CN211578682U - 断路器 - Google Patents

Abstract

一种断路器，其包括壳体以及分别安装在壳体内的接触系统、操作机构和脱扣保护机构，脱扣保护机构包括相对设置的极靴和衔铁，以及设置在极靴一侧与接触系统连接的双金属片，极靴与双金属片相对间隔设置且固定安装在壳体上，衔铁用于将操作机构锁定在平衡状态，操作机构处于平衡状态状态时，能够带动接触系统导通和断开，过载电流经过双金属片时，双金属片弯曲并带动衔铁解锁操作机构使断路器脱扣，短路电流经过双金属片时，极靴感应产生磁场并驱动衔铁解锁操作机构使断路器脱扣，极靴与双金属片分离后不带电位，不仅能够避免极靴产生旁路电路，而且极靴位置不会移动，瞬时电流动作特性不会改变和失效，具有结构简单和可靠性高的特点。

Description

断路器

技术领域

本实用新型涉及低压电器领域，特别是涉及一种断路器。

背景技术

断路器是电器工业的重要组成部分，已得到了广泛的应用，当电气电路工作正常时，断路器可以通过闭合或断开供应电能的电路，来达到停电、供电和转换电路等功能；当电气电路出现过载或短路等异常时，断路器会通过跳闸以切断电气电路，避免因电路故障危及工作人员的安全和设备的正常运行。断路器的小型化已经越来越得到市场的认可，但小型化的同时断路器的电流规格也越来越大，对断路器脱扣保护机构内部空间及零部件材料特性的要求也越来越高，导致断路器内部结构越来越复杂，不仅与未来智能制造的大趋势相悖，而且零件及制造成本也越来越高。

特别是现有的断路器的脱扣保护机构，极靴和/或衔铁通常安装在双金属片上再一起装配到壳体内，不仅装配困难，难以实现自动装配，而且极靴上由于带电位而形成旁路电路，断路器的主回路出现短路和过载故障时的大电流容易冲击旁路电路，导致极靴损伤，进而影响断路器的性能。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种结构简单、可靠性高的断路器。

为实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：

一种断路器，其包括壳体以及分别安装在壳体内的接触系统、操作机构和脱扣保护机构，脱扣保护机构包括相对设置的极靴和衔铁，以及设置在极靴一侧与接触系统连接的双金属片，极靴与双金属片相对间隔设置且固定安装在壳体上，衔铁用于将操作机构锁定在平衡状态，操作机构处于平衡状态状态时，能够带动接触系统导通和断开，过载电流经过双金属片时，双金属片弯曲并带动衔铁解锁操作机构使断路器脱扣，短路电流经过双金属片时，极靴感应产生磁场并驱动衔铁解锁操作机构使断路器脱扣。

优选的，所述衔铁与双金属片间隔设置，衔铁枢转安装在壳体内，衔铁的一端与复位弹簧连接，衔铁的另一端与双金属片配合。

优选的，所述极靴包括与双金属片相对设置的连接板，以及两个分别设置在连接板两侧的侧板，至少一个侧板与壳体固定连接，在两个侧板与连接板之间形成供双金属片运动的空间，所述连接板位于双金属片远离衔铁的一侧，两个侧板向双金属片一侧弯折，两个侧板与连接板连接的另一侧侧边分别设有用于吸合衔铁的吸合面，且两个侧板的吸合面位于双金属片靠近衔铁的一侧。

优选的，所述壳体包括底座以及安装在底座上的上盖，上盖安装在底座上时分别从两侧夹紧两个侧板，至少一个侧板的侧面设有安装孔，在底座和/或上盖上设有与安装孔配合的安装凸台。

优选的，所述衔铁包括吸合部，在吸合部的一端设有与操作机构的跳扣配合的搭扣槽，以及与双金属片配合的驱动部，在吸合部的另一端设有转动安装在壳体上的枢转部，以及与复位弹簧一端连接的弹簧部。

优选的，所述驱动部包括从双金属片上方穿过的悬臂，悬臂的两端分别位于双金属片的两侧，悬臂的一端通过连杆与吸合部连接，悬臂的另一端设有伸至双金属片弯曲方向上的拨杆，复位弹簧能够推动衔铁抵在壳体上并使拨杆与双金属片间隔设置，过载电流经过双金属片时，双金属片弯曲并推动拨杆带动衔铁远离跳扣。

优选的，所述壳体内设有固定轴，所述枢转部的一端与吸合部连接，枢转部的另一端向侧面弯曲形成半环形结构，枢转部套在固定轴的一侧，在固定轴的另一侧设有限位板，限位板靠近吸合部的侧面设有与吸合部侧面限位配合的限位筋。

优选的，所述衔铁包括两个枢转部且两个枢转部分别设置在弹簧部的两侧，弹簧部成L形结构，弹簧部包括相连的第一弹簧杆和第二弹簧杆，第一弹簧杆与吸合部连接，复位弹簧的一端套在第二弹簧杆上，复位弹簧的另一端与壳体连接。

优选的，所述操作机构包括跳扣、触头支持和反力弹簧，跳扣和触头支持分别与手柄连接，跳扣一端转动安装在壳体内，另一端与衔铁搭扣配合，反力弹簧连接在跳扣和触头支持上，接触系统包括相对设置的静触头和动触头，静触头安装在壳体上，动触头安装在触头支持上，静触头通过第一接线机构接入主回路，动触头依次通过软连接、双金属片、接线板和第二接线机构接入主回路；极靴与操作机构的跳扣搭扣时，手柄能够驱动触头支持克服反力弹簧的作用，带动动触头与静触头接触将接触系统导通。

优选的，壳体对应在极靴远离双金属片的一侧设有接线板，且壳体内设有与接线板的中部螺纹连接调节螺钉，调节螺钉靠近接线板的一侧被壳体限位，接线板的底端与壳体固定，接线板的顶端与双金属片连接后的一侧与壳体限位，转动调节螺钉能够驱动接线板的顶部弯曲并带动双金属片转动。

本实用新型的断路器，脱扣保护机构的极靴不需要与双金属片固定，而是与壳体固定，极靴与双金属片分离后不带电位，不仅能够避免极靴产生旁路电路而影响断路器的电气特性，避免主回路出现短路(即瞬时电流动作特性)和过载故障时的大电流冲击损伤极靴，而且极靴与壳体固定后与极靴和双金属片的位置相对固定，位置不会移动，瞬时电流动作特性不会改变和失效，具有结构简单、可靠性高、安装方便和便于自动化装配设计的特点。

此外，衔铁与双金属片间隔设置，衔铁与双金属片分离后也不带电位，使脱扣保护机构中仅有双金属片接入主回路，不仅能够进一步减少旁路电路保证脱扣保护机构的可靠性，而且衔铁不会随双金属片移动，使极靴与衔铁之间的距离相对固定，可以改变复位弹簧弹簧力的大小，实现对脱扣条件的调整，如增大复位弹簧的弹簧力，则需要短路电流或过载电流足够大，才能够使衔铁足够克服复位弹簧的作用远离操作机构。此外，也可以通过改变衔铁的长度以改变衔铁与极靴配合的吸合面积，进一步对瞬时电流动作特性进行调节，不需要整体更换脱扣保护机构，避免浪费零部件，具有结构简单和成本低的特点。

此外，极靴与双金属片分离设置，和/或衔铁与双金属片设置时，极靴和/或衔铁能够各自独立地装配到壳体内，不需要与双金属片先装配为一体后再一起装配到壳体内，不仅能够极大的降低装配的难度，而且能够便于自动化装配的设计，进而提高生产的效率。

附图说明

图1是本实用新型实施例断路器分闸状态的结构示意图；

图2是本实用新型实施例断路器合闸状态的结构示意图；

图3是本实用新型实施例断路器跳闸状态的结构示意图；

图4是本实用新型实施例极靴的结构示意图；

图5是本实用新型实施例衔铁一侧的结构示意图；

图6是本实用新型实施例衔铁另一侧的结构示意图；

图7是本实用新型实施例接线板的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图1至7给出的实施例，进一步说明本实用新型的断路器的具体实施方式。本实用新型的断路器不限于以下实施例的描述。

如图1所示，本实用新型的断路器包括壳体以及分别安装在壳体内的接触系统、操作机构和脱扣保护机构，操作机构能够带动接触系统导通和断开主回路，脱扣保护机构能够在主回路故障时驱动操作机构断开接触系统。

脱扣保护机构包括相对设置的极靴100和衔铁200，以及设置在极靴100一侧与接触系统连接的双金属片300，极靴100与双金属片300相对间隔设置且固定安装在壳体上，衔铁200用于将操作机构锁定在平衡状态，过载电流经过双金属片300时，双金属片300发热弯曲并带动衔铁200解锁操作机构使断路器脱扣，短路电流经过双金属片300时，极靴100感应产生磁场并驱动衔铁200解锁操作机构使断路器脱扣。

本实用新型的断路器，极靴100不需要与双金属片300固定，而是通过侧板120与壳体固定，极靴100与双金属片300分离后不带电位，不仅能够避免极靴100产生旁路电路而影响断路器的电气特性，避免主回路出现短路(即瞬时电流动作特性)和过载故障时的大电流冲击损伤极靴100，而且极靴100与壳体固定后与极靴100和双金属片300的位置相对固定，位置不会移动，瞬时电流动作特性不会改变和失效，具有结构简单、可靠性高、安装方便和便于自动化装配设计的特点。

进一步，所述衔铁200与双金属片300间隔设置，衔铁200枢转安装在壳体内，衔铁200的一端与复位弹簧250连接，衔铁200的另一端与双金属片300配合，主回路出现过载和短路故障时，双金属片300和极靴100分别驱动衔铁200克服复位弹簧250的作用远离操作机构，故障消失后复位弹簧250能够驱动衔铁200靠近操作机构复位。

衔铁200与双金属片300分离后也不带电位，使脱扣保护机构中仅有双金属片300接入主回路，不仅能够进一步减少旁路电路保证脱扣保护机构的可靠性，而且衔铁200不会随双金属片300移动，使极靴100与衔铁200之间的距离相对固定，而且可以改变复位弹簧250弹簧力的大小，实现对脱扣条件的调整，如增大复位弹簧250的弹簧力，则需要短路电流或过载电流足够大，才能够使衔铁200足够克服复位弹簧250的作用远离操作机构。此外，也可以通过改变衔铁200的长度以改变衔铁200与极靴100配合的吸合面积，进一步对瞬时电流动作特性进行调节，不需要整体更换脱扣保护机构，避免浪费零部件，具有结构简单和成本低的特点。

此外，极靴100与双金属片300分离设置，和/或衔铁200与双金属片300分离设置时，极靴100和/或衔铁200能够各自独立地装配到壳体内，不需要与双金属片300先装配为一体后再一起装配到壳体内，不仅能够极大的降低装配的难度，而且能够便于自动化装配的设计，进而提高生产的效率。

如图1-3示出本实用新型断路器的优选实施例，本实施例的断路器包括接触系统、操作机构和脱扣保护机构，操作机构包括跳扣610、触头支持620和反力弹簧630，跳扣610和触头支持620分别与手柄640连接，跳扣610一端转动安装在壳体内，另一端与衔铁200搭扣配合，反力弹簧630连接在跳扣610和触头支持620上，接触系统包括相对设置的静触头710和动触头720，静触头710安装在壳体上，动触头720安装在触头支持620上，静触头710通过第一接线机构740接入主回路，动触头720依次通过软连接(图中未示出)、双金属片300、接线板730和第二接线机构750接入主回路；脱扣保护机构包括相对设置的极靴100和衔铁200，以及设置在极靴100和衔铁200之间与接触系统连接的双金属片300，衔铁200与操作机构的跳扣610搭扣配合。

图1示出了断路器分闸状态，衔铁200与操作机构的跳扣610搭扣，动触头720与静触头720分离；转动手柄640至图2示出的断路器合闸状态，手柄640能够驱动触头支持620克服反力弹簧630的作用，带动动触头720与静触头710接触将接触系统导通，主回路电流依次经过第一接线机构740、静触头710、动触头720、软连接、双金属片300、接线板730和第二接线机构750；

图3示出了断路器跳闸状态，主回路出现过载和短路故障时，过载电流和短路电流会经过双金属片300，使双金属片300和极靴100分别驱动衔铁200远离操作机构，衔铁200远离操作机构后解除搭扣配合，使触头支持620在反力弹簧630的弹性回复力作用下带动动触头720与静触头710分开，将主回路断开以实现保护。再次合闸时，转动手柄640使跳扣610重新与衔铁200搭扣，便重新回到图1所示的状态。

如图4示出极靴100的优选实施例，极靴100成U型结构，所述连接板110位于双金属片300远离衔铁200的一侧，极靴100包括与双金属片300相对设置的连接板110，以及两个分别设置在连接板110两侧的侧板120，至少一个侧板120与壳体固定连接，在两个侧板120与连接板110之间形成供双金属片300运动的空间，两个侧板120向双金属片300一侧弯折，两个侧板120与连接板110连接的另一侧侧边分别设有用于吸合衔铁200的吸合面130，且两个侧板120的吸合面130位于双金属片300靠近衔铁200的一侧，使双金属片300位于极靴100的U型结构的U型槽内。

进一步，所述壳体包括底座510以及安装在底座510上的上盖(图中未示出)，上盖安装在底座510上时，上盖和底座510分别从两侧夹紧两个侧板120，至少一个侧板120的侧面设有安装孔，在底座510和/或上盖上设有与安装孔配合的安装凸台。本实施例中，上盖安装在底座510上时分别从两侧夹紧两个侧板120，并通过安装凸台与安装孔配合从横向对极靴100限位，不需要额外的紧固件固定极靴100，不仅结构简单，而且装配方便。

具体的，其中一个侧板120的侧面上设有一个安装孔，该安装孔为第一安装孔121，另一个侧板120上设有两个安装孔，该两个安装为第二安装孔122，上盖侧壁内侧设有与第一安装孔121配合的第一安装凸台，底座510侧壁内侧设有与第二安装孔122配合的第二安装凸台，通过两个第二安装凸台，可以防止极靴100转动。优选的，所述第一安装孔121成圆形，第二安装孔122成长条形，第一安装凸台和第二安装凸台分别与第一安装孔121和第二安装孔122的形状匹配。

本实施例的两个侧板120上均设置安装孔，能够更可靠的安装在壳体500内，当然也可以只在一个侧板120上设置安装孔。此外，每个侧板120上安装孔的数量和形状均可以进行调整，但壳体500内壁上安装凸台的数量和形状需要与对应的安装孔匹配，例如仅在一个侧板120上设置三角形的安装孔，同样可以起到限位极靴100和防止转动的作用，但圆形的安装孔便于装配且结构可靠。可以理解的是，也可以将安装孔和安装凸台的位置互换，即在侧板120上设置安装凸台，都属于本实用新型的保护范围。

如图5-6示出衔铁200的优选实施例，所述衔铁200包括吸合部210，以及与双金属片300配合的驱动部220，在吸合部210的一端设有与跳扣610配合的搭扣槽260，在吸合部210的另一端设有转动安装在壳体500上的枢转部230，以及与复位弹簧250一端连接的弹簧部240，复位弹簧250的另一端与壳体500连接，吸合部210侧面的两侧分别与两个侧板120上的吸合面130相对设置。

进一步，所述驱动部220包括从双金属片300上方穿过的悬臂221，悬臂221的两端分别位于双金属片300的两侧，悬臂221的一端通过连杆222与吸合部210连接，悬臂221的另一端设有伸至双金属片300弯曲方向上的拨杆223，复位弹簧250能够推动衔铁200抵在壳体500上并使拨杆223与双金属片300间隔设置，过载电流经过双金属片300时，双金属片300弯曲一定距离后并推动拨杆223带动衔铁200远离跳扣610。

本实施例的驱动部220从双金属片300上方穿过，不需要与双金属片300接触，改变吸合部210的长度后不需要改变双金属片300的结构，只要保证拨杆223在双金属片300弯曲方向上即可。优选的，所述驱动部220与吸合部210一体成型，连杆222与吸合部210顶侧的侧边齐平，具有结构可靠和便于加工的特点。

进一步，所述壳体内设有固定轴520，所述枢转部230的一端与吸合部210连接，枢转部230的另一端向侧面弯曲形成半环形结构，枢转部230套在固定轴520的一侧，在固定轴520的另一侧设有限位板521，限位板521靠近吸合部210的侧面设有与吸合部210远离极靴100的侧面限位配合的限位筋522，复位弹簧250能够推动吸合部210抵在限位筋522上限位。

进一步，所述衔铁200包括两个枢转部230且两个枢转部230分别设置在弹簧部240的两侧，弹簧部240成L形结构，弹簧部240包括相连的第一弹簧杆241和第二弹簧杆242，第一弹簧杆241与吸合部210连接，第二弹簧杆242以枢转部230相同的方向折弯，复位弹簧250的一端套在第二弹簧杆242上，复位弹簧250的另一端与壳体连接。

进一步，所述搭扣槽260在远离驱动部220的一侧与避让槽261连通组成L形结构，吸合部210对应在搭扣槽260与驱动部220之间设有凸起270。当跳扣210与搭扣槽260搭扣时，跳扣210的搭扣面处于搭扣槽260的搭扣面上方，设置避让槽261可有效规避跳210扣推动衔铁200顺时针旋转引起的位置偏移，避免再扣时跳扣610和衔铁200同时处于运动状态而造成搭接不稳定，导致再扣操作时产品出现滑扣的问题，此外，多极产品再扣同步性存在差异，通过避让槽261能够进一步避免滑扣问题的出现。当然，该避让槽261也可以是方形或其它形状，都属于本实用新型的保护范围。

凸起270可用于铆接表面平滑的垫片，降低衔铁搭扣面及边角毛刺对冲压工艺的要求，减小搭扣面零件滑动的摩擦力。

如图7示出接线板730的优选实施例，壳体对应在极靴100远离双金属片300的一侧设有接线板730，且壳体内设有与接线板730的中部螺纹连接调节螺钉735，调节螺钉735靠近接线板730的一侧被壳体限位，接线板730的底端与第二接线机构750连接后与壳体固定，接线板730的顶端与双金属片300连接后的一侧与壳体限位，转动调节螺钉735能够驱动接线板730的顶部弯曲并带动双金属片300转动，进一步调整双金属片300的初始位置。

具体的，接线板730包括依次连接的第一接线部731、第二接线部732、第三接线部733和第四接线部734，壳体内设有接线安装槽760，第三接线部733与第四接线部734的连接处插入到接线安装槽760内限位配合，第一接线部731的一侧与双金属片300焊接连接，且在第一接线部731上设有用于焊接的凸包，壳体内设有与第一接线部731另一侧配合的限位凸台761(图1)，在第三接线部733上设有与调节螺钉735螺纹连接的螺纹孔736；参阅图2，第二接线机构750包括成框形且套在第四接线部734上的接线框751，以及与接线框751螺纹连接的接线螺钉752，接线螺钉752能够将用于连接主回路的导线固定在第四接线部734上。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种断路器，其特征在于：包括壳体以及分别安装在壳体内的接触系统、操作机构和脱扣保护机构，脱扣保护机构包括相对设置的极靴(100)和衔铁(200)，以及设置在极靴(100)一侧与接触系统连接的双金属片(300)，极靴(100)与双金属片(300)相对间隔设置且固定安装在壳体上，衔铁(200)用于将操作机构锁定在平衡状态，操作机构处于平衡状态状态时，能够带动接触系统导通和断开，过载电流经过双金属片(300)时，双金属片(300)弯曲并带动衔铁(200)解锁操作机构使断路器脱扣，短路电流经过双金属片(300)时，极靴(100)感应产生磁场并驱动衔铁(200)解锁操作机构使断路器脱扣。

2.根据权利要求1所述的断路器，其特征在于：所述衔铁(200)与双金属片(300)间隔设置，衔铁(200)枢转安装在壳体内，衔铁(200)的一端与复位弹簧(250)连接，衔铁(200)的另一端与双金属片(300)配合。

3.根据权利要求1所述的断路器，其特征在于：所述极靴(100)包括与双金属片(300)相对设置的连接板(110)，以及两个分别设置在连接板(110)两侧的侧板(120)，至少一个侧板(120)与壳体固定连接，在两个侧板(120)与连接板(110)之间形成供双金属片(300)运动的空间，所述连接板(110)位于双金属片(300)远离衔铁(200)的一侧，两个侧板(120)向双金属片(300)一侧弯折，两个侧板(120)与连接板(110)连接的另一侧侧边分别设有用于吸合衔铁(200)的吸合面(130)，且两个侧板(120)的吸合面(130)位于双金属片(300)靠近衔铁(200)的一侧。

4.根据权利要求1所述的断路器，其特征在于：所述壳体包括底座(510)以及安装在底座(510)上的上盖，上盖安装在底座(510)上时分别从两侧夹紧两个侧板(120)，至少一个侧板(120)的侧面设有安装孔，在底座(510)和/或上盖上设有与安装孔配合的安装凸台。

5.根据权利要求1所述的断路器，其特征在于：所述衔铁(200)包括吸合部(210)，以及与双金属片(300)配合的驱动部(220)，在吸合部(210)的一端设有与操作机构的跳扣(610)配合的搭扣槽(260)，在吸合部(210)的另一端设有转动安装在壳体(500)上的枢转部(230)，以及与复位弹簧(250)一端连接的弹簧部(240)。

6.根据权利要求5所述的断路器，其特征在于：所述驱动部(220)包括从双金属片(300)上方穿过的悬臂(221)，悬臂(221)的两端分别位于双金属片(300)的两侧，悬臂(221)的一端通过连杆(222)与吸合部(210)连接，悬臂(221)的另一端设有伸至双金属片(300)弯曲方向上的拨杆(223)，复位弹簧(250)能够推动衔铁(200)抵在壳体(500)上并使拨杆(223)与双金属片(300)间隔设置，过载电流经过双金属片(300)时，双金属片(300)弯曲并推动拨杆(223)带动衔铁(200)远离跳扣(610)。

7.根据权利要求5所述的断路器，其特征在于：所述壳体内设有固定轴(520)，所述枢转部(230)的一端与吸合部(210)连接，枢转部(230)的另一端向侧面弯曲形成半环形结构，枢转部(230)套在固定轴(520)的一侧，在固定轴(520)的另一侧设有限位板(521)，限位板(521)靠近吸合部(210)的侧面设有与吸合部(210)侧面限位配合的限位筋(522)。

8.根据权利要求5所述的断路器，其特征在于：所述衔铁(200)包括两个枢转部(230)且两个枢转部(230)分别设置在弹簧部(240)的两侧，弹簧部(240)成L形结构，弹簧部(240)包括相连的第一弹簧杆(241)和第二弹簧杆(242)，第一弹簧杆(241)与吸合部(210)连接，复位弹簧(250)的一端套在第二弹簧杆(242)上，复位弹簧(250)的另一端与壳体连接。

9.根据权利要求1所述的断路器，其特征在于：所述操作机构包括跳扣(610)、触头支持(620)和反力弹簧(630)，跳扣(610)和触头支持(620)分别与手柄(640)连接，跳扣(610)一端转动安装在壳体内，另一端与衔铁(200)搭扣配合，反力弹簧(630)连接在跳扣(610)和触头支持(620)上，接触系统包括相对设置的静触头(710)和动触头(720)，静触头(710)安装在壳体上，动触头(720)安装在触头支持(620)上，静触头(710)通过第一接线机构(740)接入主回路，动触头(720)依次通过软连接、双金属片(300)、接线板(730)和第二接线机构(750)接入主回路；极靴(100)与操作机构的跳扣(610)搭扣时，手柄(640)能够驱动触头支持(620)克服反力弹簧(630)的作用，带动动触头(720)与静触头(710)接触将接触系统导通。

10.根据权利要求9所述的断路器，其特征在于：壳体对应在极靴(100)远离双金属片(300)的一侧设有接线板(730)，且壳体内设有与接线板(730)的中部螺纹连接调节螺钉(735)，调节螺钉(735)靠近接线板(730)的一侧被壳体限位，接线板(730)的底端与壳体固定，接线板(730)的顶端与双金属片(300)连接后的一侧与壳体限位，转动调节螺钉(735)能够驱动接线板(730)的顶部弯曲并带动双金属片(300)转动。

Images