CN2114219U - 微型断路器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种微型断路器，属于一种低压 配电电器开关。随着低压电用电量的增加，传统的继 路器显得容量不够，本实用新型对传统的包括进线 端、出线端、触头、灭弧装置、操作机构、热脱扣器和电 磁脱扣器的微型断路器作了改进，即在灭弧装置中增 加了导弧板，所述导弧板位于触头周围，并用导磁性 材料制成。这样发生短路时短路电流在触头附近产 生的磁场被导弧片加强而将电弧迅速吹向灭弧室。 本实用新型还在结构上作了改进，能在不增加体积的 情况下增大极限分断能力。

Description

本实用新型涉及一种低压配电电器开关。

目前国内生产的各种微型断路器如北京低压电器厂生产的S060系列微型断路器在220／380V时，其极限分断能力为3000A，其要求的安装深度为75mm。这种分断能力为3000A的断路器，在过去各种用电器较少的情况下使用，是令人满意的。但随着高层、超高层建筑的兴起，不仅是工厂，而且商店、办公楼甚至家庭的低压供电系统的容量都有了显著的增加，因此发生短路故障时的短路电流也增大，普遍要求用于低压配电线路中的小型断路器的极限分断能力达到6000A的等级。

另一方面，这类小型断路器是量大面广的电器元件，为了适应配电箱的小型化，方便安装、拆卸、移动和变换排列次序，目前普遍要求这类低压配电电器元件在外形和安装尺寸上模数化（宽度为9mm的倍数），实行道轨安装，还要求嵌入墙壁的照明配电箱深度减小，因此微型断路器的安装深度也应尽量减小。

本实用新型的目的在于提供一种极限分断能力达到6000A等级的微型断路器，并且其体积和安装深度指标均小于传统的3000A等级的微型断路器。

本实用新型的微型断路器对传统的微型断路器作了改进，它包括进线端、出线端、触头、灭弧装置、操作机构、热脱扣器和电磁脱扣器，上述各部分均位于壳体中，所述进线端与触头的一端电连接，操作机构用于断开和合上触头，触头的另一端依次与热脱扣器、电磁脱扣器和出线端电连接，当电流超过额定工作电流时热脱扣器使操作机构动作，断开触头，当发生短路时，电磁脱扣器使操作机构动作，断开触点，所述灭弧装置包括一灭弧室和导弧片，导弧片位于所述触头周围，由导磁性材料制成，在导弧片近触头的一面覆盖有绝缘材料，导弧片形成的空间与灭弧室相通。

为提高微型断路器的分断能力，传统的微型断路器着眼于增加动、静触头之间的开距和增强灭弧装置的灭弧能力，因此同时增加了断路器的整体体积。如上所述，本实用新型的微型断路器在灭弧装置中增加了导弧板，使导弧板位于触头周围，并用导磁性材料制成。由于在发生短路时，短路电流会产生电磁场，导磁性材料制成的导弧板进一步增强了磁场强度，加大了磁场对电弧的磁吹作用，迅速地把电弧吹离触头进入灭弧室而迫使电弧迅速熄灭，以此来提高微型断路器的极限分断能力。

图1是本实用新型的微型断路器闭合时的结构示意图；

图2是图1的微型断路器自由脱扣时的结构示意图，

图3是图1的微型断路器手动脱扣时的结构示意图。

下面结合上述附图详细描述本实用新型的实施例。

图1是本实用新型的微型断路器的实施例的结构示意图。图示的是断路器闭合的情况。如图1所示，在微型断路器的上下两端设置有进线螺钉1和出线螺钉2，电源进线通过该进线螺钉1固定连接在联结板3上，电源出线通过出线螺钉2固定连接在联结板4上。触头包括静触头5和动触头6，所述的静触头5与通过导线35联结板3电连接，动触头6和静触头5在图1中A点相接触，形成触点。在触点处，动触头6和静触头5均镶焊有多元银合金小块，以减少接触电阻。

操作机构用于控制触点的断开和合上。操作机构是通过使动触片6转动来控制触点的通断。本实施例中操作机构包括手柄7、跳扣8和扭力弹簧9，如图1所示，手柄7固定在轴10上，可绕轴10旋转，手柄7的扳手露出壳体11外，操作者可通过扳动扳手使手柄7绕轴10转动。跳扣8的一端与动触头6的中间用轴12相连，并可绕轴12转动。扭力弹簧9压在动触头6离开触点的一端，向动触头6提供一个绕轴12逆时针方向的转矩，为动触头6和静触头5之间提供一个要求的触点压力。跳扣8上有一孔8a，手柄7上也有一孔7a，通过该两孔8a、7a，由U形拉杆13相连。操作机构还包括一衔铁14，扭力弹簧9通过动触头6和轴12使跳扣8以跳扣8上的孔8a为轴心在顺时针方向产生转矩，而跳扣8与衔铁14相接触处为阶梯形，这样跳扣8和衔铁14之间能锁住，使跳扣8可靠地处于如图1所示的位置，保证微型断路器稳定地保持在闭合状态。另外，扭力弹簧9也使跳扣8以B点为轴心产生一个顺时针方向的转矩，使拉杆13产生一个向右的拉力，使手柄7保持在闭合状态。

热脱扣器一般用于当通过断路器的电流超过额定电流后控制上述的操作机构动作，使触头断开，以保护供电回路。本实施例中热脱扣器为一双金属片15，其特性是当双金属片上通过超量的电流时双金属片15发热并弯曲。如图1所示，作为热脱扣器的双金属片15通过软连接线16与动触头6相连，双金属片15一端固定在电磁脱扣器的磁轭17上（下面将作进一步描述），另一端位于操作机构的衔铁14附近。当断路器流过过量电流时，双金属片15发热向下弯曲并推动衔铁14使跳扣8脱扣解锁，从而使触点断开。

下面结合图2描述衔铁14移动、跳扣8脱扣、触点断开的情况。如图2所示，当跳扣8脱扣之后，在扭力弹簧9的弹力下，跳扣8以孔8a为轴心顺时针转动，并带动连接动触头6和跳扣8的轴9和动触头6，使触点分开，断开电路，接着手柄7在装置手柄7下的复位弹簧（未图示）的作用下，绕轴10顺时针转动，同时，手柄7通过拉杆13使跳扣绕轴12作逆时针转动，使跳扣8复位，这样就实现了当断路器中通过超过额定电流时断开的功能。

电磁脱扣器一般用于当供电回路中发生短路时控制上述操作机构动作使触点断开，以保护供电回路。参见图1，本实施例中的电磁脱扣器包括铁芯18、绕在铁芯18上的线圈19和磁扼17，所述线圈19一端与磁扼17相连，另一端与出线螺钉2下的联结片4相连，这样在进线螺钉1和出线螺钉2之间构成了如下的电回路：进线螺钉1→联结片3→静触头5→动触头6→软连接线16→双金属片15→磁扼17→线圈19→联结片4→出线螺钉2。

如图1所示，在铁芯18中间有一平头拉杆20，并套有一弹簧（图中未画出），其作用是使平头拉杆20伸出铁芯，操作机构的衔铁14的中间靠在磁扼17上，其一端（如上所述）与跳扣8相互锁住，另一端靠近铁芯18，衔铁14平面与铁芯18轴线垂直。在衔铁14上有一直径大于平头拉杆20杆径而小于平头拉杆20平头直径的孔14a，装配时，平头拉杆20先穿过该孔14a然后插入铁芯18中央。当供电回路中发生短路时，电流突然增大，线圈19产生一个磁场并通过铁芯18和磁扼17得以加强，此磁场对衔铁14产生吸力，使衔铁14以支点C为轴作逆时针转动，使跳扣8和衔铁14之间脱扣，触点断开。触点断开的过程上面已作了描述，在此不再重复。

为加快短路时触点断开速度，如上所述，在铁芯18中增加了一个平头拉杆20，当发生短路时，在铁芯18中央亦会产生强大的磁场，吸引平头拉杆20，使之向内移动，向内移动时，平头拉杆20的平头拉动衔铁14，加快衔铁14移动速度，从而加快触点断开速度。

如图1所示，衔铁14上有一弯脚14b，该弯脚14b伸向动触头6附近，当衔铁14被吸时，弯脚14b随衔铁14移动，并推动动触头6离开静触片5，以防止在短路电流下动、静触头触点微熔焊而相粘的情况，使触点断开有效、迅速。

由于通常短路电流很大，当触点断开后，触点之间会产生电弧，通过电弧，断路器内仍有电流流过，因此需要灭弧装置。本实施例的灭弧装置包括一灭弧室21和上、下二块导弧片22a、22b，（图1是拿去，上导弧片22a的示意图），上、下两块导弧片22a、22b将动、静触头的触点A夹在中间，上、下两块导弧片22a、22b形成的空间与灭弧室21相通，灭弧室21中有栅片23。上述的导弧片22a、22b是由优质导磁性材料制成，如电工钢等，在导弧片22a、22b相接触点A的一面覆盖绝缘材料如尼龙等。当发生短路时，位于导弧片22b下的电连接联结片2和静触头5的导线35及触头上流有很大的短路电流，在触点A附近产生一磁场，这个磁场由于上、下两块导弧片22a、22b而得到加强，这样，触点分断时产生的电弧被电动斥力向灭弧室21推动，进入灭弧室21后被栅片23分割成短弧并冷却，而强制熄灭，达到熄弧的目的。

下面结合图3描述一下手动断开时的情况。参见图3，当手柄7被向上推动时，手柄7上插入∪形拉杆13的孔7a亦绕手柄轴10转动，当孔7a转过手柄轴10与跳扣8上插入∪形拉杆13的孔8a的连线时，U形拉杆13对跳扣8向手柄7方向的拉力消失，在扭力弹簧9的作用下，动触头6和跳扣8绕跳扣8与衔铁9的锁扣点B点顺时针转动；使动触头6和静触片5脱离，断开触点。

如图1所示，本实施例还装置了两个调节螺钉24、25。调节螺钉24为瞬时断开电流调节螺钉（短路断开电流调节螺钉），该螺钉24旋在磁扼17的呈凹形一端的一边上，在螺钉24位于磁扼17凹形内的一端固定一压紧弹簧26，该压紧弹簧26的另一端压住衔铁14，给衔铁14绕着衔铁14与磁扼17的支点C顺时针转矩，使衔铁14与脱扣8锁住。旋动螺钉24可以调节压紧弹簧26施加给衔铁14的力。而铁芯18对衔铁14的吸合力与短路电流有关。当发生短路时，铁芯18对衔铁14吸合力所产生的转矩大于压紧弹簧26给衔铁14的压力所产生的转矩时，衔铁14才逆时针方向转动，跳扣8脱扣，触点断开，因而调节螺钉24可以调节短路断开电流。

调节螺钉25为整定断开电流（额定断开电流）调节螺钉。该螺钉25与短路断开电流调节螺钉24相同旋在磁扼17上，螺钉25穿过磁扼17一端凹形一侧边到另一侧边。旋动螺钉25可以调节磁扼17凹形开口的大小。由于如前所述双金属片15固定在磁扼17一端凹形的一侧边上，因此旋动调节螺钉25可以改变双金属片15和衔铁14之间的距离，从而调节额定断开电流。由于额定断开电流调节螺钉25位于双金属片15根部，在旋动螺钉25时，双金属片不受螺钉25轴向压力影响，所以可以在通电状态下进行动态调整，提高动作特性的调整效率和精确度。

如图1所示，在操作机构上有一块侧板17，其作用是对操作机构的各个部件进行限位。在壳体11上有用于标准轨道安装的槽28和钢制支撑件29，钢制支撑件29通过压力弹簧30撑紧在构槽31中。

综上所述，本实用新型的微型断路器为提高分断能力和缩小体积采用增设导弧片以提高灭弧能力和减少零件数目，并采用多功能零件。如：操作机构中的衔铁即是电磁脱扣器的一个衔铁，又是操作机构中的锁扣，还是加快触头断开／速度和增大断开触头开距的顶杆。电磁脱扣器中的磁轭不仅起磁轭作用，还是固定双金属片的基架、导电回路的一个组成部分和调节螺钉的支撑件。因此本实用新型的微型断路器能在不增大体积甚至缩小体积的情况下提高分断能力，适应当代社会发展的需要。

Claims (6)

1、一种微型断路器，包括进线端、出线端、触头、灭弧装置、操作机构、热脱扣器和电磁脱扣器，所述进线端与触头的一端电连接，操作机构用于断开和合上触头，触头的另一端依次与热脱扣器、电磁脱扣器、出线端电连接，当电流超过额定工作电流时热脱扣器使操作机构动作，断开触头；当发生短路时，电磁脱扣器使操作机构动作断开触点；所述灭弧装置包括一灭弧室，其特征在于所述灭弧装置还包括导弧片，导弧片位于所述触头的周围，由导磁性材料制成，在导弧片近触头的一面覆盖有绝缘材料，导弧片形成的空间与灭弧室相通。

2、如权利要求1所述的微型断路器，其特征在于所述的操作机构包括手柄、与触头的动触头和手柄相连的能使触头合上和断开的跳扣，一端位于电磁脱扣器的铁芯一端处、另一端与跳扣锁住的衔铁和跳扣被衔铁锁住时给动触头加压使触点稳固接触和跳扣解锁时给动触头离开静触头的回复力的扭力弹簧，衔铁被铁芯吸合时，衔铁与跳扣解锁，触点释放。

3、如权利要求2所述的微型断路器，其特征在于所述热脱扣器为一双金属片，双金属片的一端位于所述操作机构中的衔铁附近，双金属片流过过量电流时弯曲可使衔铁移动，使衔铁与跳扣解锁，触点释放。

4、如权利要求3所述的微型断路器，其特征在于所述的电磁脱扣器包括铁芯，绕在铁芯上的线圈和磁扼，在所述的铁芯中央有一套有弹簧的平头拉杆，操作机构的衔铁近铁芯一端上有一直径大于平头拉杆杆径而小于平头拉杆平头直径的孔，衔铁通过该孔套在平头拉杆中。

5、如权利要求4所述的微型断路器，其特征在于所述的磁扼在固定双金属片的一端为凹形，双金属片相对于衔铁附近的一端固定在磁扼凹形的侧边上，有一螺钉穿过磁扼凹形一侧边到另一侧边上。

6、如权利要求1所述的微型断路器，其特征在于所述触头和进线端之间由一段导线连接，该段导线位于所述导弧片下方。

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