔(22a)内设有固定槽(22b)，用于固定弹性件(24)。

6.根据权利要求4或5所述的一种断路器分合闸触头机构，其特征在于，所述的弹性件(24)为弹簧。

7.根据权利要求1所述的一种断路器分合闸触头机构，其特征在于，还包括灭弧室(5)，灭弧室(5)仅设置在L极静触头(14)的侧旁。

8.根据权利要求1所述的一种断路器分合闸触头机构，其特征在于，所述的电磁脱扣器(11)包括铁芯组件(11a)、线圈骨架(11b)和线圈(11c)，所述的铁芯组件(11a)安装在线圈骨架(11b)上，所述的线圈(11c)缠绕在铁芯组件(11a)外，所述L极静触头(14)连接线圈(11c)的一端。

9.一种断路器，其特征在于，在断路器内安装有如权利要求1～8任一所述的断路器分合闸触头机构。

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