CN112635263B

CN112635263B - 一种电磁辅助断路器

Info

Publication number: CN112635263B
Application number: CN202011616803.1A
Authority: CN
Inventors: 严建华; 季金炎; 赵俊东
Original assignee: Chuzhou Bojie Technology Co ltd
Current assignee: Chifeng Shuoze Educational Instrument Co.,Ltd.
Priority date: 2020-12-30
Filing date: 2020-12-30
Publication date: 2022-09-13
Anticipated expiration: 2040-12-30
Also published as: CN112635263A

Abstract

本发明公开了一种电磁辅助断路器，涉及电气产品的技术领域，包括断路器主体、闭合机构及电磁辅助装置，所述断路器主体用于实现其所接入电路中电流的通/断，所述闭合机构用于在断路器主体流过小电流时实现断路器主体的开/合，所述电磁辅助装置用于在断路器主体流过大电流时辅助闭合机构实现断路器主体的开/合。本申请中的电磁辅助断路器在实际应用时，同时适用于流过小电流或大电流的电路中，以实现对所接入电路中的电流的可靠通/断。

Description

一种电磁辅助断路器

技术领域

本发明涉及电气产品的技术领域，具体涉及一种电磁辅助断路器。

背景技术

断路器是指能够关合、承载和开断正常回路条件下的电流，并能关合、在规定的时间内承载和开断异常回路条件下的电流的开关装置。

当断路器中的可动触点向上闭合行程结束时，电流将开始通过一条包括固定触点、可动触点、固定接触杆和可动接触杆在内的延伸路径，该电流产生阻碍闭合机构进行闭合操作的磁力，如果仅流过小电流，则单独起作用的闭合机构就可以提供足够的力来针对这种较小的反作用力的完成闭合操作，并使触点保持接合，但是，如果流过大电流，则需要更大的闭合力才能完成闭合操作，并使触点保持接合。

发明内容

本发明的目的在于提供一种电磁辅助断路器，以解决现有技术中导致的上述缺陷。

一种电磁辅助断路器，包括断路器主体、闭合机构及电磁辅助装置，所述断路器主体用于实现其所接入电路中电流的通/断，所述闭合机构用于在断路器主体流过小电流时实现断路器主体的开/合，所述电磁辅助装置用于在断路器主体流过大电流时辅助闭合机构实现断路器主体的开/合。

优选的，所述断路器主体包括壳体、固定接触杆、可动接触杆、固定触头、可动触头、柔性金属波纹管及导向连杆一，所述壳体具体包括绝缘壳体、上端盖及下端盖，所述绝缘壳体为圆柱形壳体件，所述上端盖和下端盖分别通过真空密封胶连接于绝缘壳体的上下两端，所述固定接触杆贯穿并焊接于上端盖的中心处，所述固定触头固定于固定接触杆的下端部，所述可动接触杆借助滑动轴承滑动连接于下端盖的中心处，所述可动触头固定于可动接触杆的上端部，所述柔性金属波纹管安装于下端盖的内侧并与可动接触杆之间滑动配合。

优选的，所述闭合机构包括操作杆、擦拭装置、铰接轴一、导向连杆二、跳闸闩锁及凸轮，所述操作杆位于可动接触杆的下方并与可动接触杆之间同轴设置，所述擦拭装置安装于操作杆的上端部并具体包括托管、活塞、压缩弹簧及环形挡片，所述托管为上端开口的圆柱形管件并同轴焊接于操作杆的上端部，所述活塞同轴焊接于可动接触杆的下端部并与托管的内壁滑动配合，所述压缩弹簧位于托管的内部并设于活塞的下方，所述环形挡片同轴焊接于托管的上端口并与可动接触杆之间滑动配合，所述铰接轴一上铰接有肘节连杆一和肘节连杆二，所述肘节连杆一在其相对端通过销轴一连接于操作杆的下端部，所述肘节连杆二在其相对端通过销轴二连接于所述导向连杆二的上端部，所述导向连杆二在其相对端通过固定支杆一连接于断路器的壳体上，所述导向连杆二的一侧设置有复位弹簧一，所述销轴二上安装有与跳闸闩锁配合的闩锁辊一，所述跳闸闩锁的一侧设置有复位弹簧二，所述跳闸闩锁的另外一侧设置有跳闸螺纹管，所述跳闸螺纹管串联于所述的断路器主体所接入电路中，所述操作杆的下端部套接有打开弹簧，所述凸轮安装于靠近铰接轴一的一侧，所述凸轮上设有恒定半径部，所述铰接轴一上安装有与凸轮配合的滚轮一。

优选的，所述电磁辅助装置包括柔性导体、铜导体接线柱、固定框架、铰接轴二、肘杆支撑杆、闩锁及止动件，所述固定框架同轴安装于下端盖的下端面，所述导向连杆一水平位于固定框架的内侧并且其两端分别与可动接触杆及固定框架连接，所述柔性导体为倒置的“R”字型结构并位于固定框架的内侧，所述柔性导体的连接端一连接于可动接触杆上，所述柔性导体的连接端二连接于所述的铜导体接线柱上，所述铜导体接线柱贯穿并安装于固定框架上，所述肘杆支撑杆水平位于固定框架的内侧并且其一端通过固定支杆二与固定框架连接，所述铰接轴二上铰接有肘节连杆三和肘节连杆四，所述肘节连杆三在其相对端通过销轴三连接于可动接触杆上，所述肘节连杆四在其相对端通过销轴四连接于肘杆支撑杆上，所述柔性导体的左臂连接于固定框架的内壁上，所述柔性导体的右臂连接于肘节连杆三与肘节连杆四上，所述柔性导体的中部连接于肘杆支撑杆上，所述闩锁位于固定框架的内侧并且通过固定支杆三连接于固定框架的底部，所述肘杆支撑杆在其相对端连接有与闩锁抵接的闩锁辊二，所述固定框架在肘杆支撑杆的上方设有止动件，所述固定框架在肘杆支撑杆的下方设有复位弹簧三，所述操作杆上安装有与闩锁匹配的滚轮二，所述闩锁与固定框架之间连接有复位扭簧。

优选的，所述操作杆由绝缘材质制成。

优选的，所述柔性导体由铜编织物制成。

优选的，所述固定框架由低导电性金属材料制成。

本发明的优点：本申请中的电磁辅助断路器在实际应用时，同时适用于流过小电流或大电流的电路中，以实现对所接入电路中的电流的可靠通/断。

附图说明

图1为本发明中的断路器闭合状态下的结构示意图。

图2为本发明中的断路器即将断开时的结构示意图。

图3 为本发明中的断路器正在断开时的结构示意图。

图4为本发明中的断路器断开状态下的结构示意图。

其中：

10-断路器主体；8-上端盖；9-固定接触杆；11-固定触头；12-可动触头；13-外壳；14-绝缘壳体；15-下端盖；16-真空密封胶；17-可动接触杆；17a-柔性金属波纹管；18-导向连杆一；18a-滑动轴承；

20-闭合机构；21-操作杆；22-擦拭装置；24-托管；25-活塞；26-压缩弹簧；27-环形挡片；32-肘节连杆一；34-肘节连杆二；35-铰接轴一；36-销轴一；38-销轴二；39-导向连杆二；40-固定支杆一；40a-复位弹簧一；41-闩锁辊一；42-跳闸闩锁；42a-复位弹簧二；44-跳闸螺纹管；19-打开弹簧；50-凸轮；52-滚轮一；53-恒定半径部；

60-电磁辅助装置；62-柔性导体；63-连接端一；64-连接端二；65-铜导体接线柱；67-左臂；68-右臂；70-固定框架；74-肘节连杆三；75-肘节连杆四；76-铰接轴二；77-销轴三；78-销轴四；80-肘杆支撑杆；82-固定支杆二；83-闩锁；85-闩锁辊二；86-止动件；87-固定支杆三；88-复位弹簧三；90-滚轮二；92-大槽口；93-突出尖端；94-突出鼻；96-复位扭簧；98-下表面。

具体实施方式

为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

如图1至图4所示，一种电磁辅助断路器，包括断路器主体10、闭合机构20及电磁辅助装置60，所述断路器主体10用于实现其所接入电路中电流的通/断，所述闭合机构20用于在断路器主体10流过小电流时实现断路器主体10的开/合，所述电磁辅助装置60用于在断路器主体10流过大电流时辅助闭合机构20实现断路器主体10的开/合。

在本实施例中，所述断路器主体10包括壳体13、固定接触杆9、可动接触杆17、固定触头11、可动触头12、柔性金属波纹管17a及导向连杆一18，所述壳体13具体包括绝缘壳体14、上端盖8及下端盖15，所述绝缘壳体14为圆柱形壳体件，所述上端盖8和下端盖15分别通过真空密封胶16连接于绝缘壳体14的上下两端，所述固定接触杆9贯穿并焊接于上端盖8的中心处，所述固定触头11固定于固定接触杆9的下端部，所述可动接触杆17借助滑动轴承18a滑动连接于下端盖15的中心处，所述可动触头12固定于可动接触杆17的上端部，所述柔性金属波纹管17a安装于下端盖15的内侧并与可动接触杆17之间滑动配合。

在本实施例中，所述闭合机构20包括操作杆21、擦拭装置22、铰接轴一35、导向连杆二39、跳闸闩锁42及凸轮50，所述操作杆21位于可动接触杆17的下方并与可动接触杆17之间同轴设置，所述擦拭装置22安装于操作杆21的上端部并具体包括托管24、活塞25、压缩弹簧26及环形挡片27，所述托管24为上端开口的圆柱形管件并同轴焊接于操作杆21的上端部，所述活塞25同轴焊接于可动接触杆17的下端部并与托管24的内壁滑动配合，所述压缩弹簧26位于托管24的内部并设于活塞25的下方，所述环形挡片27同轴焊接于托管24的上端口并与可动接触杆17之间滑动配合，所述铰接轴一35上铰接有肘节连杆一32和肘节连杆二34，所述肘节连杆一32在其相对端通过销轴一36连接于操作杆21的下端部，所述肘节连杆二34在其相对端通过销轴二38连接于所述导向连杆二39的上端部，所述导向连杆二39在其相对端通过固定支杆一40连接于断路器的壳体上，所述导向连杆二39的一侧设置有复位弹簧一40a，所述销轴二38上安装有与跳闸闩锁42配合的闩锁辊一41，所述跳闸闩锁42的一侧设置有复位弹簧二42a，所述跳闸闩锁42的另外一侧设置有跳闸螺纹管44，所述跳闸螺纹管44串联于所述的断路器主体10所接入电路中，所述操作杆21的下端部套接有打开弹簧19，所述凸轮50安装于靠近铰接轴一35的一侧，所述凸轮50上设有恒定半径部53，所述铰接轴一35上安装有与凸轮50配合的滚轮一52。

在本实施例中，所述电磁辅助装置60包括柔性导体62、铜导体接线柱65、固定框架70、铰接轴二76、肘杆支撑杆80、闩锁83及止动件86，所述固定框架70同轴安装于下端盖15的下端面，所述导向连杆一18水平位于固定框架70的内侧并且其两端分别与可动接触杆17及固定框架70连接，所述柔性导体62为倒置的“R”字型结构并位于固定框架70的内侧，所述柔性导体62的连接端一63连接于可动接触杆17上，所述柔性导体62的连接端二64连接于所述的铜导体接线柱65上，所述铜导体接线柱65贯穿并安装于固定框架70上，所述肘杆支撑杆80水平位于固定框架70的内侧并且其一端通过固定支杆二82与固定框架70连接，所述铰接轴二76上铰接有肘节连杆三74和肘节连杆四75，所述肘节连杆三74在其相对端通过销轴三77连接于可动接触杆17上，所述肘节连杆四75在其相对端通过销轴四78连接于肘杆支撑杆80上，所述柔性导体62的左臂67连接于固定框架70的内壁上，所述柔性导体62的右臂68连接于肘节连杆三74与肘节连杆四75上，所述柔性导体62的中部连接于肘杆支撑杆80上，所述闩锁83位于固定框架70的内侧并且通过固定支杆三87连接于固定框架70的底部，所述肘杆支撑杆80在其相对端连接有与闩锁83抵接的闩锁辊二85，所述固定框架70在肘杆支撑杆80的上方设有止动件86，所述固定框架70在肘杆支撑杆80的下方设有复位弹簧三88，所述操作杆21上安装有与闩锁83匹配的滚轮二90，所述闩锁83与固定框架70之间连接有复位扭簧96。

在本实施例中，所述操作杆21由绝缘材质制成。使得基本上所有电流流过可动接触杆17，而没有进入进入操作杆21，保证了断路器的使用安全。

在本实施例中，所述柔性导体62由铜编织物制成。铜编织物既具有良好的导电性，又具有良好的柔韧性和可塑性。

在本实施例中，所述固定框架70由低导电性金属材料制成。使得基本上所有电流流过柔性导体62的左臂67，而没有进入固定框架70，保证了断路器的使用安全。

在本实施例中，这种电磁辅助断路器的工作原理及工作过程，如下所述：

当该断路器处于图4所示断开状态下，去闭合该电磁辅助断路器时：操作者（未示出）将凸轮50从图4的位置逆时针旋转到图1的位置时，铰接轴一35上的滚轮一52向右移动，从而使肘节连杆一32和肘节连杆二34延伸展开，并通过其向上的闭合行程驱动操作杆21和接触杆17，当托管24从图4的位置被向上驱动时，活塞25也跟着向上移动，将可动触头12带向固定触头11。

在该闭合行程中，压缩弹簧26将活塞25保持与环形挡片27接触，直到可动触头12与固定触头11接触为止。触头之间的抵接终止了可动触头12和活塞25的运动，但托管24继续向上运动，进一步压缩压缩弹簧26，并将环形挡片27与活塞25分离，直到托管24的向上运动最终终止。

在操作杆21行进了闭合行程的预定部分之后，向上移动的操作杆21上的滚轮二90与闩锁83上的突出鼻94的下表面98接合，从而使闩锁83从图4的位置顺时针旋转以迫使闩锁83在肘杆支撑杆80上的闩锁辊二85下方进入一个闩锁位置。闩锁83上的突出尖端93防止闩锁83响应来自向上移动的滚轮二90的撞击而沿顺时针方向超行程。在操作杆21的其余闭合行程中，滚轮二90将闩锁83保持与肘杆支撑杆80上的闩锁辊二85处于闩锁关系。这些零件在关闭行程结束时的位置如图1所示。

在操作杆21的上述向上闭合行程期间，滚轮二90向上移动经过鼻部94，从而带动闩锁83顺时针旋转。但是滚轮二90（其随后位于大槽口92中）限制了闩锁83的这种逆时针运动，足以使闩锁83保持与肘杆支撑杆80上的闩锁辊二85处于闩锁关系。

在该闭合行程结束时，跳闸闩锁42保持在闩锁位置，凸轮50的恒定半径部53将肘节连杆一32和肘节连杆二34保持在图1的伸出位置，防止肘节连杆一32和肘节连杆二34在铰接轴一处塌陷。

当电路连通时，电流流经柔性导体62的左臂67和右臂68时，会在两个臂周围产生磁场，这些磁场以已知的方式相互作用以产生驱使两个臂分开的排斥磁力F，该排斥磁力的作用是将肘节连杆三74和肘节连杆75朝着伸出位置推动，从而在可动接触杆17上产生沿向上起闭合作用的力，因此，当高电流流过固定触头11和可动触头12会产生触头分离力时，通过电磁辅助装置60产生较大的闭合力，以抵抗接触分离力。

相应地，将操作杆21从图1的位置向下通过图2和3的位置向下驱动到图4的位置。该过程为该电磁辅助断路器的断开过程。通过这种打开运动，导向连杆二39绕其固定支杆一40沿顺时针方向受力；但是在打开行程结束时，当肘节连杆一32和肘节连杆二34合拢时，复位弹簧一40a将导向连杆二39返回到其图4的复位位置，在该位置它被跳闸闩锁42锁上。

综上所述，本申请中的电磁辅助断路器在实际应用时，同时适用于流过小电流或大电流的电路中，以实现对所接入电路中的电流的可靠通/断。

因此，上述公开的实施方案，就各方面而言，都只是举例说明，并不是仅有的。所有在本发明范围内或在等同于本发明的范围内的改变均被本发明包含。

Claims

1.一种电磁辅助断路器，其特征在于：包括断路器主体（10）、闭合机构（20）及电磁辅助装置（60），其中：

所述断路器主体（10）用于实现其所接入电路中电流的通/断，所述断路器主体（10）包括壳体（13）、固定接触杆（9）、可动接触杆（17）、固定触头（11）、可动触头（12）、柔性金属波纹管（17a）及导向连杆一（18），所述壳体（13）具体包括绝缘壳体（14）、上端盖（8）及下端盖（15），所述绝缘壳体（14）为圆柱形壳体件，所述上端盖（8）和下端盖（15）分别通过真空密封胶（16）连接于绝缘壳体（14）的上下两端，所述固定接触杆（9）贯穿并焊接于上端盖（8）的中心处，所述固定触头（11）固定于固定接触杆（9）的下端部，所述可动接触杆（17）借助滑动轴承（18a）滑动连接于下端盖（15）的中心处，所述可动触头（12）固定于可动接触杆（17）的上端部，所述柔性金属波纹管（17a）安装于下端盖（15）的内侧并与可动接触杆（17）之间滑动配合；

所述闭合机构（20）用于在断路器主体（10）流过小电流时实现断路器主体（10）的开/合，所述闭合机构（20）包括操作杆（21）、擦拭装置（22）、铰接轴一（35）、导向连杆二（39）、跳闸闩锁（42）及凸轮（50），所述操作杆（21）位于可动接触杆（17）的下方并与可动接触杆（17）之间同轴设置，所述擦拭装置（22）安装于操作杆（21）的上端部并具体包括托管（24）、活塞（25）、压缩弹簧（26）及环形挡片（27），所述托管（24）为上端开口的圆柱形管件并同轴焊接于操作杆（21）的上端部，所述活塞（25）同轴焊接于可动接触杆（17）的下端部并与托管（24）的内壁滑动配合，所述压缩弹簧（26）位于托管（24）的内部并设于活塞（25）的下方，所述环形挡片（27）同轴焊接于托管（24）的上端口并与可动接触杆（17）之间滑动配合，所述铰接轴一（35）上铰接有肘节连杆一（32）和肘节连杆二（34），所述肘节连杆一（32）在其相对端通过销轴一（36）连接于操作杆（21）的下端部，所述肘节连杆二（34）在其相对端通过销轴二（38）连接于所述导向连杆二（39）的上端部，所述导向连杆二（39）在其相对端通过固定支杆一（40）连接于断路器的壳体上，所述导向连杆二（39）的一侧设置有复位弹簧一（40a），所述销轴二（38）上安装有与跳闸闩锁（42）配合的闩锁辊一（41），所述跳闸闩锁（42）的一侧设置有复位弹簧二（42a），所述跳闸闩锁（42）的另外一侧设置有跳闸螺纹管（44），所述跳闸螺纹管（44）串联于所述的断路器主体（10）所接入电路中，所述操作杆（21）的下端部套接有打开弹簧（19），所述凸轮（50）安装于靠近铰接轴一（35）的一侧，所述凸轮（50）上设有恒定半径部（53），所述铰接轴一（35）上安装有与凸轮（50）配合的滚轮一（52）；

所述电磁辅助装置（60）用于在断路器主体（10）流过大电流时辅助闭合机构（20）实现断路器主体（10）的开/合，所述电磁辅助装置（60）包括柔性导体（62）、铜导体接线柱（65）、固定框架（70）、铰接轴二（76）、肘杆支撑杆（80）、闩锁（83）及止动件（86），所述固定框架（70）同轴安装于下端盖（15）的下端面，所述导向连杆一（18）水平位于固定框架（70）的内侧并且其两端分别与可动接触杆（17）及固定框架（70）连接，所述柔性导体（62）为倒置的“R”字型结构并位于固定框架（70）的内侧，所述柔性导体（62）的连接端一（63）连接于可动接触杆（17）上，所述柔性导体（62）的连接端二（64）连接于所述的铜导体接线柱（65）上，所述铜导体接线柱（65）贯穿并安装于固定框架（70）上，所述肘杆支撑杆（80）水平位于固定框架（70）的内侧并且其一端通过固定支杆二（82）与固定框架（70）连接，所述铰接轴二（76）上铰接有肘节连杆三（74）和肘节连杆四（75），所述肘节连杆三（74）在其相对端通过销轴三（77）连接于可动接触杆（17）上，所述肘节连杆四（75）在其相对端通过销轴四（78）连接于肘杆支撑杆（80）上，所述柔性导体（62）的左臂（67）连接于固定框架（70）的内壁上，所述柔性导体（62）的右臂（68）连接于肘节连杆三（74）与肘节连杆四（75）上，所述柔性导体（62）的中部连接于肘杆支撑杆（80）上，所述闩锁（83）位于固定框架（70）的内侧并且通过固定支杆三（87）连接于固定框架（70）的底部，所述肘杆支撑杆（80）在其相对端连接有与闩锁（83）抵接的闩锁辊二（85），所述固定框架（70）在肘杆支撑杆（80）的上方设有止动件（86），所述固定框架（70）在肘杆支撑杆（80）的下方设有复位弹簧三（88），所述操作杆（21）上安装有与闩锁（83）匹配的滚轮二（90），所述闩锁（83）与固定框架（70）之间连接有复位扭簧（96）。

2.根据权利要求1所述的一种电磁辅助断路器，其特征在于：所述操作杆（21）由绝缘材质制成。

3.根据权利要求1所述的一种电磁辅助断路器，其特征在于：所述柔性导体（62）由铜编织物制成。

4.根据权利要求1所述的一种电磁辅助断路器，其特征在于：所述固定框架（70）由低导电性金属材料制成。