CN1218271A - 电路断路器 - Google Patents

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Abstract

提供一种电路断路器,其包括一可移动接点3,一固定接点5,一从固定接点拆分可移动接点的拆分装置8,一操作该拆分装置的回转杆9,一设置在该可移动接点上的第一磁性元件16以及一设置在该回转杆上且越过一双金属片13与第一磁性元件对置的第二磁性元件17,以侦测在电路中产生的短路电流和操作拆分装置。当一短路电流出现时,第一和第二磁性元件由于之间的交互作用枢转该回转杆,导致拆分装置从固定接点拆分可移动接点。

Description

电路断路器
本发明是有关于电路断路器，特别是有关于一种具有当一短路电流被侦测时，从一固定接点拆分一可移动接点的机构的电路断路器。
图9是一包括从一固定接点移动一可移动接点的公知机构的电路断路器的剖面图。如图所示，电路断路器包括一操作杆42、一在一端上有一可移动点44的可移动接点43以及一在一端上有一固定点46的固定接点45。又在电路中提供电路断路器是一通断(make-and-break)机构47，以从关闭位置转动肘杆42至导通位置而使可移动接点43的可移动接点44与固定接点45的固定点46接触。又断路器包括一拆分装置48，以当一短路电流由一双金属型式的短路电流侦测器侦测时，从固定点46拆分可移动点44。
当需要一种更高可靠性和更短断路时间的电路断路器时，公知的如上述的电路断路器不再符合更迫切的需求。
有鉴于上述问题，本发明的目的在于提供一具有比公知断路器更高可靠性的电路断路器。
本发明的另一目的在于提供一比公知断路器更少时间切断电路的电路断路器。
上述目的和其他相关目的可由本发明来实现，其提供一电路断路器，包括一可移动接点；一固定接点；一肘开关；一对应于肘开关操作的通断机构，以使可移动接点与固定接点接触，且从固定接点拆分移动接点；以及分离装置，以使该通断机构从固定接点拆分可移动接点。分离装置包括一拆分装置，以使该通断机构从固定接点拆分可移动接点；一回转杆，以由其枢转移动操作该拆分装置；以及至少一双金属短路电流侦测器和至少一电磁短路电流侦测器，以侦测在电路中产生的短路电流和操作拆分装置。在这装置中，至少此电磁短路电流侦测器由转动该枢转杆操作该拆分装置，以使该通断机构从固定接点拆分可移动接点。
根据本发明的一个方面，每一至少一电磁短路电流侦测器包括一设置在该可移动接点上的第一磁性元件和一设置在该回转杆上且与第一磁性元件对置的第二磁性元件，第一和第二磁性元件由之间的交互作用枢转该回转杆。
根据本发明的另一方面，电流流经放置在电路中第一和第二磁性元件之间的导体，所以当一短路电流或一过量电流流经该导体时，第二磁性元件由于电磁效应而朝第一磁性元件渐渐移动，而枢转回转杆。
根据本发明的另一方面，当第二磁性元件由于电磁效应而朝第一磁性元件渐渐移动时，第一和第二磁性元件和导体实质上至少有部分彼此平行。又第一磁性元件有大约垂直于水平方向的L形剖面，以半圆绕该导体。
根据本发明的另一方面，导体构成双金属短路电流侦测器的至少一部分。
根据本发明的另一方面，每一至少一电磁短路电流侦测器包括一设置在可移动接点的一端上的磁圈和一插入该磁圈的柱塞，且磁圈和柱塞之间的交互作用导致柱塞与回转杆接触且枢转该回转杆。
在实用上，电路断路器当由该交互作用在该磁圈中移动时，在其回转杆一侧更包括一与该柱塞接触的突出部，由此枢转该回转杆。
在另一实用上，枢转轴的枢轴设置在该通断机构上。
为了以一较佳实施例实施本发明，通断机构包括一作为枢转轴的枢轴的连结销。
为了更了解本发明，以下将参考图示做说明，附图中：
图1是本发明的电路断路器在关闭位置上的剖面图；
图2A显示图1的电路断路器当在导通位置时的要件；
图2B是图1的电路断路器沿M-M线的部分的剖面图；
图3显示图1的电路断路器的操作；
图4显示图1的变化；
图5是本发明的另一电路断路器在关闭位置上的剖面图；
图6显示图5的电路断路器当在导通位置时的要件；
图7显示图5的电路断路器的操作；
图8显示图5的变化；以及
图9是公知电路断路器的剖面图。
本发明的较佳实施例将在以下参考附图作说明。图1至3显示本发明第一实施例的电路断路器，其中图1显示在关闭位置上电路断路器的剖面图；图2显示在导通位置上的电路断路器的要件；图3显示电路如何导通。
图1显示当电路断路器在关闭位置时，本发明双极四端子电路断路器的剖面。在图中，标号2代表一操作杆(肘开关)，且标号3代表一在一端有一可移动点4的可移动接点。电路断路器也包括一在一端有一固定点6的固定接点5以及一通断机构7。参考图2A，当电路断路器由操作杆2而置于导通位置时，通断机构7使可移动接点3与固定接点6接触而关闭电路。
标号8代表一拆分装置，以由从固定点6强制地拆分可移动点4而开启电路。如图2A所示，拆分装置8借由一枢轴装置19安装至电路断路器的基座上。当操作杆2至导通位置时，通断机构7被引动，因此使可移动接点3与固定接点5接触。同时，拆分装置8卡合一栓12以维持装置在导通位置。当短路电流由在断路器中的短路电流侦测器(以下将详细描述)的两形式的两者或其中之一侦测到时，拆分装置8对应于侦测而拆分电路断路器。
短路电流侦测器的两形式之一是一设置在每一两极上的双金属片13。当一短路电流或过载电流通过，金属片13变形而压向且倾斜至一形成在拆分装置8的上部的第一突出部8b。当双金属片13之一以上述方式变形，栓12从引动通断机构7的拆分装置8分离以从固定接点5拆分可移动接点3，同时转动操作杆2至关闭位置。
参考图2A和2B，电路断路器更包括一第一磁性元件16和一与第二短路电流侦测器一起形成的第二磁性元件17。第一磁性元件16和可移动接点3及双金属片13，有固定至电路断路器的基座的下端。如图2B所示(一沿图2A中M-M线的剖面图)，元件16的上部有一平行于双金属片13而延伸的L形剖面。第二磁性元件17的一端安装在一树脂回转杆9上，且另一自由端越过双金属片13而与第一磁性元件16的L形部份对置。应注意的是在本实施例中，第一和第二磁性元件和回转杆9只如图2A所示在前极设置，而在后极并没有。
回转杆9安装在通断机构7的一连结销11上，通断机构7的尾部形成操作杆2的枢杆15(见图1)。由在连结销11上转动，回转杆9的上部邻接于一设置在拆分装置8上的第二突出部8a，且推它以强迫地使开关在关闭位置。
参考图3，第二短路电流侦测器的操作将在稍后说明。当断路器关闭时，电流经过固定接点5和可移动接点3，经由双金属片13达到一扭转导体14。这在双金属片13周围创造一磁场。由于第一磁性元件16半围绕双金属片3，磁通量密度在磁场中不均匀分布。如果一短路电流流过，由於磁通量密度的不均匀分布，第二磁性元件17如箭头A所示朝第一磁性元件16渐渐移动，借此绕连结销11转动杆件9直至第二磁性元件17被附着。这依次使杆件9邻接于突出部8a，且因此在如箭头B所示的方向倾斜拆分装置8。
如上所述，第二短路电流侦测器操作拆分装置8以从固定点6拆分可移动点4，因此以与由双金属片13相同的方法而开路。然而，由第二短路电流侦测器进行的电路断路操作是方便的，其比由双金属片13所需的时间少，因为第二侦测器应用电磁力。又电路断路器的整体可靠性由利用不只一种类型的短路电流侦测器而增加。
图4显示第一实施例的变形，其中回转杆9在一支持柱10的顶部被支持在一分离枢轴20上，而不是在共同连接销/枢杆11(15)上。在这场合中，回转杆9的枢轴20可从操作杆2的枢轴15而分别被提供。又枢轴15和20可被安装在如第一实施例的通断机构7的共同元件。第一实施例的排列上，分享一共同元件，需要较少元件且因此降低组装时间和加工步骤数。
应注意的是第一磁性元件16并不需要有一L形水平剖面；例如一围绕双金属片13的U形剖面也是有效的。
本发明的第二实施例将参考图5至图7作说明，图5显示在关闭位置上的电路短路器的剖面图；图6显示在导通位置上的电路短路器的要件；图7显示电路如何导通。因为一些在图中相似或相同的部份标以相同的符号，借此描述省略。
在此实施例中，一双金属片13如图中所示作为后极的第一短路电流侦测器，同时一柱塞30和一磁圈31被设置作为前极的第二短路电流侦测器。
直立的磁圈31有一端固定至可移动接点3的支持，且另一上部端连接至扭转导体14，其依次连接至一负荷端子。柱塞30垂直地、交互地插入於磁圈31中。一突出部29a设置在柱塞30的顶端之上的回转杆29的一侧上。
根据上述构造，可移动接点3承载的电流流经磁圈31，导致柱塞30在磁圈附近产生具有磁通量密度不均匀分布的磁场。如果一短路电流出现，柱塞30向上移动至磁圈31的中央，其顶端在如图7所示的箭头C方向邻接突出部29a。这依次关于连结销11枢转杆29。然后，如第一实施例，拆分装置8在如箭头B的方向被推以中断电路。
如在本实施例中，不同型式的短路电流侦测器可为两极来设置，且有作为第二短路电流侦测器的柱塞和磁圈的组合。
图8显示图5至图7的实施例的变化，其回转杆29在支持柱10的顶部被支持在分离枢轴32上，而不是如在图4的电路断路器中的共同连结销/枢轴11(15)上。
从上述说明中应清楚了解，实施例可有效达成本发明的目的，提供一具有可靠性的电路断路器，且可比公知断路器以更短时间中断电路。
应注意的是虽然一双金属片被用在每一两极上，具有第一和第二磁性元件的极并不需要双金属片；一简单金属导体便足够。又如操作杆和拆分装置等其他元件可被更改或变形而不脱离本发明之精神实质。虽然本发明以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何熟悉本技术领域的技术人员，在不脱离本发明之精神和范围内，当可作更动与变形，因此本发明之保护范围应当以所附之权利要求书范围为准。

Claims (9)

1．一种电路断路器，包括：
一可移动接点；
一固定接点；
一肘开关；
一通断机构，对应于该肘开关，以使该可移动接点与该固定接点接触，且从该固定接点拆分该可移动接点；以及
分离装置，以导致该通断机构从该固定接点拆分该可移动接点；该分离装置包括
一拆分装置，以导致该通断机构从该固定接点拆分该可移动接点；
一回转杆，以由其枢转移动操作该拆分装置；以及
至少一双金属短路电流侦测器和至少一电磁短路电流侦测器，以侦测在电路中产生的短路电流和操作该拆分装置，其中至少该电磁短路电流侦测器由转动该回转杆操作该拆分装置，以使该通断机构从该固定接点拆分该可移动接点。
2．如权利要求1所述之电路断路器，其中每一至少一电磁短路电流侦测器包括一设置在该可移动接点上的第一磁性元件和一设置在该回转杆上且与该第一磁性元件对置的第二磁性元件，该第一和第二磁性元件由之间的交互作用枢转该回转杆。
3．如权利要求2所示之电路断路器，其中电流流经一放置在该第一和第二磁性元件之间的导体，所以当一短路电流或一过载电流流经该导体时，该第二磁性元件由于电磁效应而朝该第一磁性元件渐渐移动，而枢转该回转杆。
4．如权利要求3所述之电路断路器，其中当该第二磁性元件由于电磁效应而朝该第一磁性元件渐渐移动时，该第一和第二磁性元件和该导体实质上至少有部份彼此平行，且又其中该第一磁性元件有大约正交于水平方向的L形剖面，以半围绕该导体。
5．如权利要求3所述之电路断路器，其中该导体构成该双金属短路电流侦测器的至少一部份。
6．如权利要求1所述之电路断路器，其中每一至少一电磁短路电流侦测器包括一设置在该可移动接点的一端上的磁圈和一插入该磁圈的柱塞，该磁圈和该柱塞之间的交互作用导致该柱塞与该回转轴接触且枢转该回转杆。
7．如权利要求6所述之电路断路器，更包括当由该交互作用在该磁圈中移动时，一在该回转杆一侧与该柱塞接触的突出部，由此枢转该回转杆。
8．如权利要求1、2、3、4、5、6或7项所述之电路断路器，其中该回转杆的枢轴设置在该通断机构上。
9．如权利要求1、2、3、4、5、6或7项所述之电路断路器，其中该通断机构包括一作为该回转杆的枢轴的连结销。
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