CN114156133A - 一种塑壳断路器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电气设备技术领域，具体涉及一种塑壳断路器。本发明提供的塑壳断路器包括壳体、触头灭弧系统、执行机构和测量保护装置；所述壳体内形成第一腔体、第二腔体和第三腔体，塑壳断路器的附件设于第一腔体内，触头灭弧系统和执行机构均设于第二腔体内，而测量保护装置设于第三腔体内，触头灭弧系统和测量保护装置设置在不同的腔体内，能够对触头灭弧系统通断产生的电弧和金属飞溅物进行隔离，避免电弧和金属飞溅物对测量保护装置造成损坏，提高了测量保护装置的使用寿命，保证测量保护装置信号检测的准确性、安全性以及保护功能的可靠性。

Description

一种塑壳断路器

技术领域

本发明涉及低压电气技术领域，具体涉及一种塑壳断路器。

背景技术

在低压电气领域中，断路器用于切断和接通电流，特别是自动切断故障电路。

断路器能有效提高电气设备使用安全性，其按安装方式分类，包括插入式、固定式和抽屉式。低压断路器一般可包括塑壳断路器和微型断路器。随着电气设备的小型化发展，其中插入式微型断路器因结构紧凑、节约空间、安装方便的优点，在通讯设备中被广泛应用；

但是随着市场不断发展，越来越多的小型化电气设备需要用到塑壳断路器。如图1和图2所示，目前市面上常见的单断点电子式塑壳断路器包括上盖11、基座12、触头灭弧系统、执行机构和测量保护装置；上盖11安装于基座12上，上盖11内设有上壳腔体，上盖11和基座12之间形成一个基座腔体，辅助开关和报警开关设于上壳腔体内，触头灭弧系统、执行机构和测量保护装置均设于容纳腔内，且在基座腔体内由左至右分布。

上述结构的断路器整体长度很长，不满足狭小空间的安装需求，同时现有结构的塑壳断路器的测量保护装置与触头灭弧系统均设置于基座12内，当断路器短路或者过载时，触头灭弧系统断开产生的飞弧和金属飞溅物向后飞溅，易造成测量保护功能失效。

发明内容

(一)本发明所要解决的技术问题是：现有结构的塑壳塑壳断路器的测量保护装置、触头灭弧系统和执行机构均设置于同一个腔体内，存在塑壳断路器整体长度太大不满足狭小空间的安装需求，以及测量保护装置因飞弧或金属飞溅物的溅射失效。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明一个实施例提供了一种塑壳断路器，包括：壳体、触头灭弧系统、执行机构和测量保护装置；所述壳体内形成第一腔体、第二腔体和第三腔体，所述触头灭弧系统和所述执行机构设于所述第二腔体内，所述测量保护装置设于所述第三腔体内。

根据本发明的一个实施例，所述第一腔体、第二腔体和第三腔体由上至下依次设置。

根据本发明的一个实施例，所述壳体包括上盖、测量保护壳和基座，所述上盖、基座和测量保护壳由上至下依次连接；

所述上盖内形成所述第一腔体，所述上盖和所述基座之间形成第二腔体，所述测量保护壳与所述基座的底壁之间形成所述第三腔体。

根据本发明的一个实施例，所述基座为上端开口结构，所述基座的底部设有绝缘层，所述绝缘层与所述基座一体成型。

根据本发明的一个实施例，所述壳体包括上盖和基座，所述上盖内设有所述第一腔体，所述基座内设有分隔层，所述上盖和所述分隔层之间形成所述第二腔体，所述分隔层和所述基座的底部之间形成所述第三腔体。

根据本发明的一个实施例，所述分隔层为绝缘保护层。

根据本发明的一个实施例，所述基座为两端开口结构，所述基座底部的开口端设有绝缘板。

根据本发明的一个实施例，所述测量保护装置包括互感器，所述塑壳断路器还包括控制器，所述控制器设于第二腔体内，所述互感器设于所述第三腔体内。

根据本发明的一个实施例，所述触头灭弧系统包括动触头、静触头和灭弧室，所述动触头和所述静触头的连接处位于所述灭弧室内。

根据本发明的一个实施例，所述塑壳断路器还包括第一主母线和第二主母线，所述第一主母线的一端与所述静触头连接，另一端用于接电源；所述第二主母线的一端与所述动触头相连，另一端用于接外部负载电路；所述壳体上设有与所述灭弧室连通的喷弧口。

本发明的有益效果：本发明提供的塑壳断路器包括壳体、触头灭弧系统、执行机构和测量保护装置；所述壳体内形成第一腔体、第二腔体和第三腔体，塑壳断路器的附件设于第一腔体内，触头灭弧系统和执行机构均设于第二腔体内，而测量保护装置设于第三腔体内，触头灭弧系统和测量保护装置设置在不同的腔体内，能够对触头灭弧系统通断产生的电弧和金属飞溅物进行隔离，能够避免电弧和金属飞溅物对测量保护装置造成损坏，提高了测量保护装置的使用寿命，保证测量保护装置信号检测的准确性、安全性以及保护功能的可靠性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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它的附图。

图1为现有技术中所述塑壳断路器的立体图；

图2为现有技术中所述塑壳断路器的剖视图；

图3为本发明实施例二中提供的所述塑壳断路的立体图；

图4为本发明实施例二中提供的所述塑壳断路器的剖视图；

图5为本发明实施例二中提供的所述塑壳断路器的示意图；

图6为本发明实施例三中提供的所述塑壳断路器的立体图；

图7为本发明实施例三中提供的所述塑壳断路器的剖视图；

图8为本发明实施例三中提供的所述塑壳断路器的示意图。

图标：1-壳体；11-上盖；111-中盖；112-面盖；113-第一腔体；114-手柄；12-基座；121-第二腔体；1211-灭弧室；1212-动触头；1213-静触头；1214-执行机构；1215-互感器；1216-控制器；1217-隔弧板；122-分隔层；123-绝缘层；124-绝缘板；13-测量保护壳；131-第三腔体；

2-第一主母线；3-第二主母线。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。显然，所描述的实施例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它实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一

如图3至图8所示，本实施例提供了一种塑壳断路器，塑壳断路器，包括：壳体1、触头灭弧系统、执行机构1214和测量保护装置；所述壳体1内形成第一腔体113、第二腔体121和第三腔体131，所述触头灭弧系统和所述执行机构1214设于所述第一腔体113及第二腔体121内，所述测量保护装置设于所述第三腔体131内。

本发明提供的塑壳断路器包括壳体1、触头灭弧系统、执行机构1214和测量保护装置；所述壳体1内形成第一腔体113、第二腔体121和第三腔体131，触头灭弧系统和执行机构1214均设于第二腔体121内，而测量保护装置设于第三腔体131内，触头灭弧系统和测量保护装置设置在不同的腔体内，能够对触头灭弧系统通断产生的电弧和金属飞溅物进行隔离，能够避免电弧和金属飞溅物对测量保护装置造成损坏，提高了测量保护装置的使用寿命，保证测量保护装置信号检测的准确性、安全性以及保护功能的可靠性。

根据本发明的一个实施例，如图5和图8示，所述第一腔体113、第二腔体121和第三腔体131由上至下依次设置。断路器内形成的三个腔体由上至下依次设置，而现有技术中上盖11和基座12之间形成基座12腔体，上盖11内形成上盖11腔体，触头灭弧系统、执行机构1214和测量保护装置均设于基座12腔体内，且由左至右依次分布，故现有技术中的基座12的长度更大，在狭小空间的区域没有办法实现断路器的安装，而本实施例中，断路器内形成第一腔体113、第二腔体121和第三腔体131，其第一腔体113、第二腔体121和第三腔体131由上至下依次设置，在第二腔体121内只设置触头灭弧系统和执行机构1214，因此基座12的长度相比于现有技术来说更小，大幅缩小了断路器的长度和断路器在安装方向所占的面积，在相对狭小的长度区域内也能进行安装，断路器的适用范围更广。如图3、图4、图6和图7所示，断路器安装后朝向外部的部位为上盖11一端，因此基座12长度对应得与端盖的长度一致，故漏在外侧的断路器的面积明显减小，外形更加简洁。经过实验测量，现有技术中基座12的长度(也即是断路器的长度)通常大于165mm，而本实施例提供的塑壳断路器集成度更高，长度能够缩小至120mm以下，大大缩小了断路器的长度，在相对狭小的长度区域内也能进行安装，断路器的适用范围更广，同时外形更加简洁。其中图4中左右方向的指示，即为基座12的长度。

实施例二

如图3至图6本实施例提供了一种塑壳断路器，所述塑壳断路器包括壳体1、触头灭弧系统、执行机构1214和测量保护装置；所述壳体1包括上盖11、测量保护壳13和基座12，所述上盖11、基座12和测量保护壳13由上至下依次连接；所述上盖11内形成所述第一腔体113，所述上盖11和所述之间形成第二腔体121，所述测量保护壳13与所述基座12的底壁之间形成所述第三腔体131。

在本实施例中，如图3至图6所示，所述上盖11包括中盖111和面盖112，所述面盖112盖合在中盖111上，在面盖112和中盖111之间形成所述第一腔体113，所述上盖11为下端开口结构，所述基座12为上端开口结构，所述上盖11和所述基座12的开口端相连，在基座12和上盖11之间形成所述第二腔体121，所述触头灭弧系统和执行机构1214均设于第二腔体121内，所述测量保护壳13为上端开口结构，所述测量保护壳13连接在基座12的底部，在基座12的底壁和测量保护壳13之间形成第三腔体131，所述测量保护装置设于第三腔体131内，触头灭弧系统和测量保护装置设置在不同的腔体内，能够对触头灭弧系统通断产生的电弧和金属飞溅物进行隔离，能够避免电弧和金属飞溅物对测量保护装置造成损坏，提高了测量保护装置的使用寿命，保证测量保护装置信号检测的准确性、安全性以及保护功能的可靠性。

本实施例中，所述面盖112可以通过卡接、螺钉连接等可拆卸方式连接于上盖11的中盖111上，所述上盖11可以通过卡接、粘接、螺钉连接、铆接等可连接方式与所述基座12相连，以便于上盖11和基座12之间的拆卸和安装，对于第二腔体121内的触头灭弧系统和执行机构1214维修更换更加便捷。所述测量保护壳13与所述基座12之间可以采用可拆卸的连接方式，如卡接、粘接、螺钉连接、铆接等，以便于测量保护壳13和基座12之间的拆卸和安装，对于第三腔体131内的测量保护装置维修和更换更加方便。

如图4所示，本实施例中，所述基座12的底部设有绝缘层123，通过设置绝缘层123能够更好地防止飞弧从第二腔体121进入第三腔体131内，进一步提高隔绝飞弧和金属飞溅物的能力。可选的，所述绝缘层123与所述基座12一体成型；即绝缘层123通过涂覆等方式一体成型于基座12底部朝向测量保护壳13的一侧。

如图4所示，所述测量保护装置包括互感器1215，所述塑壳断路器还包括控制器1216，所述控制器1216设于第二腔体121内，所述互感器1215设于所述第三腔体131内；其中所述控制器1216对应设于所述互感器1215的上侧，所述互感器1215与所述控制器1216连接，断路器连接三相电路，因此断路器内对应每一相电路均设有一个互感器1215，所述互感器1215用于检测每一相电路中的电流，并将电流信号传递给控制器1216，控制器1216将互感器1215检测的电流与预设电流阈值进行比对，当互感器1215检测的电流大于预设电流阈值时，判断发生短路或者过载的情形，控制器1216给执行机构1214发出一个控制信号，控制执行机构1214的脱扣器动作实现脱扣功能。所述执行机构1214用于带动动触头1212动作，以实现动触头1212和静触头1213之间的连接和断开。其中执行机构1214上设有脱扣器，所述脱扣器包括两个电磁铁和弹簧，电磁脱扣器与被保护电路串联。线路中通过正常电流时，电磁铁产生的电磁力小于反作用力弹簧的拉力，衔铁不能被电磁铁吸动，断路器正常运行。当线路中出现短路故障时，电流超过正常电流的若干倍，电磁铁产生的电磁力大于反作用力弹簧的作用力，衔铁被电磁铁吸动通过执行机构1214推动自由脱扣机构释放动触头1212，动触头1212和静触头1213断开电路起到短路保护作用。

如图4所示，所述触头灭弧系统包括动触头1212、静触头1213和灭弧室1211，所述动触头1212和所述静触头1213的连接处位于所述灭弧室1211内；动触头1212、静触头1213接触或断开会产生电弧和金属飞溅物，为了避免电弧飞溅或者金属飞溅物对第二腔室内的部件以及壳体1造成损坏，通过设置灭弧室1211将产生的飞弧削减甚至消灭；具体的所述灭弧室1211内设有灭弧栅片和两块绝缘隔板，两块绝缘隔板平行设置，多个灭弧栅片间隔设置，且每个灭弧栅片的两端分别连接在两个绝缘隔板上，以防止灭弧栅片之间出现短路，灭弧栅片是由铁磁材料制成，在交流低压开关电器中，当触头间产生电弧时，电弧在磁力线的收缩力作用下被拉入灭弧室1211的灭弧栅片，由灭弧栅片将电弧在运动中分割成若干小段(短弧)，在每小段的栅片上都形成一阴极(近极效应)，这样多片压降的积累使总的电弧压降增加到不足以使电源电压再维持电弧燃烧，达到灭弧目的。可选的，灭弧栅片为钢片，在其它条件相同的情况下，在所有的切断电流的范围内，钢质栅片的灭弧时间，要比其它材料小；当然，再本实施例中所述灭弧栅片也可以是铜片。

如图3至图5所示，所述塑壳断路器还包括第一主母线2和第二主母线3，所述第一主母线2的一端与所述静触头1213连接，另一端与电源连接，所述第二主母线3的一端与所述动触头1212连接，另一端与外部负载电路连接；其中所述静触头1213与电源端连接，所述动触头1212与负载端相连；可选的，第一主母线2和第二主母线3的一端均是由断路器的下侧穿过第三腔体131然后插入第二腔体121内，第一主母线2与静触头1213连接，第二主母线3与动触头1212连接；可以理解的是，第二腔体121与第三腔体131之间并不是完全密封，在第一主母线2和第二主母线3插入第二腔体121内时，可能会存在很小的连通第二腔体121和第三腔体131的间隙，但是该间隙并不会导致飞弧进入到第三腔体131内影响测量保护装置。其中所述互感器1215中部为中空机构，第二主母线3穿过互感器1215插入第二腔体121内与所述动触头1212连接，所述断路器还包括手柄114，所述手柄114位于上盖11的上端，手柄114与执行机构1214连接，通过扳动手柄114能够实现动静触头1213的通断。

如图4和图7所示，所述壳体1上设有与所述灭弧室1211连通的喷弧口，其中所述基座12一侧的外壁上设有与外界连通的喷弧区，所述喷弧区为开口结构，在灭弧室1211内对应所述开口的位置设有隔弧板1217，所述隔弧板1217上设有通孔，所述通孔能够连通外界和灭弧室1211，动触头1212和静触头1213开合产生的电弧经过灭弧室1211变成小电弧之后，可能没有被完全消灭，小电弧从隔弧板1217上的喷弧口向外喷射，电弧通过通孔时被切割冷却，消耗能量，进一步消灭电弧，隔弧板1217的设置能够防止电弧喷射太远。

实施例三

本实施例与实施例二的技术方案大体相同，其主要区别在于，断路器上并没有设置测量保护壳13，所述壳体1包括上盖11和基座12，所述上盖11内设有所述第一腔体113，所述基座12内设有分隔层122，所述上盖11和所述分隔层122之间形成所述第二腔体121，所述分隔层122和所述基座12的底部之间形成所述第三腔体131。所述分隔层122为绝缘层123。

如图7所示，所述基座12为两端开口结构，所述上盖11为上端开口结构，所述上盖11和所述基座12的开口端相连，基座12内设有分隔层122，在基座12的分隔层122和上盖11之间形成所述第二腔体121，所述触头灭弧系统和执行机构1214均设于第二腔体121内，在基座12内设置分隔层122，基座12的底部之间形成所述第三腔体131，所述测量保护装置设于第三腔体131内，触头灭弧系统和测量保护装置设置在不同的腔体内，能够对触头灭弧系统通断产生的电弧和金属飞溅物进行隔离，能够避免电弧和金属飞溅物对测量保护装置造成损坏，提高了测量保护装置的使用寿命，保证测量保护装置信号检测的准确性、安全性以及保护功能的可靠性。

可选的，在本实施例中所述基座12底部的开口端设有绝缘板124，所述分隔层122为绝缘保护层，通过设置绝缘保护层能够更好地防止飞弧从第二腔体121进入第三腔体131内，进一步提高隔绝飞弧和金属飞溅物的能力。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连通”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连通，也可以通过中间媒介间接连通，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，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 (10)

1.一种塑壳断路器，其特征在于，包括：壳体、触头灭弧系统、执行机构和测量保护装置；所述壳体内形成第一腔体、第二腔体和第三腔体，所述触头灭弧系统和所述执行机构设于所述第二腔体内，所述测量保护装置设于所述第三腔体内。

2.根据权利要求1所述的塑壳断路器，其特征在于，所述第一腔体、第二腔体和第三腔体由上至下依次设置。

3.根据权利要求2所述的塑壳断路器，其特征在于，所述壳体包括上盖、测量保护壳和基座，所述上盖、基座和测量保护壳由上至下依次连接；

所述上盖内形成所述第一腔体，所述上盖和所述基座之间形成第二腔体，所述测量保护壳与所述基座的底壁之间形成所述第三腔体。

4.根据权利要求3所述的塑壳断路器，其特征在于，所述基座为上端开口结构，所述基座的底部设有绝缘层，所述绝缘层与所述基座一体成型。

5.根据权利要求2所述的塑壳断路器，其特征在于，所述壳体包括上盖和基座，所述上盖内设有所述第一腔体，所述基座内设有分隔层，所述上盖和所述分隔层之间形成所述第二腔体，所述分隔层和所述基座的底部之间形成所述第三腔体。

6.根据权利要求5所述的塑壳断路器，其特征在于，所述分隔层为绝缘保护层。

7.根据权利要求5所述的塑壳断路器，其特征在于，所述基座为两端开口结构，所述基座底部的开口端设有绝缘板。

8.根据权利要求1至6任一项所述的塑壳断路器，其特征在于，所述测量保护装置包括互感器，所述塑壳断路器还包括控制器，所述控制器设于第二腔体内，所述互感器设于所述第三腔体内。

9.根据权利要求1至6任一项所述的塑壳断路器，其特征在于，所述触头灭弧系统包括动触头、静触头和灭弧室，所述动触头和所述静触头的连接处位于所述灭弧室内；所述执行机构用于带动动触头动作，以实现动触头和静触头之间的连接和断开。

10.根据权利要求9所述的塑壳断路器，其特征在于，所述塑壳断路器还包括第一主母线和第二主母线，所述第一主母线的一端与所述静触头连接，另一端用于接电源；所述第二主母线的一端与所述动触头相连，另一端用于接外部负载电路；所述壳体上设有与所述灭弧室连通的喷弧口。

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