CN117916840A - 空气断路器 - Google Patents

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CN117916840A
CN117916840A CN202280060080.2A CN202280060080A CN117916840A CN 117916840 A CN117916840 A CN 117916840A CN 202280060080 A CN202280060080 A CN 202280060080A CN 117916840 A CN117916840 A CN 117916840A
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Abstract

本发明实施例的空气断路器可以包括:主体部,设置有一侧开放的开口部;复数个动触头,以能够旋转的方式结合于所述主体部,插入到所述开口部;以及复数个接触弹簧,容纳于所述主体部,向复数个所述动触头中的每一个提供弹力;复数个所述接触弹簧包括:复数个第一接触弹簧;以及复数个第二接触弹簧,配置在复数个所述第一接触弹簧之间;复数个所述第一接触弹簧可以向复数个所述动触头提供比复数个所述第二接触弹簧更大的弹力。

Description

空气断路器
技术领域
本发明涉及空气断路器,更详细而言,涉及一种基于动触头的易于进行通电和断电的空气断路器。
背景技术
通常,现有的断路器断开或接通在输电或变电系统或线路中传输电力的装置,或者在发生过负载、短路等安全事故的情况下断开电流,从而保护电力系统和负载设备。
在这种现有的断路器中,设置有动触头和与动触头接触的静触头,在动触头与静触头接触的情况下,电流在线路中流动,由于在线路中发生安全故障而导致流动有大电流的情况下,动触头与静触头分离以切断线路中的电流。
近年来,随着电力系统的电容量增加,要求在断路器中大电流通电。
但是,在断路器中流动有大电流的情况下,在动触头与静触头接触的接触面会产生电动斥力,因此发生动触头从静触头分离而导致意图之外地断开线路的电流的问题。
在为了解决这种问题,而对动触头施加较大的力的情况下,发生动触头的耐久性下降的问题。
发明内容
所要解决的问题
本发明用于解决如上所述的问题,提供一种能够在线路通电时稳定地保持动触头与静触头接触的状态的空气断路器。
本发明所要解决的技术问题并不限定于以上提及到的技术问题,本领域的技术人员能够通过以下的记载明确理解未被提及到的其他技术问题。
解决问题的技术方案
为了解决上述问题,本发明实施例的空气断路器可以包括:主体部,设置有一侧开放的开口部;复数个动触头,以能够旋转的方式结合于所述主体部,插入到所述开口部;以及复数个接触弹簧,容纳于所述主体部,向复数个所述动触头中的每一个提供弹力;复数个所述接触弹簧可以包括:复数个第一接触弹簧;以及复数个第二接触弹簧,配置在复数个所述第一接触弹簧之间;与复数个所述第二接触弹簧相比,复数个所述第一接触弹簧可以向复数个所述动触头提供更大的弹力。
此时,在所述主体部可以设置有容纳复数个所述接触弹簧的复数个容纳部,复数个所述容纳部可以包括:复数个第一容纳部,容纳复数个所述第一接触弹簧;以及复数个第二容纳部,容纳复数个所述第二接触弹簧;复数个所述第二容纳部的长度可以大于复数个所述第一容纳部的长度。
此时,复数个所述第一接触弹簧的长度可以与复数个所述第二接触弹簧的长度相同,复数个所述第一接触弹簧可以比复数个所述第二接触弹簧从所述复数个容纳部更向所述主体部的外侧凸出,相当于复数个所述第二容纳部的长度和复数个所述第二容纳部的长度的差异。
此时,复数个所述第二容纳部的长度可以随着远离复数个所述第一容纳部而变长。
此时,复数个所述第一接触弹簧的长度可以大于复数个所述第二接触弹簧的长度。
此时,复数个所述第二接触弹簧的长度可以随着远离复数个所述第一接触弹簧变短。
此时,复数个所述第一接触弹簧的弹性系数可以大于复数个所述第二接触弹簧的弹性系数。
技术效果
根据本发明实施例的空气断路器,复数个接触弹簧仅对复数个动触头中配置于外角区域的复数个动触头提供较大的弹力,并且对复数个动触头中配置于中央区域的复数个动触头提供较小的弹力,由此可以在对整个复数个接触弹簧不提供过度的力的情况下,在线路的通电时保持动触头与静触头接触的状态。
另外,由于对整个复数个动触头不施加过度的力,从而防止复数个动触头的耐久性下降。
附图说明
图1是示出本发明实施例的空气断路器的立体图。
图2是示出本发明实施例的空气断路器的主视图。
图3是概略示出接触弹簧容纳在主体部的状态的图。
图4是示出主体部的开口部的图。
图5的(a)是示出复数个接触弹簧容纳在复数个容纳部之前的状态的图,图5的(b)是示出复数个接触弹簧容纳在复数个容纳部的状态的图。
图6是示出根据复数个动触头的相对电流密度的曲线图。
图7是示出根据复数个动触头的通电电流的表。
图8的(a)是示出本发明另一实施例的空气断路器的复数个接触弹簧容纳在复数个容纳部之前的状态的图,图8的(b)是示出复数个接触弹簧容纳在复数个容纳部的状态的图。
图9是示出本发明又一实施例的空气断路器的复数个接触弹簧的图。
图10是示出本发明又一实施例的空气断路器的复数个接触弹簧的一部分的图。
具体实施方式
以下,参照附图对各种实施例进行较详细的说明。本发明的实施例可以进行各种变形。附图中示出了特定的实施例并进行了详细的说明。但是,附图中公开的特定的实施例,仅是为了更容易理解各种实施例。因此,应当理解为,技术思想不会被附图中公开的特定实施例限制,涵盖了本发明的思想及技术范围中所包括的所有变更、均等物乃至替代物。
“第一”、“第二”等包含序数的术语可用于说明多种结构要素,但是这种结构要素并不由上述术语所限定。上述术语仅是用于将一个结构要素与其他结构要素区分的目的来使用。
在本发明的实施例中,在本申请中,“包括”或“具有”等术语仅是为了指定说明书上记载的特征、数字、步骤、动作、结构要素、部件或其组合的存在,而并不意在排除一个或其以上的其他特征或数字、步骤、动作、结构要素、部件或其组合的存在或添加的可能性。如果提及到某个结构要素“连接(connected)”或“耦合(coupled)”于另一结构要素,则应理解为可能是直接连接于或耦合于该另一结构要素,但也可能在它们中间存在有其他结构要素。反之,如果提及到某个结构要素“直接连接”或“直接耦合”于另一结构要素,则应当被理解为在它们之间不存在有其他结构要素。
另一方面,在本发明的实施例中使用的对于构成要素的“模块”或“部”执行至少一个功能或动作。并且,“模块”或“部”可以通过硬件、软件或硬件和软件的组合来执行功能或动作。另外,也可以将除了需要在特定硬件中执行或者在至少一个处理器中执行的“模块”或“部”之外的复数个“模块”或复数个“部”集成为至少一个模块。除非在上下文明确表示有另行的含义,否则单数的表达方式包括复数的表达方式。
除此之外,在说明本发明的实施例的过程中,判断为对相关公知技术的具体说明会模糊本发明的要旨时,省略对其的详细说明。
图1是示出本发明实施例的空气断路器的立体图,图2是示出本发明实施例的空气断路器的主视图,图3是概略示出接触弹簧容纳在主体部的状态的图,图4是示出主体部的开口部的图。
参照图1至图4,本发明实施例的空气断路器100包括主体部110、动触头120以及复数个接触弹簧140。
如图4所示,在所述主体部110设置有一侧开放的复数个开口部115。此时,在所述主体部110形成有分隔部113,以使复数个所述开口部115彼此分隔。
所述动触头120由彼此隔开配置的复数个动触头121构成。复数个所述动触头121配置为彼此平行。此时,复数个所述动触头121包括:复数个第一动触头121a、121c;以及复数个第二动触头121b,配置在复数个所述第一动触头121a、121c之间。
并且,复数个所述动触头121由铜材质构成。但是,复数个所述动触头121不限于铜(Cu)材质,可以由具有导电性的各种材质构成。
此时,在复数个所述动触头121设置有与静触头(未图示)接触的接触部123。并且,所述接触部123由银材质构成。但是,所述接触部123不限于银(Ag)材质,可以由具有导电性的各种材质构成。
此外,复数个所述动触头121可旋转地结合于所述主体部110。具体而言,在所述主体部110的下侧设置有旋转轴131,复数个所述动触头121与所述旋转轴131连接。
由此,随着复数个所述动触头121以所述旋转轴131为中心旋转,复数个所述动触头121与所述静触头(未图示)接触或从所述静触头(未图示)分离。
另外,在所述空气断路器100设置有与所述动触头120电连接的接线端子130。所述电流在所述接触部123、所述动触头120以及所述接线端子130依次移动。
如图3所示,复数个所述接触弹簧140容纳于所述主体部110。并且,复数个所述接触弹簧140向复数个所述动触头121中的每一个提供弹力。另外,复数个所述接触弹簧140包括:复数个上侧接触弹簧141;以及复数个下侧接触弹簧142,配置在复数个所述上侧接触弹簧141的下侧。
由此,在所述动触头120与所述静触头(未图示)接触的情况下,所述接触弹簧140通过向所述动触头120提供弹力,来防止所述动触头120由于通电引起的电动斥力而从所述静触头(未图示)分离。
并且,关于复数个所述接触弹簧140,将在后面参照附图进行详细的说明。
图5的(a)是示出复数个接触弹簧容纳在复数个容纳部之前的状态的图,图5的(b)是示出复数个接触弹簧容纳在复数个容纳部的状态的图。
参照图5的(a)和图5的(b),复数个所述接触弹簧141包括复数个第一接触弹簧141a、141c和复数个第二接触弹簧141b。
复数个所述第二接触弹簧141b的长度与复数个所述第一接触弹簧141a、141c的长度相同。并且,复数个所述第二接触弹簧141b配置在复数个所述第一接触弹簧141a、141c之间。
此时,在所述主体部110设置有容纳复数个所述接触弹簧141的复数个容纳部115a、115b、115c。
复数个所述容纳部115a、115b、115c包括复数个第一容纳部115a、115c和复数个第二容纳部115b。
复数个所述第一容纳部115a、115c容纳复数个所述第一接触弹簧141a、141c。此时,复数个所述第一接触弹簧141a、141c的长度大于复数个所述第一容纳部115a的长度。由此,复数个所述第一接触弹簧141a、141c在容纳于复数个所述第一容纳部115a、115c的状态下向所述主体部110的外侧凸出。
并且,复数个所述第一接触弹簧141a、141c通过与复数个所述第一动触头121a、121c(参照图1)接触来提供弹力。
复数个所述第二容纳部115b容纳复数个所述第二接触弹簧141b。此时,复数个所述第二接触弹簧141b的长度大于复数个所述第二容纳部115b的长度。由此,复数个所述第二接触弹簧141b在容纳于复数个所述第二容纳部115b的状态下向所述主体部110的外侧凸出。
此外,复数个所述第二接触弹簧141b通过与复数个所述第二动触头121b(参照图1)接触来提供弹力。
此时,复数个所述第二容纳部115b的长度大于复数个所述第一容纳部115a、115c的长度。并且,如图5的(b)所示,复数个所述第一接触弹簧141a、141c比复数个所述第二接触弹簧141b更向所述主体部110的外侧凸出相当于复数个所述第二容纳部151b的长度和复数个所述第二容纳部151a、151c的长度的差异G。
由此,与复数个所述第二接触弹簧141b相比,复数个所述第一接触弹簧141a、141c向复数个所述动触头121(参照图1)提供更大的弹力。
图6是示出根据复数个动触头的相对电流密度的曲线图,图7是示出根据复数个动触头的通电电流的表。
首先,如图6所示,X坐标表示复数个所述动触头121(参照图1)。例如,在所述X坐标示出的a是配置在左侧外角的复数个第一动触头121a,在所述X坐标示出的c是配置在右侧外角的复数个第一动触头121c。此外,Y坐标表示在复数个动触头121流动的相对电流密度(Relative current density)。
此时,可以看出,随着从外角区域接近中央区域,复数个所述动触头121的相对电流密度变小。
此外,如图7所示,从左侧外角到右侧外角依次对复数个动触头121的位置命名。例如,动触头的位置1表示配置在左侧外角的复数个第一动触头121a(参照图1),动触头的位置10表示配置在右侧外角的复数个第一动触头121c。此外,动触头的位置2至9表示复数个所述第二动触头121b。
此时,可以看出,复数个所述第一动触头121a、121c的通电电流的大小大于复数个所述第二动触头121b的通电电流的大小。
另外,可以看出,当通电电流从100kA增加到150kA时,复数个所述第一动触头121a、121c的通电电流的大小的增加大于复数个所述第二动触头121b的通电电流的大小的增加。
即,由于复数个所述第一动触头121a、121c的通电电流大于复数个所述第二动触头121b的通电电流,因此,可以知道,与复数个所述第二动触头121b相比,复数个所述第一动触头121a、121c因电动斥力而从静触头(未图示)分离的力更大。
即,与复数个所述第二接触弹簧141b(参照图5)相比,复数个所述第一接触弹簧141a、141c(参照图5)向复数个所述动触头121提供更大的弹力,以防止复数个所述第一动触头121a、121c从所述静触头(未图示)分离。
另外,复数个所述第二接触弹簧141b不会对复数个所述第二动触头121b施加所需以上的压力,因此防止复数个所述动触头121的耐久性下降。
图8的(a)是示出本发明另一实施例的空气断路器的复数个接触弹簧容纳在复数个容纳部之前的状态的图,图8的(b)是示出复数个接触弹簧容纳在复数个容纳部的状态的图。
参照图8的(a)和图8的(b),本发明另一实施例的空气断路器包括主体部、动触头以及复数个接触弹簧,对于与前述的实施例相同或相似的构成要素,以前述的说明替代,在本实施例中,重点说明复数个容纳部215a、215b、215c、215d、215e、215f、215g、215h、215i、215j。
复数个所述容纳部215a、215b、215c、215d、215e、215f、215g、215h、215i、215j包括复数个第一容纳部215a、215j和复数个第二容纳部215b、215c、215d、215e、215f、215g、215h、215i。
复数个所述第二容纳部215b、215c、215d、215e、215f、215g、215h、215i具有随着远离复数个所述第一容纳部215a、215j而变长的彼此不同的长度。
此外,复数个所述接触弹簧241包括容纳于复数个所述第一容纳部215a、215j的复数个第一接触弹簧241a、241j和容纳于复数个所述第二容纳部215b、215c、215d、215e、215f、215g、215h、215i的复数个第二接触弹簧241b、241c、241d、241e、241f、241g、241h、241i。
在复数个所述接触弹簧241容纳在复数个所述容纳部215a、215b、215c、215d、215e、215f、215g、215h、215i、215j的情况下,复数个所述接触弹簧241从中央开始越接近外角越凸出。
即,随着复数个接触弹簧241被设置为从中央开始越接近外角越凸出,复数个动触头121从中央开始越接近外角提供越大的弹力。
图9是示出本发明又一实施例的空气断路器的复数个接触弹簧的图。
参照图9,本发明又一实施例的空气断路器包括主体部、动触头以及复数个接触弹簧,对于与前述的实施例相同或相似的构成要素,以前述的说明替代,在本实施例中,重点说明复数个接触弹簧341。
首先,复数个所述接触弹簧341容纳于复数个容纳部。
此时,复数个所述容纳部的长度相同。
复数个所述接触弹簧341包括复数个第一接触弹簧341a、341j和复数个第二接触弹簧341b、341c、341d、341e、341f、341g、341h、341i。
此时,复数个所述第二接触弹簧341b、341c、341d、341e、341f、341g、341h、341i的长度随着远离复数个所述第一接触弹簧341a、341j而变短。
即,在复数个所述接触弹簧341容纳在复数个所述容纳部的情况下,复数个所述接触弹簧341从中央开始越接近外角越凸出。
即,随着复数个接触弹簧341被设置为从中央开始越接近外角越凸出,复数个动触头121从中央开始越接近外角提供越大的弹力。
图10是示出本发明又一实施例的空气断路器的复数个接触弹簧的一部分的图。
本发明又一实施例的空气断路器的复数个接触弹簧的长度相同。并且,复数个所述接触弹簧容纳于复数个容纳部,复数个所述容纳部的长度相同。
此外,复数个所述接触弹簧包括复数个第一接触弹簧和配置在复数个所述第一接触弹簧之间的复数个第二接触弹簧。
此时,复数个所述第一接触弹簧的弹性系数大于复数个所述第二接触弹簧的弹性系数。
由此,与复数个所述第二接触弹簧相比,复数个所述第一接触弹簧向复数个动触头121提供更大的弹力。
另外,如图10所示,根据本发明的各种实施例,复数个所述第一接触弹簧的线径D大于复数个所述第二接触弹簧的线径,由此复数个所述第一接触弹簧的弹性系数大于复数个所述第二接触弹簧的弹性系数。
另外,根据本发明的各种实施例,使复数个所述第一接触弹簧的有效圈数(coilspring winding)C小于复数个所述第二接触弹簧的有效圈数H5,由此复数个所述第一接触弹簧的弹性系数大于复数个所述第二接触弹簧的弹性系数。
另外,根据本发明的各种实施例,复数个所述第一接触弹簧的中心经D1小于复数个所述第二接触弹簧的中心经D2。在此,中心经是指内径与外径的中间值。
此外,通过使复数个所述第一接触弹簧的中心经D1小于复数个所述第二接触弹簧的中心经D2,使得复数个所述第一接触弹簧的弹性系数大于复数个所述第二接触弹簧的弹性系数。
如上所述,说明了本发明的优选的实施例,对于本领域技术人员而言,除了前述的实施例之外,在不脱离本发明的要旨或范围的情况下本发明可以具体化为其他特定形态是不言自明的。因此,应当理解为,上述实施例并非限定,而是示例,因此本发明不限于上述说明,可以在权利要求书的记载范围和与其等同的范围内变更。

Claims (8)

1.一种空气断路器,其中,包括:
主体部,设置有一侧开放的开口部;
复数个动触头,以能够旋转的方式结合于所述主体部,插入到所述开口部;以及
复数个接触弹簧,容纳于所述主体部,向复数个所述动触头中的每一个动触头提供弹力;
复数个所述接触弹簧包括:
复数个第一接触弹簧;以及
复数个第二接触弹簧,配置在复数个所述第一接触弹簧之间;
与复数个所述第二接触弹簧相比,复数个所述第一接触弹簧向复数个所述动触头提供更大的弹力。
2.根据权利要求1所述的空气断路器,其中,
在所述主体部设置有容纳复数个所述接触弹簧的复数个容纳部,
复数个所述容纳部包括:
复数个第一容纳部,容纳复数个所述第一接触弹簧;以及
复数个第二容纳部,容纳复数个所述第二接触弹簧。
3.根据权利要求2所述的空气断路器,其中,
复数个所述第二容纳部的长度大于复数个所述第一容纳部的长度。
4.根据权利要求3所述的空气断路器,其中,
复数个所述第一接触弹簧的长度与复数个所述第二接触弹簧的长度相同,
复数个所述第一接触弹簧比复数个所述第二接触弹簧更向所述主体部的外侧凸出相当于复数个所述第二容纳部的长度和复数个所述第二容纳部的长度的差异。
5.根据权利要求2所述的空气断路器,其中,
复数个所述第二容纳部的长度随着远离复数个所述第一容纳部而变长。
6.根据权利要求1所述的空气断路器,其中,
复数个所述第一接触弹簧的长度大于复数个所述第二接触弹簧的长度。
7.根据权利要求6所述的空气断路器,其中,
复数个所述第二接触弹簧的长度随着远离复数个所述第一接触弹簧而变短。
8.根据权利要求1所述的空气断路器,其中,
复数个所述第一接触弹簧的弹性系数大于复数个所述第二接触弹簧的弹性系数。
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