CN215299168U - 一种断路器的热过载保护系统及其断路器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种断路器的热过载保护系统及其断路器，包括壳体、设置于壳体的触头结构、操作结构、热脱扣机构、脱扣杆、驱动件，所述热脱扣机构和操作结构相对设置在所述触头结构上方的两侧位置，所述热脱扣机构包括双金属片结构，所述双金属片结构在断路器过载时被触发以驱动脱扣杆转动，所述脱扣杆在转动过程中驱动所述操作结构处于脱扣运动状态，并使所述驱动件在操作结构的带动下驱动所述动触头部件与静触头部件分离，通过双金属片结构、脱扣杆、操作结构及驱动件的配合实现断路器在过载情况下的脱扣跳闸，满足了热脱扣机构安装位置使用要求，以达到断路器的热脱扣保护的目的，使用安全可靠。

Description

一种断路器的热过载保护系统及其断路器

技术领域

本实用新型涉及低压电器技术领域，具体涉及一种断路器的热过载保护系统及其断路器。

背景技术

小型断路器具有短路保护和过载保护两大主要保护功能，过载保护通过断路器的热脱扣系统实现保护。当线路发生过载时，通过小型断路器的电流大于小型断路器规定的额定电流时，小型断路器的发热量增加，通过电路回路使热脱扣系统中的双金属片受热膨胀弯曲，利用双金的一端弯曲来推动小型断路器内的脱扣组件动作以使断路器的跳闸，从而实现对线路和电气设备的过载保护。

市面上常见的小型断路器，包括壳体，以及设于壳体内的触头系统、操作结构、热脱扣系统和电磁脱扣系统；所述触头系统包括动触头和静触头，操作结构用于带动动触头与静触头转动接触或分离，动触头转动设置在的触头支持上；所述热脱扣系统包括热元件和双金属片，热元件的底端与双金属片的底端焊接固定；热元件和双金属片分别通过第一软连接和第二软连接与动触头连接。现有小型断路器的动触头和静触头都是采用转动式拍合接触，在断路器的结构布局上，使得电磁脱扣系统水平设置在静触头上方，热脱扣系统是设置在动触头一侧且与操作结构的锁扣相连，通过驱动锁扣与跳扣解锁实现断路器的脱扣跳闸，但是，随着市面开始出现桥式触头结构，即动触头和静触头采用直线式移动接触，这种桥式触头结构会干涉到原有热脱扣系统所在安装位置，从而会影响热脱扣系统正常安装及使用，增大了设计难度，因此，本领域需要研发一种满足热脱扣系统正常安装并能可靠实现热过载保护功能的断路器产品。

实用新型内容

因此，本实用新型的目的在于克服现有技术中存在的不足，从而提供一种配合传动可靠，实现断路器热脱扣保护功能，使用安全可靠的热过载保护系统及具有其的断路器。

为实现上述目的，本实用新型提供一种断路器的热过载保护系统，包括壳体、设置于壳体的触头结构、操作结构和热脱扣机构，触头结构包括上下相对设置的动触头部件和静触头部件，所述操作结构通过转动设置于壳体的驱动件与所述动触头部件相连，所述操作结构具有在所述热脱扣机构的驱动下驱动所述动触头部件与静触头部件分离的脱扣运动状态；

所述热脱扣机构和操作结构相对设置在所述触头结构上方的两侧位置，所述壳体内转动设置有连接所述热脱扣机构和所述操作结构的脱扣杆，所述热脱扣机构包括与静触头部件相连的双金属片结构，所述双金属片结构在断路器过载时被触发以驱动所述脱扣杆转动，所述脱扣杆在转动过程中驱动所述操作结构由合闸状态运动至分闸状态，并使所述驱动件在所述操作结构的带动下驱动所述动触头部件与静触头部件分离。

作为一种优选方案，所述双金属片结构与脱扣杆之间通过活动拉杆相连，所述双金属片结构被触发弯曲动作时通过所述活动拉杆驱动脱扣杆转动。

作为一种优选方案，所述双金属片具有受热弯曲形变的驱动端，所述脱扣杆包括与所述驱动端相对设置的受驱端，所述活动拉杆的两端分别勾抵在所述驱动端和所述受驱端上。

作为一种优选方案，所述壳体内设置有延伸连接在所述驱动端和所述受驱端之间的限位滑槽，所述活动拉杆可往复移动设置于所述限位滑槽中。

作为一种优选方案，所述脱扣杆通过转轴转动设置于所述壳体，并位于所述触头结构的上方，所述转轴上套设有复位扭簧，所述复位扭簧的两端分别抵接与所述脱扣杆与所述操作结构。

作为一种优选方案，所述脱扣杆包括延伸连接所述操作结构的触发端，所述触发端和所述受驱端以所述转轴为转动中心呈一定夹角设置。

作为一种优选方案，所述驱动件转动设置于所述动触头部件的上方，其包括抵接在所述动触头部件顶部的第一接触端，以及与所述操作结构配合连接的第二接触端。

作为一种优选方案，所述操作结构包括可转动设置于所述壳体的转轮，和分别枢转连接于所述转轮的锁扣件和限位件，和设置在所述转轮与所述壳体之间的脱扣弹簧，所述脱扣杆通过触发端连接所述限位件，所述驱动件位于所述转轮的运动轨迹上；在所述操作结构处于合闸位置时，所述锁扣件和限位件锁定相连并与所述转轮保持相对位置锁定，所述脱扣杆在所述双金属片结构的驱动下带动所述限位件与锁扣件解扣分离，以使所述转轮在脱扣弹簧的作用下分闸运动并驱动所述驱动件转动，迫使所述动触头部件在驱动件的推动下与所述静触头部件分离。

作为一种优选方案，所述动触头部件与所述壳体之间的触头压簧，所述触头压簧对所述动触头部件施加靠近静触头部件方向移动的弹性力，所述动触头部件设有两个动触头，所述静触头部件包括固定于所述壳体且与两个所述动触头相对的两个静触头，两个所述静触头分别延伸连接断路器的输入端和输出端，所述双金属片结构电连接在所述静触头与输入端或输出端之间。

作为一种优选方案，所述驱动件转动设置于所述动触头部件的上方，其包括抵接在所述动触头部件顶部的第一接触端，以及与所述转轮配合连接的第二接触端，所述驱动件受到所述动触头部件的推动下通过第二接触端转动抵接于所述转轮上。

本实用新型还提供一种断路器，包括设置于壳体的电磁脱扣机构以及上述中任一项所述的断路器的热过载保护系统，所述热过载保护系统包括触头结构、操作结构和热脱扣机构，所述电磁脱扣机构被触发时驱动所述触头结构中的动触头部件与静触头部件分离，并具有被触发时驱动所述脱扣杆转动的拉杆结构；所述电磁脱扣机构设置在所述热脱扣机构与操作结构之间，其与所述触头结构沿动触头部件的运动方向呈一条直线布置。

本实用新型的技术方案相比于现有技术具有如下优点：

1.本实用新型提供的断路器的热过载保护系统中，当断路器发生过载故障时，即双金属片结构被触发驱动所述脱扣杆转动，并由脱扣杆转动时驱动所述操作结构处于脱扣运动状态，以实现所述操作结构的分闸脱扣动作，同时，所述操作结构在分闸脱扣动作时带动所述驱动件转动，迫使所述动触头部件在所述驱动件的推动下与静触头部件瞬间分离，采用本技术方案，根据触头结构采用上下移动接触的双断点结构，有利于加大开距，缩短灭弧时间，因此，将所述热脱扣机构和操作结构相对设置在所述触头结构上方的两侧位置，通过双金属片结构、脱扣杆、操作结构及驱动件的配合实现断路器在过载情况下的脱扣跳闸，满足了热脱扣机构安装位置使用要求，设计合理，配合传动可靠，以达到断路器的热脱扣保护的目的，使用安全可靠。

2.本实用新型提供的断路器的热过载保护系统中，所述双金属片结构通过活动拉杆连接脱扣杆，具体是将活动拉杆的两端分别勾抵在双金属片的驱动端和脱扣杆的受驱端上，从而将双金属片结构弯曲形变运动传递转换为脱扣杆的旋转运动，触发准确性和灵敏性高，最终实现断路器的动触头部件与静触头部件的脱扣分离，提高了断路器的过载分断能力和电气寿命。

3.本实用新型提供的断路器中，其设置有如上所述热过载保护系统，因而自然具有因设置上述热过载保护系统而带来的一切优点，根据所述电磁脱扣机构设置在所述热脱扣机构与操作结构之间，其与所述触头结构沿动触头部件的运动方向呈一条直线布置，当断路器发生短路故障时，通过电磁脱扣机构可以驱动所述动触头部件与静触头瞬间分离，脱扣距离短且触发速度快，有利于电弧的快速熄灭，这样设计的断路器结构更加紧凑，使断路器具备短路保护和过载保护功能，提升断路器的使用性能和安全性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型提供的断路器的热过载保护系统的结构示意图；

图2为图1所示的热过载保护系统的局部放大结构示意图，特别示出锁扣件与限位件的解扣位置；

图3为本实用新型的脱扣杆与操作结构的结构示意图；

附图标记：1、热脱扣机构；11、双金属片结构；12、驱动端；13、活动拉杆；2、操作结构；21、转轮；22、锁扣件；23、限位件；24、脱扣弹簧；3、脱扣杆；31、受驱端；32、触发端；33、复位扭簧；4、动触头部件；41、动触头；42、触头压簧；5、静触头部件；51、静触头；6、驱动件；61、第一接触端；62、第二接触端；7、电磁脱扣结构；71、拉杆结构；8、壳体；81、限位滑槽。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

此外，下面所描述的本实用新型不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

实施例1

下面结合附图对本实施例进行具体说明：

本实用新型提供如图1-3所示的一种断路器的热过载保护系统，包括壳体8、设置于壳体8的触头结构、操作结构2和热脱扣机构1，触头结构包括上下相对设置的动触头部件4和静触头部件5，所述操作结构2通过转动设置于壳体8的驱动件6与所述动触头部件4相连，所述操作结构2具有在所述热脱扣机构1的驱动下驱动所述动触头部件4与所述静触头部件5分离的脱扣运动状态；

所述热脱扣机构1和操作结构2相对设置在所述触头结构上方的两侧位置，所述壳体8内转动设置有连接所述热脱扣机构1和所述操作结构2的脱扣杆3，所述热脱扣机构1包括与静触头部件5相连的双金属片结构11，所述双金属片结构11在断路器过载时被触发以驱动所述脱扣杆3转动，所述脱扣杆3在转动过程中驱动所述操作结构2处于所述脱扣运动状态，并使所述驱动件6在所述操作结构2的带动下驱动所述动触头部件4与静触头部件5分离。

上述实施方式中，当断路器发生过载故障时，即双金属片结构11被触发驱动所述脱扣杆3转动，并由所述脱扣杆3转动时驱动所述操作结构2处于脱扣运动状态，以实现所述操作结构2的分闸脱扣动作，同时，使所述操作结构2在脱扣运动状态下带动所述驱动件转动，通过所述驱动件对所述动触头部件施加压力，迫使所述动触头部件4在所述驱动件6的推动下与所述静触头部件5瞬间分离，采用本技术方案，根据触头结构采用上下移动接触的双断点结构，有利于加大开距，缩短灭弧时间，因此，将所述热脱扣机构1和所述操作结构2相对设置在所述触头结构上方的两侧位置，通过双金属片结构、脱扣杆3、操作结构2及驱动件6的配合实现断路器在过载情况下的脱扣跳闸，满足了热脱扣机构1安装位置使用要求，设计合理，配合传动可靠，以达到断路器的热脱扣保护的目的，使用安全可靠。

下面结合图1-3对所述双金属片与脱扣杆3的具体设置方式作详细说明：

所述双金属片结构11与脱扣杆3之间通过活动拉杆13相连，所述双金属片结构11被触发弯曲动作时通过所述活动拉杆13驱动脱扣杆3转动，其中，所述双金属片具有受热弯曲形变的驱动端12，所述脱扣杆3包括与所述驱动端12相对设置的受驱端31，所述活动拉杆13的两端分别勾抵在所述驱动端12和所述受驱端31上，当驱动端12在发生弯曲动作时会拉动所述活动拉杆13移动，从而将双金属片结构11弯曲形变运动传递转换为脱扣杆3的旋转运动，触发准确性和灵敏性高，最终实现断路器的动触头部件4与静触头部件5的脱扣分离，提高了断路器的过载分断能力和电气寿命。

所述壳体8内设置有延伸连接在所述驱动端12和所述受驱端31之间的限位滑槽81，所述活动拉杆13可往复移动设置于所述限位滑槽81中，通过限位滑槽81以限定所述活动拉杆13的运动方向，避免活动拉杆13在移动过程中发生安装位置偏移，保证所述活动拉杆13的传动稳定性和可靠性。

下面结合图2-3对操作结构2与脱扣杆3的具体设置方式作详细说明:

所述脱扣杆3通过转轴转动设置于所述壳体8，并位于所述触头结构的上方，所述转轴上套设有复位扭簧33，所述复位扭簧33的两端分别抵接与所述脱扣杆3与所述操作结构2,所述脱扣杆3在复位扭簧33的作用下实现复位运动，所述脱扣杆包括延伸连接所述操作结构2的触发端32，所述触发端32和所述受驱端31以所述转轴为转动中心呈一定夹角设置，因此，当所述受驱端31受到来自所述双金属片的驱动时会带动所述触发端32绕所述转轴转动一定角度，从而驱动所述操作结构2由合闸状态运动至分闸状态，通过操作结构2的脱扣分闸动作最终实现断路器的脱扣跳闸。

所述操作结构2包括可转动设置于所述壳体8的转轮21，和分别枢转连接于所述转轮21的锁扣件22和限位件23，和设置在所述转轮21与所述壳体8之间的脱扣弹簧24，所述脱扣杆3通过触发端32连接所述限位件23，所述驱动件6位于所述转轮21的运动轨迹上。这种结构设置，所述操作结构在断路器合闸时处于锁定状态，所述锁扣件22和限位件23锁定相连并与所述转轮21保持相对位置锁定(图3中的A表示锁扣件和限位件的锁定位置)，即为锁扣件22在限位件23的锁止作用下与所述转轮21保持相抵配合，并在所述转轮21与锁扣件22之间形成限位槽，手柄结构通过摆杆连接在限位槽中，所述转轮21受到摆杆的分力作用会在合闸状态下保持不动作，使锁扣件、限位件、转轮三者形成相互联动的连锁关系。因此，当断路器发生过载情况时，所述脱扣杆3在所述双金属片结构11的驱动下带动所述限位件23与锁扣件22解扣分离，即为所述操作结构由所述锁定状态过渡至所述脱扣运动状态，使得所述摆杆从所述限位槽孔中滑脱，这时的转轮21失去平衡力后在所述分闸弹簧的作用下分闸转动，并驱动所述驱动件6转动，迫使所述动触头部件4在所述驱动板的推动下与所述所述静触头51分离，实现断路器在过载故障下的脱扣保护功能。

在本实施例中，如图1所示，所述动触头部件4与所述壳体8之间的触头压簧42，所述触头压簧42对所述动触头部件4施加靠近静触头部件5方向移动的弹性力，所述动触头部件4设有两个动触头41，所述静触头部件5包括固定于所述壳体8且与两个所述动触头41相对的两个静触头51，两个所述静触头51分别延伸连接断路器的输入端和输出端，这种触头结构采用双断点结构形式，并配合热脱扣结构使用，可以成倍的加大开距，缩短灭弧的时间，提高断路器的分断能力和电气寿命，所述双金属片结构11电连接在所述静触头51与输入端或输出端之间，这样设计使热脱扣机构1中的双金属片与断路器的导电回路相连，一旦断路器的导电回路发生过载即可触发双金属片受热膨胀弯曲动作。

作为一种具体结构设置，所述驱动件6转动设置于所述动触头部件4的上方，其包括抵接在所述动触头部件4顶部的第一接触端61，以及与所述操作结构2配合连接的第二接触端62，具体的，所述动触头部件由于受到触头弹簧的作用会对所述驱动件施加一个推力，使得所述动触头部件带动所述第二接触端62转动配合抵接于所述转轮21上，所述驱动件6在所述转轮与动触头部件之间起到传递运动和力的作用。因此，当断路器因过载跳闸分断时，所述转轮在分闸转动过程中会推动所述驱动件一起转动，驱动件会对动触头部件施加一个反推力，从而使所述驱动件推动所述动触头部件4克服所述触头压簧的作用力与所述静触头瞬间分离。

实施例2

本实施例提供一种断路器，参考图1，包括设置于壳体8的电磁脱扣机构以及实施例1中所述的断路器的热过载保护系统，所述热过载保护系统包括触头结构、操作结构2和热脱扣机构1，所述电磁脱扣机构被触发时驱动所述触头结构中的动触头部件4与静触头部件5分离，并具有被触发时驱动所述脱扣杆3转动的拉杆结构71，所述电磁脱扣机构设置在所述热脱扣机构1与操作结构2之间，其与所述触头结构沿动触头部件4的运动方向呈一条直线布置，作为具体设置的，所述电磁脱扣机构包括动铁芯、和连接在所述动铁芯与动触头部件4之间的推杆，拉杆结构71是与所述动铁芯联动设置，因此，电磁脱扣机构被触发时通过动铁芯驱动推杆以推动所述动触头部件4与静触头部件5瞬间分离，同时，所述动铁芯通过拉杆结构71以驱动所述脱扣杆3对限位件23与锁扣件22实施解扣分离，实现操作结构2的脱扣分闸动作。

本实施例提供的断路器因设置有如上所述的热过载保护系统，因而自然具有因设置上述热过载保护系统而带来的一切优点，根据所述电磁脱扣机构与所述触头结构沿所述动触头部件4的运动方向呈一条直线布置，当断路器发生短路故障时，通过电磁脱扣机构可以驱动所述动触头部件4与静触头51瞬间分离，脱扣距离短且触发速度快，有利于电弧的快速熄灭，这样设计的断路器结构更加紧凑，使断路器具备短路保护和过载保护功能，提升断路器的使用性能和安全性。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种断路器的热过载保护系统，包括壳体(8)、设置于壳体(8)的触头结构、操作结构(2)和热脱扣机构(1)，触头结构包括上下相对设置的动触头部件(4)和静触头部件(5)，其特征在于：所述操作结构(2)通过转动设置于壳体(8)的驱动件(6)与所述动触头部件(4)相连，所述操作结构(2)具有在所述热脱扣机构的驱动下驱动所述动触头部件(4)与静触头部件(5)分离的脱扣运动状态；

所述热脱扣机构(1)和操作结构(2)相对设置在所述触头结构上方的两侧位置，所述壳体(8)内转动设置有连接所述热脱扣机构(1)和所述操作结构(2)的脱扣杆(3)，所述热脱扣机构(1)包括与静触头部件(5)相连的双金属片结构(11)；所述双金属片结构(11)在断路器过载时被触发以驱动所述脱扣杆(3)转动，所述脱扣杆(3)在转动过程中驱动所述操作结构(2)处于所述脱扣运动状态，并使所述驱动件(6)在所述操作结构(2)的带动下驱动所述动触头部件(4)与静触头部件(5)分离。

2.根据权利要求1所述断路器的热过载保护系统，其特征在于：所述双金属片结构(11)与脱扣杆(3)之间通过活动拉杆(13)相连，所述双金属片结构(11)被触发弯曲动作时通过所述活动拉杆(13)驱动脱扣杆(3)转动。

3.根据权利要求2所述断路器的热过载保护系统，其特征在于：所述双金属片具有受热弯曲形变的驱动端(12)，所述脱扣杆(3)包括与所述驱动端(12)相对设置的受驱端(31)，所述活动拉杆(13)的两端分别勾抵在所述驱动端(12)和所述受驱端(31)上。

4.根据权利要求3所述断路器的热过载保护系统，其特征在于：所述壳体(8)内设置有延伸连接在所述驱动端(12)和所述受驱端之间的限位滑槽(81)，所述活动拉杆(13)可往复移动设置于所述限位滑槽(81)中。

5.根据权利要求4所述断路器的热过载保护系统，其特征在于：所述脱扣杆(3)通过转轴转动设置于所述壳体(8)，并位于所述触头结构的上方，所述转轴上套设有复位扭簧(33)，所述复位扭簧(33)的两端分别抵接与所述脱扣杆(3)与所述操作结构。

6.根据权利要求5所述断路器的热过载保护系统，其特征在于：所述脱扣杆包括延伸连接所述操作结构(2)的触发端(32)，所述触发端(32)和所述受驱端(31)以所述转轴为转动中心呈一定夹角设置。

7.根据权利要求6所述断路器的热过载保护系统，其特征在于：所述驱动件(6)转动设置于所述动触头部件(4)的上方，其包括抵接在所述动触头部件(4)顶部的第一接触端(61)，以及与所述操作结构(2)配合相连的第二接触端(62)。

8.根据权利要求1-7中任一项所述断路器的热过载保护系统，其特征在于：所述操作结构(2)包括可转动设置于所述壳体(8)的转轮(21)，和分别枢转连接于所述转轮(21)的锁扣件(22)和限位件(23)，和设置在所述转轮(21)与所述壳体(8)之间的脱扣弹簧(24)，所述脱扣杆(3)通过触发端(32)连接所述限位件(23)，所述驱动件(6)位于所述转轮(21)的运动轨迹上；所述操作结构在断路器合闸时处于锁定状态，所述锁扣件(22)和限位件(23)锁定相连并与所述转轮(21)保持相对位置锁定，当所述脱扣杆(3)在所述双金属片结构(11)的驱动下带动所述限位件(23)与锁扣件(22)解扣分离，以使所述转轮(21)在脱扣弹簧(24)的作用下分闸运动并驱动所述驱动件(6)转动，迫使所述动触头部件(4)在驱动件(6)的推动下与所述静触头部件(5)分离。

9.根据权利要求7所述断路器的热过载保护系统，其特征在于：所述动触头部件(4)与所述壳体(8)之间的触头压簧(42)，所述触头压簧(42)对所述动触头部件(4)施加靠近静触头部件(5)方向移动的弹性力，所述动触头部件(4)设有两个动触头(41)，所述静触头部件(5)包括固定于所述壳体(8)且与两个所述动触头(41)相对的两个静触头(51)，两个所述静触头(51)分别延伸连接断路器的输入端和输出端，所述双金属片结构(11)电连接在所述静触头(51)与输入端或输出端之间。

10.一种断路器，其特征在于，包括设置于壳体(8)的电磁脱扣机构以及权利要求1-9中任一项所述的断路器的热过载保护系统，所述热过载保护系统包括触头结构、操作结构(2)和热脱扣机构(1)，所述电磁脱扣机构被触发时驱动所述触头结构中的动触头部件(4)与静触头部件(5)分离，并具有被触发时驱动所述脱扣杆(3)转动的拉杆结构(71)；所述电磁脱扣机构设置在所述热脱扣机构(1)与操作结构(2)之间，其与所述触头结构沿动触头部件(4)的运动方向呈一条直线布置。

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