CN115083856A - 一种快速灭弧高分断微型断路器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种快速灭弧高分断微型断路器，包括壳体，壳体包括工作腔，工作腔内设置有脱扣线圈组件、脱扣机构、动触头、静触头和消弧机构，脱扣线圈机构包括磁轭，磁轭包括安装架和安装部，安装部设置于磁轭对应动触头的一端，静触头一端与安装部上端连接，另一端弯折向下形成与动触头配合的接触部，消弧机构包括灭弧罩、PTC组件和灭弧栅组件，灭弧罩包括安装腔和灭弧腔，安装部的下端设置有引弧片，引弧片包括L型连接部和弧形引弧部，L型连接部一端与安装部的下端连接，另一端弯折贴近接触部，弧形引弧部的上端靠近接触部的下端，弧形引弧部的下端向灭弧腔延伸。通过采用上述技术方案，加快灭弧时间，提高分断能力，保护触头和PTC组件。

Description

一种快速灭弧高分断微型断路器

技术领域

本发明涉及低压电器技术领域，尤其涉及一种快速灭弧高分断微型断路器。

背景技术

现有的微型断路器由操作系统、灭弧系统、脱扣机构、接触系统、外壳、操作手柄等组成，其主触点是靠手动操作或电动合闸的。主触点闭合后，自由脱扣机构将主触点锁在合闸位置上。过电流脱扣器的线圈和热脱扣器的热元件与主电路串联，欠电压脱扣器的线圈和电源并联。当电路发生短路或严重过载时，过电流脱扣器的衔铁吸合，使自由脱扣机构动作，主触点断开主电路。当电路过载时，热脱扣器的热元件发热使双金属片上弯曲，推动自由脱扣机构动作。当电路欠电压时，欠电压脱扣器的衔铁释放，也使自由脱扣机构动作。

随着生产生活用电需求不断加大，对供电安全性、可靠性、智能化等方面提出较高要求。由此看来，微型断路器具有较高的应用价值，而在断路器触头开闭过程中，如果电弧不会很快引至灭弧室，会造成断路器触头容易烧蚀，影响断路器的分段能力，导致产品性能下降。

发明内容

综上所述，为克服现有技术的不足，本发明提供一种快速灭弧高分断微型断路器。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种快速灭弧高分断微型断路器，包括壳体，所述壳体包括工作腔，所述工作腔内设置有脱扣线圈组件、脱扣机构、动触头、静触头和消弧机构，所述脱扣线圈机构包括磁轭和脱扣线圈组件，所述磁轭包括用于安装所述脱扣线圈组件的安装架和设置于安装架一侧的安装部，所述安装部设置于磁轭对应所述动触头的一端，静触头一端与安装部上端连接，另一端弯折向下形成与所述动触头配合的接触部，所述消弧机构包括灭弧罩、PTC组件和灭弧栅组件，所述灭弧罩包括用于安装所述PTC组件的安装腔和用于安装灭弧栅组件的灭弧腔，所述安装部的下端设置有引弧片，所述引弧片包括L型连接部和弧形引弧部，所述L型连接部一端与所述安装部的下端连接，另一端弯折贴近所述接触部，所述弧形引弧部的上端靠近接触部的下端，所述弧形引弧部的下端向灭弧腔方向延伸。

通过采用上述技术方案，引弧片设置于静触头与灭弧腔之间，所述弧形引弧部的上端靠近接触部的下端，所述弧形引弧部的下端向灭弧腔方向延伸，将触头分离产生的电弧快速引到灭弧腔，加快灭弧时间，提高了分断能力，保护了触头，同时防止电弧进入安装腔，保护了PTC组件；同时由于采用消弧机构内采用PTC组件，该PTC组件在平常，阻值很小，一般几欧姆至几十欧姆，当通过短路大电流时，瞬间电阻成指数变大，而且短路电流越大反应时间越短，可以在0.5ms内将短路电流50KA钳制在1KA以下，进一步提高了分断能力，结构设计合理、结构简单、制造容易、性能可靠、生产成本低且实用性好。

本发明进一步设置：所述安装部上端设置有用于安装静触头的第一安装凸部，所述安装部下端设置有用于安装引弧片的安装凹部，所述静触头对应所述第一安装凸部的位置设置有与之适配的安装通孔，所述引弧片对应所述安装凹部的位置设置有与之适配的第二安装凸部，所述壳体对应所述L型连接部与所述安装部的一端的下方设置有用于限定所述L型连接部的承接部。

通过采用上述技术方案，使三者的连接更加稳定，不易偏移，同时起到定位作用，方便快速安装。

本发明进一步设置：所述消弧机构与所述动触头之间设置有辅助开关，所述消弧机构包括灭弧罩、PTC组件和灭弧栅组件，所述辅助开关包括与所述PTC组件相连接的导电板和与所述动触头相连接的辅助触头，所述导电板设置于所述PTC组件对应所述动触头的一侧，所述辅助触头设置于所述导电板与所述动触头之间并与所述导电板垂直设置，所述辅助触头相对所述动触头的另一端与导电板滑动接触或分断。

通过采用上述技术方案，当动触头向静触头方向移动，辅助触头随动触头摆动先与导电板接触，形成闭合的辅助串联电路，直至动、静触头接触形成并联电路，当发生短路时，脱扣线圈组件配合脱扣机构使动触头与静触头断开，这时辅助触头仍保持一定时间的与导电板的物理连接，此时电流仅能通过辅助触头、导电板和串联的PTC组件，PTC组件温度急剧上升，由于PTC组件效应，PTC组件限制短路电流并消耗大部分分断能量，最后辅助触头随动触头摆动至与导电板断开，本技术方案采用双触头设计，配合导电板设计，大大提高了微型断路器的分断能力，同时采用辅助触头与所述导电板垂直设置，辅助触头的端部沿导电板面部滑动，与导电板滑动连接，相较于弹片设置于动、静触头之间，动触头带动弹片弯折连接，更耐用，使用寿命更长，相较于辅助触头与导电弹片上下设置，辅助触头与导电片的上端面或下端面滑动连接，本技术方案中，辅助开关连接的稳定性更高。

本发明进一步设置：所述安装腔对应所述导电板方向开口设置，所述安装腔对应开口方向两侧分别设置有第一弹簧片和第二弹簧片，所述第一弹簧片设置于所述PTC组件对应所述导电板的一侧并与所述导电板一体连接，所述第二弹簧片设置于所述PTC组件另一侧并与脱扣线圈组件弹性连接。

通过采用上述技术方案，通过第一弹簧片和第二弹簧片对PTC组件进行定位，同时通过第一弹簧片实现与辅助触头的滑动连接，通过第二弹簧片实现脱扣线圈组件弹性连接，实现辅助电路的串联，同时通过一体成型的灭弧罩将灭弧栅与PTC组件模块化组装，方便快速安装。

本发明进一步设置：所述PTC组件包括接触片和设置于接触片两侧的PTC元件，所述灭弧罩对应开口方向的两侧分别设置有相同开口方向的安装插槽，所述安装插槽对应安装腔的一侧设置有与安装腔相连通的通孔，所述第一弹簧片包括与所述安装插槽相适配的安装卡部、伸出通孔用于连接PTC元件的卡部和用于与导电板连接的第一连接部，所述第二弹簧片包括与所述安装插槽相适配的安装卡部、伸出通孔用于连接PTC元件的卡部和用于与脱扣线圈组件连接的第二连接部。

通过采用上述技术方案，采用2片PTC元件，相较于多片PTC元件，简化了结构，缩小了模块的大小，可用于微型断路器，结构更加合理，根据需求可采用不同型号的PTC元件，从而达到不同的限流能力；设置安装插槽，第一弹簧片与第二弹簧片的安装采用卡设的方式，相较于焊接，方便拆卸更换，从而提高产品使用寿命，同时方便快速安装，且安装插槽的设置提高了第一弹簧片与第二弹簧片的稳定性；设置卡部，卡部具有弹性，PTC组件与两侧卡部相连，对PTC组件起到定位作用，提高PTC组件的稳定性；通过第一连接部和第二连接部分别与导电板、脱扣线圈组件连接，第一弹簧片与导电板可一体成型，无需额外的连接件，方便消弧机构一体化、模块化，提高稳定性，同时方便安装。

本发明进一步设置：所述安装腔中部设置有用于卡设所述接触片的卡槽。

通过采用上述技术方案，配合两侧的卡部，进一步提高PTC组件的安装稳定性。

本发明进一步设置：所述壳体两侧分别设置有进线腔和出线腔，所述出线腔内设置双金属片，所述双金属片与引弧板相连，所述引弧板包括卡设于所述灭弧罩下方的连接卡部、向动触头方向向上延伸的弧形延伸部和与所述双金属片连接的第三连接部。

通过采用上述技术方案，弧形延伸部将动触头因分离产生的电弧快速引入灭弧腔中，通过灭弧栅组件进行灭弧，配合引弧片，双重引弧，大大提高了灭弧效果。

本发明进一步设置：所述第一连接部从安装插槽的开口处伸出所述灭弧罩，所述弧形延伸部与第一连接部之间设置有隔弧板，所述隔弧板对应导电板的位置设置有供所述辅助触头与导电板滑动连接的滑动槽。

通过采用上述技术方案，设置隔弧板防止动触头产生的电弧影响辅助电路，设置滑动槽，辅助触头在滑动槽内与导电板滑动连接，实现无弧分断。

本发明进一步设置：所述隔弧板上设置有安装孔，所述壳体内对应所述安装孔的位置设置有与所述安装孔相适配的定位柱。

通过采用上述技术方案,便于安装隔弧板，同时提高隔弧板安装的精确度好，稳定性高。

本发明进一步设置：所述第一弹簧片与导电板一体成型，所述隔弧板对应所述导电板的一面设置有用于限定导电板位置的限位部。

通过采用上述技术方案,导电板一端与第一弹簧片连接，另一端与限位部相抵，隔弧板通过定位柱与壳体定位卡接，从而精准安装导电板，使其与滑动槽精准配合。

本发明进一步设置：所述脱扣线圈组件包括铁芯套和线圈，所述铁芯套对应所述动触头的一侧设置有静铁芯，另一侧设置有动铁芯，所述铁芯套内中空设置，所述动铁芯沿铁芯套内壁带动顶杆滑动，所述静铁芯上设置有供顶杆活动的活动孔，所述静触头设置于所述磁轭对应所述动触头的一侧。

通过采用上述技术方案，当主电路短路，大电流使线圈产生磁场，动铁芯带动顶杆向静铁芯方向顶出，带动脱扣机构实现动触头脱扣与静触头断开。

本发明进一步设置：所述第二连接部设置于所述磁轭与所述灭弧罩之间，所述第二连接部靠近磁轭处一体设置有拱起的连接点，所述连接点与磁轭弹性接触。

通过采用上述技术方案，便于灭弧罩卡设安装，弹性接触，设置更加合理，工作可靠。

本发明进一步设置：所述灭弧罩相对开口的另一侧设置有散热孔，所述散热孔与工作腔内壁之间间隔设置。

通过采用上述技术方案，由于PTC组件在工作时快速升温，设置散热孔，提高散热性能，延长使用寿命，所述散热孔与工作腔内壁之间间隔设置，进一步提高散热性能。

下面结合附图及实施例描述本发明具体实施方式。

附图说明

图1为本发明实施例的内部结构主视图；

图2为本发明实施例的内部结构立体图一；

图3为本发明实施例的内部结构立体图二；

图4为本发明实施例的局部结构透视图；

图5为图4的A部放大图；

图6为本发明实施例的局部结构立体图一；

图7为本发明实施例的局部结构立体图二；

附图标记：1.壳体，11.工作腔，12.进线腔，13.出线腔，14.定位柱，15.承接部，2.脱扣线圈机构，21.磁轭，211.安装架，212.安装部，2121.第一安装凸部，2122.安装凹部，22.脱扣线圈组件，221.铁芯套，222.线圈，223.静铁芯，2231.活动孔，224.动铁芯，225.顶杆，3.脱扣机构，4.动触头，5.静触头，51.接触部，52.安装通孔，6.消弧机构，61.灭弧罩，611.安装腔，6111.散热孔，6112.卡槽，612.灭弧腔，613.安装插槽，6131.通孔，62.PTC组件，621.第一弹簧片，6211.安装卡部，6212.卡部，6213.第一连接部，622.第二弹簧片，6221.第二连接部，6222.连接点，623.接触片，624.PTC元件，63.灭弧栅组件，64.引弧片，641.L型连接部，642.弧形引弧部，643.第二安装凸部，7.辅助开关，71.导电板，72.辅助触头，8.双金属片，9.引弧板，91.连接卡部，92.弧形延伸部，93.第三连接部，10.隔弧板，101.滑动槽，102.安装孔，103.限位部。

具体实施方式

本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

参见附图1-7，本实施例公开的一种快速灭弧高分断微型断路器，包括壳体1，所述壳体1包括工作腔11，所述工作腔11内设置有脱扣线圈机构2、脱扣机构3、动触头4、静触头5和消弧机构6，所述脱扣线圈机构2包括磁轭21和脱扣线圈组件22，所述磁轭21包括用于安装所述脱扣线圈组件22的安装架211和设置于安装架211一侧的安装部212，所述安装部212设置于磁轭21对应所述动触头4的一端，静触头5一端与安装部212上端连接，另一端弯折向下形成与所述动触头4配合的接触部51，所述消弧机构6包括灭弧罩61、PTC组件62和灭弧栅组件63，所述灭弧罩61包括用于安装所述PTC组件62的安装腔611和用于安装灭弧栅组件63的灭弧腔612，所述安装部212的下端设置有引弧片64，所述引弧片64包括L型连接部641和弧形引弧部642，所述L型连接部641一端与所述安装部212的下端连接，另一端弯折贴近所述接触部51，所述弧形引弧部642的上端靠近接触部51的下端，所述弧形引弧部642的下端向灭弧腔612方向延伸。

本实施例进一步设置：所述安装部212上端设置有用于安装静触头5的第一安装凸部2121，所述安装部212下端设置有用于安装引弧片64的安装凹部2122，所述静触头5对应所述第一安装凸部2121的位置设置有与之适配的安装通孔52，所述引弧片64对应所述安装凹部2122的位置设置有与之适配的第二安装凸部643，所述壳体1对应所述L型连接部641与所述安装部212的一端的下方设置有用于限定所述L型连接部641的承接部15。

本实施例进一步设置：所述消弧机构6与所述动触头4之间设置有辅助开关7，所述辅助开关7包括与所述PTC组件62相连接的导电板71和与所述动触头4相连接的辅助触头72，所述导电板71设置于所述PTC组件62对应所述动触头4的一侧，所述辅助触头72设置于所述导电板71与所述动触头4之间并与所述导电板71垂直设置，所述辅助触头72相对所述动触头4的另一端与导电板71滑动接触或分断。

本实施例进一步设置：所述安装腔611对应所述导电板71方向开口设置，所述安装腔611对应开口方向两侧分别设置有第一弹簧片621和第二弹簧片622，所述第一弹簧片621设置于所述PTC组件62对应所述导电板71的一侧并与所述导电板71一体连接，所述第二弹簧片622设置于所述PTC组件62另一侧并与脱扣线圈组件22弹性连接。

本实施例进一步设置：所述PTC组件62包括接触片623和设置于接触片623两侧的PTC元件624，所述灭弧罩61对应开口方向的两侧分别设置有相同开口方向的安装插槽613，所述安装插槽613对应安装腔611的一侧设置有与安装腔611相连通的通孔6131，所述第一弹簧片621包括与所述安装插槽613相适配的安装卡部6211、伸出通孔6131用于连接PTC元件624的卡部6212和用于与导电板71连接的第一连接部6213，所述第二弹簧片622包括与所述安装插槽613相适配的安装卡部6211、伸出通孔6131用于连接PTC元件624的卡部6212和用于与脱扣线圈组件22连接的第二连接部6221，所述安装插槽613对应第二连接部的上方设置有供第二连接部6221伸出灭弧腔612的插口，所述插口设置于安装插槽613的开口端。

本实施例进一步设置：所述安装腔611中部设置有用于卡设所述接触片的卡槽6112。

本实施例进一步设置：所述壳体1两侧分别设置有进线腔12和出线腔13，所述出线腔13内设置双金属片8，所述双金属片8与引弧板9相连，所述引弧板9包括卡设于所述灭弧罩61下方的连接卡部91、向动触头4方向向上延伸的弧形延伸部92和与所述双金属片8连接的第三连接部93。

本实施例进一步设置：所述第一连接部6213从安装插槽613的开口处伸出所述灭弧罩61，所述弧形延伸部92与第一连接部6213之间设置有隔弧板10，所述隔弧板10对应导电板71的位置设置有供所述辅助触头72与导电板71滑动连接的滑动槽101。

本实施例进一步设置：所述隔弧板10上设置有安装孔102，所述壳体1内对应所述安装孔102的位置设置有与所述安装孔102相适配的定位柱14。

本实施例进一步设置：所述第一弹簧片621与导电板71一体成型，所述隔弧板10对应所述导电板71的一面设置有用于限定导电板71位置的限位部103。

本实施例进一步设置：所述脱扣线圈组件22包括铁芯套221和线圈222，所述铁芯套221对应所述动触头4的一侧设置有静铁芯223，另一侧设置有动铁芯224，所述铁芯套221内中空设置，所述动铁芯224沿铁芯套221内壁带动顶杆225滑动，所述静铁芯223上设置有供顶杆225活动的活动孔2231，所述静触头5设置于所述磁轭21对应所述动触头4的一侧。

本实施例进一步设置：所述第二连接部6221设置于所述磁轭21与所述灭弧罩61之间，所述第二连接部6221靠近磁轭21处一体设置有拱起的连接点6222，所述连接点6222与磁轭21弹性接触。

本实施例进一步设置：所述灭弧罩61相对开口的另一侧设置有散热孔6111，所述散热孔6111与工作腔11内壁之间间隔设置。

上述的“之间”并不仅仅指方位、位置之间，还包括指不同零件的相互作用之间的意思。

在本文的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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。

尽管本文较多地使用了壳体1，工作腔11，进线腔12，出线腔13，定位柱14，承接部15，脱扣线圈机构2，磁轭21，安装架211，安装部212，第一安装凸部2121，安装凹部2122，脱扣线圈组件22，铁芯套221，线圈222，静铁芯223，活动孔2231，动铁芯224，顶杆225，脱扣机构3，动触头4，静触头5，接触部51，安装通孔52，消弧机构6，灭弧罩61，安装腔611，散热孔6111，卡槽6112，灭弧腔612，安装插槽613，通孔6131，PTC组件62，第一弹簧片621，安装卡部6211，卡部6212，第一连接部6213，第二弹簧片622，第二连接部6221，连接点6222，接触片623，PTC元件624，灭弧栅组件63，引弧片64，L型连接部641，弧形引弧部642，第二安装凸部643，辅助开关7，导电板71，辅助触头72，双金属片8，引弧板9，连接卡部91，弧形延伸部92，第三连接部93，隔弧板10，滑动槽101，安装孔102，限位部103等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。

Claims (10)

1.一种快速灭弧高分断微型断路器，包括壳体，所述壳体包括工作腔，所述工作腔内设置有脱扣线圈机构、脱扣机构、动触头、静触头和消弧机构，其特征在于：所述脱扣线圈机构包括磁轭和脱扣线圈组件，所述磁轭包括用于安装所述脱扣线圈组件的安装架和设置于安装架一侧的安装部，所述安装部设置于磁轭对应所述动触头的一端，静触头一端与安装部上端连接，另一端弯折向下形成与所述动触头配合的接触部，所述消弧机构包括灭弧罩、PTC组件和灭弧栅组件，所述灭弧罩包括用于安装所述PTC组件的安装腔和用于安装灭弧栅组件的灭弧腔，所述安装部的下端设置有引弧片，所述引弧片包括L型连接部和弧形引弧部，所述L型连接部一端与所述安装部的下端连接，另一端弯折贴近所述接触部，所述弧形引弧部的上端靠近接触部的下端，所述弧形引弧部的下端向灭弧腔方向延伸。

2.根据权利要求1所述的一种快速灭弧高分断微型断路器，其特征在于：所述消弧机构与所述动触头之间设置有辅助开关，所述辅助开关包括与所述PTC组件相连接的导电板和与所述动触头相连接的辅助触头，所述导电板设置于所述PTC组件对应所述动触头的一侧，所述辅助触头设置于所述导电板与所述动触头之间并与所述导电板垂直设置，所述辅助触头相对所述动触头的另一端与导电板滑动接触或分断。

3.根据权利要求2所述的一种快速灭弧高分断微型断路器，其特征在于：所述安装腔对应所述导电板方向开口设置，所述安装腔对应开口方向两侧分别设置有第一弹簧片和第二弹簧片，所述第一弹簧片设置于所述PTC组件对应所述导电板的一侧并与所述导电板一体连接，所述第二弹簧片设置于所述PTC组件另一侧并与脱扣线圈组件弹性连接。

4.根据权利要求3所述的一种快速灭弧高分断微型断路器，其特征在于：所述PTC组件包括接触片和设置于接触片两侧的PTC元件，所述灭弧罩对应开口方向的两侧分别设置有相同开口方向的安装插槽，所述安装插槽对应安装腔的一侧设置有与安装腔相连通的通孔，所述第一弹簧片包括与所述安装插槽相适配的安装卡部、伸出通孔用于连接PTC元件的卡部和用于与导电板连接的第一连接部，所述第二弹簧片包括与所述安装插槽相适配的安装卡部、伸出通孔用于连接PTC元件的卡部和用于与脱扣线圈组件连接的第二连接部。

5.根据权利要求4所述的一种快速灭弧高分断微型断路器，其特征在于：所述壳体两侧分别设置有进线腔和出线腔，所述出线腔内设置双金属片，所述双金属片与引弧板相连，所述引弧板包括卡设于所述灭弧罩下方的连接卡部、向动触头方向向上延伸的弧形延伸部和与所述双金属片连接的第三连接部。

6.根据权利要求5所述的一种快速灭弧高分断微型断路器，其特征在于：所述第一连接部从安装插槽的开口处伸出所述灭弧罩，所述弧形延伸部与第一连接部之间设置有隔弧板，所述隔弧板对应导电板的位置设置有供所述辅助触头与导电板滑动连接的滑动槽。

7.根据权利要求5所述的一种快速灭弧高分断微型断路器，其特征在于：所述隔弧板上设置有安装孔，所述壳体内对应所述安装孔的位置设置有与所述安装孔相适配的定位柱。

8.根据权利要求4所述的一种快速灭弧高分断微型断路器，其特征在于：所述脱扣线圈组件包括铁芯套和线圈，所述铁芯套对应所述动触头的一侧设置有静铁芯，另一侧设置有动铁芯，所述铁芯套内中空设置，所述动铁芯沿铁芯套内壁带动顶杆滑动，所述静铁芯上设置有供顶杆活动的活动孔，所述静触头设置于所述磁轭对应所述动触头的一侧。

9.根据权利要求8所述的一种快速灭弧高分断微型断路器，其特征在于：所述第二连接部设置于所述磁轭与所述灭弧罩之间，所述第二连接部靠近磁轭处一体设置有拱起的连接点，所述连接点与磁轭弹性接触。

10.根据权利要求3所述的一种快速灭弧高分断微型断路器，其特征在于：所述灭弧罩相对开口的另一侧设置有散热孔，所述散热孔与工作腔内壁之间间隔设置。

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