CN113808864B - 电路断路器的触点系统 - Google Patents

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Abstract

本申请实施例涉及电路断路器的触点系统。所述电路断路器的触点系统包括固定触点。触点系统还包括可动接触臂组件，该可动接触臂组件包括至少一个可动接触臂，该至少一个可动接触臂具有在其上的可动触点，该可动接触臂能够移动以限定闭合状态和吹开状态。触点系统还包括载体组件，该载体组件操作地联接至可动接触臂。触点系统又包括闭锁板，该闭锁板操作地联接至载体组件。该触点系统还包括解扣轴，该解扣轴操作地联接至载体组件，解扣轴具有非圆形区域，该非圆形区域限定接合表面，该接合表面配置成在闭合状态中与闭锁板接触。该触点系统还包括该可动接触臂的偏压部分，该偏压部分构造成使解扣轴旋转成与闭锁板解除接合和旋转到吹开状态中。

Description

电路断路器的触点系统
分案申请的相关信息
本申请是申请日为2016年6月16日，申请号为“201610426588.6”，发明名称为“电路断路器的触点系统”的发明专利申请的分案申请。
技术领域
本文中公开的主题涉及电路断路器，且更具体而言，涉及电路断路器的触点系统(contact system)。
背景技术
电气开关设备(诸如电路断路器)相对于电气故障状态提供对电气系统的保护，电气故障状态诸如例如电流过载、短路、异常电压和其他故障状态。通常，电路断路器包括壳体和操作机构，操作机构响应于某些故障状态而使可分离的电触点断开，以中断穿过电气系统导体的电流。
为了维持高耐受电流额定值，触点必须在电流耐受额定值下维持处于闭合状态。另一方面，短路允许通过电流(short circuit let-through current)必须能够在短路状态期间快速地断开触点。具有夹紧或以其他方式而被维持在紧密闭合状态中的触点的缺点是，触点可能不能够在短路电流水平下快速地断开，该短路电流水平对于该电路断路器而言是额定的。因此，期望使触点以尽可能快的方式可靠地解除接合至电路断路器吹开状态，同时确保触点在电路断路器的正常操作期间保持在闭合状态中。
发明内容
根据本发明的一个方面，电路断路器的触点系统包括固定触点。该触点系统还包括至少一个可动接触臂组件，该至少一个可动接触臂组件包括可动接触臂，该可动接触臂具有在其上的可动触点，该可动接触臂能够移动以将该可动触点定位成与固定触点接合以限定闭合状态，和与固定触点解除接合以限定吹开状态。该触点系统还包括载体组件，该载体组件操作地联接至该可动接触臂。触点系统又包括闭锁板，该闭锁板操作地联接至该载体组件。该触点系统还包括解扣轴(trip shaft)，该解扣轴操作地联接至该载体组件，该解扣轴具有非圆形区域，该非圆形区域限定接合表面，该接合表面配置成在该闭合状态中与闭锁板接触。触点系统还包括可动接触臂的偏压部分，该偏压部分配置成在闭合状态中接近解扣轴，且构造成使该解扣轴旋转成与闭锁板解除接合和旋转到吹开状态中。
根据本发明的另一方面，电路断路器具有机构部分、触点系统部分和电弧室部分，该电路断路器包括第一联接部件，该第一联接部件操作地联接至机构部分的驱动连结件，该第一联接部件能够围绕第一轴旋转。该电路断路器还包括第二联接部件，该第二联接部件可枢转地联接至第一联接部件且联接至第二轴。该电路断路器还包括多个固定触点。该电路断路器还又包括可动接触臂组件，该可动接触臂组件包括多个可动接触臂，该多个可动接触臂中的各个具有配置在其上的可动触点，可动接触臂能够移动以将各可动触点定位成与多个固定触点中的相应固定触点接合以限定闭合状态，和与多个固定触点解除接合以限定吹开状态。该电路断路器还包括载体组件，该载体组件将多个可动接触臂操作地联接至彼此。该电路断路器还包括闭锁板，该闭锁板操作地联接至载体组件且联接至第二轴。该电路断路器还又包括解扣轴，该解扣轴操作地联接至该载体组件，该解扣轴具有非圆形区域，该非圆形区域限定接合表面，该解扣轴配置成在闭合状态中与闭锁板接触。该电路断路器还包括多个可动接触臂中的一个的偏压部分，该偏压部分配置成在闭合状态中接近解扣轴的接合表面，且构造成使解扣轴旋转成与闭锁板解除接合。
技术方案1：一种电路断路器的触点系统，其包括：
固定触点；
至少一个可动接触臂组件，其包括可动接触臂，所述可动接触臂具有在其上的可动触点，所述可动接触臂能够移动，以将所述可动触点定位成与所述固定触点接合以限定闭合状态，和与所述固定触点解除接合以限定吹开状态；
载体组件，其操作地联接至所述可动接触臂；
闭锁板，其操作地联接至所述载体组件；
解扣轴，其操作地联接至所述载体组件，所述解扣轴具有限定接合表面的非圆形区域，所述接合表面配置成在所述闭合状态中与所述闭锁板接触；和
所述可动接触臂的偏压部分，其配置成在所述闭合状态中接近所述解扣轴，且构造成使所述解扣轴旋转成与所述闭锁板解除接合和旋转到所述吹开状态中。
技术方案2：根据技术方案1所述的触点系统，其中，所述非圆形区域包括半圆形几何形状，所述非圆形区域的接合表面包括所述半圆形几何形状的弯曲部分。
技术方案3：根据技术方案1所述的触点系统，其中，所述可动接触臂的偏压部分包括从所述可动接触臂朝所述解扣轴延伸的突出。
技术方案4：根据技术方案1所述的触点系统，其中，所述可动接触臂包括第一端和第二端，所述可动接触臂能够围绕定位成接近所述第二端的轴线枢转。
技术方案5：根据技术方案4所述的触点系统，其中，配置在所述可动接触臂上的所述可动触点定位成与所述可动接触臂的第二端相比更靠近第一端。
技术方案6：根据技术方案4所述的触点系统，其中，所述载体组件利用载体轴而操作地联接至所述可动接触臂，所述载体轴与定位成接近所述可动接触臂的第二端的所述轴线同轴地定位。
技术方案7：根据技术方案1所述的触点系统，其中，所述触点系统在低于阈值水平的电磁力水平下将所述触点保持在所述闭合状态中，且在达到所述阈值水平时使所述电路断路器移动到所述吹开状态中。
技术方案8：一种电路断路器，其具有机构部分、触点系统部分和电弧室部分，所述电路断路器包括：
第一联接部件，其操作地联接至所述机构部分的驱动连结件，所述第一联接部件能够围绕第一轴旋转；
第二联接部件，其可枢转地联接至所述第一联接部件且联接至第二轴；
多个固定触点；
可动接触臂组件，其包括多个可动接触臂，所述多个可动接触臂中的各个具有配置在其上的可动触点，所述可动接触臂能够移动以将各可动触点定位成与所述多个固定触点中的相应固定触点接合以限定闭合状态和与所述多个固定触点解除接合以限定吹开状态；
载体组件，其将所述多个可动接触臂操作地联接至彼此；
闭锁板，其操作地联接至所述载体组件且联接至所述第二轴；
解扣轴，其操作地联接至所述载体组件，所述解扣轴具有非圆形区域，所述非圆形区域限定接合表面，所述接合表面配置成在所述闭合状态中与所述闭锁板接触；和
所述多个可动接触臂中的一个的偏压部分，所述偏压部分在所述闭合状态中配置成接近所述解扣轴，且构造成使所述解扣轴旋转成与所述闭锁板解除接合。
技术方案9：根据技术方案8所述的电路断路器，其中，所述载体组件包括多个分离支架，所述多个分离支架操作地联接至彼此且联接至所述第二轴，所述多个分离支架中的各个配置成邻近所述多个可动接触臂中的至少一个，所述电路断路器还包括：
第一端板，其位于所述载体组件的第一侧处且操作地联接至所述第二轴；和
第二端板，其位于所述载体组件的第二侧处且操作地联接至所述第二轴。
技术方案10：根据技术方案9所述的电路断路器，其中，所述闭锁板操作地联接至所述第一端板且配置在所述第一端板与所述多个分离支架中的一个之间。
技术方案11：根据技术方案10所述的电路断路器，还包括附加闭锁板，所述附加闭锁板操作地联接至所述第二端板且配置在所述第二端板与所述多个分离支架中的一个之间。
技术方案12：根据技术方案9所述的电路断路器，还包括至少一个间隔件，所述至少一个间隔件配置在所述第二联接部件与所述多个分离支架中的一个之间。
技术方案13：根据技术方案12所述的电路断路器，其中，所述至少一个间隔件包括第一间隔件和第二间隔件，所述第一间隔件配置在所述第二联接部件的第一侧与第一分离支架之间，所述第二间隔件配置在所述第二联接部件的第二侧与第二分离支架之间。
技术方案14：根据技术方案8所述的电路断路器，其中，所述非圆形区域包括半圆形几何形状，所述非圆形区域的接合表面包括所述半圆形几何形状的弯曲部分。
技术方案15：根据技术方案8所述的电路断路器，其中，所述偏压部分包括从所述多个可动接触臂中的一个朝所述解扣轴延伸的突出。
技术方案16：根据技术方案8所述的电路断路器，其中，所述多个可动接触臂中的各个包括第一端和第二端，所述多个可动接触臂中的各个能够围绕定位成接近所述第二端的轴线枢转。
技术方案17：根据技术方案16所述的电路断路器，其中，配置在所述多个可动接触臂中的各个上的所述可动触点定位成与所述第二端相比更靠近所述第一端。
技术方案18：根据技术方案16所述的电路断路器，其中，所述载体组件利用载体轴而操作地联接至所述多个可动接触臂，所述载体轴与定位成接近所述多个可动接触臂的第二端的所述轴线同轴地定位。
技术方案19：根据技术方案8所述的电路断路器，其中，所述闭锁板、解扣轴、和偏压部分的相互作用有助于在低于阈值水平的电磁力水平下的保持，且在达到所述阈值水平时使所述电路断路器移动到所述吹开状态中。
根据结合附图作出的以下描述，这些和其他优点和特征将变得更清楚。
附图说明
认作是本发明的主题在说明书的结尾处的权利要求中具体地指出且明确地要求保护。根据结合附图作出的以下详细描述，本发明的前述和其他特征和优点是显而易见的，在附图中：
图1为电路断路器的侧平面视图；
图2为电路断路器的载体组件的局部透视图；
图3是可动接触臂组件的透视图，该可动接触臂组件操作地联接至载体组件；
图4是处于闭合状态的电路断路器的侧平面视图；
图5是处于吹开状态的电路断路器的侧平面视图；
图6是例示可动接触臂组件的闭锁组件的VI区段的放大视图；且
图7是处于完全断开状态的电路断路器的侧平面视图；
详细描述与优点和特征一起参照附图作为实例阐释本发明的实施例。
具体实施方式
参看图1，例示出电路断路器，且其大体标有数字10。电路断路器包括主机构部分12、触点系统部分14，和电弧槽部分16。触点系统部分14包括可动接触臂组件18，可动接触臂组件18包括至少一个，但通常是多个可动接触臂20。可动接触臂20中的各个包括配置在其上的可动触点22，且定位成移动来与相应的固定触点24接触和断开。该连接便于使电功率源连接到电负载和断开连接。具体而言，当可动触点22和固定触点24接触时(图4)，将电路断路器10称为处于闭合状态。当可动触点22和固定触点24未接触且与彼此间隔时(图5)，将电路断路器10称为处于“吹开状态”。吹开状态响应于短路事件而发生。更具体而言，由短路产生的阈值电磁力在机构12有时间响应之前推动接触臂以摆动打开。阈值电磁力与阈值电流水平有关。在吹开状态中，副轴(lay shaft)29保持处于第一旋转位置，这处于上述闭合状态期间。在响应于除短路事件之外的故障状态而触动机构12时或在吹开状态发生之后，围绕副轴29的重置弹簧辅助使载体组件(在下面详细地描述)移动至完全断开状态(图7)。该状态可称为“解扣状态”。应认识到的是，解扣断开状态不同于吹开状态。移动至解扣状态涉及机构中的解扣系统被触动且使副轴29旋转来使载体组件处于完全断开状态。
当提到可动接触臂组件18移动到完全断开状态时，这通过机构12来进行。在此促动中涉及若干构件，其中驱动连结件26操作地联接到第一联接部件28，第一联接部件28能够围绕副轴29旋转，第一联接部件28操作地联接到第二联接部件30。第二联接部件30与可动接触臂组件18之间的联接关系将在下面详细地描述。
当提到可动接触臂组件18响应于短路事件而移动至吹开状态时，这是由于高于阈值水平的电动力的施加而发生的。期望在尽可能短的时间段内迫使电路断路器10进入吹开状态。然而，电动力场存在于电路断路器的操作期间，从而在可动触点22和固定触点24上施加电动力，但还期望在低于前述阈值水平的力期间将触点保持在一起。本文中所述的实施例有助于触点的期望保持，同时还提供对短路状态的更快的响应时间，以使电路断路器快速移动到吹开状态。
现在参看图2和3，多个可动接触臂20的移动由载体组件32促进。载体组件32包括多个分离支架34。该多个分离支架34可为独立的支架，或可形成为一致的组件，诸如以一体地形成或操作地联接的方式。在例示的实施例中，分离支架中的称为第一端支架36和第二端支架38的两个一体地形成，且由U形支架40连结。与多个分离支架34的精确布置无关，支架中的各个配置成邻近多个可动接触臂20中的至少一个，以使可动接触臂20分开。第一端板42和第二端板44各自配置在多个分离支架34外。第二轴46延伸穿过第一端板42、多个分离支架34、第二端板44、和第二联接部件30。第二轴46将上述构件操作地联接在一起，且提供轴线，第二联接部件30能够围绕该轴线旋转。如图所示，额外的轴可用于进一步联接构件。
第二联接部件30在联接到第二轴46的位置处在尺寸方面确定为小于多个分离支架34之间的空间，以避免与分离支架的直接接触。如图3中最佳地示出的，至少一个间隔件，诸如第一间隔件47和第二间隔件49配置在第二联接部件30与邻近的分离支架之间。例如，第一间隔件47配置在第二联接部件30的第一侧与第一分离支架之间，且第二间隔件49配置在第二联接部件30的第二侧与第二分离支架之间。
多个可动接触臂20插入多个分离支架34之间，且通过至少一个轴诸如载体轴48而操作地联接到其，该至少一个轴延伸穿过第一端板42、多个分离支架34、第二端板44、底部支架50、和多个可动接触臂20。多个可动接触臂20能够围绕载体轴48旋转。在所例示的实施例中，多个可动接触臂20能够围绕其旋转的轴线定位为相对于接触臂的第一端54更靠近各接触臂的第二端52。在所例示的实施例中，配置在各接触臂上的可动触点22定位为更靠近第一端54。
如图2、-5中所示，解扣轴55延伸穿过第一端板42、多个分离支架34、和第二端板44，且与其延伸穿过的构件独立地自由旋转。还包括第一闭锁板56，第一闭锁板56操作地联接到轴46且定位在第一端板42与第一端支架36之间。可在第一闭锁板56上包括一个或更多个套管58，以减小第一闭锁板56的倾斜。尽管构想单个闭锁板，但应认识到，在一些实施例，诸如所例示的实施例中，提供第二闭锁板60。第二闭锁板60也操作地联接到轴第二46，但定位在第二端板44与第二端支架38之间。闭锁板中的各个围绕轴45枢转，且可由许多构想的几何形状形成。在所例示的实施例中，闭锁板56,60基本上是楔形的，且具有弯曲端部62。
现在参考图4-6，具体而言在图6中，更详细地例示了闭锁组件70，图6为放大视图。具体而言，图6例示解扣轴55、第一闭锁板56、和多个可动接触臂20中的一个的一部分的更多细节。如将从本文中的描述认识到的那样，闭锁组件70在电路断路器10的闭合状态中保持多个可动接触臂20，且通过提供如下系统来有助于电路断路器10的快速断开，该系统响应于短路事件期间的低阈值电流，从而减少电路断路器10达到吹开状态所需的时间。
解扣轴55的至少一部分形成为具有非圆形几何形状截面，其在本文中称为非圆形区域72。非圆形区域72包括接合表面74，该接合表面74沿非圆形区域72的弯曲部分76定位。接合表面74配置成当电路断路器10处于闭合状态时与第一闭锁板56接触(和第二闭锁板60，在一些实施例中)。多个可动接触臂20中的各个包括处于凸起形式的偏压部分78，该偏压部分78配置成在闭合状态中靠近解扣轴55的非圆形区域72。
如上所述，在电路断路器的操作期间，在可动触点22和固定触点24的接触位置处生成电磁力。在达到预定阈值水平时，电磁力足以给予多个可动接触臂20的略微移动。在此种移动时，多个可动接触臂20中的至少一个的偏压部分78推压解扣轴55的非圆形区域72。构想可包括中间构件，使得偏压部分78间接地接触解扣轴55。在所例示的实施例中，非圆形区域包括基本上半圆形的几何形状，具有弯曲部分76和平面部分80。在此种实施例中，偏压部分78接触且推压平面部分80，以给予解扣轴55的旋转。一旦解扣轴55的弯曲部分72不再与第一闭锁板56接触，则解扣轴55的旋转使解扣轴55与第一闭锁板56解除接合。解除接合导致载体组件32使可动接触臂组件18完全地旋转至达到电路断路器10的吹开状态的充分位置。
有利地，通过利用电磁力断开电路断路器10，实现显著的开断时间(clearingtime)减少。这有助于与其他电路断路器相比处于更小占地面积的电路断路器的电流水平定值。
尽管仅结合有限数目的实施例详细描述了本发明，但应当理解的是，本发明不限于此种公开实施例。相反，本发明可修改，以并入迄今未描述但与本发明的精神和范围相当的任何数目的变型、改型、置换或等同布置。此外，尽管已描述了本发明的各种实施例，但应理解的是，本发明的方面可包括所描述实施例中的仅一些。因此，本发明不被视为由前述描述限制，而是仅由所附权利要求的范围限制。

Claims (17)

1.一种电路断路器的触点系统，其包括：
固定触点；
至少一个可动接触臂组件，其包括可动接触臂，所述可动接触臂具有在其上的可动触点，所述可动接触臂能够移动，以将所述可动触点定位成与所述固定触点接合以限定闭合状态，和与所述固定触点解除接合以限定吹开状态；
载体组件，其操作地联接至所述可动接触臂；
闭锁板，其操作地联接至所述载体组件；
解扣轴，其操作地联接至所述载体组件，所述解扣轴具有限定接合表面的非圆形区域，所述接合表面配置成在所述闭合状态中与所述闭锁板接触；和
所述可动接触臂的偏压部分从所述可动接触臂延伸，所述偏压部分配置成在所述闭合状态中接近所述解扣轴，且经配置以直接通过所述可动接触臂上的电磁力使所述解扣轴旋转成与所述闭锁板解除接合和旋转到所述吹开状态中，
其中，所述偏压部分包括从所述可动接触臂朝所述解扣轴的所述非圆形区域的平面部分延伸的突出，其中当所述电磁力的水平达到阈值水平时，所述突出推压所述解扣轴的所述非圆形区域以给予所述解扣轴的旋转。
2.根据权利要求1所述的触点系统，其中，所述非圆形区域包括半圆形几何形状，所述非圆形区域的接合表面包括所述半圆形几何形状的弯曲部分。
3.根据权利要求1所述的触点系统，其中，所述可动接触臂包括第一端和第二端，所述可动接触臂能够围绕定位成接近所述第二端的轴线枢转。
4.根据权利要求3所述的触点系统，其中，配置在所述可动接触臂上的所述可动触点定位成与所述可动接触臂的第二端相比更靠近第一端。
5.根据权利要求3所述的触点系统，其中，所述载体组件利用载体轴而操作地联接至所述可动接触臂，所述载体轴与定位成接近所述可动接触臂的第二端的所述轴线同轴地定位。
6.根据权利要求1所述的触点系统，其中，所述触点系统在低于所述阈值水平的电磁力水平下将所述触点保持在所述闭合状态中，且在达到所述阈值水平时使所述电路断路器移动到所述吹开状态中。
7.一种电路断路器，其具有机构部分、触点系统部分和电弧室部分，所述电路断路器包括：
第一联接部件，其操作地联接至所述机构部分的驱动连结件，所述第一联接部件能够围绕第一轴旋转；
第二联接部件，其可枢转地联接至所述第一联接部件且联接至第二轴；
多个固定触点；
可动接触臂组件，其包括多个可动接触臂，所述多个可动接触臂中的各个具有配置在其上的可动触点，所述可动接触臂能够移动以将各可动触点定位成与所述多个固定触点中的相应固定触点接合以限定闭合状态和与所述多个固定触点解除接合以限定吹开状态；
载体组件，其将所述多个可动接触臂操作地联接至彼此；
闭锁板，其操作地联接至所述载体组件且联接至所述第二轴；
解扣轴，其操作地联接至所述载体组件，所述解扣轴具有非圆形区域，所述非圆形区域限定接合表面，所述接合表面配置成在所述闭合状态中与所述闭锁板接触；和
所述多个可动接触臂中的一个的偏压部分从所述可动接触臂延伸，所述偏压部分在所述闭合状态中配置成接近所述解扣轴，且经配置以直接通过所述可动接触臂上的电磁力使所述解扣轴旋转成与所述闭锁板解除接合，
其中，所述偏压部分包括从所述多个可动接触臂中的一个朝所述解扣轴的所述非圆形区域的平面部分延伸的突出，其中当所述电磁力的水平达到阈值水平时，所述突出推压所述解扣轴的所述非圆形区域以给予所述解扣轴的旋转。
8.根据权利要求7所述的电路断路器，其中，所述载体组件包括多个分离支架，所述多个分离支架操作地联接至彼此且联接至所述第二轴，所述多个分离支架中的各个配置成邻近所述多个可动接触臂中的至少一个，所述电路断路器还包括：
第一端板，其位于所述载体组件的第一侧处且操作地联接至所述第二轴；和
第二端板，其位于所述载体组件的第二侧处且操作地联接至所述第二轴。
9.根据权利要求8所述的电路断路器，其中，所述闭锁板操作地联接至所述第一端板且配置在所述第一端板与所述多个分离支架中的一个之间。
10.根据权利要求9所述的电路断路器，还包括附加闭锁板，所述附加闭锁板操作地联接至所述第二端板且配置在所述第二端板与所述多个分离支架中的一个之间。
11.根据权利要求8所述的电路断路器，还包括至少一个间隔件，所述至少一个间隔件配置在所述第二联接部件与所述多个分离支架中的一个之间。
12.根据权利要求11所述的电路断路器，其中，所述至少一个间隔件包括第一间隔件和第二间隔件，且所述多个分离支架包括第一分离支架和第二分离支架，所述第一间隔件配置在所述第二联接部件的第一侧与所述第一分离支架之间，所述第二间隔件配置在所述第二联接部件的第二侧与所述第二分离支架之间。
13.根据权利要求7所述的电路断路器，其中，所述非圆形区域包括半圆形几何形状，所述非圆形区域的接合表面包括所述半圆形几何形状的弯曲部分。
14.根据权利要求7所述的电路断路器，其中，所述多个可动接触臂中的各个包括第一端和第二端，所述多个可动接触臂中的各个能够围绕定位成接近所述第二端的轴线枢转。
15.根据权利要求14所述的电路断路器，其中，配置在所述多个可动接触臂中的各个上的所述可动触点定位成与所述第二端相比更靠近所述第一端。
16.根据权利要求14所述的电路断路器，其中，所述载体组件利用载体轴而操作地联接至所述多个可动接触臂，所述载体轴与定位成接近所述多个可动接触臂的第二端的所述轴线同轴地定位。
17.根据权利要求7所述的电路断路器，其中，所述闭锁板、解扣轴和偏压部分的相互作用有助于在低于所述阈值水平的电磁力水平下的保持，且在达到所述阈值水平时使所述电路断路器移动到所述吹开状态中。
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