CN213752590U - 一种断路器 - Google Patents

Abstract

一种断路器，属于低压电器技术领域。包括触头系统，该触头系统包括动触头和静触头，动触头转动地与静触头闭合而使电路接通或分离而使电路分断，所述动触头包括动触头导杆，该动触头导杆的第一端部Ⅰ构成为铰接端，而动触头导杆的第二端部Ⅱ构成为自由端，所述动触头导杆为一片状体的构造并且该动触头导杆的所述第一端部Ⅰ的厚度大于所述第二端部Ⅱ的厚度。优点：减小整个动触头导杆的质量，使动触头导杆的转动惯量减小，质心偏向回转中心，转动角速度加快，有利于快速完成分断动作；能够满足整个动头导杆的载流能力、温升和强度等要求。

Description

一种断路器

技术领域

本实用新型属于低压电器技术领域，具体涉及一种断路器。

背景技术

断路器是低压配电网络中起保护作用的开关电器，即为线路提供过载和短路保护的开关电器。塑壳断路器是断路器范畴中的一种，并且断路器通常包括外壳和一个或多个电极，每一个电极连接至少一个固定触头（即静触头）和一个可移动触头（即动触头），该可移动触头与固定触头彼此闭合或断开而体现断路器接通电源电路或分断电源电路的功能。

已有技术中的断路器的动触头导杆有单片式和多片式并且在通常情况下，电流越大，动触头导杆的片数越多，额定电流在400A（安培）以上的状况下，动触头导杆采用多片式结构，而之所以对400A以上的断路器动触头导杆采用多片式结构是因为额定电流400A以上的开关一般具有短耐指标（短时耐受电流指标），需要由多片触头来减少电动斥力而提高短耐能力。

在大电流下增加动触头导杆的片数可以保障动触头导杆期望的载流能力，但是从有一利必有一弊的角度考量，增加动触头导杆的片数在增大其截面积的同时重量也相应增加并且转动惯量增大，另外由于动触头导杆采用多片结构后会导致电动斥力减小，进而导致动触头导杆在分断时的斥开速度受到影响，即分断效果变差。由前述说明可知，由于已有技术在提高动触头导杆载流能力而择用的多片式动触头导杆结构与分断效果两者之间存在顾此失彼的问题，因而探索得以弥补前述技术问题的措施具有积极意义，下面将要介绍的技术方案便是在这种背景下产生的。

实用新型内容

本实用新型的任务在于提供一种既有助于保障动触头导杆的期望的载流能力、温升以及强度又有利于减小动触头导杆的转动惯量而得以加快其转动角速度并且体现良好的快速分断能力的断路器。

本实用新型的任务是这样来完成的，一种断路器，包括触头系统，该触头系统包括动触头和静触头，动触头转动地与静触头闭合而使电路接通或分离而使电路分断，所述动触头包括动触头导杆，该动触头导杆的第一端部Ⅰ构成为铰接端，而动触头导杆的第二端部Ⅱ构成为自由端，所述动触头导杆为一片状体的构造并且该动触头导杆的所述第一端部Ⅰ的厚度大于所述第二端部Ⅱ的厚度。

本实用新型的一个具体的实施例中，所述断路器还包括有一灭弧系统，该灭弧系统包括一对灭弧栅片支架和数片以自上而下间隔状态设置在一对灭弧栅片支架之间的灭弧栅片，所述灭弧栅片呈U形，其具有一对灭弧栅片腿和连接该对灭弧栅片腿的U形底部，数片灭弧栅片的一对灭弧栅片腿之间的空间构成为跑弧道，在所述动触头转动过程中，所述第一端部Ⅰ位于所述跑弧道外，而所述第二端部Ⅱ位于跑弧道内；在所述动触头的动触头导杆上并且在位于所述第一端部Ⅰ与第二端部Ⅱ之间的位置构成有台阶面。

本实用新型的一个具体的实施例中，所述灭弧系统还包括一隔弧罩，该隔弧罩包括一隔弧罩本体和一隔弧罩盖，隔弧罩本体具有彼此对应的一对灭弧栅片腿包络部，该对灭弧栅片腿包络部各具有一面向所述跑弧道的一侧的一灭弧栅片腿包络部内壁和面向所述灭弧栅片支架的一侧的灭弧栅片腿包络部外壁以及连结灭弧栅片腿包络部内壁与灭弧栅片腿包络部外壁的高度方向的一侧之间的灭弧栅片腿包络部前壁，隔弧罩盖位于隔弧罩本体的顶部并且与所述的一对灭弧栅片腿包络部连接，其中，灭弧栅片腿包络部内壁与灭弧栅片腿包络部外壁之间的空间构成为灭弧栅片腿容纳腔，所述的一对灭弧栅片腿插入所述灭弧栅片腿容纳腔内，所述跑弧道与构成于一对灭弧栅片腿包络部内壁的相向一侧之间的隔弧罩内壁空间相对应；所述台阶面与所述隔弧罩内壁空间的入口相对应。

本实用新型的一个具体的实施例中，所述动触头导杆由在转动轴向方向上并列布置的两片导杆片构成，在该两片导杆片彼此相背的一侧并且以所述的台阶面为界，所述第一端部Ⅰ位于台阶面的一侧而所述第二端部Ⅱ位于台阶面的另一侧。

本实用新型的一个具体的实施例中，所述两片导杆片之间设置有一绝缘隔板。

本实用新型的一个具体的实施例中，在所述的一对灭弧栅片支架上并且在彼此对应的位置各开设有灭弧栅片定位凸缘插嵌孔，所述灭弧栅片朝向所述灭弧栅片支架的两侧部并且在对应于灭弧栅片定位凸缘插嵌孔的位置各延设有灭弧栅片定位凸缘，该灭弧栅片定位凸缘插嵌在灭弧栅片定位凸缘插嵌孔内，灭弧栅片的一对灭弧栅片腿探出一对灭弧栅片支架的一侧，而灭弧栅片的U形底部探出一对灭弧栅片支架的另一侧。

本实用新型的一个具体的实施例中，所述灭弧栅片呈扇形状态定位在所述一对灭弧栅片支架上，并且各上下两相邻的灭弧栅片的所述U形底部之间的间距大于各上下两相邻的灭弧栅片腿之间的间距。

本实用新型提供的技术方案的技术效果在于：由于将动触头导杆的结构设计成片状体的构造并且将动触头导杆的作为铰接端的第一端部Ⅰ的厚度设计为大于作为自由端的第二端部Ⅱ的厚度，使作为自由端的第二端部Ⅱ的质量小于铰接端的第一端部Ⅰ的质量，因而一方面减小了整个动触头导杆的质量，使动触头导杆的转动惯量减小，质心偏向回转中心，转动角速度加快，有利于快速完成分断动作，另一方面由于能保证动触头导杆与主轴配合的铰接部的截面积，因而能够满足整个动头导杆的载流能力、温升和强度等要求。

附图说明

图1为本实用新型断路器壳体内部示意图。

图2为图1在N-N剖面位置上的动触头的运动示意图。

图3为动触头与静触头的配合示意图。

图4a为动触头导杆中的一片导杆片的示意图。

图4b为图4a的俯视图。

图5为本实用新型断路器灭弧系统的立体结构图。

图6为隔弧罩与灭弧系统的配合示意图。

图7为图5和图6所示的灭弧系统的剖视图。

具体实施方式

为了能够更加清楚地理解本实用新型的技术实质和有益效果，申请人在下面以实施例的方式作详细说明，但是对实施例的描述均不是对本实用新型方案的限制，任何依据本实用新型构思所作出的仅仅为形式上的而非实质性的等效变换都应视为本实用新型的技术方案范畴。

在下面的描述中凡是有可能涉及到上、下、左、右、前和后的方向性或称方位性的概念都是以正在被描述的图所处的位置状态为基准的，因而不能将其理解为对本实用新型提供的技术方案的特别限定。

请参见图1至图3，断路器包括壳体4、触头系统1、灭弧系统2和图中未标注附图标记的操作机构，触头系统1包括动触头11和静触头12，动触头11转动地与静触头12闭合而使电路接通或分离而使电路分断，前述动触头11包括动触头导杆111，该动触头导杆111的第一端部Ⅰ1111构成为铰接端，而动触头导杆111的第二端部Ⅱ1112构成为自由端。由此可知，这里所说的自由端和铰接端并不是指导杆的两个顶部，自由端和铰接端均是沿动触头导杆111长度方向延伸一段的片状杆体，动触头导杆111沿其长度方向的一端构成为自由端，而另一端构成为铰接端。

请参见图4a和图4b并且结合图1至图3，作为本实用新型提供的技术方案的技术要点，前述动触头导杆111为一片状体的构造并且该动触头导杆111的前述第一端部Ⅰ1111的厚度大于前述第二端部Ⅱ1112的厚度。由图4a和图4b所示并且以图4a和图4b所处的位置状态为例，前述片状体构造的动触头导杆111沿其长度方向的一端即左端的厚度比右端的厚度薄，左端即为前述的第二端部Ⅱ1112，也即动触头导杆111的自由端，而右端即为前述的第一端部Ⅰ1111，也即动触头导杆111的铰接端，如此结构产生的技术效果能够印证申请人在上面的技术效果栏中记载的技术效果。

由图4a所示，在前述第一端部Ⅰ1111即在动触头导杆111的铰接端开设有转动孔11111（也可称“铰接孔”）。通过图中未示出的轴穿过转动孔11111，从而将动触头导杆111与断路器的主轴5（图2示）铰接，在作为自由端的第二端部Ⅱ1112朝向下的一侧即面向静触头12的一侧固定有动触点，动触点与静触头12上的静触点接触或分离，动触头导杆111分为靠近自由端的部分为前端部分即为前述的第二端部Ⅱ1112，而靠近铰接端的部分为后端部分即为前述的述第一端部Ⅰ1111。

依据专业常识，断路器可具有多个极，在本实施例中，断路器具有如图1和图3示意的四个极（但并非限于四个极，例如三个极等等），极的布置方向为断路器的宽度方向，上述所述的厚度的方向和断路器的宽度方向是同一个方向。

请参见图5至图7，前述断路器还包括有一灭弧系统2，该灭弧系统2包括一对灭弧栅片支架21和灭弧栅片22，一对灭弧栅片支架21伴随于前述触头系统1的位置设置在前述断路器内，灭弧栅片22有数片，以自上而下间隔状态设置在一对灭弧栅片支架21之间，所述灭弧栅片22呈U形，其具有一对灭弧栅片腿222和连接该对灭弧栅片腿222的U形底部223，数片灭弧栅片22的一对灭弧栅片腿222之间的空间构成为跑弧道224，在所述动触头11转动过程中，所述第一端部Ⅰ1111位于所述跑弧道224外，而所述第二端部Ⅱ1112位于跑弧道224内。

数片灭弧栅片22和一对灭弧栅片支架21的安装方式具体为：在所述的一对灭弧栅片支架21上并且在彼此对应的位置各开设有灭弧栅片定位凸缘插嵌孔211，所述灭弧栅片22朝向所述灭弧栅片支架21的两侧部并且在对应于灭弧栅片定位凸缘插嵌孔211的位置各延设有灭弧栅片定位凸缘221，该灭弧栅片定位凸缘221插嵌在灭弧栅片定位凸缘插嵌孔211内，灭弧栅片22的一对灭弧栅片腿222探出一对灭弧栅片支架21的一侧，而灭弧栅片22的U形底部223探出一对灭弧栅片支架21的另一侧。

灭弧系统2还包括一隔弧罩3，该隔弧罩3包括一隔弧罩本体31和一隔弧罩盖32，隔弧罩本体31具有彼此对应的一对灭弧栅片腿包络部311，该对灭弧栅片腿包络部311各具有一面向所述跑弧道224的一侧的一灭弧栅片腿包络部内壁3111和面向所述灭弧栅片支架21的一侧的灭弧栅片腿包络部外壁3112以及连结灭弧栅片腿包络部内壁3111与灭弧栅片腿包络部外壁3112的高度方向的一侧之间的灭弧栅片腿包络部前壁3113，隔弧罩盖32位于隔弧罩本体31的顶部并且与所述的一对灭弧栅片腿包络部311连接，其中，灭弧栅片腿包络部内壁3111与灭弧栅片腿包络部外壁3112之间的空间构成为灭弧栅片腿容纳腔3115，所述的一对灭弧栅片腿222插入所述灭弧栅片腿容纳腔3115内，所述的一对灭弧栅片腿包络部内壁3111之间（即一对灭弧栅片腿包络部内壁3111的相向一侧之间）的空间构成为隔弧罩内壁空间3114，所述跑弧道224与构成于隔弧罩内壁空间3114相对应。

在所述动触头11的动触头导杆111上并且在位于所述第一端部Ⅰ1111与第二端部Ⅱ1112之间的位置构成有台阶面1113，该台阶面1113作为第一端部Ⅰ1111与第二端部Ⅱ1112之间的过渡面，所述台阶面1113与所述隔弧罩内壁空间3114的入口相对应。依据上述说明并且结合图1、5至7可知：在动触头11的转动过程中，所述前端部分即即第二端部Ⅱ1112位于隔弧罩内壁空间3114内，电弧快速进入灭弧栅片22即进入灭弧栅。

由图3所示，前述动触头导杆111由在转动轴向方向上并列布置的两片导杆片1114构成，在该两片导杆片1114彼此相背的一侧并且以前述的台阶面1113为界，前述第一端部Ⅰ1111位于台阶面1113的右侧而前述第二端部Ⅱ1112位于台阶面1113的左侧；在两片导杆片1114之间设置有绝缘隔板1115。

设置于前述两片导杆片1114之间的绝缘隔板1115用于隔开电流。

本实用新型将动触头导杆111的第二端部Ⅱ1112的厚度设置成比第一端部Ⅰ1111的厚度小，主要是为了减小动触头导杆111的前端部分的厚度，使得前端部分即第二端部Ⅱ1112的质量小于后端部分即第一端部Ⅰ1111的质量，一方面，减小了整个动触头导杆111的质量，动触头导杆111的转动惯量减小，质心偏向回转中心，动触头导杆111转动角速度加快，有利于分断快速完成。另一方面，由于保证了动触头导杆111的与主轴配合的铰接部的截面积，能够满足整个动触头导杆111的载流能力、温升、强度等要求。

当然本实用新型的减小前端部分即第二端部Ⅱ1112的质量的手段不限于上述实施例，如，可在动触头导杆111的背向静触头12的一侧，在前端部分即在第二端部Ⅱ1112上设置凹陷，即使得前端部分相对于后端部分凹陷。各片灭弧栅片的层叠布置的方向，是断路器的高度方向，即可在前端部分的上表面设置一个凹陷腔，使得前端部分的高度尺寸小于后端部分的高度尺寸。也可通过在第二端部Ⅱ1112上开设至少一个孔或槽的方式减小前端部分的质量。

在本实施例中，作为一个优选的方案，如图1、3前述台阶面1113作为第一端部Ⅰ1111与第二端部Ⅱ1112之间的过渡面呈一斜面，也可以是弧面，也可是沿宽度方向延伸的正对灭弧栅片腿包络部前壁3113的平面。

前述灭弧栅片22呈扇形状态定位在前述一对灭弧栅片支架21上，并且各上下两相邻的灭弧栅片22的前述U形底部223之间的间距大于各上下两相邻的灭弧栅片腿222之间的间距。

在本实施例中，前述的隔弧罩3是具有产气材质的绝缘材料制成的，通过隔弧罩盖32对灭弧栅片22进行密封，有利于增强灭弧栅片22内的气压，有利于电弧快速进入灭弧栅片22并且被U形的灭弧栅片22的U形底部223切割。

将灭弧栅片22的布置呈扇形，并且各上下两相邻的灭弧栅片22的前述U形底部223之间的间距大于各上下两相邻的灭弧栅片22的灭弧栅片腿222之间的间距，即前者（灭弧栅片U形底部）的间距稀疏，从而可利用文丘里效应，使电弧快速进入灭弧栅片22。

Claims (7)

1.一种断路器，包括触头系统(1)，该触头系统(1)包括动触头(11)和静触头(12)，动触头(11)转动地与静触头(12)闭合而使电路接通或分离而使电路分断，所述动触头(11)包括动触头导杆(111)，该动触头导杆(111)的第一端部Ⅰ(1111)构成为铰接端，而动触头导杆(111)的第二端部Ⅱ(1112)构成为自由端，其特征在于所述动触头导杆(111)为一片状体的构造并且该动触头导杆(111)的所述第一端部Ⅰ(1111)的厚度大于所述第二端部Ⅱ(1112)的厚度。

2.根据权利要求1所述的一种断路器，其特征在于所述断路器还包括有一灭弧系统(2)，该灭弧系统(2)包括一对灭弧栅片支架(21)和数片以自上而下间隔状态设置在一对灭弧栅片支架(21)之间的灭弧栅片(22)，所述灭弧栅片(22)呈U形，其具有一对灭弧栅片腿(222)和连接该对灭弧栅片腿(222)的U形底部(223)，数片灭弧栅片(22)的一对灭弧栅片腿(222)之间的空间构成为跑弧道(224)，在所述动触头(11)转动过程中，所述第一端部Ⅰ(1111)位于所述跑弧道(224)外，而所述第二端部Ⅱ(1112)位于跑弧道(224)内；在所述动触头(11)的动触头导杆(111)上并且在位于所述第一端部Ⅰ(1111)与第二端部Ⅱ(1112)之间的位置构成有台阶面(1113)。

3.根据权利要求2所述的一种断路器，其特征在于所述灭弧系统(2)还包括一隔弧罩(3)，该隔弧罩(3)包括一隔弧罩本体(31)和一隔弧罩盖(32)，隔弧罩本体(31)具有彼此对应的一对灭弧栅片腿包络部(311)，该对灭弧栅片腿包络部(311)各具有一面向所述跑弧道(224)的一侧的一灭弧栅片腿包络部内壁(3111)和面向所述灭弧栅片支架(21)的一侧的灭弧栅片腿包络部外壁(3112)以及连结灭弧栅片腿包络部内壁(3111)与灭弧栅片腿包络部外壁(3112)的高度方向的一侧之间的灭弧栅片腿包络部前壁(3113)，隔弧罩盖(32)位于隔弧罩本体(31)的顶部并且与所述的一对灭弧栅片腿包络部(311)连接，其中，灭弧栅片腿包络部内壁(3111)与灭弧栅片腿包络部外壁(3112)之间的空间构成为灭弧栅片腿容纳腔(3115)，所述的一对灭弧栅片腿(222)插入所述灭弧栅片腿容纳腔(3115)内，所述跑弧道(224)与构成于一对灭弧栅片腿包络部内壁(3111)的相向一侧之间的隔弧罩内壁空间(3114)相对应；所述台阶面(1113)与所述隔弧罩内壁空间(3114)的入口相对应。

4.根据权利要求3所述的一种断路器，其特征在于所述动触头导杆(111)由在转动轴向方向上并列布置的两片导杆片(1114)构成，在该两片导杆片(1114)彼此相背的一侧并且以所述的台阶面(1113)为界，所述第一端部Ⅰ(1111)位于台阶面(1113)的一侧而所述第二端部Ⅱ(1112)位于台阶面(1113)的另一侧。

5.根据权利要求4所述的一种断路器，其特征在于在所述两片导杆片(1114)之间设置有一绝缘隔板(1115)。

6.根据权利要求2所述的一种断路器，其特征在于在所述的一对灭弧栅片支架(21)上并且在彼此对应的位置各开设有灭弧栅片定位凸缘插嵌孔(211)，所述灭弧栅片(22)朝向所述灭弧栅片支架(21)的两侧部并且在对应于灭弧栅片定位凸缘插嵌孔(211)的位置各延设有灭弧栅片定位凸缘(221)，该灭弧栅片定位凸缘(221)插嵌在灭弧栅片定位凸缘插嵌孔(211)内，灭弧栅片(22)的一对灭弧栅片腿(222)探出一对灭弧栅片支架(21)的一侧，而灭弧栅片(22)的U形底部(223)探出一对灭弧栅片支架(21)的另一侧。

7.根据权利要求2所述的一种断路器，其特征在于所述灭弧栅片(22)呈扇形状态定位在所述一对灭弧栅片支架(21)上，并且各上下两相邻的灭弧栅片(22)的所述U形底部(223)之间的间距大于各上下两相邻的灭弧栅片腿(222)之间的间距。

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