CN117877937A - 一种塑壳断路器单极模块和断路器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及断路器技术领域，一种塑壳断路器单极模块，包括壳体组件，其内部具有容纳腔；灭弧室组件安装在容纳腔内，灭弧室组件包括若干个间隔设置的灭弧栅片；静接触片组件，安装在灭弧室组件的下方；动触头组件固定安装在容纳腔内，动触头组件包括能够移动的动触点；单极模块在合闸状态时，静接触片组件和动触头组件的动触点接触并电性连接；单极模块在由合闸状态转换到分闸状态的过程中，动触点的移动路径与灭弧栅片相邻，并经过若干个灭弧栅片。本单极模块可以快速灭弧，兼具更好的封断能力，整个单极模块的升温较低，可提高单极模块以及断路器的整体寿命。另外，本发明还提出一种断路器，应用上述的塑壳断路器单极模块。

Description

一种塑壳断路器单极模块和断路器

技术领域

本发明涉及断路器技术领域，特别是一种塑壳断路器单极模块和断路器。

背景技术

目前市面上大部分的单断点塑壳断路器单极腔室密封性较差，其分断电弧不能很好的约束进入灭弧室，从而不能发挥应有的分断能力；而短路分断电弧有时会喷到开关后方的电子线路板及辅助开关位置影响断路器的可靠性。

单个触点结构的塑壳断路器因其只有唯一一组动静触点，因此其分断能力及电寿命偏低，随着行业的发展，产品的进步，已经越来越不能适应现场应用了。

目前大部分的断路器动接触与出线接触片使用软连接进行连接，软连接载流冗余较小，同时需要焊接的工序，可靠性及经济性低，同时在断路器内的软连接通常没有限位，如果软连接贴到壳体上会将载流的热量传导到壳体上，造成产品温升超标不合格。

发明内容

为解决上述问题，本发明提出一种塑壳断路器单极模块，该单极模块可以快速灭弧，兼具更好的封断能力，整个单极模块的升温较低，可提高单极模块以及断路器的整体寿命。另外，本发明还提出一种断路器，应用上述的塑壳断路器单极模块。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

在第一个技术方案中，一种塑壳断路器单极模块，包括

壳体组件，其内部具有容纳腔；

灭弧室组件，安装在容纳腔内，所述灭弧室组件包括若干个间隔设置的灭弧栅片；

静接触片组件，安装在灭弧室组件的下方；

动触头组件，固定安装在容纳腔内，所述动触头组件包括能够移动的动触点；

所述单极模块在合闸状态时，所述静接触片组件和动触头组件的动触点接触并电性连接；所述单极模块在由合闸状态转换到分闸状态的过程中，所述动触点的移动路径与灭弧栅片相邻，并经过若干个灭弧栅片。

在第一个技术方案中，作为优选的，所述灭弧栅片的设置方向垂直于动触点移动路径所在的平面。

在第一个技术方案中，作为优选的，所述动接触片的移动路径为曲线；

所述若干个灭弧栅片朝向动接触片一侧的边缘位于同一连续的曲面内。

在第一个技术方案中，作为优选的，所述灭弧室组件还包括两个窄缝挡件，两个窄缝挡件均安装在灭弧栅片朝向动触头组件一侧，所述动触点的移动路径在两个窄缝挡件之间。

在第一个技术方案中，作为优选的，所述灭弧栅片朝向动触头组件一侧安装有并联触点挡板，并联触点挡板的延伸方向垂直于动触点的移动路径所在的平面；

所述动触头组件具有两个独立且可同步移动的动触点，两个所述动触点分别位于并联触点挡板的两侧。

在第一个技术方案中，作为优选的，所述灭弧栅片、动触头组件和/或静接触片组件具有用于定位并联触点挡板的凹槽。

在第一个技术方案中，作为优选的，所述壳体组件内的容纳腔包括相互连通的第一容纳腔、第二容纳腔和第三容纳腔，所述第二容纳腔位于第一容纳腔和第三容纳腔之间，第一容纳腔用于安装动触头组件，第二容纳腔用于容纳灭弧室组件以及静接触片组件，所述第三容纳腔内安装有喷弧口挡件和消游离挡板，所述壳体组件对应第三容纳腔的部分壳体镂空。

在第一个技术方案中，作为优选的，所述动触头组件包括动触头支持件、动接触片和触头弹簧，所述动触头支持件可转动安装在壳体组件中，所述动接触片可转动的安装在壳体组件中，所述动接触片的自由端延伸出触头支持件；

所述动触点安装在动接触片自由端朝向静接触片组件一侧，所述触头弹簧的第一端抵接在动接触片背向动触点一侧，触头弹簧的第二端抵接在动触头支持件，以使所述动接触片具有向静接触片组件方向的转动倾向。

在第一个技术方案中，作为优选的，所述动触头支持件和动接触片具有相同的转动中心。

在第二个技术方案中，一种断路器，包括如第一个技术方案中任一项所述的塑壳断路器单极模块。

使用本发明的有益效果是：

本发明提出的塑壳断路器单极模块，其短路分段电弧智能通过壳体内部预定临近灭弧栅片的路线移动，动触点和静接触片组件分开后到移动到行程末端的整个过程均在灭弧室内，电弧被快速切断冷却，不会对其他位置的元件和线路板造成影响，消灭电弧迅速。

本单极模块采用并联双触点结构与两个并联独立窄缝腔室空间，提高了产品的分断能力与电气寿命。

动触头组件中，采用触头弹簧抵接动接触片，使得动触头和静触点形成非软连接的连接形式，避免了软连接贴到壳体导致的温升超标不合格现象，同时整个断路器可以耐受更高过流。

附图说明

图1为本发明塑壳断路器单极模块的爆炸图。

图2为本发明塑壳断路器单极模块中动触头组爆炸图。

图3为本发明塑壳断路器单极模块静接触片组件示意图。

图4为本发明塑壳断路器单极模块合闸状态示意图。

图5为本发明塑壳断路器单极模块分闸示意图。

图6为本发明塑壳断路器单极模块中灭弧室组件

图7为本发明塑壳断路器单极模块中灭弧腔室示意图

图8为本发明塑壳断路器单极模块中个组件位置示意图

图9为本发明塑壳断路器单极模块中动触头组件位置示意图。

图10为本发明塑壳断路器单极模块中动触头组件位置示意剖视图。

附图标记包括：

1-第一半壳体；

2-出线接触片；

3-动触头组件，31-波形弹簧，32-间隔轴套，33-动触头支持件，34-触头弹簧，351-触头挡件固定销，352-动触点，353-触头挡件，354-动接触片，36-并联接触片联动轴，37-固定中心轴；

4-并联触点挡板；

5-灭弧室组件，51-灭弧栅片，52-窄缝挡件，53-固定钢纸板，54-引弧灭栅片；

6-第二半壳体；

7-喷弧口挡件；

8-消游离挡板；

9-静接触片组件，91-静接触片，92-静触点。

具体实施方式

为使本技术方案的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式，对本技术方案进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而不是要限制本技术方案的范围。

如图1-图10所示，本实施例提出的一种塑壳断路器单极模块，其包括第一半壳体1、出线接触片2、动触头组件3、并联触点挡板4、灭弧室组件5、第二半壳体6、喷弧口挡件7、消游离挡板8和静接触片91组件9，其中第一半壳体1和第二半壳体6结构基本对称，第一半壳体1和第二半壳体6结构相互扣合后组成壳体组件，壳体组件内部形成容纳腔，容纳腔主要包括三个主要的区域，即相互连通的第一容纳腔、第二容纳腔和第三容纳腔，第二容纳腔位于第一容纳腔和第三容纳腔之间，第一容纳腔用于安装动触头组件3，第二容纳腔用于容纳灭弧室组件5以及静接触片91组件9，第三容纳腔内安装有喷弧口挡件7和消游离挡板8，壳体组件对应第三容纳腔的部分壳体镂空。

出线接触片2的作用是与动触头组件3的导电部件形成电性连接，用于接线。动触头组件3作为与静接触片组件9电接触唯一的动作部件，动触头组件3通过动作切换单极模块分闸状态和合闸状态。喷弧口挡件7和消游离挡板8组合后同时使用，其作用是引导游离气体并消除游离物以及对游离物降温。灭弧室组件5和并联触点挡板4作为主要引弧和灭弧的部件。

具体的，第一半壳体1与第二半壳体6将其他制件夹持包覆在其中间，相对位置如附图8所示，出线接触片2与动触头组件3连接，位于第二半壳体6左半部分，共同通过第一半壳体1与第二半壳体6夹持固定，其中动触头组件3可以在相对角度内旋转；静接触片91组件9位于第二半壳体6右下部分，通过第一半壳体1与第二半壳体6夹持固定；灭弧室组件5位于第二半壳体6右半部分，通过第一半壳体1与第二半壳体6夹持固定；并联触点挡板4位于动触头组件3与灭弧室组件5间通过它们限位固定；消游离挡板8插入到喷弧口挡件7后，由第一半壳体1与第二半壳体6夹持固定。

具体的，

动触头组件3爆炸后如图2所示，由波形弹簧31、间隔轴套32、动触头支持件33、触头弹簧34、触头挡件353固定销351、动触点352、触头挡件353、动接触片354、并联接触片联动轴36和固定中心轴37组成；其制件相对位置及连接方式如图9与图10所示，触头挡件353通过触头挡件353固定销351固定于动接触片354，动触点352焊接到动接触片354；固定中心轴37将动触头支持件33、波形弹簧31、动接触片354与出线接触片2穿在一根轴上进行固定并可以实现动触头支持件33与动接触片354的自由转动；并联接触片联动轴36将动接触片354与间隔轴套32穿在一根轴上，其上方固定有触头弹簧34。

静接触片91组件9如图3所示，由静接触片91与静触点92组成；静触点92焊接到静接触片91如图位置。

灭弧室组件5如图6所示，由灭弧栅片51、窄缝挡件52、固定钢纸板53、与引弧灭栅片54、组成。其中多组灭弧栅片51与引弧灭弧栅片51有两侧的固定钢纸板53夹持铆接固定，两个窄缝挡件52放置于图片位置，共同组成灭弧组件。如图图4所示，单极模块在合闸状态时，静触点92和动触头组件3的动触点352接触并电性连接。结合图5所示，单极模块在由合闸状态转换到分闸状态的过程中，动触点352的移动路径与灭弧栅片51相邻，并经过若干个灭弧栅片51。进一步的，灭弧栅片51朝向动触头组件3一侧安装有并联触点挡板4，并联触点挡板4的延伸方向垂直于动触点352的移动路径所在的平面；动触头组件3具有两个独立且可同步移动的动触点352，两个动触点352分别位于并联触点挡板4的两侧。

灭弧栅片51的设置方向垂直于动触点352移动路径所在的平面，多片的灭弧栅片51大体上呈放射状设置，电弧产生后，多片的灭弧栅片51可对电弧形成切断效果。为了适配动接触片354的转动动作，动接触片354的移动路径为曲线，若干个灭弧栅片51朝向动接触片354一侧的边缘位于同一连续的曲面内。

灭弧室组件5还包括两个窄缝挡件52，两个窄缝挡件52均安装在灭弧栅片51朝向动触头组件3一侧，动触点352的移动路径在两个窄缝挡件52之间。电弧产生后被限制在两个窄缝挡件52和多片式的灭弧栅片51之间的狭小缝隙中，无法溢出。

灭弧栅片51、动触头组件3和/或静接触片91组件9具有用于定位并联触点挡板4的凹槽，因此并联触点挡板4无需独立的支撑结构，安装方便，结构紧凑。

动触头组件3包括动触头支持件33、动接触片354和触头弹簧34，动触头支持件33可转动安装在壳体组件中，动接触片354可转动的安装在壳体组件中，动接触片354的自由端延伸出触头支持件；动触点352安装在动接触片354自由端朝向静接触片91组件9一侧，触头弹簧34的第一端抵接在动接触片354背向动触点352一侧，触头弹簧34的第二端抵接在动触头支持件33，以使动接触片354具有向静接触片91组件9方向的转动倾向。动触头支持件33和动接触片354具有相同的转动中心。

本塑壳断路器单极模块的具体动作过程如下。

单极模块在合闸时，如附图4所示，动触头支持件33旋转到合闸位置，与其固定的动接触片354同样被驱动到合闸位置，与其焊接到一起的动触点352与静触头拍合导通，同时与动接触片354相固定的接触片联动轴使两个动接触片354同时动作压缩触头弹簧34，其压力为单极模块提供触头的接触压力，保障动触点352与静触头的可靠接触压力；此状态，电流由静接触片91流入，再通过静触点92与动触点352，流经动接触片354，通过波形弹簧31夹持动接触片354与出线接触片2连接，电流最终流到出线接触片2上。电流流通的方向如图4中箭头所示。

单极模块在分闸时，如附图5所示，动触头支持件33旋转到分闸位置，与其固定的动接触片354同样被驱动到分闸位置，与其焊接到一起的动触点352此时处于图片位置，其与静触头将产生电弧，电弧在通过第一半壳体1与第二半壳体6密封的封闭空间内快速向喷弧口移动，电弧如附图5粗线所示，充分进入灭弧室组件5内部，被多组灭弧栅片51与引弧灭弧栅片51充分切割冷却，快速灭弧；游离气体在向腔室外移动时，通过消游离挡板8后，被进一步消除游离物与降温；

单极模块由两组动接触片354执行分合闸操作，如附图7所示，两组动接触片354通过并联触点挡板4从中间隔离，再通过两侧的窄缝挡件52以及隐藏的第一半壳体1与第二半壳体6形成两个独立的窄缝空间，使得单极模块的分断能力与电气寿命得到提高。

另外，本实施例还提出了一种断路器，其使用上述提出的塑壳断路器单极模块结构，同时兼具上述塑壳断路器单极模块结构的优点。

以上内容仅为本发明的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本技术内容的思想，在具体实施方式及应用范围上可以作出许多变化，只要这些变化未脱离本发明的构思，均属于本专利的保护范围。

Claims (10)

1.一种塑壳断路器单极模块，其特征在于：包括

壳体组件，其内部具有容纳腔；

灭弧室组件，安装在容纳腔内，所述灭弧室组件包括若干个间隔设置的灭弧栅片；

静接触片组件，安装在灭弧室组件的下方；

动触头组件，固定安装在容纳腔内，所述动触头组件包括能够移动的动触点；

所述单极模块在合闸状态时，所述静接触片组件和动触头组件的动触点接触并电性连接；所述单极模块在由合闸状态转换到分闸状态的过程中，所述动触点的移动路径与灭弧栅片相邻，并经过若干个灭弧栅片。

2.根据权利要求1所述的塑壳断路器单极模块，其特征在于：所述灭弧栅片的设置方向垂直于动触点移动路径所在的平面。

3.根据权利要求1所述的塑壳断路器单极模块，其特征在于：

所述动接触片的移动路径为曲线；

所述若干个灭弧栅片朝向动接触片一侧的边缘位于同一连续的曲面内。

4.根据权利要求1所述的塑壳断路器单极模块，其特征在于：所述灭弧室组件还包括两个窄缝挡件，两个窄缝挡件均安装在灭弧栅片朝向动触头组件一侧，所述动触点的移动路径在两个窄缝挡件之间。

5.根据权利要求4所述的塑壳断路器单极模块，其特征在于：所述灭弧栅片朝向动触头组件一侧安装有并联触点挡板，并联触点挡板的延伸方向垂直于动触点的移动路径所在的平面；

所述动触头组件具有两个独立且可同步移动的动触点，两个所述动触点分别位于并联触点挡板的两侧。

6.根据权利要求5所述的塑壳断路器单极模块，其特征在于：所述灭弧栅片、动触头组件和/或静接触片组件具有用于定位并联触点挡板的凹槽。

7.根据权利要求1所述的塑壳断路器单极模块，其特征在于：所述壳体组件内的容纳腔包括相互连通的第一容纳腔、第二容纳腔和第三容纳腔，所述第二容纳腔位于第一容纳腔和第三容纳腔之间，第一容纳腔用于安装动触头组件，第二容纳腔用于容纳灭弧室组件以及静接触片组件，所述第三容纳腔内安装有喷弧口挡件和消游离挡板，所述壳体组件对应第三容纳腔的部分壳体镂空。

8.根据权利要求1所述的塑壳断路器单极模块，其特征在于：所述动触头组件包括动触头支持件、动接触片和触头弹簧，所述动触头支持件可转动安装在壳体组件中，所述动接触片可转动的安装在壳体组件中，所述动接触片的自由端延伸出触头支持件；

所述动触点安装在动接触片自由端朝向静接触片组件一侧，所述触头弹簧的第一端抵接在动接触片背向动触点一侧，触头弹簧的第二端抵接在动触头支持件，以使所述动接触片具有向静接触片组件方向的转动倾向。

9.根据权利要求8所述的塑壳断路器单极模块，其特征在于：所述动触头支持件和动接触片具有相同的转动中心。

10.一种断路器，其特征在于：包括如权利要求1-9任一项所述的塑壳断路器单极模块。