CN1246721A

CN1246721A - 断路器

Info

Publication number: CN1246721A
Application number: CN99118418A
Authority: CN
Inventors: 川浩司; 内田直司; 山崎充是; 小山淳; 外山健太郎
Original assignee: Fuji Electric Co Ltd
Current assignee: Fuji Electric FA Components and Systems Co Ltd; Fuji Electric Assets Management Co Ltd
Priority date: 1998-09-03
Filing date: 1999-08-27
Publication date: 2000-03-08
Anticipated expiration: 2019-08-27
Also published as: CN1161812C; KR100591569B1; KR20000022819A; US6150908A; TW476085B

Abstract

一断路器的绝缘容器被分为三个垂直布置的部分,这三个部分包括一外壳1、一中间壳体24和一盖子2。固定触靴21、23和跨接固定触靴21、23的活动触靴22被容纳在外壳1里。一开/闭机构13和一过载跳闸装置8被容纳在一中间壳体24里。一支架11滑动穿过中间外壳24的底壁24a上的一四方孔27,并由开/闭机构13的一转换杆29驱动以打开和闭合活动触靴22。该支架11沿笔直且垂直于底壁24a的方向移动。由于该支架的笔直移动,支架11与底壁24a之间在该四方孔27里的间隙会很小,在外壳1里产生的电弧气体就完全被底壁24a截住,不会到达在中间壳体24里的开/闭机构。

Description

断路器

本发明涉及一种低压断路器，如一模压壳体断路器或一通地泄漏断路器，特别涉及一种防止在电流中断时产生的熔化金属散布到一开/闭机构上的改进结构。

在一断路器中，一供电侧和一负载侧接线端一般设在一盒形绝缘容器的相应的纵向的两端，该绝缘容器容纳了形成一将诸接线端连接在一起的电路的一导体、打开和闭合该电路的一活动的和一固定的触靴、包围该活动触靴的一灭弧室、用于通过一绝缘体的夹持器打开与闭合该活动触靴的一开/闭机构以及用于使该开/闭机构脱开的一过载跳闸装置。

图10是一表述一种传统的断路器(一种三极模压壳体断路器)的一实例的合上状态时的垂直剖面图；图11是从图10中的XI-XI线看的一整体部分的一放大的正视图。在图10中，用于相应极的一供电侧和一负载侧接线端3和4设在一盒形绝缘容器的纵向(图10中的横向)的两端，该容器由一带一敞开的顶表面的壳体1和一带一敞开的底表面的盖子2组成。在诸接线端之间的一电路由一与供电侧接线端3整体结合的固定触靴5、一其一端接触于固定触靴5的活动触靴7、一连接于活动触靴的另一端的导线7、一在一过载跳闸装置8中连接于导线7的加热导体和一与该加热导体连接并与负载侧接线端4整体结合的继电器导体10形成。固定触头5a和6a分别连接于固定和活动触靴5和6的接触端。

在图10中，活动触靴6利用一绝缘体的一支架11以一悬臂方式被保持在右端，该支架11通过在诸极之间的整体连接于相应诸极的诸支架11的一打开与闭合轴12可转动地支撑在一壳体1上。一开/闭机构13连接于中心极的支架11，一从盖子2凸出的转换手柄14移动到图10中的由或左侧，以便在打开与闭合操作时通过支架11可转动地移动活动触靴6，使沿着图中的箭头所示的方向打开和闭合。此外，当发生一过载电流时，该过载跳闸装置8被启动，以通过一跳闸横杆15解开该开/闭机构13，以便自动打开活动触靴6。当该活动触靴6被打开时，在活动与固定插头6a和5a之间产生电弧。为灭掉此电弧，安置了一灭弧室16，使它包围活动触靴6。该灭弧室16由多块磁板(网状板)17组成，每块具有一V形缺口并支撑在一绝缘体的一支撑板18上。灭弧室16将电弧驱赶到诸网状板17里，电弧在此被分离并冷却以使之熄灭。图10中的过载跳闸装置8以一熟知的方式被热驱动或电磁驱动。在一过电流区里，在该过载跳闸装置8里的一双金属片弯曲，以可转动地移动跳闸横杆15，同时在一包含一短路电流的高电流区里，该装置8间歇吸引一活动铁芯，以可转动地移动跳闸横杆15。

在上述断路器里，在电流中断时，电弧热量熔化了暴露于电弧的金属件，例如触头5a和6a、活动触靴6和网状板17，并由于电弧热量产生的气体压力使被熔化的金属向四周飞溅。

因此，习惯上将由一绝缘板组成的隔板19插入灭弧室16与开/闭机构13之间，以防熔化金属进入开/闭机构13内。当熔化金属粘在开/闭机构13上时，其活动部分的运动会受阻碍，甚至会使开/闭机构不能工作。

如图11所示，隔板19的形状象一门，它在活动触靴6的移动方向上具有一狭缝20，该隔板被安装用来分隔借助诸相间隔的分隔形成在壳体1和盖子2中的、相应诸极的一组电路空间。图11(A)表示了一断开状态，而图11(B)表示了一合上状态。如图11所示，在图11(A)里的断开状态期间，在活动触靴6的下部狭缝形成一间隙(由阴影表示出)，而在图11(B)的合上状态期间，在活动触靴6的上部狭缝20形成一间隙。因此，隔板19的传统使用不能充分阻碍熔化金属进入开/闭机构13，因而该开/闭机构常常不能正常工作。

本发明的目的是提供一种结构，它能阻止由电弧热量产生的熔化金属进入开/闭机构。

为实现此目的，本发明提供一种断路器，其中：一绝缘容器包括一带有敞开的顶表面的外壳、一包括一带一底壁的框架的中间壳体和一带有敞开的底表面的盖子。其中：当一支架沿笔直且垂直于中间壳体的底壁的方向移动时，一活动触靴适于打开和闭合；以及，活动和固定触靴和一灭弧室被容纳在该外壳里，而开/闭机构和过载跳闸装置被容纳在该中间壳体里，支架被放置得使可滑动穿过中间壳体的底壁(权利要求1)。按照在权利要求1里的本发明的这一观点，各有一活动部分的开/闭机构和过载跳闸装置被该中间壳体的底壁与滑动和观点触靴以及可产生熔化金属的灭弧室分隔开，活动触靴的支架沿笔直且垂直于中间壳体的底壁的方向移动。这种机构能使支架与该支架从中滑动穿过的、该中间壳体的底壁上的一孔之间的间隙最小，从而防止熔化的金属进入开/闭机构内。

在按照权利要求1的断路器中，中间壳体被划分为一供电侧中间壳体和一负载侧中间壳体，使开/闭机构被容纳在该供电侧中间壳体内，而过载跳闸装置被容纳在负载侧中间壳体内(权利要求2)。如此，能获得用于不同功能的诸单元，其中的每一个单元包括作为一开/闭机构部分的供电侧和作为过载跳闸装置部分的负载侧。由于开/闭机构和过载跳闸装置包括分别取决于阻断容量和额定电流的不同的诸零件，诸单元能够被制成为其相应诸类开/闭机构及过载跳闸装置与中间壳体的一被划分的部分整体结合，并且这些单元可任意组合在一起以符合各种技术规格。所以，这种结构能有效地组装。

另外，在按照权利要求2的断路器中，负载侧中间壳体被划分成与每个极相对应(权利要求3)。例如，若一交货检查发现在一个极的过载跳闸装置里有一裂缝，则能只更换该极，从而进一步改善组装操作性能。

对于按照权利要求1的断路器，如果除了活动触靴外，还有一用来施加接触压力的接触弹簧被之间保持在活动触靴的一活动触头与固定触靴的一固定触头之间，那么，当开/闭机构打开了活动触靴后，这种结构将防止该接触弹簧变形，从而减小了在开/闭机构上的负荷并因此减小了这一结构的尺寸。

另外，其结构能设计成使开/闭机构可将支架从外壳向上拉向中间壳体，以产生接触压力(权利要求5)。或者，使开/闭机构可将支架从中间壳体向下推向外壳，以产生接触压力(权利要求6)。

图1是表示本发明的一实施例的一断路器的垂直剖面图；

图2是图1的断路器的正视图；

图3是图1的断路器的俯视图；

图4是图3的俯视图，其中的盖子被卸掉了；

图5是图4的俯视图，其中的中间壳体被卸掉了；

图6是表示本发明的一不同的实施例的断路器的垂直剖面图；

图7是一俯视图，其中在图6里表示的盖子被卸掉了；

图8是表示本发明的又一不同的实施例的断路器的垂直剖面图；

图9是一俯视图，其中在图8里表示的中间壳体被卸掉了；

图10是表示一传统的实例的一断路器的垂直剖面图；以及

图11是沿着图10里的XI-XI线的、一整体部件的放大的正视图。

下面将参阅图1至5描述本发明的诸实施例。图1是表示一断路器(一模压壳体断路器)处于其合上状态时的垂直剖面图。图2是图1的断路器的负载侧的正视图。图3是图1的俯视图。图4是中间壳体的俯视图，其中图3中的盖子被卸掉了。图5是表示一壳体的俯视图，其中的图4中的中间壳体被卸掉了。与传统实例相应的诸元件具有相同的标号。在图1至5中，特别在图1中，相应诸极的供电侧和负载侧接线端3和4设在一盒形绝缘容器的纵向(在图1中为横向)两端。在诸接线端之间的一电路由一与供电侧接线端3整体结合的固定触靴21、一具有接触于固定触靴21的一端的跨接的活动触靴22、另一与活动触靴22的另一端相接触的固定触靴23、一在一与固定触靴23整体结合的过载跳闸装置8中的加热导体9和一与该加热导体9连接并与负载侧接线端4整体结合的继电器导体(relay conductor)10形成。固定触头21a和23a分别连接于固定和活动触靴21和23的接触端。诸活动触头22a在活动触靴22的诸相应端连接于诸触头部分。

该断路器的绝缘容器由三个垂直设置部分组成，这些部分包括一带一敞开的顶表面的外壳1、一包括一带一底壁24a的框架的中间外壳24和一带一敞开的底表面的盖子2。这三部分被层叠设置(如图1所示)，并在四个部位用诸螺钉25(见图3)整体紧固在一起。在外壳1、中间壳体24和盖子2的每一个的内部利用两横列各相间的隔板分隔为三个极的诸电路空间。外壳1容纳包围了相应的诸极的沿纵向的一对固定触靴21和23的一对灭弧室16、跨接于诸固定触靴21和23的活动触靴22和活动触靴22的各相应诸纵向端。中间壳体24容纳一开/闭机构13和一过载跳闸装置8。活动触靴22被折入一纵向对称的凸起内，并借助于一接触弹簧26被压靠于固定触靴21和23，该接触弹簧26由一被插入在活动触靴22与外壳1的底壁之间的压缩盘簧组成。由一绝缘体组成的一棱柱形支架11通过在其下端的一凹部固定在活动触靴22的头部。该支架11由在外壳1上形成的一导向槽(未示出)引导，以使之沿着图1的垂直方向沿直线移动。

另一方面，在中间壳体24的底壁24a上形成一四方孔27，该孔沿着支架11的外轮廓开出以使其形状与该支架11相对应。支架11滑动穿过该孔27并使其上端伸入中间壳体24内。固定触靴21和23每一个都用螺钉(未示出)紧固于中间壳体的底壁24a的底表面，但当中间壳体24叠置在外壳1上时(如图1所示)位于该外壳内。此外，与固定触靴23整体结合的加热导体9经过四方孔27延伸进入中间壳体24内。

尽管没有图示出内部机构，开/闭机构13具有一转换杆29，该转换杆29按照图1中的一转换手柄14的横向打开与闭合操作可转动地绕着一轴28沿图中的一箭头所示的方向运动。该转换杆29分为由三个臂29a组成的三部分(如图4所示)，在图1和4所示的合上状态期间每个臂29a的顶端靠近于每个极的支架11的上端表面。当为了进行断开操作将转换手柄14移向图1的右侧时，转换杆29顺时针转动，以抵抗接触弹簧26的力笔直向下并垂直于中间壳体24的底壁24a施压。这一操作打开了活动触靴6以使该断路器进入一断开状态。

当转换手柄14移向图1的左侧时，转换杆29回到图示的位置，活动触靴22被接触弹簧26向上推压并闭合。此时，支架11沿直线并垂直于中间壳体的底壁24a被抬起。此外，当发生过电流并启动过载跳闸装置8以通过跳闸横杆15使开/闭机构13脱开后，转换杆29顺时针转动以自动打开活动触靴22。该过载跳闸装置8与传统实例相类似，故省略对其结构的描述。由于如上所述支架11沿直线并垂直于中间壳体的底壁24a而移动，在该支架11与中间壳体24的底壁24a间在四方孔里的间隙取最小值，只要满足使支架11能顺利滑动即可。

在图1中，当活动触靴22被打开后，在活动触头22a与固定触头21a、23a之间产生电弧并被移入一灭弧室16，以将此电弧灭掉。此外，如图2和5所示，含有所产生的熔化金属的电弧气从在外壳1的前、后部分上形成的一对侧向排放孔30中排走。图5中的一箭头表示排放的方向。此时，由于围绕支架11在底壁24a的间隙很小，大多数在外壳1里产生的电弧气不会进入中间壳体24的里面。

在图4中，中间壳体24被一条通过四方孔27中心的分隔线P划分为一供电侧中间壳体24A和一负载侧中间壳体24B，开/闭机构13安装在供电侧中间壳体24A上，而过载跳闸装置8则安装在负载侧中间壳体24B上。另外，供电侧中间壳体24A被沿着各相间的隔板24b的两条横向分隔线Q分隔，而与各个极对应。被分隔的每一部分是一单元，该单元包括带有固定在其上的开/闭机构13的供电侧中间壳体24A和带有固定在其上的、每个极的过载跳闸装置8的负载侧中间壳体24B。

由于开/闭机构13包括其阻断容量不同的诸不同的零件，过载跳闸装置8包括其额定电流不同的诸不同的零件，通过将连同被安装在该中间壳体24上的相应类型的开/闭机构13及过载跳闸装置8在一起的中间壳体划分开来就能制备诸单元(如图4所示)，这些单元可任意组合在一起以获得一种所要技术规格的断路器。例如，若在任意一极的过载跳闸装置上发现有一裂纹，通常就简单地更换对应的零件来加以处理。尽管所示的上述实施例结合有跨接的活动触靴，本发明也适用于一种可转动的触靴，如图6中的传统的实例，只要能用直线移动的绝缘体来推压和转动活动触靴即可。

对于如上所述的图1的断路器，当产生了过载电流后，过载跳闸装置8就工作，以通过跳闸横杆15使开/闭机构13脱开，以便用储存在一主弹簧(未示出)里的能量来顺时针转动驱动转换杆29，从而打开活动触靴22。在此情况下，在活动触靴22走过的打开距离内支撑在外壳1上的接触弹簧26被压缩并变形，以通过活动触靴22对开/闭机构13施加一弹性阻力。因此，加在开/闭机构上的负荷增大了，从而限制了活动触靴22的打开距离。

图6和7表示了上述断路器的一改进的实施例。图6是一表示处在合上状态的断路器的垂直剖面图，图7是一俯视图，其中的图6所示的盖子被卸掉了以显露出中间壳体。在图6和7中，除了活动触靴22外，支架11还保持了一接触弹簧26。每个极的支架有一沿纵向(在图6中为横向)穿透该支架的窗孔11a，活动触靴22就座落在该窗孔11a里以允许垂直移动。由一压缩盘簧组成的接触弹簧26被设置在窗孔11a的底表面与活动触靴22之间，以被稍微压缩和稍有变形。

一对横向连接件11b整体形成在支架11的头部并沿垂直方向延伸。转换杆29的臂29a和被插在两连接件之间的支架11通过一允许转动的销子31彼此连接在一起。在如图6所示的合上状态时转换杆29促使活动触靴22压靠于固定触靴21和23，同时轻微压缩接触弹簧26并使之变形，从而在固定触头21a和23a与活动触头22a之间产生一预定的接触压力。

对于如图6所示的断路器，当产生了一过载电流后，转换杆29顺时针转动以打开活动触靴22。在此情况下，接触弹簧26与活动触靴22一起整体性移动，同时由支架11保持，从而防止接触弹簧26如同在图1的断路器情况下所发生的被压缩和变形。这种结构能减少加在开/闭机构13上的负荷，因此也就能减小这一机构的尺寸，或者，它能增加活动触靴22的打开速度。

图8是表示一断路器的一不同实施例的垂直剖面图，其中，除了活动触靴外还有支架也保持接触弹簧。图9是一俯视图，其中的图8的中间壳体被卸去了以显露出外壳。在图6所示的断路器中，开/闭机构13将支架11从外壳1向上朝中间壳体24拉动，以产生接触压力。相反，在图8所示的断路器中，支架11被从中间壳体24向下朝着外壳1推动，以产生接触压力。

在图8中，接触弹簧26设置在被容纳在支架11的窗孔11a中的活动触靴22与窗孔11a的顶表面之间。固定触靴21和23向下延伸到外壳1的底表面，然后被相后折成U形，固定触头21a和23a连接于相应的被折回的端部的顶表面。在如图8所示的合上状态时，开/闭机构13的转换杆29放置在图示的位置上，以轻微压缩接触弹簧26并使之变形，这样，它促使活动触靴22压靠于固定触靴21和23，从而在活动触头22a与固定触头21a和23a之间产生一预定的接触压力。

如图8和9所示，固定触头21和23在一等于或大于活动触靴22的宽度的距离内开槽，并在固定触靴21和23上的、与活动触靴22的相应端相交的位置上设置出口32和33。活动触靴22的相应的两端部分别松动地插入这两出口32和33内，这样，使它们能在两孔内沿垂直方向移动。如图9所示，固定触靴21和23的、与固定触头21a和23a连接的两被折回端中的每一端的两侧分别被移开了，这样，被折回端的其余部分变得与固定触头21a和23a的宽度相等。

对于如图8所示的断路器，当产生一过载电流后，转换杆29被逆时针转动驱动，以打开活动触靴22。在此情况下，接触弹簧26与活动触靴22一起移动，同时被支架11保持，如此，尽管活动触靴22打开，也能防止接触弹簧被压缩和变形。其结果，来自接触弹簧26的阻力使得不可能作用在开/闭机构13上，这样的负荷的减小从而减小了该开/闭机构13的尺寸，或者，它能提高活动触靴22的打开速度。

如上所述，本发明能可靠地保护容纳在中间壳体里的开/闭机构，以免在外壳中所产生的电弧进入其内，并能分隔该中间壳体，以改善组装操作性能。此外，接触弹簧被活动触靴支架保持，以防止该接触弹簧对活动触靴打开的阻碍作用，从而减小了在开/闭机构上的负载，因此就减小了这一机构的尺寸。

Claims

1.一种断路器，它包括一盒形绝缘容器和被放置在该绝缘容器的相应的两纵向端的一供电侧接线端和一负载侧接线端，所述绝缘容器容纳一形成将两接线端连接在一起的一电路的导体、打开和闭合所述电路的一活动触靴和一固定触靴、一包围所述活动触靴的灭弧室、一用于经过一包括一绝缘体的支架打开和闭合所述活动触靴的开/闭机构和一用于使该开/闭机构脱开的过载跳闸装置，其特征在于：

所述绝缘容器包括三个垂直布置的部分，这三个部分包括一带有敞开的顶表面的外壳、一包括一带一底壁的框架的中间壳体和一带有敞开的底表面的盖子，其中：当所述支架沿笔直且垂直于所述中间壳体的底壁的方向移动时，一活动触靴适于打开和闭合；以及，所述活动和固定触靴和所述灭弧室被容纳在所述外壳里，而所述开/闭机构和所述过载跳闸装置被容纳在所述中间壳体里，所述支架被放置得使可滑动穿过所述中间壳体的底壁。

2.按照权利要求1的断路器，其特征在于，所述中间壳体被或分为一供电侧中间壳体和一负载侧中间壳体，使所述开/闭机构被容纳在所述供电侧中间壳体内，而所述过载跳闸装置被容纳在负载侧中间壳体内。

3.按照权利要求2的断路器，其特征在于，所述负载侧中间壳体被划分为与每个极相对应。

4.按照权利要求1的断路器，其特征在于，除了所述活动触靴外，一用来施加接触压力的接触弹簧被所述支架保持在所述活动触靴的一活动触头与所述固定触靴的一固定触头之间。

5.按照权利要求4的断路器，其特征在于，所述开/闭机构能将所述支架从所述外壳向上拉向所述中间壳体，以产生接触压力。

6.按照权利要求4的断路器，其特征在于，所述开/闭机构能将所述支架从所述中间壳体向下推向所述外壳，以产生接触压力。