CN212625368U - 一种断路器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种断路器，包括具有安装腔室的壳体以及安装于安装腔室内手柄、操作机构、动触头、静触头、过载保护机构、短路保护机构、灭弧机构、进接线板和出接线板，所述手柄的底部连接一传动组件，该传动组件驱动连接所述操作机构，所述短路保护机构安装于手柄的正下方，所述操作机构位于短路保护机构在壳体宽度方向的旁侧，并与短路保护机构相对设置，以解决现有小型断路器机构布局不够合理导致该断路器的分断能力较低的问题。

Description

一种断路器

技术领域

本实用新型涉及低压电器领域，具体是涉及一种断路器。

背景技术

断路器是指能够关合、承载和开断正常回路条件下的电流并能关合、在规定的时间内承载和开断异常回路条件下的电流的开关装置。其常作为办公楼、住宅和类似的建筑物的照明、配电线路及设备的过载和短路保护之用，亦可作为线路不频繁通断操作与转换之用。

现有的插入式断路器一般包括外壳，进线机构、出线机构、操作机构、灭弧机构、短路保护机构和过载保护机构，由于现有小型断路器要在有限空间内实现短路保护和过载保护,但由于现有的操作机构大都为五连杆机构，其结构复杂，占用空间多，为保证操作机构和短路保护机构动作时不受影响，操作机构和短路保护机构都需要大的动作空间，这就导致了现有断路器中至少存在以下几个问题：

1、由于操作机构和短路保护机构都需要大的动作空间，因此操作机构和短路保护机构只能分开在两侧进行布设，且占用大的空间；这也导致了短路保护机构脱扣动作速度较慢、分断能力较差；

2、由于操作机构和短路保护机构都需要大的动作空间，也导致了作为过载保护机构的双金金属片只能与操作机构同侧布设，如此又使得操作机构的运动空间会与双金金属片的运动空间产生冲突，而且还会在动触头分合闸时运动，使得双金被拉扯，定位不准，使延时稳定性下降。

实用新型内容

本实用新型旨在提供一种断路器，以解决现有小型断路器机构布局不够合理导致该断路器的分断能力较低的问题。

具体方案如下：

一种断路器，包括具有安装腔室的壳体以及安装于安装腔室内手柄、操作机构、动触头、静触头、过载保护机构、短路保护机构、灭弧机构、进接线板和出接线板，所述手柄的底部连接一传动组件，该传动组件驱动连接所述操作机构，所述短路保护机构安装于手柄的正下方，所述操作机构位于短路保护机构在壳体宽度方向的旁侧，并与短路保护机构相对设置。

进一步的，所述传动组件包括第一传动杆、旋转件、第二传动杆和第一扭簧，所述旋转件的中部通过第一转轴枢接于壳体上，所述第一传动杆的两端分别连接于手柄的下端以及旋转件的一端上，所述第二传动杆的两端分别连接于旋转件的另一端以及操作机构上，所述第一扭簧的中部枢接于旋转件上，其一端引脚抵触于旋转件上，另一端引脚压紧操作机构。

进一步的，所述操作机构包括一锁扣件和联动件，所述联动件的中部通过第二转轴枢接于壳体上，所述锁扣件的中部通过第二转轴枢接于壳体上，所述锁扣件绕第二转轴转动并与第二传动杆连接。

进一步的，所述动触头通过第三转轴固定在联动件的另一端上，所述第二转轴上还安装有第二扭簧，该第二扭簧的一端引脚抵触于壳体上，另一端引脚卡在动触头上。

进一步的，所述短路保护机构包括推杆、线圈、动铁芯和铁芯弹簧，其中铁芯弹簧为动铁芯提供复位的力，所述推杆的一端与动铁芯驱动连接，另一端与操作机构相对设置，以使该推杆能够使操作机构解锁。

进一步的，所述第一转轴和第二转轴的轴心连线由上往下倾斜设置。

进一步的，所述第一转轴和第二转轴的轴心连线与推杆的轴线大致平行设置。

进一步的，所述静触头具有延伸至线圈旁侧的磁轭部，该磁轭部上还具有一与动铁芯正对设置的凸包部，且该凸包部上具有供推杆的端部穿过的通孔。

进一步的，所述过载保护机构包括延时推杆和双金触发器，所述延时推杆和双金触发器布设于短路保护机构的正下方，该双金触发器受热变形后能够推动延时推杆而使锁扣组件解锁。

进一步的，所述灭弧机构布设于操作机构的正下方，且静触头具有延伸至灭弧机构旁侧、并与该灭弧机构电连接设置的引弧道。

进一步的，所述灭弧机构与静触头的引弧道相对的另一侧上还具有一引弧板，该引弧板的下端与灭弧机构电连接设置，其上端延伸至动触头的旁侧。

进一步的，所述安装腔室下端与出接线板相对的另一侧上还具有一N级接线板，该N级接线板通过一N级回路板与进接线板导电连接，该N级回路板的主体布设于壳体的背面侧上。

进一步的，所述进接线板布设于动触头的上方，其与该动触头电连接设置；所述出接线板位于安装腔室的下端，其与静触头电连接设置。

本实用新型提供的断路器与现有技术相比较具有以下优点：本实用新型提供的断路器对内部机构的布设结构进行优化，此布局可增大断路器分断能力。

附图说明

图1示出了断路器在分闸状态下的示意图。

图2示出了图1中A部分的放大图。

图3示出了断路器的立体示意图。

图4示出了断路器在合闸状态下的示意图。

图5示出了图4中B部分的放大图。

图6示出了操作机构和短路保护机构的示意图。

图7示出了静触头的示意图。

图8示出了短路保护机构的爆炸图。

图9示出了断路器背面的示意图。

图10示出了传动组件和操作机构的示意图。

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。

现结合附图和具体实施方式对本实用新型进一步说明。

如图1-图10所示的，本实施例提供了一种断路器，包括壳体1、手柄21、操作机构2、开合机构3、过载保护机构4、短路保护机构5、灭弧机构6、进接线板7和出接线板8。本实施例中的壳体1由底座11和上盖12组成，该底座 11和上盖12相互配合形成用于安装手柄21、操作机构2、开合机构3、过载保护机构4、短路保护机构5、灭弧机构6、进接线板7和出接线板8的安装腔室，该安装腔室为大致矩形结构，为了便于描述，将该安装腔室长度方向的两端分别定义为上端和下端，宽度方向的两端分别定义为左端和右端。

其中，手柄21安装于安装腔室的上端，该手柄21的底部连接有一传动组件，该传动组件包括第一传动杆22、旋转件23、第二传动杆24和第一扭簧29，旋转件23的中部通过第一转轴26枢接于壳体1上，以使该旋转件23能够绕该第一转轴26转动；第一传动杆22的两端分别连接于手柄21的下端以及旋转件 23的一端上，第二传动杆24的两端分别连接于旋转件23的另一端以及操作机构2的锁扣28上，第一扭簧29的中部枢接于旋转件23上，其一端引脚抵触于旋转件23上，另一端引脚压紧操作机构2的锁扣28。

该操作机构2包括一联动件25、一锁扣28和第一扭簧29，联动件25的中部通过第二转轴27枢接于壳体1上，以使该联动件25能够绕第二转轴27转动，该锁扣28的中部通过第二转轴27枢接于壳体1上，锁扣28绕第二转轴27转动并与第二传动杆24连接。

开合机构3包括动触头31和静触头32，其中动触头31通过第三转轴33固定在联动件25的另一端上；第二转轴27上还安装有第二扭簧34，该第二扭簧 34的一端引脚抵触于壳体1上，另一端引脚卡在动触头31上。

该断路器进行合闸操作时，手柄21推动第一传动杆22使旋转件23转动，进而带动第二传动杆24以驱使联动件25和锁扣28一起绕第二转轴27转动，由于动触头31逆时针旋转被第二传动杆24限位使其与第二传动杆24一起第二转轴27转动，从而实现断路器分合闸操作。当动触头31旋转到和静触头32接触时，动触头31无法继续逆时针旋转，而操作机构2则继续转动，当手柄21 被底座11限位时，合闸完成，从而产生超程。而第二扭簧34则提供动触头31 的终压力。

在分闸操作时，操作机构2的锁扣状态被打开，第二传动杆24和旋转件23 被底座11限位，第二扭簧34提供操作机构2的复位力，第一扭簧29则提供旋转件23的复位力，以使该操作机构2复位至初始位，完成分闸操作；并且在分闸时，动触头31和静触头32间的开距开始变大，电弧电压快速升高，有利于电弧熄灭。

本实施例提供的操作机构2省略常规的跳扣部分，并且使现有的五连杆机构简化为四连杆机构，搭扣面由第一传动杆22、锁扣28及联动件25构成，结构简单，稳定性高。此外，第二扭簧34既做锁扣28的复位弹簧，又做旋转件 23的复位弹簧，使得跳扣安装工序及固定零件皆减少，可节省装配工序及零件数量。另外，操作机构2整体设计为层叠式安装，从下往上依次安装，安装方式简单，可实现自动化装配，大大降低产品生产成本。

在本实施例中，手柄21的旁侧还安装有一手柄锁定键211和一安装卡扣 212，该手柄锁定键211和安装卡扣212的中部均安装于第四转轴213上，以使该手柄锁定键211和安装卡扣212能够绕第四转轴213转动。在该断路器安装在机柜中时，手柄锁定键211绕第四转轴213顺时针转动使手柄锁定键211脱离手柄21的限位，此时手柄可向下按压。而当该断路器要从机柜中拔出时，安装卡扣212被限位在机柜中，当拉动手柄21使安装卡扣212顺时针旋转，安装卡扣212脱离机柜限位，使产品从机柜中拔出，此装置可避免该断路器在未分闸时从机柜中拔出，防止后端出接线板8出现拉弧。优选的，手柄锁定键211 和安装卡扣212都带有弹性特征，能够提供复位力。

在本实施例中，参考图1-图10，从而在动触头31的右侧形成安装短路保护机构5的空间，省出的该空间可以安装直推式电磁机构，由于直推式电磁机构相较于现有技术中采用拍合式电磁机构的电磁吸力更大，动作速度更快，可提高短路分断能力。

优选的，第一转轴26和第二转轴27的轴心连线右上往下倾斜设置，更优选的，第一转轴26和第二转轴27的轴心连线与电磁机构的推杆的轴线大致平行设置，从而在动触头31的右侧形成安装短路保护机构5的空间，省出的该空间可以安装直推式电磁机构，且该直推式电磁机构倾斜放置，从而使空间利于率更大，可选用更长型号的动铁芯，以增加电磁机构的电磁推力，使操作机构打开速度更快，分断能力更大且由于直推式电磁机构相较于现有技术中采用拍合式电磁机构的电磁吸力更大，动作速度更快，可提高短路分断能力。

同时，还能在电磁机构下方省出空间作为过载保护机构的双金变形时的运动空间。本实施例中的过载保护机构4包括延时推杆41和触发器42。本实施例中的触发器42为双金，该双金的一端通过锁紧螺钉43螺纹连接在连接板44上，锁紧螺钉43可驱动连接板44和双金一同旋转，从而实现延时调节；双金的另一端与延时推杆41相对设置，以使该双金受热变形后能够推动延时推杆41使锁扣28解锁，以使得操作机构2打开，从而实现过载保护。在本实施例中，延时推杆41和触发器42布设于短路保护机构5的正下方，即短路保护机构5和过载保护机构4同侧设置，可以增大空间利用率，使得该断路器内壁零件布设更加的紧凑，从而在有限的空间内同时实现短路保护和过载保护的功能。

短路保护机构5包括推杆51、线圈52、动铁芯53和铁芯弹簧54，其中铁芯弹簧54为动铁芯53提供复位的力。推杆51的一端与锁扣28相对设置，另一端与动铁芯53驱动连接，以在当短路电流发生时，动铁芯53受线圈52产生的电磁吸力作用，从而带动推杆51运动而使锁扣28解锁，使操作机构2打开，以让动触头31和静触头32分开，从而实现短路保护。

当短路电流来临时，短路保护机构5的推杆51能够直接推动锁扣28上与推杆51正对的第一特征部281，使锁扣28旋转，而锁扣28上的第二特征部282 撞击动触头31，使得动触头31和静触头32间产生一小段间距，大大加强分断时的限流能力，使分断能力增大。

本实施例中的灭弧机构6包括栅片式的灭弧室60，其固定安装在安装腔室的中下部，位于操作机构2的下方。动触头31的下方还安装有引弧板61，该引弧板61的上端延伸至动触头31的旁侧，以使动触头31和静触头32分开时，动触头31上的电弧就可以跳跃至引弧板61上，该引弧板61的下端与灭弧室60 连接，以使电弧在电动力的作用下沿着引弧板61进入至灭弧室60中灭弧，该引弧板61使得电弧能够更快的进入灭弧室，使电弧电压升高，有利于电弧熄灭，可提高短路分断能力。

在本实施例中，参考图6和图7，静触头32包括触头部321以及与该触头部321连接的引弧道322，其中触头部321与动触头31相对设置，以在合闸操作时动触头31能够与静触头32的触头部321相接触。而引弧道322能够在动触头31和静触头32分开后，静触头32上的电弧在电动力的作用下沿着引弧道 322进入至灭弧室60中灭弧，以提高短路分断能力。

在本实施例中，参考图6和图7，静触头32上具与触头部321连接并延伸至线圈52旁侧的磁轭部323，该磁轭部323上还具有一与动铁芯53正对设置的凸包部324，该凸包部324的作用类似于静铁芯，具有聚拢和增强线圈52产生磁场的功能，且该凸包部324上具有供推杆51的端部穿过的通孔3241。本实施例中的静触头将磁轭和引弧板的功能集于一体，简化了零件设计，减少了零件数量，使得装配更为简单，而且可实现自动化生产。

进接线板7位于动触头31的上方，其与该动触头31电连接设置；出接线板8位于安装腔室的下端，其与静触头32电连接设置。

参考图9，安装腔室下端与出接线板8相对的另一侧上还具有一N级接线板9，该N级接线板9通过一N级回路板91与进接线板7导电连接，该N级回路板91的主体布设于壳体1的背面侧的布线槽内，以避让壳体1的正面侧上的机构，使得该壳体1的正面侧具有更大的机构布设空间，利于正面侧机构的排布设计和装配。

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 (13)

1.一种断路器，包括具有安装腔室的壳体以及安装于安装腔室内手柄、操作机构、动触头、静触头、过载保护机构、短路保护机构、灭弧机构、进接线板和出接线板，其特征在于：所述手柄的底部连接一传动组件，该传动组件驱动连接所述操作机构，所述短路保护机构安装于手柄的正下方，所述操作机构位于短路保护机构在壳体宽度方向的旁侧，并与短路保护机构相对设置。

2.根据权利要求1所述的断路器，其特征在于：所述传动组件包括第一传动杆、旋转件、第二传动杆和第一扭簧，所述旋转件的中部通过第一转轴枢接于壳体上，所述第一传动杆的两端分别连接于手柄的下端以及旋转件的一端上，所述第二传动杆的两端分别连接于旋转件的另一端以及操作机构上，所述第一扭簧的中部枢接于旋转件上，其一端引脚抵触于旋转件上，另一端引脚压紧操作机构。

3.根据权利要求2所述的断路器，其特征在于：所述操作机构包括一锁扣件和联动件，所述联动件的中部通过第二转轴枢接于壳体上，所述锁扣件的中部通过第二转轴枢接于壳体上，所述锁扣件绕第二转轴转动并与第二传动杆连接。

4.根据权利要求3所述的断路器，其特征在于：所述动触头通过第三转轴固定在联动件的另一端上，所述第二转轴上还安装有第二扭簧，该第二扭簧的一端引脚抵触于壳体上，另一端引脚卡在动触头上。

5.根据权利要求3所述的断路器，其特征在于：所述短路保护机构包括推杆、线圈、动铁芯和铁芯弹簧，其中铁芯弹簧为动铁芯提供复位的力，所述推杆的一端与动铁芯驱动连接，另一端与操作机构相对设置，以使该推杆能够使操作机构解锁。

6.根据权利要求5所述的断路器，其特征在于：所述第一转轴和第二转轴的轴心连线由上往下倾斜设置。

7.根据权利要求6所述的断路器，其特征在于：所述第一转轴和第二转轴的轴心连线与推杆的轴线大致平行设置。

8.根据权利要求5所述的断路器，其特征在于：所述静触头具有延伸至线圈旁侧的磁轭部，该磁轭部上还具有一与动铁芯正对设置的凸包部，且该凸包部上具有供推杆的端部穿过的通孔。

9.根据权利要求1所述的断路器，其特征在于：所述过载保护机构包括延时推杆和双金触发器，所述延时推杆和双金触发器布设于短路保护机构的正下方，该双金触发器受热变形后能够推动延时推杆而使锁扣组件解锁。

10.根据权利要求1所述的断路器，其特征在于：所述灭弧机构布设于操作机构的正下方，且静触头具有延伸至灭弧机构旁侧、并与该灭弧机构电连接设置的引弧道。

11.根据权利要求10所述的断路器，其特征在于：所述灭弧机构与静触头的引弧道相对的另一侧上还具有一引弧板，该引弧板的下端与灭弧机构电连接设置，其上端延伸至动触头的旁侧。

12.根据权利要求1所述的断路器，其特征在于：所述安装腔室下端与出接线板相对的另一侧上还具有一N级接线板，该N级接线板通过一N级回路板与进接线板导电连接，该N级回路板的主体布设于壳体的背面侧上。

13.根据权利要求1所述的断路器，其特征在于：所述进接线板布设于动触头的上方，其与该动触头电连接设置；所述出接线板位于安装腔室的下端，其与静触头电连接设置。

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