CN118280783A - 一种断路器 - Google Patents

Abstract

本申请公开一种断路器，其包括磁通脱扣器以及操作机构，磁通脱扣器包含电磁机构，操作机构包括跳闸杆，跳闸杆上设置有受动部；其中，磁通脱扣器还包括推杆，推杆包括致动部，所述推杆与电磁机构相连两者呈同步运动设置；在断路器的高度方向上，磁通脱扣器整体位于跳闸杆的上方，致动部与受动部相对应；电磁机构的运动方向与断路器的高度方向平行，电磁机构致动时，通过致动部带动受动部运动，以使得操作机构执行分闸操作；本申请具有减少产品长度方向尺寸的特点。

Description

一种断路器

技术领域

本申请涉及电气领域，涉及一种断路器。

背景技术

在塑壳式断路器中，往往利用磁通脱扣器实现短路、过载或者漏电保护，其实现的原理是，在发生短路、过载或者漏电保护时，断路器的控制器驱动磁通脱扣器通电，磁通脱扣器致动使得操作机构的跳闸杆旋转，最终操作机构执行分闸操作。

现有的磁通脱扣器大多都是带储能放大机构的，如CN115527810A所公开的一种断路器，它利用一套储能结构，在磁通脱扣器工作时，磁通脱扣器的电磁机构（也叫动铁芯）推动锁扣解锁，此时动作杆在储能弹簧的作用下推动操作机构的跳闸杆（也叫跳闸杆）旋转，使得操作机构执行分闸操作。

这种结构通过锁扣、储能弹簧以及动作杆形成一套储能结构，脱扣力相对来说较为稳定，但是所需的零部件颇多会造成磁通脱扣器的结构复杂，不利于生产以及装配。同时，这种磁通脱扣器其致动的方向（电磁机构、动作杆的运动方向）都是断路器的长度方向，因此这样的结构需要在断路器长度方向是给磁通脱扣器预留足够的空间，不利于控制产品的长度尺寸。

因此，如何设计一种新型的断路器，以减少脱扣器的零部件、减少对产品长度尺寸占用就是一个值得研究的方向。

发明内容

有鉴于此,本申请的目的是为了克服现有技术中的不足,旨在提供了一种断路器，以减少零部件、减少对产品长度尺寸占用。

本申请提供了:一种断路器，其包括磁通脱扣器以及操作机构，磁通脱扣器包含电磁机构，操作机构包括跳闸杆，跳闸杆上设置有受动部；其中，磁通脱扣器还包括推杆，推杆包括致动部，所述推杆与电磁机构相连两者呈同步运动设置；在断路器的高度方向上，磁通脱扣器整体位于跳闸杆的上方，致动部与受动部相对应；电磁机构的运动方向与断路器的高度方向平行，电磁机构致动时，通过致动部带动受动部运动，以使得操作机构执行分闸操作。

采用此种结构，由于磁通脱扣器整体位于跳闸杆的上方，同时电磁机构的运动方向与断路器的高度方向平行，这样可以减少对产品长度方向空间的占用，可以有效缩减产品长度方向的尺寸。同时，推杆直接与电磁机构相连，相比于现有的带锁扣等储能部件的结构而言，此种脱扣器的推杆是直接跟随电磁机构运动的，因此传动结构更加的精简，同时部件少也能够减少对空间的占用。

在本申请的一些实施方式中，操作机构包括复位杆，推杆上设有复位部；所述操作机构在再扣过程中，复位杆在断路器的高度方向上产生位移量，以使得复位杆作用于复位部上促使电磁机构复位。

采用此种结构，通过复位杆在高度方向上的位移量，可以实现复位部的复位。

在本申请的一些实施方式中，所述操作机构包括手柄、杠杆以及机架，手柄与杠杆固定，杠杆与机架呈转动设置；所述复位杆为杠杆的一部分或复位杆固定在杠杆上或复位杆为手柄的一部分或复位杆固定在手柄上，复位杆通过转动实现在断路器的高度方向上产生位移量。

采用此种结构，复位杆的设置方式有很多，既可以是与手柄有关联，也可以是与杠杆有关联，无论是哪种形式都可以实现复位杆对复位部进行复位。

在本申请的一些实施方式中，所述断路器还包括基座、盖体、上盖以及触头系统；盖体设置在基座上，上盖设置在盖体上，磁通脱扣器固定在盖体上，触头系统布置在盖体与基座形成的空间内，操作机构与触头系统相连用于带动触头系统运动。

采用此种结构，将磁通脱扣器设置在盖体上，可以不占用盖体下方的空间（与基座形成的空间），同时可以使得磁通脱扣器尽量远离触头系统这种强电部分，提高磁通脱扣器的稳定性。

在本申请的一些实施方式中，致动部处于受动部的下方，电磁机构的致动方向为向上运动，电磁机构的致动时，致动部向上运动带动受动部运动。

采用此种结构，电磁机构的运动方向是朝上运动的，这样磁通脱扣器设置固定方式以及位置设计起来也会相对容易一些。

在本申请的一些实施方式中，电磁机构包括线圈组件以及铁芯组件；所述推杆包括第一筒体部，第一筒体部为空心结构并且具有第一开口，第一筒体部通过第一开口套设在电磁机构上，铁芯组件与第一筒体部的内壁相卡或相抵；致动部与第一筒体部相连并朝向受动部的下方延伸，复位部为第一筒体部上的一个平面。

采用此种结构，非常有利于磁通脱扣器的装配，推杆采用第一筒体部的方式，并且与铁芯组件相关联，这样使得推杆的装配非常的方便，只需轻轻的套设在电磁机构上即可。

在本申请的一些实施方式中，还包括与盖体固定的安装支架，安装支架上设置有第二筒体部，第二筒体部具有第二开口，第二筒体部通过第二开口套设在电磁机构上；套设后，从电磁机构的径向方向上来看，第二筒体部位于线圈组件与第一筒体部之间。

采用此种结构，更加有利于磁通脱扣器的装配，因为电磁结构的线圈组件是静态的部件，将可以将电磁机构放入到第二筒体部内，此时第二筒体部位于线圈组件的周边，然后再套设第一筒体部，使得第二筒体部位于线圈组件与第一筒体部之间，装配起来极为方便。同时，安装支架可以与盖体进行固定即可。

在本申请的一些实施方式中，所述第二筒体部上设置有倒勾，倒勾位于第二开口附近，倒勾将线圈组件钩住。

采用此种结构，在安装时，将电磁机构通过第二开口塞入第二筒体部内，直至安装到底以后线圈组件正好被倒勾钩住，这样不仅仅将使得线圈组件与第二筒体部连接的更加稳定，也得非常利于装配。

在本申请的一些实施方式中，所述安装支架与盖体之间通过螺栓紧固和/或卡接固定；或/和，所述第二筒体部上开设有通孔；或/和，所述安装支架上开设有避让孔，避让孔用于供致动部穿过。

采用此种结构，螺栓紧固或卡接固定的方式将使得安装支架与盖体之间紧固的更加稳定。通孔将减少电磁机构安装时的气阻，以及便于磁通脱扣器走线。避让孔的设计将使得致动部可以对准跳闸杆，安装到与跳闸杆对应的位置。

在本申请的一些实施方式中，所述操作机构通过紧固件与盖体固定，所述跳闸杆处于盖体与基座之间的空间内或盖体与上盖之间的空间内。

现有技术中的操作机构基本是与基座进行紧固的（与触头系统这种强电结构挨的比较近），而采用此种结构将使得操作机构与盖体固定，相对来说离触头系统相对会远一些，提高安全性。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本申请的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,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相关的附图。

图1示出了本申请实施例断路器的磁通脱扣器的爆炸图；

图2示出了本申请实施例断路器的磁通脱扣器与安装支架配合的轴视图；

图3示出了本申请实施例断路器的安装支架的剖视图；

图4示出了本申请实施例断路器中电磁机构与安装支架配合的示意图；

图5示出了本申请实施例断路器中推杆的示意图；

图6示出了本申请实施例断路器中磁通脱扣器的剖视图。

图7示出了本申请实施例断路器中磁通脱扣器未致动时的示意图；

图8示出了本申请实施例断路器中磁通脱扣器致动后的示意图；

图9示出了本申请实施例断路器中磁通脱扣器复位后的示意图；

图10示出了本申请实施例断路器中磁通脱扣器致动后的示意图；

图11示出了本申请实施例断路器的爆炸图；

图12示出了本申请实施例断路器的剖视图；

图13示出了本申请实施例断路器操作机构安装处的剖视图。

具体实施方式

下面详细描述本申请的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,仅用于解释本申请,而不能理解为对本申请的限制。

在本申请的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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申请和简化描述,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申请的限制。

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或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。

在本申请中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“电性连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定电性连接,也可以是可拆卸电性连接,或成一体;可以是机械电性连接,也可以是电电性连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

在本申请中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触,或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

实施例

如图1-图13所示,本申请的实施例为一种断路器，本申请的这种断路器既可以是漏电热磁式断路器，也可以是电子式塑壳断路器，还可以是漏电电子式塑壳断路器，甚至是智能型的例如量测开关、费控重合闸等断路器。

该断路器包括外壳、操作机构100、触头系统以及磁通脱扣器700。这里所指的磁通脱扣器700，它实现的功能是，在致动后是推动操作机构100的跳闸杆100b动作，使得原本为合闸状态的操作机构100，因跳闸杆100b发生动作而执行分闸操作。而这种磁通脱扣器700致动的原因可以是因为所保护的线路中出现漏电现象引起的，也可以是所保护的线路中出现过载、短路等现象引起的。当然这里所指的磁通脱扣器700的之后是因为漏电、过载、短路等现象引起的，并非特指此种断路器的磁通脱扣器700必须都含有这三种保护功能，而是对应不同类型的断路器，磁通脱扣器700的保护功能不同。例如，漏电热磁式断路器，它磁通脱扣器700实现的功能就是漏电保护功能。例如，电子式塑壳断路器，它磁通脱扣器700实现的功能就是过载、短路保护功能。再比如，漏电电子式塑壳断路器，它磁通脱扣器700实现的功能就是漏电、过载、短路保护功能。

外壳，包含基座303、盖体304以及上盖，盖体304位于基座303的上方，上盖位于该的上方，在此处基座303、盖体304以及上盖之间采用螺栓紧固。

触头系统，包括动触头307、静触头308以及转轴200。这里的动触头307、静触头308为多组，具体的组数与断路器的极数有关，在本实施方式中为三极断路器，因此，动触头307、静触头308都为三组。在这里，静触头308布置在基座303、盖体304形成的空间内，转轴200用来承载动触头307。转轴200与操作机构100的下连杆相连，并且转轴200是转动设置在基座303、盖体304之间的，随着操作机构100的运动，可以实现转轴200的旋转，从而实现动触头307与静触头308的接通和分断。

操作机构100，具体的传动结构为本领域的公知常识，此处的操作机构100包括机架100a，机架100a是固定在盖体304内的，具体是通过固定螺栓穿过基座303、盖体304与机架100a进行固定。这样的方式可以使得机构绝大部分的结构（绝大部分的结构处于机架100a中）都远离导电组件。这里的操作机构100的手柄100c是部分超出盖体304的，以便于用户操作。操作机构100具有合闸状态以及分闸状态，在合闸状态时是一个受力平衡的状态，在此状态下如果跳闸杆100b发生旋转，将使得操作机构100的受力平衡被打破，使得操作机构100将执行分闸操作。上面磁通脱扣器700的致动，就是造成跳闸杆100b旋转的方式之一。

磁通脱扣器700，包含电磁机构以及推杆701。这里的电磁机构包括线圈组件702a和铁芯组件702b。此处线圈组件702a包括骨架、线圈、磁轭、永磁体等部件，铁芯组件702b包括动铁芯、弹簧等部件，此处的线圈组件702a、铁芯组件702b均为现有技术。致动时，线圈组件702a通电，由于电磁铁的原理，铁芯组件702b受到的磁力发生变化，最终铁芯组件702b在自身弹簧作用下移动，从而发生致动。在这里，从断路器的高度方向H来看，磁通脱扣器700整体都是处于跳闸杆100b的上方，并且电磁机构的致动时铁芯组件702b的运动方向F是与断路器的高度方向H平行的。推杆701与铁芯组件702b之间为相连且同步运动的关系，这种关系的实现可以是两者之间固定或者卡接或者抵接的关系。推杆701具有一致动部701a，致动部701a与跳闸杆100b上的受动部100b0是对应关系，通过致动部701a的运动就可以带动受动部100b0的运动。当然这里的磁通脱扣器700整体都是处于跳闸杆100b的上方，既可以是跳闸杆100b与磁通脱扣器700都处在同一个空间内（比如在盖体304上，磁通脱扣器700正好位于跳闸杆100b的上方），也可以是分设在不同空间（比如跳闸杆100b处于盖体304的下方，而磁通脱扣器700处于盖体304的上方，两者之间隔了一个盖体304，就高度上的方位而言磁通脱扣器700是处于跳闸杆100b的上方的）。

磁通脱扣器700的复位是通过操作机构100来实现的。具体的是操作机构100上具有一个复位杆100e，推杆701上具有一个复位部701b0，这里的复位杆100e在操作机构100再扣的过程中，复位杆100e会在断路器的高度方向H上产生位移量，正因为存在这个位移量，就可以使得复位杆100e推动复位部701b0进行复位。具体的是，操作机构100的手柄100c与杠杆100d是固定的，杠杆100d与机架100a之间为转动设置，复位杆100e穿设在杠杆100d上随杠杆100d一起转动，复位杆100e穿透机架100a上的弧形槽，在杠杆100d转动的过程中，复位杆100e也是转动的，因此可以在断路器的高度方向H上产生位移量，利用复位杆100e的旋转来带动推杆701复位。

在此处，推杆701包括第一筒体部701b，第一筒体部701b为空心结构并且具有第一开口701c，第一筒体部701b通过第一开口701c套设在电磁机构上，这里的铁芯组件702b与第一筒体部701b的内壁相抵，此处的电磁机构致动时，铁芯组件702b是朝上运动的。在这里致动部701a与第一筒体部701b相连，朝下延伸至受动部100b0的下方。在这里，第一筒体部701b上方的一个平面就是复位部701b0，复位杆100e可以作用在该复位部701b0上实现复位。

磁通脱扣器700是与盖体304固定的，这里是通过安装支架703进行固定的。安装支架703与盖体304之间是通过螺栓紧固的，当然这里除了采用螺栓以外也可以采用卡接的方式进行固定，或者是螺栓与卡接方式的结合。在安装支架703上具有一个第二筒体部703a，第二筒体部703a也是一个空心结构，它具有一个第二开口703b，这里的第二筒体部703a也是用来放置电磁机构的，具体是放置电磁机构的线圈组件702a。由于第二筒体部703a的尺寸小于第一筒体部701b，因此在安装时是先将电磁机构放入第二筒体部703a内，然后再套设第一筒体部701b，这样安装好以后，从电磁机构的径向方向R（与电磁机构致动的方向垂直的方向）上来看，第二筒体部703a位于线圈组件702a与第一筒体部701b之间。

这里为了便于提高稳定性，在第二筒体部703a的第二开口703b附近具有倒勾703c，倒勾703c正好可以将线圈组件702a钩住。在这里安装支架703位于第二筒体部703a的附近具有一个避让孔703d，这里的避让孔703d也是为了让致动部701a得以穿过与受动部100b0配合。同时，在第二筒体部703a上也开设有透气孔703e，这样可以减小电磁机构放入时的气阻，便于装配。

上述这种磁通脱扣器700应用的断路器，并不仅限于操作机构100安装在盖体304上方的，也可以适用于操作机构100安装在基座上的断路器。

在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本申请的限制,本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种断路器，其包括磁通脱扣器以及操作机构，磁通脱扣器包含电磁机构，操作机构包括跳闸杆，跳闸杆上设置有受动部；其特征在于：磁通脱扣器还包括推杆，推杆包括致动部，所述推杆与电磁机构相连两者呈同步运动设置；在断路器的高度方向上，磁通脱扣器整体位于跳闸杆的上方，致动部与受动部相对应；电磁机构的运动方向与断路器的高度方向平行，电磁机构致动时，通过致动部带动受动部运动，以使得操作机构执行分闸操作。

2.根据权利要求1所述的一种断路器，其特征在于：操作机构包括复位杆，推杆上设有复位部；所述操作机构在再扣过程中，复位杆在断路器的高度方向上产生位移量，以使得复位杆作用于复位部上促使电磁机构复位。

3.根据权利要求2所述的一种断路器，其特征在于：所述操作机构包括手柄、杠杆以及机架，手柄与杠杆固定，杠杆与机架呈转动设置；所述复位杆为杠杆的一部分或复位杆固定在杠杆上或复位杆为手柄的一部分或复位杆固定在手柄上，复位杆通过转动实现在断路器的高度方向上产生位移量。

4.根据权利要求2或3所述的一种断路器，其特征在于：所述断路器还包括基座、盖体、上盖以及触头系统；盖体设置在基座上，上盖设置在盖体上，磁通脱扣器固定在盖体上，触头系统布置在盖体与基座形成的空间内，操作机构与触头系统相连用于带动触头系统运动。

5.根据权利要求4所述的一种断路器，其特征在于：致动部处于受动部的下方，电磁机构的致动方向为向上运动，电磁机构的致动时，致动部向上运动带动受动部运动。

6.根据权利要求5所述的一种断路器，其特征在于：电磁机构包括线圈组件以及铁芯组件；所述推杆包括第一筒体部，第一筒体部为空心结构并且具有第一开口，第一筒体部通过第一开口套设在电磁机构上，铁芯组件与第一筒体部的内壁相卡或相抵；致动部与第一筒体部相连并朝向受动部的下方延伸，复位部为第一筒体部上的一个平面。

7.根据权利要求6所述的一种断路器，其特征在于：还包括与盖体固定的安装支架，安装支架上设置有第二筒体部，第二筒体部具有第二开口，第二筒体部通过第二开口套设在电磁机构上；套设后，从电磁机构的径向方向上来看，第二筒体部位于线圈组件与第一筒体部之间。

8.根据权利要求7所述的一种断路器，其特征在于：所述第二筒体部上设置有倒勾，倒勾位于第二开口附近，倒勾将线圈组件钩住。

9.根据权利要求7所述的一种断路器，其特征在于：所述安装支架与盖体之间通过螺栓紧固和/或卡接固定；或/和，所述第二筒体部上开设有通孔；或/和，所述安装支架上开设有避让孔，避让孔用于供致动部穿过。

10.根据权利要求4所述的一种断路器，其特征在于：所述操作机构通过紧固件与盖体固定，所述跳闸杆处于盖体与基座之间的空间内或盖体与上盖之间的空间内。