CN212625414U - 一种断路器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种断路器，具体设计断路器的散热结构改进，断路器具有壳体和连接端子，还包括绝缘散热连接件以及散热板，散热板为平板型结构，壳体的至少一部分由散热板组成，绝缘散热连接件与至少一个连接端子导热接触设置并绝缘间隔，以及与散热板导热接触设置。本实用新型通过设置辅助散热系统，改善了导电回路发热情况，提高了导电回路的载流能力，也使得断路器基座在开关工作时承受的温度降低，提高了绝缘材质的断路器基座高温下的使用寿命，提高了开关使用的可靠性，避免了目前的常规技术中采用增加导体截面积以此来增加热传导性能增加耗铜量的问题，使得产品结构进一步紧凑，体积进一步减少，提升产品在市场的竞争力。

Description

一种断路器

技术领域

本实用新型涉及一种断路器，更具体涉及断路器散热结构的改进。

背景技术

断路器在正常工作过程中，由于导电系统铜排具有电阻，会产生大量的热量，当前市面上的断路器，为了在保证灭弧室容量的同时减小断路器的外形体积，常常将断路器内部结构设计得十分紧凑，导致主导电回路在正常工作时得不到充分的散热，发热严重就会影响开关的正常工作。为了减少导电回路的发热，目前普遍采用增加导体截面积的方法以此来增加热传导性能，但这务必增加耗铜量，使得产品的原材料成本增加，降低了产品在市场上的竟争力。

实用新型内容

因此，针对上述问题，本实用新型提出一种结构优化的断路器。

本实用新型采用如下技术方案实现：

本实用新型提出一种断路器，所述断路器具有壳体和连接端子，还包括绝缘散热连接件以及散热板，其中：所述散热板为平板型结构，所述壳体的至少一部分由所述散热板组成，所述绝缘散热连接件与所述至少一个连接端子导热接触设置并绝缘间隔，以及与所述散热板导热接触设置，从而将连接端子产生的热量传导至所述散热板上。

其中，为提高导热效率，在一个实施例中，所述散热连接件包括第一散热连接件和第二散热连接件，所述第一散热连接件由导热绝缘材料制成，所述第二散热连接件由高导热性能金属材料制成，所述第二散热连接件与所述第一散热连接件导热接触连接，所述第一散热连接件通过紧贴在所述连接端子的外表面实现导热接触，所述第二散热连接件与所述散热板导热接触连接，借由所述第一散热连接件实现与所述连接端子绝缘间隔及将连接端子产生的热量传导至所述散热板上。

其中，为增大接触面，提高传热效率，在一个实施例中，所述第一散热连接件和第二散热连接件通过插接配合紧密嵌合在一起实现导热接触连接，所述第一散热连接件具有插孔，所述第二散热连接件具有与所述插孔相配合的插柱，所述插柱插入到所述插孔中，从而将述第一散热连接件和第二散热连接件紧密嵌合在一起。

其中，为增大散热面积和爬电距离，在一个实施例中，所述绝缘散热连接件具有至少一个绝缘裙部的结构。

其中，为增大接触面，提高传热效率，在一个实施例中，所述散热板具有相对设置的两个导热金属板，所述壳体包括基座，所述两个所述散热板间隔地布置在所述基座的两侧面。

其中，为避免断路器中的热量聚积，进行隔离散热，在一个实施例中，所述断路器还包括灭弧系统，所述基座形成大致密闭的内部空间，所述灭弧系统位于所述内部空间中，所述散热板设置在所述基座的外部。

其中，出于制造以及安装考虑，在一个实施例中，所述散热连接件一侧紧贴在所述连接端子上，另一侧具有向两个所述散热板延伸并与两个所述散热板导热接触连接的T型延伸部。

本实用新型具有以下有益效果：本实用新型通过设置辅助散热系统，改善了导电回路发热情况，提高了导电回路的载流能力，也使得断路器基座在开关工作时承受的温度降低，提高了绝缘材质的断路器基座高温下的使用寿命，提高了开关使用的可靠性，避免了目前的常规技术中采用增加导体截面积以此来增加热传导性能增加耗铜量的问题，使得产品结构进一步紧凑，体积进一步减少，提升产品在市场的竞争力。

附图说明

图1是实施例中断路器的立体图(角度一)；

图2是实施例中断路器的立体图(角度二)；

图3是实施例中断路器内部结构的示意图；

图4是实施例中断路器壳体的示意图；

图5是实施例中断路器动端子、静端子以及触头系统的布置示意图；

图6是实施例中触头系统的结构分解图；

图7是实施例中动触头与动端子通过软导线连接的示意图；

图8是实施例中断路器动端子、静端子以及触头系统的立体图；

图9是实施例中转盘的立体图；

图10是实施例中转盘与基座装配的示意图；

图11是实施例中静端子和动端子导通的示意图；

图12是实施例中静端子和动端子断开的示意图；

图13是实施例中散热系统在断路器中布置位置的示意图；

图14是实施例中散热系统的结构爆炸图；

图15是实施例中散热系统布置的示意图；

图16是实施例中不具有散热系统的断路器的温度分布实验图；

图17是实施例中具有散热系统的断路器的温度分布实验图。

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。

参阅图1-图3所示，作为本实用新型的优选实施例，提供一种断路器，包括壳体，安装在壳体上的操作机构2、触头系统3、锁扣机构4、脱扣器5以及灭弧系统6。在图3的图示画面中，触头系统3大致处于中间位置，脱扣器5和操作机构2设置在触头系统3的左上侧和右上侧，而灭弧系统6设置在触头系统3的下方，参阅图1、图2和图4，断路器壳体包括基座1以及基板8，基座1包括两相接合的第一基座1＇和第二基座1",基座1由第一基座1＇和第二基座1"接合形成可容置触头系统3、脱扣器5以及灭弧系统6的大致密闭的内部空间，避免内部电弧产生的游离气体逸出，影响人身安全；基板8包括两相对设置的第一基板8＇和第二基板8"，第一基板8＇和第二基板8"分别固定在第一基座1＇和第二基座1"上。操作机构2和锁扣机构4设置在基座1的外部，可以方便进行安装，并提高产品维护的便捷性。基座1以及基板8构成了本实施例中操作机构2、触头系统3、锁扣机构4、脱扣器5以及灭弧系统6的安装基体。

参阅图5，断路器具有分置两侧的静端子10和动端子11作为电连接端子，静端子10和动端子11通过触头系统3来控制二者间的导通和断开；该触头系统3通过旋转的方式实现分断，具体地，参阅图6和图8，触头系统3包括一大致呈“J”字型的动触头31，以及一中空的圆形转盘32，转盘32可转动地连接在基座1上，而动触头31可转动地连接在转盘32上。具体地，参阅图9和图10，本实施例中，转盘32在其中心位置具有圆形凸柱321，圆形凸柱321可以配合连接到第一基座1＇上的圆形安装孔1＇1上(安装孔1＇1的尺寸匹配凸柱321的尺寸,间隙配合)，从而实现转盘32和第一基座1＇之间的可转动连接，容易联想地，转盘32可以设置有两个圆形凸柱321分别与转盘32两侧的第一基座1＇和第二基座1"进行配合连接，以增加转盘32连接和运动的稳定性。另外，参阅图6、图7和图9，动端子11通过软导线12与动触头31电连接(焊接)，动触头31上具有通孔311，动触头31以其通孔311与转盘32上的安装孔322通过销连接，从而动触头31可转动连接在转盘32上。

参阅图11和图12，示出了静端子10和动端子11二者间导通(图11中，标示了一种可行的电流流向以便于理解)和断开(图12)的两种情况，静端子10上具有一静触头，静触头包括静触点101，动触头31上具有一动触点312，转盘32可带动动触头31相对靠近或者远离静端子10，动触头31靠近静端子10时，动触点312贴靠在静触点101上，则静端子10和动端子11间导通，动触头31远离静端子10时，则静端子10和动端子11间断开，图11和图12中触头系统3的状态，也就是断路器处于合闸和分闸下触头系统3的状态。

为方便进行说明描述，对位置方位进行以下界定：

定义图4的图示画面中的第一基座1＇相对第二基座1"的位置为前方，第二基座1"相对第一基座1＇的位置为后方；

定义图5的图示画面中的动端子11和静端子10相对位于灭弧系统6的上方，灭弧系统6相对位于动端子11和静端子10的下方。

断路器在正常工作过程中，由于导电系统铜排具有电阻，会产生大量的热量，对此本实施例设置了散热系统来进行散热，改善断路器的工作环境。

参阅图13-15，散热系统16包括散热底座161和散热连接块162，散热底座161是绝缘裙部结构,以增加爬电距离和散热面积，提高电气绝缘性能，其上具有一插接孔位，散热连接块162上部是大致呈“T”字型向断路器前后两端延伸的结构，下部具有可插入到散热底座161中的插接柱，散热底座161的下端紧密贴靠在静端子10上，而散热连接块162下部插入到散热底座161具有的插接孔中与散热底座161紧密接触，以提高接触面，保证传热性能，散热连接块162上部的两侧端与基板8连接从而向基板8传递散热。其中散热底座161由导热绝缘材料制成(如导热塑料，导热陶瓷、氮化铝，氧化铝等)，而散热连接块162由高导热性能金属材料制成(如铝，铝合金，铜等)，当断路器正常工作时，电流从整个导电回路流过，由于散热底座161是绝缘材料，使得导电回路与金属材质的散热连接块162和基板8绝缘隔离，消除安全隐患。同时，散热底座161为高导热性，导电回路产生的热流，一部份从散热底座161，散热连接块162传递到基板8上，优选地，基板8由金属材料制成(如低碳钢S500MC，Q235等)，并且由于基板8的表面积比较大，具备良好的散热能力，通过基板8良好的散热能力将这部分热量散出，从而改善了导电回路的发热。

另外，值得说明的是，本实施例中的灭弧系统6设置在基座1具有的大致密闭的空间内，而散热系统16设置在基座1之外，使得散热系统16和灭弧系统6隔开分别进行散热的，二者产生的热量不会积聚在一起，灭弧室内的电弧也不会影响到作为散热板的基板8。

参阅图16与图17，分别示出了不具有散热系统16(图16)和具有散热系统16(图17)的断路器在实验下的温度分布图，可见的，加入散热系统16之后，断路器的各部位温度明显降低，尤其是触头系统处和安装了散热系统16的端子处温度降低尤为明显。

散热系统16的设计，改善了导电回路发热情况，提高了导电回路的载流能力，也使得断路器基座(如本实施例中的基座1)在开关工作时承受的温度降低，提高了绝缘材质的断路器基座高温下的使用寿命，提高了开关使用的可靠性，并且目前的常规技术中，普遍是采用增加导体截面积以此来增加热传导性能，但这务必增加耗铜量，而本实施例的散热系统16不必采用这种方案，降低了铜材的使用量，使得产品结构进一步紧凑，体积进一步减少，提升产品在市场的竞争力。

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，在形式上和细节上对本实用新型做出的各种变化，均落入本实用新型的保护范围。

Claims (7)

1.一种断路器，所述断路器具有壳体和连接端子，其特征在于：还包括绝缘散热连接件以及散热板，其中：所述散热板为平板型结构，所述壳体的至少一部分由所述散热板组成，所述绝缘散热连接件与所述至少一个连接端子导热接触设置并绝缘间隔，以及与所述散热板导热接触设置，从而将连接端子产生的热量传导至所述散热板上。

2.根据权利要求1所述的断路器，其特征在于：所述绝缘散热连接件包括第一散热连接件和第二散热连接件，所述第一散热连接件由导热绝缘材料制成，所述第二散热连接件由高导热性能金属材料制成，所述第二散热连接件与所述第一散热连接件导热接触连接，所述第一散热连接件通过紧贴在所述连接端子的外表面实现导热接触，所述第二散热连接件与所述散热板导热接触连接，借由所述第一散热连接件实现与所述连接端子绝缘间隔及将连接端子产生的热量传导至所述散热板上。

3.根据权利要求2所述的断路器，其特征在于：所述第一散热连接件和第二散热连接件通过插接配合紧密嵌合在一起实现导热接触连接，所述第一散热连接件具有插接孔，所述第二散热连接件具有与所述插接孔相配合的插接柱，所述插接柱插入到所述插接孔中，从而将述第一散热连接件和第二散热连接件紧密嵌合在一起。

4.根据权利要求1所述的断路器，其特征在于：所述绝缘散热连接件具有至少一个绝缘裙部的结构。

5.根据权利要求1所述的断路器，其特征在于：所述散热板具有相对设置的两个导热金属板，所述壳体包括基座，所述两个所述散热板间隔地布置在所述基座的两侧面。

6.根据权利要求5所述的断路器，其特征在于：所述断路器还包括灭弧系统，所述基座形成大致密闭的内部空间，所述灭弧系统位于所述内部空间中，所述散热板设置在所述基座的外部。

7.根据权利要求5所述的断路器，其特征在于：所述散热连接件一侧紧贴在所述连接端子上，另一侧具有向两个所述散热板延伸并与两个所述散热板导热接触连接的T型延伸部。

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