CN201689835U - 塑料外壳式断路器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种塑料外壳式断路器包括触头系统(101)、灭弧系统(102)、操作机构(103)、脱扣器(104)、外壳(105)五个部分，灭弧系统(102)位于触头系统(101)上方，操作机构(103)连接脱扣器(104)与触头系统(101)，触头系统(101)、灭弧系统(102)、操作机构(103)、脱扣器(104)均置于外壳(105)之内，该断路器在触头系统、灭弧系统、电磁脱扣器上做了很大改进，有体积小、分断高、飞弧短、可靠性高、寿命长等优点。

Description

塑料外壳式断路器

技术领域

本实用新型公开了一种塑料外壳式断路器，尤其涉及一种在触头系统、灭弧系统、脱扣器、外壳等改进之后的塑壳断路器，本实用新型属于断路器技术领域。

背景技术

以前的塑壳断路器的外壳采用的是不可回收材料，传统的灭弧室是敞开式栅片灭弧室，即由多片冷轧钢板冲制成的栅片铆在两片环氧玻璃布板上形成的灭弧室。灭弧栅片是将导向件引入的长电弧分割成许多微小的短电弧，因为每段短电弧包含的能量有限，通过散热和气体的流动使能量消耗达到灭弧的目的。这种灭弧室成本虽然低，但其灭弧能力差，飞弧距离长，这就需要对灭弧室进行改进，通过改进灭弧室的分断能力大大提高。

采用封闭式触头灭弧系统，将动、静触头和灭弧室用耐弧的塑料封闭，形成一个封闭式的机构。与传统的敞开式结构相比较，它能防止断路分断时产生的金属粒子喷溅到操作机构上，造成机构卡死或使动、静触头弹簧退火；防止电弧反吹不能进入灭弧室，影响断路电流分断；利用电弧在封闭空间产生的压力形成的强大气流，加速电弧冷却和喷射，使电弧迅速熄灭；电弧产生的强大气流还能加速触头斥开，或推动脱扣杆使机构迅速动作，加速电弧熄灭。封闭式的触头灭弧结构不仅提高了短路分断能力，还提高了短路分断的可靠性。这也是模块化、标准化的设计思想在新型断路器中的充分体现。

对于塑壳断路器的触头系统采用三极触头系统，使动静触头产生的电弧电压迅速增加，达到限流的目的。有的断路器专门设计了触头斥开的卡住机构，使触头在斥开后卡在斥开位置，待操作机构动作后才使卡住机构解锁。

以前的电磁脱扣器部分为了满足不同的额定电流，除选用不同规格的弹簧和衔铁外，还需要调整脱扣器的工作气隙，采用的方法是，用增加调节头，然后使调节头通过调整板调节气隙的零部件，以此来实现调整工作气隙。这样就会使得结构十分复杂。如果能够按照电器磁系统的设计原理以及电磁场、电磁能等有关理论，计算得出电磁脱扣器的平均工作气隙，这样就可以简化电磁脱扣器的机械结构。所以在取消掉调节头、调节板等零部件后，在衔铁和支架之间加调节垫圈来使脱扣器气隙为平均工作气隙即可。

还有的传统塑壳断路器采用热动式脱扣控制方式，利用负荷电流的热效应使双金属片受热弯曲产生变形控制脱扣。由于双金属片的形状结构和热变形精度难以保证，因而断路器脱扣延时时间难以精确控制，断路器断流精度不高。同时，它还有功能不完善的缺点，例如缺相故障无法判断、引起断路器故障的原因用户无法知道、维修不便等缺陷。

发明内容

在低压配电系统中，塑壳断路器的应用非常广泛，它一般可用于配电馈线控制和保护、小型配电变压器的低压侧出线总开关，动力配电终端控制和保护，以及住宅配电终端控制和保护，也可用于各种生产机械的电源开关。

本实用新型的目的是提供了一种塑料外壳式断路器，在触头系统、灭弧系统、电磁脱扣器上做了很大改进。

本实用新型的技术方案是：一种塑料外壳式断路器包括触头系统101、灭弧系统102、操作机构103、脱扣器104、外壳105五个部分，其中所述灭弧系统102位于触头系统101上方；所述操作机构103连接脱扣器104与触头系统101，触头系统101、灭弧系统102、操作机构103、脱扣器104均置于外壳105之内；

进一步所述脱扣器104包括电磁脱扣器1041和热脱扣器1042两部分；改进后的触头系统101包括基座301、次吹弧线圈302、静弧触头303、动弧触头304、动副触头305、动主触头306、传动杠杆307、静主触头308、静副触头309；

所述电磁脱扣器1041由支架201，调节垫圈202，衔铁203，铁心204，磁极衬垫205，螺杆206组成；

所述灭弧系统102位于触头系统101上方，操作机构103连接脱扣器104与触头系统101，触头系统101、灭弧系统102、操作机构103、脱扣器104均置于外壳105之内。

所述塑壳断路器外壳105是由可回收塑料制成。

所述塑壳断路器触头系统101是主-副-弧三极触头结构。

所述塑壳断路器的电磁脱扣器1041在衔铁和支架之间加调节垫圈来调整脱扣器工作气隙。

所述塑壳断路器在静弧触头银触点的周围装有一个热塑性塑料制成的反射板，有利于抑制电弧的弧根扩散以及在电弧高温作用下分解出有利于灭弧的气体介质。

用智能脱扣控制器去控制断路器脱扣，彻底消除了传统脱扣器的缺陷，并且为塑壳断路器技术上的革新奠定了基础，使塑壳断路器更容易用于低压配、用电信息网系统，发展成为基于现场总线支持的智能化、网络化、信息化的智能电器。

本实用新型的意义是该断路器在触头系统、灭弧系统、电磁脱扣器上做了很大改进，有体积小、分断高、飞弧短、可靠性高、寿命长等优点。

附图说明

图1塑壳断路器结构原理图

图2改进的电磁脱扣器结构图

图3触头系统机械结构剖面图

其中，(101)为触头系统、(102)为灭弧系统、(103)为操作机构、(104)为脱扣器、(105)为外壳五个部分，(1041)为电磁脱扣器、(1042)为热脱扣器、(201)为支架，(202)为调节垫圈，(203)为衔铁，(204)为铁心，(205)为磁极衬垫，(206)为螺杆、(301)为基座、(302)为次吹弧线圈、(303)为静弧触头、(304)为动弧触头、(305)为动副触头、(306)为动主触头、(307)为传动杠杆、(308)为静主触头、(309)为静副触头。

具体实施方式

本实用新型公开了一种改进型塑壳断路器，采用相对简单的结构，安装灵活和方便，可简化装配工艺，降低制造成本。

塑壳断路器结构原理图如图1所示，其中，(101)为触头系统、(102)为灭弧系统、(103)为操作机构、(104)为脱扣器、(105)为外壳五个部分，(1041)为电磁脱扣器、(1042)为热脱扣器、(201)为支架，(202)为调节垫圈，(203)为衔铁，(204)为铁心，(205)为磁极衬垫，(206)为螺杆、(301)为基座、(302)为次吹弧线圈、(303)为静弧触头、(304)为动弧触头、(305)为动副触头、(306)为动主触头、(307)为传动杠杆、(308)为静主触头、(309)为静副触头。

灭弧系统(102)位于触头系统(101)上方，操作机构(103)连接脱扣器(104)与触头系统(101)，触头系统(101)、灭弧系统(102)、操作机构(103)、脱扣器(104)均置于外壳(105)之内。

塑壳断路器的外壳(105)采用新型可回收的塑料，同时对该可回收塑料进行了各类强度、耐弧性、耐温性的进行了研究。

本实用新型的脱扣器(104)装置选用电磁脱扣器(1041)和热脱扣器(1042)，电磁脱扣器(1041)感应短路信号做瞬动保护，热脱扣器感应过载信号做过载保护。

电磁脱扣器(1041)部分去掉了传统电磁脱扣器调节气隙所用的零部件，同时对盖进行了相应改进，采用的方法是：在衔铁与支架之间加调节垫圈的方法，使脱扣器气隙大小为平均工作气隙.改进后的电磁脱扣器(1041)如图2所示。

当线路发生一般性过载时，过载电流虽不能使电磁脱扣器动作，但能使热元件产生一定热量，促使双金属片受热向上弯曲，推动杠杆使搭钩与锁扣脱开，将主触头分断，切断电源；当线路发生短路或严重过载电流时，短路电流超过瞬时脱扣整定电流值，由于电流快速变化，会有电磁感应产生电磁吸力，电磁脱扣器产生足够大的吸力，将衔铁吸合铁心，并带动牵引杆克服锁扣压力产生的摩擦以及反力弹簧的作用力，把运动信号传递给操作机构带动触头分闸，破坏断路器的结构锁定系统，切断电源，完成瞬时脱扣。

操作机构(103)是断路器的传动元件，实现动静触头的分合闸运动，决定了断路器工作的可靠性和分断能力及寿命，是断路器关键的部件。该断路器的操作机构是传统的连杆机构。

本实用新型采用了主-副-弧-三极触头结构。在分断的过程中，动主触头(306)先从接触状态转为断开状态，电流就转移到动副触头(305)、动弧触头(304)流过，随后动副触头(305)从接触状态转为断开状态，电流转移到从动弧触头(304)流过，当动弧触头(304)断开时，端口形成的电弧在吹弧线圈的作用下进入灭弧系统。电弧进入灭弧系统后在吹弧线圈的作用下进一步沿一次引弧角向上运动，电弧不断被拉长，最终熄灭。

灭弧系统(102)采用将灭弧栅片装在以热固性塑料经模压而成的壳体中，壳体相对密封的方法，这样能提高分断时电弧周围的气体压力，形成气吹；在触头系统银触点周围装上一热塑性塑料制成的反射板，它能抑制电弧的弧根扩散以及在电弧高温作用下分解出有利于灭弧的气体介质。

Claims (6)

1.一种塑料外壳式断路器，包括触头系统(101)、灭弧系统(102)、操作机构(103)、脱扣器(104)、外壳(105)五个部分，其特征在于：所述灭弧系统(102)位于触头系统(101)上方，操作机构(103)连接脱扣器(104)与触头系统(101)，触头系统(101)、灭弧系统(102)、操作机构(103)、脱扣器(104)均置于外壳(105)之内。

2.根据权利要求1所述的塑料外壳式断路器，其特征在于：所述脱扣器(104)还包括电磁脱扣器(1041)和热脱扣器(1042)两部分；

所述触头系统(101)包括基座(301)、次吹弧线圈(302)、静弧触头(303)、动弧触头(304)、动副触头(305)、动主触头(306)、传动杠杆(307)、静主触头(308)、静副触头(309)；

所述电磁脱扣器(1041)由支架(201)，调节垫圈(202)，衔铁(203)，铁心(204)，磁极衬垫(205)，螺杆(206)组成；

所述灭弧系统(102)位于触头系统(101)上方，操作机构(103)连接脱扣器(104)与触头系统(101)，触头系统(101)、灭弧系统(102)、操作机构(103)、脱扣器(104)均置于外壳(105)之内。

3.根据权利要求1所述的塑料外壳式断路器，其特征在于：所述塑壳断路器外壳(105)是由可回收塑料制成。

4.根据权利要求1所述的塑料外壳式断路器，其特征在于：所述塑壳断路器触头系统(101)是主-副-弧三极触头结构。

5.根据权利要求1所述的塑料外壳式断路器，其特征在于：所述塑壳断路器的电磁脱扣器(1041)在衔铁和支架之间加调节垫圈来调整脱扣器工作气隙。

6.根据权利要求1所述的塑料外壳式断路器，其特征在于：所述塑壳断路器在静弧触头银触点的周围装有一个热塑性塑料制成的反射板。

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