CN1501418A

CN1501418A - 断路器

Info

Publication number: CN1501418A
Application number: CNA200310102367A
Authority: CN
Inventors: 浅野久伸; 弘; 满重三弘; 人; 山县秀人; 高桥康弘
Original assignee: Fuji Electric FA Components and Systems Co Ltd
Priority date: 2002-10-28
Filing date: 2003-10-27
Publication date: 2004-06-02
Anticipated expiration: 2023-10-27
Also published as: US20040124074A1; KR100923621B1; US6911614B2; JP2004146304A; TWI284339B; JP4059058B2; KR20040038683A; CN1298001C; TW200416764A

Abstract

本发明提供一种可防止操作手柄在触点已熔合时移到“断开”位置的断路器。其中开关器件(8)包括：手柄杆(11)，该手柄杆与操作手柄(9)相连，其端头由侧板(17)的支撑部分(17a)支撑；肘节链系(12)，其穿过动触点(5)的支持器(7)和闩锁13而将它们连接；开关弹簧(16)，其紧紧地拉伸在手柄杆的上侧底座和肘节链系的连接销(12c)之间；所述断路器可防止操作手柄(9)在固定触点和动触点已熔合时移到“断开”位置，邻接止动件(7b)、(11b)在操作手柄穿过死点的“断开”位置时彼此挤靠，从而防止手柄杆(11)以止动件的相接点为支点沿“断开”方向移动。

Description

断路器

技术领域

本发明涉及一种断路器，其主要是作为模塑壳体断路器或者是对地漏电断路器等应用于低压电路。本发明特别涉及一种带有隔离功能的开关器件，其用来在主电路触点因异常电流而熔化时防止操作手柄移动到“断开”位置。

背景技术

首先，如图6所示，以上面提到的模塑壳体断路器为例来说明本发明所用断路器的基本构成。在该图中，附图标记分别表示：断路器的壳体1、电源侧的主电路端子2、负载侧的主电路端子3、固定触点4、动触点5、灭弧装置6、动触点5的触点支持器7、开关器件8、操作手柄9以及双金属型过电流脱扣机构10。

其中，开关器件8的支撑结构应使下面的构件能组装到侧板17(开关器件的装配框)上：与操作手柄9相连的摆动型手柄杆11；将上肘杆12a和下肘杆12b与连接销12c相连的肘节链系12，其横穿动触点5的触点支持器7以及闩锁13(解扣杆)从而通过销接将它们连在一起；一个闩锁接受器15，其与脱扣横杆14组合在一起在正常情况下用来防止闩锁13旋转，但在过电流脱扣机构10移动时，闩锁13会脱开；以及一开关弹簧16(拉力盘簧)，其紧紧地拉伸于手柄杆11的底座(上侧)和肘节链系12的连接销12c之间。

断路器的开关操作是公知的：当操作手柄9从图示的“接通”位置移动到“断开”位置，此时弹簧施加的力使得肘节链系12的上肘杆12a和下肘杆12b折成“＞”形，同时开关弹簧16穿过死点使动触点5打开。

此外，如果在通电过程中有过载电流流过并触发过电流脱扣机构10，当前由闩锁接受器15闩住的闩锁13就会通过脱扣横杆14脱开。因此，动触点5就借开关弹簧16的弹力打开以阻断该电流。注意，当出现脱扣时，操作手柄9与手柄杆11一起处于“接通”和“断开”之间的一个中间位置，从而指示发生脱扣。还有，为了在脱扣之后再次接通断路器，只需临时将操作手柄9移到“断开”位置，即复位位置，使闩锁13与闩锁接受器15接合，然后将操作手柄9移到“接通”位置，以使动触点5闭合。

这里应注意，在断路器中，如果固定触点和动触点已被通电状态下、主电路触点闭合时流过主电路的异常电流熔合在一起，那么即使过电流脱扣机构10正常工作，动触点5也不会打开，并且操作手柄9将保持在“接通”位置。

此时，在具有上述结构的开关器件中，只要在操作手柄9上施加一个力就能将停顿在“接通”位置上的操作手柄9移动到“断开”位置，即使是在主电路触点已熔合在一起时也是如此。因此，如果触点出现熔合，那么由于维护人员没有意识到该异常情况的出现，就会将手柄移到“断开”位置，并用锁扣等锁住，然后开始检查并维修负载端的电路，他会错误地认为这些操作已将断路器关断，因此可能会有因触及火线而触电的危险。

此外，在我们通过断路器操作手柄9上安装的电机驱动型外部操作手柄装置来遥控开关操作时，如果将操作手柄9移到“断开”位置，此时外部操作手柄装置会输出一个关断信号并将断路器的操作手柄9锁定在“断开”位置。为此，在出现触点熔合这样的异常情况时，就会出现上面的错误观念，从而危及到安全。

为了解决这个问题，现在已知有一种结构，该结构中的断路器带有隔断功能，从而可防止手柄在触点通电过程中出现熔合的情况下移到“断开”位置。为此，在动触点5的触点支持器7中以及手柄杆11中分别布置有凸起形的彼此邻接的止动件，这样，如果操作人员想将操作手柄9在触点已经熔合的情况下移到“断开”位置，则该邻接止动件就会在移动过程中彼此挤靠从而防止手柄移到“断开”位置(例如参见专利文献1)。

下面参见图7，图7是一种带有上述装置的开关器件的常规结构。在图7的状态下，操作手柄9已从“接通”位置移到了手柄的死点位置，这将在后面详述，其中固定触点4的触头4a与动触点5的触头5a已经熔合在一起。也就是说，在图示结构中，在手柄杆11的端面上形成有一个凸起形的邻接止动件11a，其伸向触点支持器7，更具体地说，其处于摆动支点0的右侧位置上(操作手柄9的“断开”位置侧)，同时，一凸起形邻接止动件7b形成于触点支持器7的横杆7a(支持器的旋转轴)的外周表面上，与上述的邻接止动件11a正对。

这里，手柄杆11具有叉形结构，其上侧底座连接操作手柄9，手柄杆11在支撑结构上能够使形成于叉形杆端部的凹槽装配到L形凸起的支撑部分17a中从而自由摆动，其中的L形凸起为切制后从上面转到侧板17的外表面，并通过开关弹簧(拉簧)16的弹力保持在装配位置中。有时，为了便于开关器件的装配，上述的手柄杆11通常采用这种支撑摆动的结构。

此外，图中所示“接通”和“断开”分别表示相对于操作手柄9的基准线(经手柄杆11的摆动支点的垂线)的“接通”位置和“断开”位置，而标记“DP”表示死点位置，操作手柄9在此从“接通”位置返回到“断开”位置(开关弹簧16相对于肘节链系12处于中间位置的一个状态)。此外，标记SL表示开关弹簧16的作用线，其中的开关弹簧16紧紧拉伸在肘节链系12的连接销12c和手柄杆11的上侧之间，并处于图中所示的状态，作用线SL与肘节链系12的死点重合(处于一条连接肘节链系12的连接销12c以及上肘杆12a中闩锁13的连接销12d的直线上)。

在上述结构中，如果操作人员试图将操作手柄9从“接通”位置移动到“断开”位置，手柄杆11的邻接止动件11a就撞击到触点支持器7的邻接止动件7b，从而停在触点的闭合位置，在此位置上，操作手柄9略微超过手柄的死点DP位置，且操作手柄9不能移到到“断开”位置。

以上内容可参看参考文献1：日本专利文献(Kokai)No.H05-182577。

图7所示的常规结构存在涉及隔离功能操作模式的问题，对该问题说明如下。

(1)在杆端上形成有凹槽的结构中，如图7所示该凹槽装在支撑部分17a中而能够作为手柄杆11的一个装配结构摆动，其中的支撑部分17a为切制后从上面转到侧板17的外表面上，在手柄杆11的邻接止动件11a与触点支持器7的邻接止动件7a相接挤靠，从而使操作手柄9无法被施加于其上的拉力移向“断开”位置的情况下，如果操作人员想要将操作手柄9进一步移动，则上述位于手柄杆11端部的凹槽会借助于起支点作用的邻接止动件11a、7b的相接点而从支撑部分17a脱落出来变成自由的，且操作手柄9会移到“断开”位置，仿佛其已经断开。

(2)此外，为了防止上述结构中的邻接止动件11a、7b在正常的“断开”和“接通”操作下彼此干扰，上述断路器被构造成在操作手柄9移向“断开”位置的过程中，相接挤靠仅仅出现在开关弹簧16的作用线越过图7所示的死点位置DP之后，并且如果操作人员在止动件彼此相接并且手柄不能移动已熔合的触点的位置上释放该手柄，那么操作手柄9就应返回到“接通”位置。

因此，如果操作手柄9的“断开”位置和DP位置因开关器件的装配结构、各子组件之间的间隙等原因而彼此靠得很近，那么在触点熔合的情况下操作手柄9移向“断开”位置时，就应在手柄9不能移动之前，使已经越过DP位置的手柄9尽可能远离“断开”位置。

此外，在用锁扣将操作手柄9锁定在“断开”位置时，或者在操作手柄9连接到电力驱动的外部操作手柄装置的使用过程中，如果操作人员在触点如上所述已经熔合的情况下进行手柄的“断开”操作，操作手柄9就会被移到“断开”位置，而实际上主电路触点却是闭合的，操作手柄9被锁在该“断开”位置，因此操作人员会危险地误认为触点已经被打开。

本发明的提出正是针对上述问题，本发明的一个目的是提供一种断路器，其在结构上对图7所示的常规结构进行了改进，即，当操作人员在触点已经熔合的情况下将操作手柄移向“断开”位置时，能防止手柄杆的摆动支点离开支撑部分17a，因此该操作手柄就不会从止动件的相接位置移到“断开”位置，还有就是在操作手柄从“接通”位置移到“断开”位置的过程中，手柄的死点会被迫变成处于一个更接近于“接通”位置的位置上，从而使隔离功能更加可靠。

发明内容

为了达到上述目的，本发明提供一种断路器，其包括一固定触点、一固定在旋转型触点支持器中的动触点、一开关器件、一操作手柄以及一过电流脱扣机构，主电路触点由手动操作并通过该开关器件的一个中间体来闭合和打开，该开关器件由一组件构成，该组件包括：一手柄杆，该手柄杆以其一端为支点摆动，其与该操作手柄相连；一肘节链系，其连接上肘杆和下肘杆，并以穿过所述动触点和所述脱扣机构的闩锁将它们连接在一起；一开关弹簧，其紧紧地拉伸于所述手柄杆和所述肘节链系的臂杆连接点之间；以及一侧板，其用来固定这些部件；所述断路器作为一装置，用来防止所述操作手柄在所述主电路触点已经熔合的条件下从“接通”位置移到“断开”位置，所述断路器进一步包括第一邻接止动件和第二邻接止动件，第一邻接止动件形成在所述触点支持器的横杆内以及正对该横杆的所述手柄杆内，第二邻接止动件用来防止所述手柄杆以第一止动件的相接点为支点而沿“断开”方向移动(这是本发明的一个实施方案)，并且作为上述方案的一种具体形式，第二止动件由侧板内的一个凸起构成，其正对手柄杆的后边缘中形成的圆弧部分的端面，而该圆弧部分的中心位于手柄杆的摆动支点上(这是本发明的第二个实施方案)。

根据上述结构，当操作手柄在触点已经熔合的条件下从“接通”位置移到“断开”位置时，如果操作人员试图进一步加力迫使手柄从邻接止动件彼此相接挤靠的位置移到“断开”位置，手柄杆就会撞击到第二止动件并闩锁在该位置处。因此，该手柄杆不会以邻接止动件的相接点作为支点从侧板的摆动支撑部件脱出，并且能防止该操作手柄移到“断开”位置。

此外，为了使断路器在操作手柄的“断开”位置紧靠手柄的DP位置时也能可靠地实现隔离功能，可提供一个挡块和一挡块接受部件，其中的挡块从手柄杆底座的前端伸向上述肘节链系，而挡块接受部件则从肘节链系的下肘杆向上延伸从而与所述挡块正对，其中在手柄杆从“接通”位置移到“断开”位置的过程中，该挡块压靠着下肘杆的挡块接受部件，这样开关器件的死点就处于一个紧靠操作手柄“接通”位置的位置上(这是本发明的第三实施方案)。

在上述结构中，当试图使操作手柄从“接通”位置移到“断开”位置时，手柄杆的挡块会撞击到肘节链系中下肘杆的挡块接受部件并压靠在它上面，使得下肘杆和上肘杆之间的连接点移动。因此，肘节链系就被折成“＞”形，而该肘节链系相对于开关弹簧作用线的DP位置就被迫移到一个更接近于操作手柄“接通”位置的位置上。因此在触点已经熔合时，由于开关弹簧的作用线移动越出了死点位置，并在操作手柄移到一个靠近“断开”位置的位置之前到达一个其过去所处的位置上，结果邻接止动件就彼此相接挤靠，从而可防止操作手柄移到“断开”位置。

附图说明

图1是本发明实施例中断路器开关器件结构的立体图；

图2是图1所示开关器件的侧视图，其展示的是该开关器件处于“接通”状态；

图3是在触点没有熔合的条件下所述开关器件处于“断开”状态的侧视图；

图4是所述开关器件的一侧视图，其展示的是在触点已经熔合的条件下操作手柄从“接通”位置移到“断开”位置时的状态，其中的操作手柄已移动到死点位置；

图5是所述开关器件的一侧视图，其展示的是因操作手柄移动越过死点而邻接止动件彼此相接挤靠，故操作手柄不能再移动；

图6展示的是一模塑壳体断路器的整个断路器基本结构的剖视图；

图7是带有隔离功能的常规开关器件的侧视图，其展示的是手柄不能移动时的状态，本图对应于图4。

附图标记说明

4：固定触点

5：动触点

8：开关器件

9：手柄

10：过电流脱扣机构

11：手柄杆

11a：邻接止动件

11b：挡块

12：肘节链系

12a：上肘杆

12b：下肘杆

12b-1：挡块接受部件

12c、12d连接销

13：闩锁

16：开关弹簧

17：侧板

17a：侧板的支撑部分

17b：第二止动件

具体实施方式

下面将基于图1到图5所示的实施例来描述本发明的优选实施例。注意，该实施例附图中与图7对应的部件均各自采用相同的附图标记，并且将省略这些部件的说明。

在附图所示的实施例中，开关器件8的基本结构是：触点支持器7，其用作防止操作手柄9在触点已经熔合时移到“断开”位置的装置；邻接止动件7b、11a，它们位于触点支持器7和手柄杆11中，与图7所示相同。除此之外，在图示实施例中，侧板17带有一个第二止动件17b，其正对着手柄杆11的后边缘(在操作手柄的“断开”位置侧)，这对应于本发明的权利要求1。该第二止动件17b是形成于侧板17外表面上的一个凸起，其在布置上应正对圆弧部分的端面，该圆弧部分形成于杆件的后边缘，具有一曲率半径，其中心位于手柄杆11的摆动支点0上。

此外，与权利要求3对应的结构是，挡块11b从手柄杆11底座的前端向下伸向一肘节链系12，挡块接受部件12b-1从肘节链系12的下肘杆12b向上延伸从而与所述挡块11b正对。

在上述的结构中，当其处于如图2所示触点闭合的状态(“接通”状态)，肘节链系12中的上肘杆12a和下肘杆12b对齐，并且从下肘杆12b向上延伸的挡块接受部件12b-1与形成于手柄杆11的上侧底座上的挡块11b分开。此外，开关弹簧16的作用线相对于肘节链系12的死点DP位于左侧(在“接通”位置侧)，处于一条连接连接销12c、12d的直线上。

在图3所示的状态中，操作手柄9通过操作动作移动到“断开”位置而且触点打开(处于“断开”状态)。此时，肘节链系12折成“＞”形，并且开关弹簧16的方向线相对于死点DP处于右手侧(“断开”位置侧)。有时，当操作人员在触点没有熔合的正常条件下进行操作手柄9的“接通”操作和“断开”操作时，由于手柄杆11和触点支持器7均沿同一方向旋转，因此手柄杆11的邻接止动件11a以及触点支持器7的邻接止动件7b不会彼此相接挤靠。此外，由于第二止动件17b正对手柄杆11中圆弧部分的端面11c，并且圆弧中心位于摆动支点0上，因此止动件17b不会阻挡操作手柄9的移动。

下面，当操作手柄9在触点已经熔合的条件下从“接通”位置移到“断开”位置时，参见图4和图5来描述该移动。即，当操作手柄9开始从“接通”位置移动时，手柄杆11的挡块11b撞击挡块接受部件12b-1并将其压向右手一侧，其中挡块接受部件12b-1从肘节链系12的下肘杆12b向上延伸。由此，如图4所示，下肘杆12b和上肘杆12a之间的连接销12c的位置就移向右手侧，而上肘杆12a的高度会达到一垂直高度，因此操作手柄9的死点位置DP就移到一个更接近于“接通”位置侧(在开关器件基准线的左手侧)的位置。而有时，在图7所示的常规结构中，操作手柄的死点位置DP则是位于基准线的右手侧，更接近于“断开”位置侧。然后，当操作手柄9在移动越过图4所示死点后、最远移动到如图5所示位置时，手柄杆11的邻接止动件11a与触点支持器7的邻接止动件7b彼此相接挤靠，从而使其停止，并防止操作手柄9移动。

即，如果在手柄杆11和下肘杆12b中分别设置有挡块11b和挡块接受部件12b-1，就使得操作手柄9从“接通”位置移到“断开”位置时，肘节链系12的连接销12c移到右手侧，并且死点位置DP被迫改变到一个更接近于“接通”位置的位置，从而能够在不受开关器件的结构、装配误差等因素影响的条件下确保可靠的隔离功能，因此本发明可解决以上章节(2)中所述的问题。

此外，在操作人员试图加力迫使操作手柄9从手柄锁定状态移动到“断开”位置的情况下，在图7所示的常规结构中，手柄杆11会以邻接止动件11a、7b之间的相接点为支点顺时针摆动(即，手柄杆11会从侧板17的支撑部分17a脱出而变成自由的)，如上所述，由此操作手柄9将移到“断开”位置。

与之相反，在附图所示实施例中，如果手柄杆11试图以邻接止动件之间的相接点为支点顺时针摆动，那么第二止动件17b会撞击到手柄杆11的侧缘而防止手柄杆11移动。因此，就能防止操作手柄9移到“断开”位置。

注意，在附图所示实施例中，作为防止操作手柄9在触点已经熔合的条件下移到“断开”位置的装置而设置有邻接止动件11a、7b以及第二止动件17b；此外，作为迫使死点位置DP在操作手柄9从“接通”位置移到“断开”位置的过程中移到一个更接近“接通”位置的位置的装置，在手柄杆11上设置有挡块11b，并设置了从下肘杆12b伸出的挡块接受部件12b-1。然而，在该开关器件8的结构条件下，操作手柄9的“断开”位置与死点位置DP充分地分开，此时挡块11b以及挡块接收部件12b-1可以省略。

本发明的效果

如上所述，本发明带有开关器件的断路器由这样的组件构成，其包括：一手柄杆，该手柄杆以其一端为支点摆动，其与该操作手柄相连；一肘节链系，其连接上肘杆和下肘杆，并以穿过所述动触点和所述脱扣机构的闩锁将它们连接在一起；一开关弹簧，其紧紧地拉伸于所述手柄杆和所述肘节链系的臂杆连接点之间；以及一侧板，其用来固定这些部件；所述断路器作为一装置，用来防止所述操作手柄在所述主电路触点已经熔合的条件下从“接通”位置移到“断开”位置，所述断路器进一步包括第一邻接止动件和第二邻接止动件，第一邻接止动件形成在所述触点支持器的横杆内以及正对该横杆的所述手柄杆内，第二邻接止动件用来防止所述手柄杆以第一止动件的相接点为支点而沿“断开”方向移动，从而增加隔离功能的可靠性。

此外，根据本发明第三实施方案的结构，死点位置会在操作手柄从“接通”位置移到“断开”位置的过程中被强迫移到一个更接近于“接通”位置的位置上，由此断路器能够可靠地实现隔离功能，而不会受到开关器件的结构以及部分装配精度等的影响。

Claims

1.一种断路器，其包括一固定触点、一固定在旋转型触点支持器中的动触点、一开关器件、一操作手柄以及一过电流脱扣机构，主电路触点由手动操作并通过该开关器件的一个中间体来闭合和打开，该开关器件由一组件构成，该组件包括：一手柄杆，该手柄杆以其一端为支点摆动，其与该操作手柄相连；一肘节链系，其连接上肘杆和下肘杆，并以穿过所述动触点和所述脱扣机构的闩锁将它们连接在一起；一开关弹簧，其紧紧地拉伸于所述手柄杆和所述肘节链系的臂杆连接点之间；以及一侧板，其用来固定这些部件；所述断路器作为一装置，用来防止所述操作手柄在所述主电路触点已经熔合的条件下从“接通”位置移到“断开”位置，所述断路器进一步包括第一邻接止动件和第二邻接止动件，第一邻接止动件形成在所述触点支持器的横杆内以及正对该横杆的所述手柄杆内，第二邻接止动件用来防止所述手柄杆以第一止动件的相接点为支点而沿“断开”方向移动。

2.如权利要求1所述的断路器，其中第二止动件由所述侧板上的一个凸起构成，其正对所述手柄杆的后边缘中形成的圆弧部分的端面，该圆弧部分的中心位于所述手柄杆的摆动支点上。

3.如权利要求1所述的断路器，其进一步带有一个挡块和一挡块接受部件，其中该挡块从所述手柄杆的底座的前端伸向所述肘节链系，而该挡块接受部件从所述肘节链系的下肘杆向上延伸从而与该挡块正对，其中在所述手柄杆从“接通”位置移到“断开”位置的过程中，该挡块压靠在所述下肘杆的该挡块接受部件上，使得所述开关器件的死点处于一个更靠近所述操作手柄的“接通”位置的位置上。