CN117059451A - 断路器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种断路器，包括：外壳；能够相对于外壳沿第一方向运动的手柄机构；联动装置，联动装置具有与手柄机构连接的联动结构及与联动结构连接的限位结构；在手柄机构沿第一方向运动的过程中，限位结构由第一状态切换至第二状态；设置于外壳内的触头机构，触头机构具有能够相对运动的动触头及静触头；触头储能机构，触头储能机构能够储存及释放手柄机构沿第一方向运动而产生的能量；在限位结构为第一状态时，限位结构与动触头限位接触，触头储能机构储存手柄机构沿第一方向运动而产生的能量；在限位结构为第二状态时，限位结构与动触头分离，触头储能机构释放能量且带动动触头朝向静触头运动。本发明提供的断路器，提高了合闸速度。

Description

断路器

技术领域

本发明涉及断路器设备技术领域，特别涉及一种断路器。

背景技术

在电力系统中，经常设置断路器以控制回路。其中，断路器的合闸操作是指在电力系统中经人操作，将断路器由分闸位置转为闭合位置的操作。

其中，在人为对断路器进行合闸操作时，合闸速度慢会造成拉弧和烧蚀的情况。即，断路器的合闸速度的快慢直接影响到电力系统的运行稳定性和设备的寿命。

因此，如何提高合闸速度，是本技术领域人员亟待解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种断路器，以提高合闸速度。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种断路器，包括：

外壳；

能够相对于所述外壳沿第一方向运动的手柄机构；

联动装置，所述联动装置具有与所述手柄机构连接的联动结构及与所述联动结构连接的限位结构；在所述手柄机构沿所述第一方向运动的过程中，所述限位结构由第一状态切换至第二状态；

设置于所述外壳内的触头机构，所述触头机构具有能够相对运动的动触头及静触头；

触头储能机构，所述触头储能机构能够储存及释放所述手柄机构沿所述第一方向运动而产生的能量；

其中，

在所述限位结构为第一状态时，所述限位结构与所述触头机构的动触头限位接触，所述触头储能机构储存所述手柄机构沿所述第一方向运动而产生的能量；

在所述限位结构为第二状态时，所述限位结构与所述触头机构的动触头分离，所述触头储能机构释放所述能量且带动所述动触头朝向所述静触头运动。

可选地，上述断路器中，所述动触头具有依次排列的第一位置、第二位置及第三位置，所述第一位置用于与所述限位结构接触，所述第二位置与所述外壳相对转动配合，所述第三位置用于与所述静触头接触。

可选地，上述断路器中，还包括支撑件，所述支撑件包括转动轴及主体结构，所述主体结构通过所述转动轴与所述外壳转动连接，所述第二位置沿所述转动轴转动；

所述触头储能机构的一端与所述主体结构连接，所述触头储能机构的另一端与所述动触头连接；

其中，在所述手柄机构沿所述第一方向运动的过程中，所述主体结构沿所述转动轴转动，所述触头储能机构的一端与所述触头储能机构的另一端的相对位置发生改变，所述触头储能机构储能。

可选地，上述断路器中，所述触头储能机构为扭簧，其一端与所述主体结构连接，其另一端与所述动触头相抵。

可选地，上述断路器中，所述触头储能机构另一端与所述动触头的接触段相抵，所述动触头的接触段为所述动触头位于所述第二位置与所述第三位置之间的段落。

可选地，上述断路器中，还包括弹性复位部件，所述弹性复位部件的一端与所述主体结构连接，所述弹性复位部件的另一端与所述外壳连接；

在所述手柄机构相对于所述外壳沿第一方向运动时，所述主体结构沿所述转动轴正向转动，所述弹性复位部件弹性变形；

在所述手柄机构相对于所述外壳沿第二方向运动时，所述弹性复位部件在自身弹性恢复力作用下带动所述主体结构沿所述转动轴反向转动至复位，所述第一方向与所述第二方向相反。

可选地，上述断路器中，还包括连接件，所述连接件的一端与所述转动连接，所述连接件的另一端与所述主体结构的非转动中心区域转动连接；

在所述手柄机构带动所述联动装置运动的过程中，所述联动装置带动所述连接件运动，所述连接件带动所述主体结构沿所述转动轴转动。

可选地，上述断路器中，所述联动结构转动设置于所述外壳上，所述手柄机构与所述联动结构的非转动中心区域固定连接；

在所述手柄机构相对于所述外壳运动时，所述联动结构延其转动中心转动；

所述限位结构与所述联动结构转动配合，所述限位结构的转动轴心与所述联动结构的转动轴心重合；

所述联动结构具有限定所述限位结构转动的联动限位部；

其中，

在所述限位结构为第一状态时，所述联动结构与所述限位结构相对转动；

在所述限位结构由第一状态切换至第二状态时，所述联动限位部与所述限位结构限位接触，所述联动结构与所述限位结构同步转动。

可选地，上述断路器中，所述联动装置还包括限位扭簧；

所述限位扭簧的一端与所述外壳连接，所述限位扭簧的另一端与所述限位结构连接。

可选地，上述断路器中，所述动触头具有弧形弯曲段，所述弧形弯曲段的外凸面用于与所述限位结构接触。

从上述的技术方案可以看出，本发明提供的断路器，在断路器合闸的过程中，手柄机构沿第一方向运动，限位结构由第一状态切换至第二状态。在限位结构为第一状态时，限位结构与触头机构的动触头限位接触，即限位结构限制动触头的运动，使得触头储能机构储存能量；在限位结构切换至第二状态时，限位结构与触头机构的动触头分离，即，动触头不被限位结构限制运动，并且，触头储能机构储存的能量释放并动动触头朝向静触头运动，增大了动触头朝向静触头运动的动能，从而有效提高了动触头相对于静触头运动的速度，提高了合闸速度，进而对人为合闸时速度慢影响的拉弧和烧蚀有显著效果，提高了断路器的使用寿命，保证电力系统的运行稳定。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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为本发明实施例提供的断路器的内部结构示意图；

图2为本发明实施例提供的断路器的主视结构示意图；

图3为本发明实施例提供的断路器的第一结构示意图；

图4为本发明实施例提供的断路器的第二结构示意图；

图5为本发明实施例提供的断路器的第三结构示意图；

图6为本发明实施例提供的触头储能机构、动触头及支撑件的组合结构示意图；

图7为本发明实施例提供的触头储能机构、动触头及支撑件的分解结构示意图；

图8为本发明实施例提供的联动装置、触头储能机构、动触头及支撑件的组合结构示意图；

图9为本发明实施例提供的断路器的第一结构示意图；

图10为本发明实施例提供的断路器的第二结构示意图。

具体实施方式

本发明公开了一种断路器，以提高合闸速度。

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。

如图1-图8所示，本发明实施例提供了一种断路器，包括外壳10、手柄机构1、联动装置2、触头机构及触头储能机构4。手柄机构1能够相对于外壳10沿第一方向运动；联动装置2具有与手柄机构1连接的联动结构22及与联动结构22连接的限位结构21；在手柄机构1沿第一方向运动的过程中，限位结构21由第一状态切换至第二状态；触头机构设置于外壳10内，触头机构具有能够相对运动的动触头5及静触头6；触头储能机构4，触头储能机构4能够储存及释放手柄机构1沿第一方向运动而产生的能量；

其中，在限位结构21为第一状态时，限位结构21与触头机构的动触头5限位接触，触头储能机构4储存手柄机构1沿第一方向运动而产生的能量；在限位结构21为第二状态时，限位结构21与触头机构的动触头5分离，触头储能机构4释放能量且带动动触头5朝向静触头6运动。

本发明实施例提供的断路器，在断路器合闸的过程中，手柄机构1沿第一方向运动，限位结构21由第一状态切换至第二状态。在限位结构21为第一状态时，限位结构21与触头机构的动触头5限位接触，即限位结构21限制动触头5的运动，使得触头储能机构4储存能量；在限位结构21切换至第二状态时，限位结构21与触头机构的动触头5分离，即，动触头5不被限位结构21限制运动，并且，触头储能机构4储存的能量释放并动动触头5朝向静触头6运动，增大了动触头5朝向静触头6运动的动能，从而有效提高了动触头5相对于静触头6运动的速度，提高了合闸速度，进而对人为合闸时速度慢影响的拉弧和烧蚀有显著效果，提高了断路器的使用寿命，保证电力系统的运行稳定。

本实施例中，动触头5具有依次排列的第一位置、第二位置及第三位置，第一位置用于与限位结构21接触，第二位置与外壳10相对转动配合，第三位置用于与静触头6接触。通过上述设置，使得触头储能机构4释放的能量作为动触头5以第二位置为转动中心转动的动能，通过带动动触头5转动，提高了动触头5第三位置相对于静触头6的运动速度。

当然，也可以使得动触头5的一端与外壳10固定连接，动触头5的另一端用于与静触头6接触，并且，在动触头5的一端于其另一端之间具有用于与限位结构21接触的位置。

本发明实施例提供的断路器中，还包括支撑件7，支撑件7包括转动轴71及主体结构72，主体结构72通过转动轴71与外壳10转动连接，第二位置沿转动轴71转动；触头储能机构4的一端与主体结构72连接，触头储能机构4的另一端与动触头5连接；其中，在手柄机构1沿第一方向运动的过程中，主体结构72沿转动轴71转动，此时，限位结构21与触头机构的动触头5限位接触，从而使得动触头5与主体结构72产生相对转动，进而使得触头储能机构4的一端与触头储能机构4的另一端的相对位置发生改变，触头储能机构4储能。

进一步地，触头储能机构4为扭簧，其一端与主体结构72连接，其另一端与动触头5相抵。即，动触头5与主体结构72产生相对转动时，扭簧的一端与扭簧的另一端的相对位置发生改变，扭簧蓄能。

当然，触头储能机构4也可以设置为压缩弹簧或拉伸弹簧等。

进一步地，触头储能机构4另一端与动触头5的接触段相抵，动触头5的接触段为动触头5位于第二位置与第三位置之间的段落。通过上述设置，有效提高了接触稳定性。本实施例中，触头储能机构4(扭簧)的另一端还设置有弯折边，以便于与动触头5的接触段的侧壁接触，提高了触头储能机构4另一端与动触头5的接触段相抵的稳定性。

本发明实施例提供的断路器，还包括弹性复位部件8，弹性复位部件8的一端与主体结构72连接，弹性复位部件8的另一端与外壳10连接；在手柄机构1相对于外壳10沿第一方向运动时，主体结构72沿转动轴71正向转动，弹性复位部件8弹性变形；在手柄机构1相对于外壳10沿第二方向运动时，弹性复位部件8在自身弹性恢复力作用下带动主体结构72沿转动轴71反向转动至复位，第一方向与第二方向相反。

如图9所示，此时的断路器处于未合闸状态，手柄机构1具有外露于外壳10外部的手柄指示(如手柄上的O.OFF)，并且，外壳10还具有分闸状态指示区101。如图10所示，此时的断路器处于合闸状态，手柄机构1具有外露于外壳10外部的手柄指示(如手柄上的I.ON)，并且，外壳10还具有分闸状态指示区101。其中，图9与图10所示的分闸状态指示区101的颜色或指示图案等标识不同。

在手柄机构1相对于外壳10沿第一方向运动时，手柄机构1由图9切换至图10的状态。

如图8所示，本发明实施例提供的断路器中，还包括连接件27，连接件27的一端与转动连接，连接件27的另一端与主体结构72的非转动中心区域转动连接；在手柄机构1带动联动装置2运动的过程中，联动装置2带动连接件27运动，连接件27带动主体结构72沿转动轴71转动。

具体地，在手柄机构1沿第一方向运动的过程中，手柄机构1带动联动装置2运动，联动装置2带动连接件27运动，连接件27带动主体结构72沿转动轴71正向转动。在手柄机构1需要沿第二方向运动的过程中，弹性复位部件8施加弹性恢复力，主体结构72沿转动轴71反向转动，连接件27带动联动装置2运动，联动装置2带动手柄机构1运动。

当然，也可以不设置连接件27，联动装置2与主体结构72之间采用其他传动结构(如啮合处理或连动杆等)实现在手柄机构1沿第一方向运动的过程中主体结构72沿转动轴71转动。

更进一步地，联动结构22转动设置于外壳10上，手柄机构1与联动结构22的非转动中心区域固定连接；在手柄机构1相对于外壳10运动时，联动结构22延其转动中心转动；限位结构21与联动结构22转动配合，限位结构21的转动轴心与联动结构22的转动轴心重合；联动结构22具有限定限位结构21转动的联动限位部。

其中，在限位结构21为第一状态时，联动结构22与限位结构21相对转动；

在限位结构21由第一状态切换至第二状态时，联动限位部与限位结构21限位接触，联动结构22与限位结构21同步转动。

通过上述设置，确保了手柄机构1在运动过程中，在第一状态时的限位结构21能够与动触头5保持限位接触。

进一步地，联动装置2还包括限位扭簧23；限位扭簧23的一端与外壳10连接，限位扭簧23的另一端与限位结构21连接。

为了优化合闸时限位结构21能够在由第一状态切换至第二状态时与动触头5及时分离，动触头5具有弧形弯曲段51，弧形弯曲段51的外凸面用于与限位结构21接触。即，限位结构21与动触头5的接触面为外凸弧面。

如图3所示，在未合闸时，限位结构21与动触头5的弧形弯曲段51为分离状态。

如图4所示，进行合闸时，在手柄机构1沿第一方向(图中手柄机构1附近的箭头指示方向)运动，手柄机构1继续沿第一方向运动至限位结构21与动触头5的弧形弯曲段51接触，此时，限位结构21为第一状态。在此过程中，支撑件7的主体结构72沿途4中支撑件7附近的箭头指示转动。

如图5所示，手柄机构1再继续沿第一方向运动至一定位置，限位结构21切换至第二状态，限位结构21与动触头5的弧形弯曲段51分离，动触头5在触头储能机构4(扭簧)的作用下以较高的动能与静触头6接触。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种断路器，其特征在于，包括：

外壳(10)；

能够相对于所述外壳(10)沿第一方向运动的手柄机构(1)；

联动装置(2)，所述联动装置(2)具有与所述手柄机构(1)连接的联动结构(22)及与所述联动结构(22)连接的限位结构(21)；在所述手柄机构(1)沿所述第一方向运动的过程中，所述限位结构(21)由第一状态切换至第二状态；

设置于所述外壳(10)内的触头机构，所述触头机构具有能够相对运动的动触头(5)及静触头(6)；

触头储能机构(4)，所述触头储能机构(4)能够储存及释放所述手柄机构(1)沿所述第一方向运动而产生的能量；

其中，

在所述限位结构(21)为第一状态时，所述限位结构(21)与所述触头机构的动触头(5)限位接触，所述触头储能机构(4)储存所述手柄机构(1)沿所述第一方向运动而产生的能量；

在所述限位结构(21)为第二状态时，所述限位结构(21)与所述触头机构的动触头(5)分离，所述触头储能机构(4)释放所述能量且带动所述动触头(5)朝向所述静触头(6)运动。

2.如权利要求1所述的断路器，其特征在于，所述动触头(5)具有依次排列的第一位置、第二位置及第三位置，所述第一位置用于与所述限位结构(21)接触，所述第二位置与所述外壳(10)相对转动配合，所述第三位置用于与所述静触头(6)接触。

3.如权利要求2所述的断路器，其特征在于，还包括支撑件(7)，所述支撑件(7)包括转动轴(71)及主体结构(72)，所述主体结构(72)通过所述转动轴(71)与所述外壳(10)转动连接，所述第二位置沿所述转动轴(71)转动；

所述触头储能机构(4)的一端与所述主体结构(72)连接，所述触头储能机构(4)的另一端与所述动触头(5)连接；

其中，在所述手柄机构(1)沿所述第一方向运动的过程中，所述主体结构(72)沿所述转动轴(71)转动，所述触头储能机构(4)的一端与所述触头储能机构(4)的另一端的相对位置发生改变，所述触头储能机构(4)储能。

4.如权利要求3所述的断路器，其特征在于，所述触头储能机构(4)为扭簧，其一端与所述主体结构(72)连接，其另一端与所述动触头(5)相抵。

5.如权利要求4所述的断路器，其特征在于，所述触头储能机构(4)另一端与所述动触头(5)的接触段相抵，所述动触头(5)的接触段为所述动触头(5)位于所述第二位置与所述第三位置之间的段落。

6.如权利要求3所述的断路器，其特征在于，还包括弹性复位部件(8)，所述弹性复位部件(8)的一端与所述主体结构(72)连接，所述弹性复位部件(8)的另一端与所述外壳(10)连接；

在所述手柄机构(1)相对于所述外壳(10)沿第一方向运动时，所述主体结构(72)沿所述转动轴(71)正向转动，所述弹性复位部件(8)弹性变形；

在所述手柄机构(1)相对于所述外壳(10)沿第二方向运动时，所述弹性复位部件(8)在自身弹性恢复力作用下带动所述主体结构(72)沿所述转动轴(71)反向转动至复位，所述第一方向与所述第二方向相反。

7.如权利要求3所述的断路器，其特征在于，还包括连接件(27)，所述连接件(27)的一端与所述转动连接，所述连接件(27)的另一端与所述主体结构(72)的非转动中心区域转动连接；

在所述手柄机构(1)带动所述联动装置(2)运动的过程中，所述联动装置(2)带动所述连接件(27)运动，所述连接件(27)带动所述主体结构(72)沿所述转动轴(71)转动。

8.如权利要求7所述的断路器，其特征在于，所述联动结构(22)转动设置于所述外壳(10)上，所述手柄机构(1)与所述联动结构(22)的非转动中心区域固定连接；

在所述手柄机构(1)相对于所述外壳(10)运动时，所述联动结构(22)延其转动中心转动；

所述限位结构(21)与所述联动结构(22)转动配合，所述限位结构(21)的转动轴心与所述联动结构(22)的转动轴心重合；

所述联动结构(22)具有限定所述限位结构(21)转动的联动限位部；

其中，

在所述限位结构(21)为第一状态时，所述联动结构(22)与所述限位结构(21)相对转动；

在所述限位结构(21)由第一状态切换至第二状态时，所述联动限位部与所述限位结构(21)限位接触，所述联动结构(22)与所述限位结构(21)同步转动。

9.如权利要求8所述的断路器，其特征在于，所述联动装置(2)还包括限位扭簧(23)；

所述限位扭簧(23)的一端与所述外壳(10)连接，所述限位扭簧(23)的另一端与所述限位结构(21)连接。

10.如权利要求1-9任一项所述的断路器，其特征在于，所述动触头(5)具有弧形弯曲段(51)，所述弧形弯曲段(51)的外凸面用于与所述限位结构(21)接触。