CN217485395U - 一种断路器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种断路器，包括外壳和设于所述外壳内的灭弧系统、静触头组件、接触系统和操作机构，所述接触系统包括动触头组件、转轴、弹性件、支架和驱动件，所述动触头组件、所述弹性件和所述支架分别与所述转轴转动连接，所述支架上设有第一曲面和第二曲面，所述第二曲面在大电流时与所述驱动件配合，并通过所述驱动件对所述触头组件产生恒定向上的力矩。本实用新型的第二曲面斜率变化与弹簧力变化相配合，使动触头组件在短路故障时斥开并越过反向点到打开位置的过程中受到一恒定向上的力矩，此力矩能防止所述动触头组件斥开后的跌落，同时在分断完成后使动触头组件可靠复位，避免断路器完成一次分断后无法再次投入使用的不良现象。

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

低压断路器所担当的主要任务是当电路发生短路故障时保护电路系统，低压断路器主要由外壳、触头系统、灭弧系统和操作机构等组成，其中动触头系统是低压断路器重要的组成部分。当电路发生短路故障时，短路电流使断路器的触头系统的动触头与静触头间会产生较大的电动斥力，使动触头与静触头分离，防止短路电流达到预期短路电流，但由于这种电动斥力产生于瞬间，且力量较强，使动触头板以很高的速度斥开并撞击于止动面而再次回落，使电路再次接通，发生电弧重燃，对断路器本身及整个电路系统造成危害。为避免这种情况发生这情况，须采取防止动触头短路斥开后再跌落措施。

图1示出的是专利CN1426081A中的触头系统在合闸位置时的结构图，该触头系统主要包括转轴331、弹簧329、动触头组件313及固定轴。如图1，弹簧329的第一段346作用在动触头组件313的驱动轴上使动触头组件313具有接触压力，在大的故障电流电动斥力作用下动触头组件313斥开的过程中，动触头组件313的驱动轴必须越过弹簧329的第一段346，并继续滑到弹簧329的第二段343时，才能实现弹簧329作用在动触头组件313上的力矩换向，此时动触头组件313需打开较高位置，在此过程中如果因故障电流减小，斥力也减小，动触头组件313有可能在触头弹簧力作用下再次跌落的可能，从而会导致断路器分断失败的严重事故；图2示出的是专利CN1426081A中的触头系统在过故障大电流作用时处于打开位置的结构图，在大的故障电流电动斥力作用下动触头组件313斥开并使弹簧329的第二段343作用在动触头组件313的驱动轴上，此时弹簧329作用在动触头组件313上的力矩已经换向，可以使动触头组件313稳定在打开位置。但随着动触头组件313继续打开，弹簧329作用在动触头组件313上的力臂越来越越大，对应的弹簧329作用在动触头组件313上的力矩也越来越大。当分断完成后，动触头组件313在机构力作用下需复位，因弹簧329作用在动触头组件313上的力矩太大有可能使机构作用力无法使动触头从斥开位置复位，导致断路器完成一次分断后无法再次投入使用的不良现象；此外，在此种结构设计下，弹簧329的转动中心与动触头组件313的转动中心必须偏心设置，这样动触头组件313的驱动轴才能在触头弹簧329的转臂上滑动，实现弹簧329作用在动触头组件313上的力矩的换向，而偏心设置会占用转轴的有限空间，导致断路器的体积增大，成本增加。

发明内容

本实用新型的目的提供一种断路器，所述断路器可有效克服上述问题。

为达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种断路器，包括外壳和设于所述外壳内的灭弧系统、静触头组件、接触系统和操作机构，所述接触系统包括动触头组件、转轴、弹性件、支架和驱动件，所述动触头组件、所述弹性件和所述支架分别与所述转轴转动连接，所述支架上设有第一曲面和第二曲面。

在一较佳实施例中，所述第一曲面在分合闸时与所述驱动件配合，所述第二曲面在大电流时与所述驱动件配合，并通过所述驱动件对所述触头组件产生向上的力矩。

进一步的，所述力矩为恒定力矩。

在一较佳实施例中，所述第二曲面的斜率变化与所述弹性件的弹力变化匹配。

在一较佳实施例中，所述第一曲面和所述第二曲面的开口向上。

在一较佳实施例中，所述断路器还包括固定轴，所述动触头组件和所述弹性件通过所述固定轴与所述转轴转动连接，在所述转轴上设有连接所述固定轴的开口槽。

进一步的，所述弹性件包括第一转臂和第二转臂，所述第一转臂与所述转轴抵触，所述第二转臂与所述支架抵触。

进一步的，所述支架上设有弯折部，所述弯折部与所述第二转臂抵触。

在一较佳实施例中，所述第二转臂的数量为二个，且对称设置于所述弹性件的两端。

进一步的，所述弹性件为一触头弹簧。

更进一步的，所述触头弹簧为扭簧。

在一较佳实施例中，所述驱动件为一驱动轴或与所述动触头组件一体成型或固定连接的柱状结构。

在一较佳实施例中，所述驱动件设于所述固定轴的下方。

在一较佳实施例中，还包括安装轴，所述支架通过所述安装轴与转轴转动连接。

本实用新型采用以上方案，相比现有技术具有如下优点：

1. 本实用新型的触头弹簧与动触头组件通过同一根轴固定，节省空间，减小转轴体积，降低了成本。

2. 本实用新型的触头弹簧的转臂作用在支架上，支架上的第一曲面和第二曲面作用在动触头驱动轴上，从而使动触头在合闸时具有接触压力或在短路故障时断路器的动触头在电动力作用斥开后防止动触头打开后再次跌落。通过调整第一曲面和第二曲面的位置，可使动触头组件斥开反相点在动触头打开较低的位置，在此过程中即使因故障电流减小导致电动斥力减小，动触头组件也能在触头弹簧力作用下运动至打开最大位置，从而达到防止动触头再次跌落的问题，使断路器分断更可靠。

3. 本实用新型的支架的第二曲面的形状与弹簧力变化相配合，使动触头组件在短路故障时在电动力作用下斥开并越过反向点到打开位置的过程中受到一恒定向上力矩，此力矩能防止动触头组件斥开后的跌落，同时在当分断完成后，在操作机构作用下，动触头组件能可靠复位，避免断路器完成一次分断后无法再次投入使用的不良现象。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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为现有技术的触头系统在合闸位置时结构示意图。

图2为现有技术的触头系统在过故障大电流作用时处于打开位置的结构图。

图3为本实用新型的断路器内部结构示意图。

图4为本实用新型的断路器的接触系统结构示意图。

图5为本实用新型的断路器的接触系统分解示意图。

图6为本实用新型的断路器的支架结构示意图。

图7为本实用新型的断路器在合闸时接触系统与静触头组件的示意图。

图8为本实用新型的断路器在过故障大电流作用时接触系统与静触头组件的示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的较佳实施例进行详细阐述，以使本实用新型的优点和特征能更易于被本领域的技术人员理解。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本实用新型，但并不构成对本实用新型的限定。

本实用新型提供了一种低压断路器，如图3所示，其主要包括：外壳1、灭弧系统2、静触头组件3、接触系统4和操作机构5，所述灭弧系统2、静触头组件3、接触系统4和操作机构5设于所述外壳1内，在所述操作机构5的带动下，所述接触系统4与所述静触头组件3接触或分离，从而实现电路的接通或断开，所述灭弧系统2用于消灭所述接触系统4和所述静触头组件3分断时产生的电弧，保证电器安全。

具体的，请继续参考图3至图6所示，在所述静触头组件3上固定有静触点31，所述接触系统4包括动触头组件410、转轴420、触头弹簧430、支架440、驱动件450和固定轴460，在动触头组件410的一端设有动触点411，所述动触点411与所述静触点31对应设置，在所述操作机构5的带动下，所述动触点411可与所述静触点31接触或分离，从而实现电路的接通或断开。所述转轴420与所述外壳1转动设置，在所述转轴420上设有空腔421，所述空腔421用于容纳所述动触头组件410，所述动触头组件410远离所述动触点411的一端设于所述空腔421内，并通过所述固定轴460与所述转轴420相连，在所述空腔421的两侧壁上分别设有开口槽422，所述固定轴460的两端分别设于所述开口槽422内，所述动触头组件410可绕所述固定轴460转动，即所述固定轴460位所述动触头组件410的转动中心。所述触头弹簧430套设在所述固定轴460上，包括第一转臂431和第二转臂432，所述第一转臂431与所述转轴420接触，所述第二转臂432与所述支架440接触，在本实施例中，所述触头弹簧430为扭簧，所述第二转臂432的数量为两个，分别对称设置在所述触头弹簧430的两端，如此设置可以使所述触头弹簧430的受力均匀，从而保证结构的稳定。所述第一转臂431和所述第二转臂432受到的反作用力的合力使所述固定轴460、触头弹簧430及动触头组件410牢固的自锁在所述转轴420的开口槽422上。在本实施例中，所述驱动件为一驱动轴450，所述驱动轴450穿过所述动触头组件410，且设于所述固定轴460的下方，当然，在其他的实施例中，所述驱动件也可以为和所述动触头组件410一体成型或固定连接的柱状结构，只要实现和所述驱动轴450同样的效果即可，在此不做限定。

请继续参考图3至图6所示，所述支架440设于所述转轴420的空腔421内，并通过安装轴470与所述转轴420转动连接，所述安装轴470穿过所述支架440，且其两端分别设于所述转轴420的安装孔内，相应的，在所述支架440上设有容纳所述动触头组件410的端部通过的避空的腔体，在所述支架440上设有连续设置的第一曲面441和第二曲面442，所述第一曲面441和所述第二曲面442的开口向上，当所述断路器处于合闸状态时，所述驱动轴450与所述第一曲面441相配合，所述支架440上还设有弯折部443，所述触头弹簧430的第二转臂432与所述弯折部443抵触。

下面结合所述断路器的不同状态详细描述如下：

请参考图7所示，当断路器合闸时，所述转轴420处于合闸位置，所述驱动轴450作用在所述支架440的第一曲面441上，所述支架440的第一曲面441上受到来自所述触头弹簧430的第二转臂432的作用力F2,此时支架440的第一曲面441作用于驱动轴450的作用力F1的方向指向所述动触头组件410的转动中心的右侧，此力使所述动触点411与所述静触点31具有所需的接触压力F,从而保证所述动触点411与所述静触点31在合闸位置的稳定接触。同样的，当断路器分闸时，所述转轴420在所述操作机构5的带动下反向转动，从而带动所述动触头组件410与所述静触头组件3分离，此时，所述驱动轴450在所述动触头组件410的带动下，沿所述第一曲面441向远离所述第二曲面442的方向移动。

请参考图8所示，当线路发生短路故障时，此时所述转轴420仍处于合闸位置，线路中因故障大电流产生电动斥力，所述电动斥力作用在所述动触头组件410上，并克服动触点411与所述静触点31之间的接触压力F，从而使所述动触点411和所述静触点31分开，而稍一斥开，固定在所述动触头组件410上的驱动轴450从所述支架440的第一曲面441滑动到所述第二曲面442， 此时，所述第二曲面442作用于所述驱动轴450作用力F4的方向指向所述动触头组件410的转动中心的左侧，此力使所述动触头组件410向打开的方向转动，所述支架440的第一曲面441上受到来自所述触头弹簧430的第二转臂432的作用力F3逐渐减小，此时即使故障电流减小甚至消失，所述动触头组件410仍然继续向斥开方向转动，直到所述动触头组件410碰到设置在所述外壳1上的止动面才停止，从而有效防止所述动触头组件410打开后再次跌落。

本实用新型的方案的支架440的第二曲面442的各位置的斜率与弹簧力变化相配合，使动触头组件410在短路故障时电动斥力作用下斥开并越过反向点到打开位置的过程中，所述动触头组件410受到一恒定向上的力矩，此力矩能防止所述动触头组件410斥开后的跌落，同时在当分断完成后在所述操作机构5的作用下，所述动触头组件410能可靠复位，避免断路器完成一次分断后无法再次投入使用的不良现象。

如本说明书和权利要求书中所示，术语“包括”与“包含”仅提示包括已明确标识的步骤和元素，而这些步骤和元素不构成一个排它性的罗列，方法或者设备也可能包含其他的步骤或元素。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的组合。

需要说明的是，如无特殊说明，当某一特征被称为“固定”、“连接”在另一个特征，它可以直接固定、连接在另一个特征上，也可以间接地固定、连接在另一个特征上。此外，本实用新型中所使用的上、下、左、右等描述仅仅是相对于附图中本实用新型各组成部分的相互位置关系来说的。

进一步可以理解的是，本公开中“多个”是指两个或两个以上，其它量词与之类似。

上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，是一种优选的实施例，其目的在于熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限定本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型的原理所作的等效变换或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种断路器，其特征在于，包括外壳和设于所述外壳内的灭弧系统、静触头组件、接触系统和操作机构，所述接触系统包括动触头组件、转轴、弹性件、支架和驱动件，所述动触头组件、所述弹性件和所述支架分别与所述转轴转动连接，所述弹性件与所述动触头组件同轴设置，所述支架上设有第一曲面和第二曲面。

2.根据权利要求1所述的断路器，其特征在于，所述第一曲面在分合闸时与所述驱动件配合，所述第二曲面在大电流时与所述驱动件配合，并通过所述驱动件对所述触头组件产生向上的力矩。

3.根据权利要求2所述的断路器，其特征在于，所述力矩为恒定力矩。

4.根据权利要求1所述的断路器，其特征在于，所述第二曲面的斜率变化与所述弹性件的弹力变化匹配。

5.根据权利要求1所述的断路器，其特征在于，还包括固定轴，所述动触头组件和所述弹性件通过所述固定轴与所述转轴转动连接，在所述转轴上设有连接所述固定轴的开口槽。

6.根据权利要求1所述的断路器，其特征在于，所述弹性件包括第一转臂和第二转臂，所述第一转臂与所述转轴抵触，所述第二转臂与所述支架抵触。

7.根据权利要求6所述的断路器，其特征在于，所述支架上设有弯折部，所述弯折部与所述第二转臂抵触。

8.根据权利要求6或7所述的断路器，其特征在于，所述第二转臂的数量为二个，且对称设置于所述弹性件的两端。

9.根据权利要求1所述的断路器，其特征在于，所述驱动件为一驱动轴或与所述动触头组件一体成型或固定连接的柱状结构。

10.根据权利要求5所述的断路器，其特征在于，所述驱动件设于所述固定轴的下方。

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