CN210743865U - 一种低压真空断路器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种低压真空断路器，涉及真空断路器技术领域，包括电磁铁、转动支架和真空灭弧室，电磁铁的轴向方向与真空灭弧室的轴向方向相平行，电磁铁通过转动支架控制真空灭弧室内的动、静触头接触或分离实现合闸与分闸，电磁铁的动铁芯的移动方向与真空灭弧室内的动触头的移动方向相反。本实用新型揭示的真空断路器采用上下布局，电磁铁的轴线方向与真空灭弧室的轴向方向相平行，产品零部件集成度增加，有效利用了空间，断路器整体结构更加紧凑。

Description

一种低压真空断路器

技术领域

本实用新型涉及真空断路器技术领域，特别是涉及一种低压真空断路器。

背景技术

当前市场上的一种真空断路器由真空灭弧室、触头弹簧、连杆组件、电磁铁、复位弹簧、安装基座等组成，动作过程如下：

1)电磁铁得电后，动铁芯与静铁芯闭合，带动连杆组件运动，从而推动真空灭弧室内的动、静触头闭合，同时触头弹簧被压缩为触头提供压力，用于使电磁铁断电时复位的复位弹簧被压缩储能；

2)当电磁铁失电后，真空灭弧室动触头在触头弹簧和复位弹簧的作用下与静触头分离，同时电磁铁的动铁芯在复位弹簧的作用下复位。

当前真空断路器的结构的问题：

1、电磁铁相对真空灭弧室竖直安装，导致真空断路器整体高度尺寸变大，空间利用率不高。

2、电磁铁的动铁芯直接与连杆组件连接，使得动铁芯朝静铁芯闭合时存在反力，因此需要的初始吸力大，电磁线圈的负荷加重。

3、断路器行程不可调节，质量一致性难以保证。

4、采用上下布局，主回路(真空灭弧室)在上部，电磁铁(控制回路)在下面，在断路器的竖直安装方式中，分/合闸按钮需另外安装在开关柜的导轨上，产品安装空间增大。

5、无过载和短路保护功能。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种低压真空断路器，以解决上述问题。

为实现上述目的，本实用新型采用了以下技术方案：

一种低压真空断路器，包括电磁铁、转动支架和真空灭弧室，电磁铁的轴向方向与真空灭弧室的轴向方向相平行，电磁铁通过转动支架控制真空灭弧室内的动、静触头接触或分离实现合闸与分闸，电磁铁的动铁芯的移动方向与真空灭弧室内的动触头的移动方向相反。

进一步的，所述电磁铁和真空灭弧室位于转动支架的同一侧，转动支架的下端连接真空灭弧室的动触头端，转动支架的上端连接电磁铁，转动支架能绕一支点转动，该支点位于转动支架中部。

进一步的，所述转动支架和电磁铁通过脱扣机构连接，所述脱扣机构与电磁铁的位置关系配置成在断路器的正常工作状态下电磁铁的动铁芯抵推脱扣机构，而电磁铁失电后动铁芯与脱扣机构之间形成预行程间隙

进一步的，所述真空灭弧室的动触头端和静触头端各自连接一接线板，真空灭弧室动触头端的接线板位于真空灭弧室和脱扣机构之间并朝断路器前方延伸，真空灭弧室的静触头端的接线板朝断路器后方延伸。

进一步的，所述真空灭弧室动触头端的接线板连接一热磁触发单元，热磁触发单元和脱扣机构之间设有牵引杆，所述脱扣机构具有锁扣状态和脱扣状态，在断路器的正常工作状态下，脱扣机构处于锁扣状态，断路器出现过载或短路时，热磁触发单元触发牵引杆，进而由牵引杆触动脱扣机构使脱扣机构由锁扣状态切换为脱扣状态。

进一步的，所述热磁触发单元包括热脱扣元件和磁脱扣元件，当断路器出现过载时，由热脱扣元件触发牵引杆，当断路器出现短路时，由磁脱扣元件触发牵引杆。

进一步的，所述脱扣机构上方连接有复位报警机构，所述复位报警机构与电磁铁电连接，断路器出现短路或过载故障时，复位报警机构使电磁铁失电复位并输出报警信号给用户，通过手动按压复位报警机构能使脱扣机构由脱扣状态恢复锁扣状态。

进一步的，所述电磁铁的动铁芯与脱扣机构的连接处设置一用于调整断路器动作行程的调节螺母。

进一步的，所述电磁铁为直动式电磁铁，具有动铁芯、静铁芯、线圈和推杆，动铁芯与静铁芯相对且动铁芯能沿静铁芯轴向滑动，推杆贯穿动铁芯和静铁芯，推杆的一端与动铁芯固定连接、另一端穿出静铁芯之外，动铁芯和静铁芯设置在线圈孔内。

进一步的，所述低压真空断路器还包括复位拉簧，复位拉簧一端连接转动支架的上端、另一端连接电磁铁，断路器合闸时复位拉簧被拉长储能。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

1、采用上下布局，电磁铁的轴线方向与真空灭弧室的轴向方向相平行，产品零部件集成度增加，有效利用了空间，断路器整体结构更加紧凑。

2、采用上下布局，可以将电磁铁(控制回路)设置在主回路(真空灭弧室)上方，从而将弱电回路安装在较为靠近人体的断路器上部，将强电回路设置在断路器下部以远离人体，增加安全性，并且在断路器的竖直安装方式中，断路器的分合闸按钮可以安装在断路器上部，使断路器结构更紧凑。

3、在主回路接线板上设有热磁触发单元，与此相对应的设置一脱扣机构，当电路上出现过载/短路故障时，热磁触发单元触发脱扣机构，使断路器能够快速跳闸，从而避免整个电路系统遭到损坏，提高安全性。

4、真空灭弧室的动触头端和静触头端各自连接一接线板，真空灭弧室动触头端的接线板设置在真空灭弧室和脱扣机构之间，热磁触发单元连接在真空灭弧室动触头端的接线板上，热磁触发单元通过一牵引杆触动脱扣机构，热磁触发单元和牵引杆位于脱扣机构和真空灭弧室之间，这种结构有效利用了空间，使断路器整体结构更加紧凑，并且，热磁触发单元、牵引杆和脱扣机构三者位置接近，有利于动作的传递。

5、电磁铁的动铁芯与脱扣机构存在预行程间隙，电磁铁的动、静铁芯在闭合时由于没有反力的存在，空载启动，使得所需要的电磁吸力减少，电磁线圈的负荷减轻。

6、脱扣机构与动铁芯连接处设置一调节螺母，用于调整断路器的动作行程，使断路器组装测试便利，提高了产品的质量性能。

附图说明

图1是本实用新型实施例的低压真空断路器的装配状态立体图；

图2是本实用新型实施例的低压真空断路器的分解图；

图3是本实用新型实施例的低压真空断路器的部分内部结构立体图；

图4是本实用新型实施例的低压真空断路器的部分内部结构的正视图；

图5是本实用新型实施例的低压真空断路器的内部结构立体图；

图6是本实用新型实施例的低压真空断路器的部分内部结构立体图；

图7是图6所示的低压真空断路器的部分内部结构立体图的另一角度视图；

图8是脱扣机构处于锁扣状态的示意图；

图9是脱扣机构处于锁扣状态的剖视图；

图10是脱扣机构处于脱扣状态的示意图；

图11是脱扣机构处于脱扣状态的剖视图。

具体实施方式

为进一步说明各实施例，本实用新型提供有附图。这些附图为本实用新型揭露内容的一部分，其主要用以说明实施例，并可配合说明书的相关描述来解释实施例的运作原理。配合参考这些内容，本领域普通技术人员应能理解其他可能的实施方式以及本实用新型的优点。图中的组件并未按比例绘制，而类似的组件符号通常用来表示类似的组件。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图2所示的方位或位置关系。

如图1至图7所示，一种低压真空断路器，包括电磁铁1、转动支架4和真空灭弧室5，电磁铁1的轴向方向与真空灭弧室5的轴向方向相平行且电磁铁1位于真空灭弧室5上方，电磁铁1通过转动支架4控制真空灭弧室5内的动、静触头接触或分离实现合闸与分闸，电磁铁1的动铁芯的移动方向与真空灭弧室5内的动触头的移动方向相反。

本文所述的低压是指不大于1500伏的电压。采用上下布局，电磁铁1与真空灭弧室5皆呈水平布置，在断路器的竖直安装方式中，断路器的分合闸按钮10可以安装在断路器上部，产品零部件集成度增加，有效利用了空间，断路器整体结构更加紧凑。采用上下布局，可以将控制回路(电磁铁)设置在主回路(真空灭弧室)上方，即，弱电回路安装在断路器正面，强电回路安装在断路器底部，增强了安全性。

如图4所示，电磁铁1和真空灭弧室5位于转动支架4的同一侧，转动支架4的下端连接真空灭弧室5的动触头端，转动支架4的上端连接脱扣机构2，转动支架4能绕一支点9转动，该支点9位于转动支架中部。

转动支架4和电磁铁1通过脱扣机构2连接，电磁铁1与脱扣机构2的位置关系配置成在正常工作状态下电磁铁1的动铁芯抵推脱扣机构2，而电磁铁1失电后动铁芯与脱扣机构2之间形成预行程间隙，这样在电磁铁1断电复位时，由于没有反力的存在，空载启动，使得所需的电磁吸力减少，线圈的负荷减轻。

真空灭弧室的动触头端和静触头端各自连接一接线板8，真空灭弧室动触头端的接线板8位于真空灭弧室和脱扣机构之间并朝断路器前方延伸，真空灭弧室的静触头端的接线板8朝断路器后方延伸。

真空灭弧室动触头端的接线板8连接一热磁触发单元，热磁触发单元7和脱扣机构2之间设有牵引杆，脱扣机构2具有锁扣状态和脱扣状态，在断路器的正常工作状态下，脱扣机构2处于锁扣状态，断路器出现过载或短路时，热磁触发单元7触发牵引杆6，进而由牵引杆6触动脱扣机构2使脱扣机构2由锁扣状态切换为脱扣状态。

具体地，热磁触发单元7包括热脱扣元件和磁脱扣元件，热脱扣元件和磁脱扣元件连接接线板8。热脱扣元件包含双金属片，磁脱扣元件包含磁轭和衔铁。当电路出现过载时，热脱扣元件的双金属片发热变形而触发牵引杆6，被触发的牵引杆6驱动脱扣机构2由锁扣状态切换为脱扣状态；当电路出现短路时，磁脱扣元件的磁轭吸合衔铁，衔铁转动时触发牵引杆6，被触发的牵引杆6使脱扣机构2由锁扣状态切换为脱扣状态。

电磁铁1为直动式电磁铁，具有动铁芯、静铁芯、线圈和推杆，动铁芯与静铁芯相对且动铁芯能沿静铁芯轴向滑动，推杆贯穿动铁芯和静铁芯，推杆的一端与动铁芯固定连接、另一端穿出静铁芯之外，动铁芯和静铁芯设置在线圈孔内。直动式电磁铁、真空灭弧室5、脱扣机构2、热脱扣元件(包含双金属件)和磁脱扣元件(包含磁轭和衔铁)皆为低压真空断路器中的常见结构，采用现有的即可。

电磁铁1的动铁芯与脱扣机构2的连接处设置一用于调整断路器动作行程的调节螺母，调节螺母安装在电磁铁的动铁芯上，通过旋转调节螺母改变电磁铁动铁芯与脱扣机构2的预行程间隙，从而改变断路器动作行程，使得断路器组装测试便利，提高产品的质量性能。

断路器还包括复位弹簧3，复位弹簧3一端连接转动支架4的上端、另一端连接电磁铁1，断路器合闸时复位弹簧3被拉长储能。

如图8至图11，脱扣机构2包括推杆201、第一连杆202、第二连杆203、连接杆204和安装板，推杆201、第一连杆202、第二连杆203、连接杆204依次铰链连接，连接杆204固定连接安装板且与电磁铁1相对，安装板上组装有止动杆206和脱扣半轴205，止动杆206配置有止动杆复位扭簧，脱扣半轴205配置有脱扣半轴复位扭簧。

在断路器的正常工作状态下，如图8和图9所示，止动杆206在止动杆复位扭簧的作用下抵压第二连杆203，使第一连杆202和第二连杆203处于相对平直状态，并且脱扣半轴205在脱扣半轴复位扭簧的作用下抵住止动杆206，从而锁住止动杆206。此时，脱扣机构2处于锁扣状态，电磁铁1可以通过抵推连接杆204使脱扣装置移动，从而推动转动支架进行转动，进而使真空灭弧室的动静触头接触合闸。断路器正常断电时，脱扣机构2保持在锁扣状态。

断路器发生短路或过载故障时，热磁触发单元7拨动牵引杆，牵引杆拨动脱扣半轴205，从而解除对止动杆206的限制，复位弹簧3自动缩短往电磁铁1方向拉动转动支架，转动支架4在复位弹簧3的作用下绕支点9转动，推杆201受到转动支架上端的推力从而抵推第一连杆202，第二连杆203克服止动杆206对其的抵压力发生转动，使第一连杆202和第二连杆203从相对平直状态切换为如图10和图11所示的折叠状态，脱扣机构2进入脱扣状态，同时，转动支架下端拉动真空灭弧室5的动触头端，以使动、静触头分离，从而使断路器跳闸。

如图2和图5所示，脱扣机构2上方设有复位报警机构11，复位报警机构11包括电磁铁控制微动开关、信号报警微动开关以及复位按钮。脱扣机构还包括复位杆207，复位杆207抵接在第一连杆202上方，复位按钮与复位杆207连接，通过手动按压复位按钮能使脱扣机构2由脱扣状态恢复锁扣状态。

电磁铁控制微动开关与电磁铁1电连接，断路器跳闸的同时，电磁铁控制微动开关使电磁铁1失电复位而撤销对脱扣机构2的推力，并且信号报警微动开关输出报警信号给用户。故障解除后，通过手动按压复位按钮能使脱扣机构2由脱扣状态恢复锁扣状态，为下一次合闸做好准备。

尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本实用新型，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本实用新型的精神和范围内，在形式上和细节上可以对本实用新型做出各种变化，均为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种低压真空断路器，其特征在于：包括电磁铁、转动支架和真空灭弧室，电磁铁的轴向方向与真空灭弧室的轴向方向相平行，电磁铁通过转动支架控制真空灭弧室内的动、静触头接触或分离实现合闸与分闸，电磁铁的动铁芯的移动方向与真空灭弧室内的动触头的移动方向相反。

2.根据权利要求1所述的低压真空断路器，其特征在于：所述电磁铁和真空灭弧室位于转动支架的同一侧，转动支架的下端连接真空灭弧室的动触头端，转动支架的上端连接电磁铁，转动支架能绕一支点转动，该支点位于转动支架中部。

3.根据权利要求2所述的低压真空断路器，其特征在于：所述转动支架和电磁铁通过脱扣机构连接，所述脱扣机构与电磁铁的位置关系配置成在断路器的正常工作状态下电磁铁的动铁芯抵推脱扣机构，而电磁铁失电后动铁芯与脱扣机构之间形成预行程间隙。

4.根据权利要求3所述的低压真空断路器，其特征在于：所述真空灭弧室的动触头端和静触头端各自连接一接线板，真空灭弧室动触头端的接线板位于真空灭弧室和脱扣机构之间并朝断路器前方延伸，真空灭弧室的静触头端的接线板朝断路器后方延伸。

5.根据权利要求4所述的低压真空断路器，其特征在于：所述真空灭弧室动触头端的接线板连接一热磁触发单元，热磁触发单元和脱扣机构之间设有牵引杆，所述脱扣机构具有锁扣状态和脱扣状态，在断路器的正常工作状态下，脱扣机构处于锁扣状态，断路器出现过载或短路时，热磁触发单元触发牵引杆，进而由牵引杆触动脱扣机构使脱扣机构由锁扣状态切换为脱扣状态。

6.根据权利要求5所述的低压真空断路器，其特征在于：所述热磁触发单元包括热脱扣元件和磁脱扣元件，当断路器出现过载时，由热脱扣元件触发牵引杆，当断路器出现短路时，由磁脱扣元件触发牵引杆。

7.根据权利要求3所述的低压真空断路器，其特征在于：所述脱扣机构上方连接有复位报警机构，所述复位报警机构与电磁铁电连接，断路器出现短路或过载故障时，复位报警机构使电磁铁失电复位并输出报警信号给用户，通过手动按压复位报警机构能使脱扣机构由脱扣状态恢复锁扣状态。

8.根据权利要求3所述的低压真空断路器，其特征在于：所述电磁铁的动铁芯与脱扣机构的连接处设置一用于调整断路器动作行程的调节螺母。

9.根据权利要求1所述的低压真空断路器，其特征在于：所述电磁铁为直动式电磁铁，具有动铁芯、静铁芯、线圈和推杆，动铁芯与静铁芯相对且动铁芯能沿静铁芯轴向滑动，推杆贯穿动铁芯和静铁芯，推杆的一端与动铁芯固定连接、另一端穿出静铁芯之外，动铁芯和静铁芯设置在线圈孔内。

10.根据权利要求1所述的低压真空断路器，其特征在于：所述低压真空断路器还包括复位拉簧，复位拉簧一端连接转动支架的上端、另一端连接电磁铁，断路器合闸时复位拉簧被拉长储能。

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