CN112992614A - 一种断路器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种断路器，包括绝缘外壳（100），所述绝缘外壳（100）内设有容纳空腔和排气空腔，所述容纳空腔内设有触头系统（200）、操作机构（300）、灭弧系统（400）、过载保护系统（500），其特征在于：所述排气空腔沿所述断路器（1）的长度方向设置且与所述灭弧系统（400）相通。本发明将灭弧系统的出气口设置在所述断路器的两侧并沿着断路器的长度方向贯通整个断路器，有效克服了现有结构中将灭弧系统的出气口设置于进线端在高电压、大电流分断时飞弧距离过大及容易相间短路的问题，使断路器实现零飞弧，分断时的安全性及可靠性有大幅度提升。

Description

一种断路器

技术领域

本发明涉及低压电器领域，具体涉及一种塑料外壳式断路器。

背景技术

断路器是一种常用的电气设备，用于在电路出现诸如短路或过载等的故障时及时中断电路中的电流，由此防止发生意外。飞弧距离是断路器安全性能的一项重要指标，飞弧距离小甚至零飞弧，可大幅度提高断路器切断故障电路的安全性，同时还可以节省断路器在柜体里面的安装空间。随着时代的发展，对断路器的分断能力要求越来越高，现有的断路器灭弧系统的出气口大多设计在进线端的上方，高电压、大电流分断时产生的巨大能量会使飞弧距离大大增加，造成相间短路，断路器烧毁，对人身及用电设备的安全留有极大的隐患，现有的解决措施一般在断路器外侧增加灭弧罩，这样不可避免地增加了断路器的长度和接线难度，限制了其使用范围。

发明内容

基于上述背景，本发明提供一种断路器，对断路器的引弧道及灭弧系统的出气口进行重新布局，通过优化绝缘外壳的空腔结构，让电弧在断路器内部进一步吸收消散，从而实现零飞弧，极大地提高了断路器在分断故障电流时的安全性及可靠性。

本发明的上述目的可采用下列技术方案来实现：

一种断路器，包括绝缘外壳，所述绝缘外壳内设有容纳空腔和排气空腔，所述容纳空腔内设有触头系统、操作机构、灭弧系统、过载保护系统，所述排气空腔沿所述断路器的长度方向设置且与所述灭弧系统相通。

优选的，所述排气空腔与所述容纳空腔可沿所述断路器的宽度或高度方向依次设置，且所述排气空腔与所述容纳空腔相通。

优选的，所述排气空腔沿所述断路器的宽度方向设于所述容纳空腔的至少一侧。

优选的，所述排气空腔沿所述断路器的高度方向设于所述容纳空腔的上方和/或下方。

优选的，在所述容纳空腔和排气空腔之间设有走气道，所述走气道沿所述断路器的长度方向设于靠近所述灭弧系统的一侧。

优选的，所述排气空腔上设有出气口，所述出气口与外界大气连接。

优选的，所述出气口沿所述断路器的长度方向设于所述排气空腔远离所述灭弧系统的一端。

优选的，所述排气空腔内设有隔弧板。

优选的，所述隔弧板为金属，在所述隔弧板上设有通气孔。

本发明的有益效果如下：

1、本发明对断路器的引弧道及灭弧系统的出气口进行重新布局，通过优化绝缘外壳的空腔结构，让电弧在断路器内部进一步吸收消散，从而实现零飞弧，极大地提高了断路器在分断故障电流时的安全性及可靠性；

2、本发明利用断路器内部空间来实现零飞弧，不用另外增加灭弧罩，节省了断路器安装空间，同时接线更为便利，提高断路器的可适用性及安全性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明的断路器的整体结构示意图。

图2是本发明的断路器的分解结构示意图。

图3是本发明的断路器的底座结构示意图。

图4是本发明的断路器的移除中盖和上盖后的内部结构示意图。

图5是本发明的断路器的中盖结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等方位用语以参考图所示位置为准。

请参考图1和图2所示，本发明的实施例提供了一种保护断路器1，包括：绝缘外壳100、触头系统200、操作机构300、灭弧系统400、过载保护系统500，所述触头系统200、操作机构300、灭弧系统400和过载保护系统500设于所述绝缘外壳100内。在本实施例中，设定所述断路器1的长度方向为进线端到出线端之间的方向即Y轴方向为所述断路器1的长度方向、X轴方向为所述断路器1的宽度方向，Z轴方向为所述断路器1的高度方向。

具体的，所述绝缘外壳100包括断路器底座105、中盖106和面盖107，所述中盖106设于所述断路器底座105和所述面盖107之间，且所述中盖106分别与所述断路器底座105和所述面盖（107）之间通过螺丝固定，本实施例的所述断路器1采用2P的形式，即包括A、B极，在具体实际应用中，也可以采用1P、3P或3P+N的形式进行调整，在此不做限制。

请参考图3所示，所述断路器底座105沿宽度方向依次设置有第一空腔1051和第二空腔1052，第一空腔1051为排气空腔，所述第二空腔1052为容纳空腔，在本实施例中，所述第二空腔1052的数量为两个，所述两个第二空腔1052分别位于所述断路器1的两个极内，且从所述断路器1的出线端延伸至进线端，如图2所示的虚线框范围部分，所述第二空腔1052用于容纳所述触头系统200、操作机构300、灭弧系统400和过载保护系统500，换言之，所述第二空腔1052的数量与所述断路器1的极数一致，当所述断路器1采用1P形式时，容纳所述触头系统200、操作机构300、灭弧系统400和过载保护系统500的所述第二空腔1052数量为1个，当所述断路器1采用3P形式时，即所述断路器1包括A、B、C三极时，所述第二空腔1052的数量为三个、且分别位于对应极内，当所述断路器1采用3P+N形式时，即所述断路器1包括A、B、C、N四极时，所述第二空腔1052的数量为四个，在本实施例中，所述断路器为2P形式，所述第二空腔1052的数量为两个。

请参考图3所示，所述触头系统200包括动触头201、，静触头202和触头支持203，所述动触头201的一端可活动地安装于所述触头支持203内，所述静触头202通过螺丝固定于所述断路器1的一端，所述动触头201和所述静触头202的数量与所述断路器1的相极数量相同，在本实施例中，所述动触头201和所述静触头202的数量为2个，即在两个所述第二空腔1052中分别设有一动触头201和与所述动触头201配合的静触头202。

所述触头支持203可活动地安装于所述第二空腔1052内，当所述断路器1包括多个动触头201时，多个动触头201可共用一个触头支持203，所述触头支持203可带动所述动触头201转动。

所述操作机构（300）通过螺钉固定于所述第二空腔1052内，并通过一连杆与所述触头支持203联动，所述操作机构300包括手柄301，通过拨动手柄301可带动所述操作机构300动作，进而所述操作机构300带动所述触头支持203动作，从而可以实现所述动触头201与所述静触头202的断开与闭合。当所述动触头201与所述静触头202闭合时即合闸，主回路通电；当所述动触头201与所述静触头203断开时即分闸，主回路断电。

所述过载保护系统500包括热磁脱扣器501，在本实施例中，所述热磁脱扣器501的数量为2个，分别设于所述第二空腔1052和第三空腔1053内，所述热磁脱扣器501的一端通过螺丝分别固定在所述第二空腔1052和第三空腔1053内，并与对应空腔内的动触头201配合使用，当电路中出现过载、短路等大电流时，所述热磁脱扣器501可驱动所述触头系统200断开，从而保证电气安全。

所述灭弧系统400包括灭弧室401，与所述动触头201相对应，在本实施例中包括两个灭弧室401，分别固定设于两个所述第二空腔1052内，在所述第二空腔1052内设有固定所述灭弧室401的限位槽，所述灭弧系统400位于靠近所述触头系统200的位置，所述动触头201和所述静触头202断开时产生的电弧可分别进入到所述灭弧室401中，并在所述灭弧室401中被切割冷却，电弧电压迅速增高，当电弧电压大于电源电压后，电弧逐渐熄灭，从而达到熄灭电弧的目的。

请继续参考图2、图3和图4所示，在所述断路器底座105上还设有第一空腔1051，所述第一空腔1051沿所述断路器1的长度方向设置，在所述第一空腔1051靠近所述灭弧系统400的一端设有走气道600，所述走气道600的两端分别连通所述第一空腔1051和所述第二空腔1052，所述第一空腔1051的另一端即远离所述灭弧系统400的一端设有出气口700，所述出气口700与外部大气相通，所述灭弧系统400内的电弧燃弧过程中产生的高温气体可通过所述走气道600进入所述第一空腔1051内，并通过所述出气口700从所述断路器1中排出。所述第一空腔1051可沿所述断路器1的宽度方向设于所述灭弧系统400的一侧，也可在所述灭弧系统400的两侧对应上设置两个所述第一空腔1051，在此不做限制。

进一步的，在所述第一空腔1051内还依次设有若干隔弧板800，所述隔弧板800为金属材质，其上设置有多个通孔，高温气体在所述第一空腔1051内穿过所述隔弧板800时进一步冷却，经过所述出气口700流出所述第一空腔1051时温度大大降低，不再具备使电弧重燃条件，从而达到零飞弧的目的。

进一步的，请参考图5所示，图5为本实施例的中盖106的结构示意图，与所述第一空腔1051和第二空腔1052相对应，在所述中盖106上设有第三空腔1061和第四空腔1062，所述第三空腔1061为排气空腔，所述第四空腔1062为容纳空腔，在所述第三空腔1061和所述第四空腔1062之间设有通道1063，所述通道1063的两端分别连接所述第三空腔1061和所述第四空腔1062，所述通道1063与所述走气道600对对应设置，所述第三空腔1061和所述第一空腔1051对应设置且可共同围合形成第五空腔101，所述第五空腔101为所述高温气体提供运动通道，所述第四空腔1062和所述第二空腔1052对应设置且可围合形成第六空腔102，所述第六空腔102将所述触头系统200、操作机构300、灭弧系统400、过载保护系统500包裹在其中，形成容纳腔体。

同样的，在所述第三空腔1061远离所述灭弧系统400的一端设有第二出气口1064，所述第二出气口1064与所述第一出气口700相对设置。

当然，除上述列举的实施方式外，在另一实施例中，也可取消所述第一空腔1051的设置，只在所述中盖106上设置所述第三空腔1061，此时，所述第五空腔101仅包括所述第三空腔1061；或取消所述第三空腔1061的设置、仅在所述断路器底座105的上设置所述第一空腔1051，此时，所述第五空腔102仅包括所述第一空腔1051，上述不同的设置方式均可实现相同的技术效果。

进一步的，在再一实施例中，所述第三空腔1061、所述第二空腔1052和所述第一空腔1051可沿所述断路器1的高度方向即Z轴方向依次设置，即：所述第三空腔1061沿所述断路器1的高度方向设于所述灭弧系统400的顶部的上方，且与所述第二空腔1052对应设置，所述第一空腔1051位于所述灭弧系统400的底部的下方，且与所述第二空腔1052对应设置。

进一步的，在上述实施例的基础上，可取消所述第一空腔1051或所述第三空腔1061的设置，仅设置其中一个，即：可单独在沿所述断路器1的高度方向在所述灭弧系统400的顶部的上方设置所述第三空腔1061而取消所述第一空腔1051的设置；也可单独沿所述断路器1的高度方向在所述灭弧系统400的底部的下方设置所述第一空腔1051而取消所述第三空腔1061的设置。

本发明对断路器的引弧道及灭弧系统的出气口进行重新布局，通过优化绝缘外壳的空腔结构，让电弧在断路器内部进一步吸收消散，从而实现零飞弧，极大地提高了断路器在分断故障电流时的安全性及可靠性。

以上仅为本发明的较佳实施例，本领域的技术人员依据申请文件公开的内容可以对本发明实施例进行各种改动或变型而不脱离本发明的精神和范围。

Claims (9)

1.一种断路器（1），包括绝缘外壳（100），所述绝缘外壳（100）内设有容纳空腔和排气空腔，所述容纳空腔内设有触头系统（200）、操作机构（300）、灭弧系统（400）、过载保护系统（500），其特征在于：所述排气空腔沿所述断路器（1）的长度方向设置且与所述灭弧系统（400）相通。

2.根据权利要求1所述的断路器（1），其特征在于，所述排气空腔与所述容纳空腔可沿所述断路器（1）的宽度或高度方向依次设置，且所述排气空腔与所述容纳空腔相通。

3.根据权利要求2所述的一种断路器（1），其特征在于，所述排气空腔沿所述断路器（1）的宽度方向设于所述容纳空腔的至少一侧。

4.根据权利要求2所述的一种断路器（1），其特征在于，所述排气空腔沿所述断路器（1）的高度方向设于所述容纳空腔的上方和/或下方。

5.根据权利要求1至4任一项所述的一种断路器（1），其特征在于，在所述容纳空腔和排气空腔之间设有走气道（600），所述走气道（600）沿所述断路器（1）的长度方向设于靠近所述灭弧系统（400）的一侧。

6.根据权利要求5所述的一种断路器（1），其特征在于，所述排气空腔上设有出气口（700），所述出气口（700）与外界大气连接。

7.根据权利要求6所述的一种断路器（1），其特征在于，所述出气口（700）沿所述断路器（1）的长度方向设于所述排气空腔远离所述灭弧系统（400）的一端。

8.根据权利要求5所述的一种断路器（1），其特征在于，所述排气空腔内设有隔弧板（800）。

9.根据权利要求8所述的一种断路器（1），其特征在于，所述隔弧板（800）为金属，在所述隔弧板（800）上设有通气孔。

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