CN218101146U - 断路器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种断路器,属于电气领域。断路器中,手柄、触头支架和脱扣件分别与壳体铰接,传动件两端分别连接于手柄和触头支架,动触头固定于触头支架;闭合件活动连接于壳体,闭合件于第一位置对转动的触头支架进行止挡,使得动、静触头之间保持安全距离;闭合件于第二位置以解除止挡。断路器合闸作业,手柄通过传动件驱动触头支架和脱扣件转动直至触头支架被闭合件止挡,手柄进而驱动闭合件由第一位置移动至第二位置,使得动触头与静触头相接触,传动件第二端在合闸状态锁紧于触头支架;断路器分闸作业,脱扣件脱扣以驱动传动件与触头支架解除锁紧,手柄、触头支架、脱扣件和闭合件复位。该断路器结构简单,可靠性高,能够快速闭合。
Description
技术领域
本实用新型涉及电气领域,特别涉及断路器。
背景技术
断路器是一种电路保护器件,通常用于切断和接通负荷电路以及切断故障电路。
相关技术中,断路器通过手柄来最终驱动动触头的运动,断路器分闸状态下,断路器的动触头与静触头分离,当需要合闸时,通过转动手柄使其最终驱动动触头与静触头接触,进而断路器处于合闸状态。
由于动触头的运动速度与手柄的合闸速度直接相关,当合闸较慢时,动触头和静触头之间会产生电弧,进而烧蚀触头,降低断路器的电寿命。
实用新型内容
鉴于此,本实用新型提供一种断路器,能够解决上述技术问题。
具体而言,包括以下的技术方案:
一种断路器,所述断路器包括壳体、手柄、传动件、触头支架、脱扣件、闭合件、弹性组件和功能模块,所述功能模块包括:动触头和静触头;
所述手柄、所述触头支架和所述脱扣件分别与所述壳体铰接,所述传动件的第一端铰接于所述手柄,所述传动件的第二端活动连接于所述触头支架,所述动触头固定连接于所述触头支架;
所述闭合件活动连接于所述壳体,所述闭合件能够在第一位置和第二位置之间移动,所述闭合件位于所述第一位置时,所述闭合件对转动的所述触头支架进行止挡,使得所述动触头与所述静触头之间保持设定的安全距离;所述闭合件位于所述第二位置时,所述闭合件解除对所述触头支架的止挡,使得所述动触头继续转动至与所述静触头相接触;
所述断路器被配置为,所述断路器合闸作业时,所述手柄通过所述传动件驱动所述触头支架和所述脱扣件转动直至所述触头支架被所述闭合件所止挡,所述手柄进而驱动所述闭合件由所述第一位置移动至所述第二位置,使得所述触头支架带动所述动触头与所述静触头相接触以实现合闸,且所述传动件的第二端在合闸状态下锁紧于所述触头支架;
所述断路器分闸作业时,所述脱扣件执行脱扣动作以驱动所述传动件的第二端与所述触头支架解除锁紧,进而使得所述手柄、所述触头支架、所述脱扣件和所述闭合件在所述弹性组件作用下复位。
在一些可能的实现方式中,所述弹性组件包括:第一弹性件、第二弹性件和第三弹性件;
所述第一弹性件包括第一簧体、第一扭臂和第二扭臂,所述第一簧体连接于所述手柄,所述第一扭臂同时抵接于所述壳体和所述闭合件,所述第二扭臂抵接于所述手柄上的扭簧挂壁,所述第一弹性件被配置为用于使所述手柄和所述闭合件复位;
所述第二弹性件包括第二簧体、第一弹性臂和第二弹性臂,所述第一弹性臂和所述第二弹性臂分别与所述第二簧体的两端连接,且两者延伸至所述簧体的同一侧;所述第二簧体连接于所述脱扣件,所述第一弹性臂与所述触头支架相抵接;所述第二弹性臂连接于所述传动件的第二端,以使所述传动件的第二端始终抵靠于所述触头支架;
所述第三弹性件位于所述触头支架和所述壳体之间,所述第三弹性件被配置为用于使所述触头支架复位。
在一些可能的实现方式中,所述手柄包括铰接部,所述铰接部与所述壳体铰接;
所述铰接部上具有扭簧槽、扭簧挂壁和推块,所述扭簧槽位于所述铰接部的中部,所述扭簧挂壁和所述推块分别位于所述铰接部的侧部不同位置处;
所述第一弹性件的第一簧体位于所述扭簧槽内,所述第一弹性件的第二扭臂搭接于所述扭簧挂壁;
所述推块被配置为,所述触头支架被所述闭合件所止挡后,所述推块能够推动所述闭合件,使得所述闭合件由所述第一位置运动至所述第二位置。
在一些可能的实现方式中,所述闭合件包括:杆本体、分别连接于所述杆本体的两端的第一止挡块和第二止挡块;
所述杆本体活动连接于所述壳体;
所述第一止挡块用于与所述推块相抵,以被所述推块推动;
所述第二止挡块用于与所述触头支架相抵止挡。
在一些可能的实现方式中,所述闭合件还包括:第三止挡块,所述第三止挡块连接于所述第一止挡块;
所述第一弹性件的第一扭臂包括成夹角布置的第一臂段和第二臂段,所述第一臂段的远离所述第二臂段的一端连接于所述第一簧体;
所述第一臂段与所述壳体上设置的第三抵接部相抵,所述第二臂段与所述第三止挡块相抵。
在一些可能的实现方式中,所述触头支架包括:支架主体部、活动连接部、固定连接部、第一抵接部和止挡部;
所述支架主体部与所述壳体上设置的转轴铰接;
所述活动连接部和所述第一抵接部均与所述支架主体部的第一端连接,且所述活动连接部还与所述传动件的第二端活动连接,所述第一抵接部还与所述第二弹性件的第一弹性臂相抵接;
所述固定连接部和所述止挡部均与所述支架主体部的第二端连接,且所述固定连接部还与所述动触头的一端部固定连接,所述止挡部用于与所述第二止挡块相抵止挡。
在一些可能的实现方式中,所述支架主体部包括容置腔,所述脱扣件包括:脱扣主体部、脱扣驱动部和旋转中心部;
所述脱扣主体部具有围腔,所述脱扣主体部通过所述围腔围设于所述触头支架的外部;
所述脱扣驱动部连接于所述脱扣主体部的第一端,且所述脱扣驱动部伸入至所述容置腔内以用于驱动所述传动件的第二端;
所述旋转中心部连接于所述脱扣主体部的内侧壁,且所述旋转中心部伸入至所述容置腔内并与所述转轴铰接。
在一些可能的实现方式中,所述活动连接部为槽状,所述活动连接部设置于所述支架主体部的位于所述容置腔两侧的壁的第一端,并且能够在断路器合闸状态下锁紧所述传动件的第二端;
所述活动连接部具有施力槽壁,所述施力槽壁被配置为始终与所述传动件的第二端相抵接。
在一些可能的实现方式中,所述脱扣件还包括:第一触发部和第二触发部,所述第一触发部连接于所述脱扣主体部的第二端,所述第二驱动部连接于所述脱扣主体部的位于其第一端和第二端之间的外侧壁;
所述功能模块还包括:短路保护件和过载保护件,所述短路保护件被配置为,断路器所在线路短路时,所述短路保护件能够推动所述第一触发部,使得所述脱扣件执行脱扣动作,以及,所述过载保护件被配置为,断路器所在线路过载时,所述过载保护件能够推动所述第二触发部,使得所述脱扣件执行脱扣动作。
在一些可能的实现方式中,所述壳体的内壁上具有限位槽,所述限位槽被配置为,用于容纳所述闭合件并对其进行限位,且允许所述闭合件在所述第一位置和所述第二位置之间运动。
本实用新型实施例提供的技术方案的有益效果至少包括:
本实用新型实施例提供的断路器,通过使手柄、传动件、触头支架和动触头依次连接,这在对断路器实施合闸作业时,手柄的转动力能够通过传动件直接传递至触头支架使其转动,转动的触头支架进而带动动触头运动使其靠近静触头直至两者稳定接触,则功能模块通电,断路器实现合闸。断路器合闸状态下,传动件的第二端锁紧于触头支架,以确保断路器合闸状态的稳定。当断路器所在线路发生短路或者过载时,脱扣件执行脱扣动作以驱动传动件的第二端运动,直至传动件的第二端与触头支架解除锁紧,此时,手柄、触头支架和脱扣件在弹性组件作用下均复位至分闸位置,断路器由合闸状态自动切换至分闸状态,实现线路保护。
特别地,断路器合闸时,推动手柄驱动触头支架转动进而带动动触头运动,直至触头支架运动至被闭合件所止挡,继续推动手柄转动,触头支架位置固定,受闭合件的止挡而保持静止,并将来自于手柄的驱动力进行储能,此时,动触头与静触头之间保持安全距离,不会产生电弧。当手柄继续转动至与闭合件相抵,手柄进而驱动闭合件由第一位置移动至第二位置。这样,闭合件将解除对触头支架的止挡,动触头在手柄和第一弹性件的储能共同作用下将快速转动并与静触头相接触,实现快速闭合。
可见,本实用新型实施例提供的断路器,触头支架由传动件直接驱动,且脱扣件在执行脱扣动作时直接推动传动件的第二端,各部件之间的高效配合,且使得断路器所含的零部件的数量与相关技术相比得以减少,使得断路器的结构得以简化,断路器的作业可靠性得以提高,而且,这还利于简化断路器的制备工艺,从而降低断路器的制造成本。特别地,通过如上布置闭合件,能够显著提高动触头与静触头即将接触时的转动速度,实现快速闭合,进而显著减少了电弧对触头的烧蚀,提高了断路器的电寿命。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案,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为本实用新型实施例提供的一示例性由第一视角获取的断路器在分闸状态下的结构示意图;
图2为本实用新型实施例提供的一示例性由第二视角获取的断路器在分闸状态下的结构示意图;
图3为本实用新型实施例提供的一示例性第一盖体的结构示意图;
图4为本实用新型实施例提供的一示例性由断路器在由分闸状态向合闸状态切换过程中对应的结构示意图,其中,闭合件处于第一位置处;
图5为本实用新型实施例提供的在图4基础上去除脱扣件后得到的结构示意图;
图6为本实用新型实施例提供的一示例性由断路器在由分闸状态向合闸状态切换过程中对应的结构示意图,其中,闭合件处于第二位置处,且隐藏了脱扣件;
图7为本实用新型实施例提供的在图6基础上去除动触头后得到的局部结构示意图;
图8为本实用新型实施例提供的一示例性断路器在合闸状态下的结构示意图;
图9为本实用新型实施例提供的在图8基础上去除动触头后得到的局部结构示意图;
图10为本实用新型实施例提供的一示例性断路器在脱扣件执行脱扣动作时对应的结构示意图,其中,隐藏了闭合件;
图11为本实用新型实施例提供的一示例性手柄的结构示意图;
图12为本实用新型实施例提供的一示例性闭合件的结构示意图;
图13为本实用新型实施例提供的一示例性第一弹性件的结构示意图;
图14为本实用新型实施例提供的一示例性第二弹性件的结构示意图;
图15为本实用新型实施例提供的一示例性由第一视角获取的触头支架的结构示意图;
图16为本实用新型实施例提供的一示例性由第二视角获取的触头支架的结构示意图;
图17为本实用新型实施例提供的一示例性触头支架与动触头的装配关系示意图;
图18为本实用新型实施例提供的一示例性脱扣件的结构示意图;
图19为本实用新型实施例提供的一示例性传动件的结构示意图;
图20为本实用新型实施例提供的一示例性手柄、传动件、触头支架、脱扣件、动触头的装配关系示意图。
附图标记分别表示:
1、壳体;10、转轴;11、第一盖体;12、第二盖体;
101、止位块;1021、第一连接套;1022、第二连接套;
1031、第二分闸限位面;1032、第二合闸限位面;
104、第三抵接部;105、第四抵接部;106、限位槽;
2、手柄;211、铰接部;2111、第一轴孔;2112、第二轴孔;
2113、扭簧槽;2114、扭簧挂壁;2115、推块;212、分合闸限位部;
2121、第一分闸限位面;2122、第一合闸限位面;213、操作部;
3、传动件;31、第一连接段;32、过渡段;33、第二连接段;
4、触头支架;41、支架主体部;410、容置腔;411、第一连接孔;
42、活动连接部;420、施力槽壁;43、固定连接部;430、插孔;
44、第一抵接部;45、第二抵接部;46、第一止位部;
47、导向部;48、止挡部;480、第二侧部止挡面;
5、脱扣件;51、脱扣主体部;510、围腔;511、连接柱;
52、脱扣驱动部;521、驱动段;522、加强段;
53、旋转中心部;530、第二连接孔;54、第二止位部;55、第一触发部;
56、第二触发部;561、导向段;562、触发段;57、连杆;
61、动触头;62、静触头;
71、第一弹性件;711、第一簧体;712、第一扭臂;7121、第一臂段;
7122、第二臂段、713、第二扭臂;
72、第二弹性件;721、第二簧体;722、第一弹性臂;723、第二弹性臂;
73、第三弹性件;81、短路保护件;82、过载保护件;
9、闭合件;91、杆本体;910、限位壁;
92、第一止挡块;920、圆弧形接触面;
93、第二止挡块;930、第一侧部止挡面;931、解锁槽;94、第三止挡块;
001、进线端子;002、出线端子;003、灭弧件。
通过上述附图,已示出本实用新型明确的实施例,后文中将有更详细的描述。这些附图和文字描述并不是为了通过任何方式限制本实用新型构思的范围,而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本实用新型的概念。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中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。
本实用新型实施例中所涉及的方位名词,如“上”、“下”、“侧”等,一般以图1中所示方位的相对关系为基准,将手柄所在方位定义为上,将静触头所在方位定义为下,且采用这些方位名词仅仅是为了更清楚地描述结构和结构之间的关系,并不是为了描述绝对的方位,在产品以不同姿态摆放时,方位可能发生变化。
为使本实用新型的技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本实用新型实施方式作进一步地详细描述。
目前涉及的断路器中,由于动触头的运动速度与手柄的合闸速度直接相关,当合闸较慢时,动触头和静触头之间会产生电弧,进而烧蚀触头,降低断路器的电寿命。
针对相关技术存在的技术问题,本实用新型实施例提供了一种断路器,如附图1和附图2所示,该断路器包括壳体1、手柄2、传动件3、触头支架4、脱扣件5、闭合件9、弹性组件和功能模块,功能模块包括:动触头61和静触头62,静触头62固定布置于壳体1内部特定位置处。
手柄2、触头支架4和脱扣件5分别与壳体1铰接,传动件3的第一端铰接于手柄2,传动件3的第二端活动连接于触头支架4,动触头61固定连接于触头支架4。闭合件9活动连接于壳体1,闭合件9能够在第一位置和第二位置之间移动,闭合件9位于第一位置时,闭合件9对转动的触头支架4进行止挡,使得动触头61与静触头62之间保持设定的安全距离;闭合件9位于第二位置时,闭合件9解除对触头支架4的止挡,使得动触头61继续转动至与静触头62相接触。
本实用新型实施例提供的断路器被配置为,断路器被配置为,断路器合闸作业时,手柄2通过传动件3驱动触头支架4和脱扣件5转动,至触头支架4被闭合件9所止挡,手柄2进而驱动闭合件9由第一位置移动至第二位置,使得触头支架4带动动触头61与静触头62相接触以实现合闸,且传动件3的第二端在合闸状态下锁紧于触头支架4。
断路器分闸作业时,脱扣件5执行脱扣动作以驱动传动件3的第二端与触头支架4解除锁紧,进而使得手柄2、触头支架4、脱扣件5和闭合件9在弹性组件作用下复位。
本实用新型实施例提供的断路器,通过使手柄2、传动件3、触头支架4和动触头61依次连接,这在对断路器实施合闸作业时,手柄2的转动力能够通过传动件3直接传递至触头支架4使其转动,转动的触头支架4进而带动动触头61运动使其靠近静触头62直至两者稳定接触,则功能模块通电,断路器实现合闸。断路器合闸状态下,传动件3的第二端锁紧于触头支架4,以确保断路器合闸状态的稳定。当断路器所在线路发生短路或者过载时,脱扣件5执行脱扣动作以驱动传动件3的第二端运动,直至传动件3的第二端与触头支架4解除锁紧,此时,手柄2、触头支架4和脱扣件5在弹性组件作用下均复位至分闸位置,断路器由合闸状态自动切换至分闸状态,实现线路保护。
特别地,断路器合闸时,推动手柄2驱动触头支架4转动进而带动动触头61运动,直至触头支架4运动至被闭合件9所止挡,继续推动手柄转动,触头支架4位置固定,受闭合件9的止挡而保持静止,并将来自于手柄2的驱动力进行储能,此时,动触头61与静触头62之间保持安全距离,不会产生电弧。当手柄2继续转动至与闭合件9相抵,手柄2进而驱动闭合件9由第一位置移动至第二位置。这样,闭合件9将解除对触头支架4的止挡,动触头61在手柄2和第一弹性件71的储能共同作用下将快速转动并与静触头62相接触,实现快速闭合。
可见,本实用新型实施例提供的断路器,触头支架4由传动件3直接驱动,且脱扣件5在执行脱扣动作时直接推动传动件3的第二端,各部件之间的高效配合,且使得断路器所含的零部件的数量与相关技术相比得以减少,使得断路器的结构得以简化,断路器的作业可靠性得以提高,而且,这还利于简化断路器的制备工艺,从而降低断路器的制造成本。特别地,通过如上布置闭合件,能够显著提高动触头与静触头即将接触时的转动速度,实现快速闭合,进而显著减少了电弧对触头的烧蚀,提高了断路器的电寿命。
本实用新型实施例中,手柄2的合闸转动过程包括依次进行的第一转动阶段、第二转动阶段、第三转动阶段。对于第一转动阶段,参见图1,手柄2仅通过传动件3作用于触头支架4,使动触头61转动,直至触头支架4与闭合件9相抵。然后,参见图4-图5,手柄进入第二转动阶段,此时,手柄同时作用于触头支架4和闭合件9,触头支架4基于闭合件9的止挡而保持静止,闭合件9受手柄2的驱动而活动,最终由第一位置运动至第二位置,触头支架4解除止挡。然后,手柄2进入第三转动阶段,参见图6-图8,此时,手柄2仍然作用于触头支架4,解除止挡的触头支架4快速地转动,进而使得动触头61与静触头62快速接触,实现快速闭合。
本实用新型实施例提供的断路器,通过使用弹性组件来帮助稳定各个部件在断路器分闸状态和合闸状态下的状态。断路器分闸状态时,弹性组件处于第一状态,断路器合闸状态时,弹性组件由第一状态进一步压缩至第二状态,弹性组件存储一定的弹性势能。当断路器由合闸状态切换至分闸状态时,各个部件保持的整体平衡状态被打破,各部件将处于失稳状态,弹性组件释放弹性势能,进而各个部件复位至初始位置处。其中,该初始位置指的是各部件在断路器分闸状态下对应的位置。
本实用新型实施例中,将手柄2、触头支架4和脱扣件5由分闸位置转动至合闸位置时对应的转动方向定义为第一方向,反之,将手柄2、触头支架4和脱扣件5由合闸位置转动至分闸位置时对应的转动方向定义为第二方向。可以理解地,第一方向和第二方向中的一个为顺时针方向,另一个为逆时针方向。
例如,本实用新型实施例示例了第一方向为顺时针方向,那么第二方向为逆时针方向,以下均基于该示例进行示例性描述。
在一些示例中,如附图1和附图2所示,该弹性组件包括:第一弹性件71、第二弹性件72和第三弹性件73。如附图13所示,第一弹性件71包括第一簧体711、第一扭臂712和第二扭臂713,第一簧体711连接于手柄2,第一扭臂712同时抵接于壳体1和闭合件9,第二扭臂713抵接于手柄2上的扭簧挂壁2114,第一弹性件71被配置为用于使手柄2和闭合件9复位。
例如,第一弹性件71为扭簧结构,第一弹性件71的第一簧体711连接于手柄2且与其同轴套设,例如,参见图3,壳体1的第一盖体11上设置有第一连接套1021和第三抵接部104,第一簧体711同轴套设于第一连接套1021,第三抵接部104与第一扭臂712相抵接,同时,第一扭臂712还与闭合件9上设置的第三止挡块94相抵接。第二扭臂713抵接于手柄2上,例如,如附图9所示,手柄2的壁上设置有扭簧挂壁2114,该扭簧挂壁2114与第二扭臂713相抵接。
可见,对于第一弹性件71,其始终对手柄2施加向着逆时针方向旋转的扭矩,以及,始终对闭合件9施加向着第一位置运动的扭矩,这利于使手柄2和闭合件9在其作用下复位至断路器分闸状态对应的初始位置处。
如附图14所示,第二弹性件72包括第二簧体721、第一弹性臂722和第二弹性臂723,第一弹性臂722和第二弹性臂723分别与第二簧体721的两端连接,且两者延伸至簧体的同一侧;第二簧体721连接于脱扣件5,例如,第二簧体721套设于脱扣件5的脱扣主体部51上设置的连接柱511上。第一弹性臂722与触头支架4相抵接;第二弹性臂723连接于传动件3的第二端,以使传动件3的第二端始终抵靠于触头支架4。
通过对第二弹性件72进行如上设置,第二弹性件72不仅能够用于使脱扣件5复位至断路器分闸状态对应的初始位置处,并且,第二弹性件72始终对传动件3的第二端施加拉力,以使传动件3的第二端始终抵靠于触头支架4,确保传动件3与触头支架4高效配合。
如附图2所示,第三弹性件73位于触头支架4和壳体1之间,第三弹性件73被配置为用于使触头支架4复位。对于第三弹性件73,其始终对触头支架4施加沿逆时针方向旋转的力,以用于使触头支架4复位至断路器分闸状态对应的初始位置处。
在一些示例中,第三弹性件73为扭簧结构,第三弹性件73的簧体同轴套设于触头支架4上(即两者的旋转中心线相重合),第三弹性件73的一个扭臂抵接于壳体1上,例如,如附图3所示,壳体1的第一盖体11上设置有第四抵接部105,该第四抵接部105与第三弹性件73的一个扭臂相抵接。第三弹性件73的另一个扭臂抵接于触头支架4上,例如,触头支架4上设置有第二抵接部45,该第二抵接部45与第三弹性件73的另一个扭臂相抵接。
对于壳体1,其包括第一盖体11和第二盖体12,第一盖体11和第二盖体12以卡接、铆接、螺钉连接等方式进行连接,以配合形成容置空间来容纳上述各个部件。本实用新型实施例中,第一盖体11和第二盖体12中的一个作为底座,另一个作为上盖。
附图20示例了手柄2、传动件3、触头支架4、脱扣件5、动触头61之间的装配关系,结合断路器中上述提及的各个部件,以下就各部件的结构及其作用进行进一步地描述:
在一些示例中,如附图11所示,手柄2包括铰接部211,铰接部211与壳体1铰接;铰接部211上具有扭簧槽2113、扭簧挂壁2114和推块2115,扭簧槽2113位于铰接部211的中部,扭簧挂壁2114和推块2115分别位于铰接部211的侧部不同位置处。第一弹性件71的第一簧体711位于扭簧槽2113内,第一弹性件71的第二扭臂713搭接于扭簧挂壁2114;推块2115被配置为,触头支架4被闭合件9所止挡后,推块2115能够推动闭合件9,使得闭合件9由第一位置运动至第二位置。
在一些示例中,推块2115设置于铰接部211的外侧壁上,在手柄2转动一定行程后,推块2115与闭合件9的面向铰接部211的端部相抵,并且,随着手柄2的转动以推动闭合件9向下运动。
通过在手柄2上设置推块2115,在触头支架4被闭合件9所止挡之后,推块2115能够推动闭合件9,使得闭合件9由第一位置运动至第二位置。
示例性地,推块2115为圆弧形块体,利用其圆弧形表面来推动闭合件9,不仅确保手柄2的转动顺畅且能够保证对闭合件9的推动过程更加省力和顺滑。
举例来说,如附图11所示,手柄2包括:依次连接的铰接部211、分合闸限位部212和操作部213,如附图3所示,第一盖体11上具有手柄安装槽,手柄2装配于该手柄安装槽内。第一盖体11上设置有第一连接套1021,铰接部211上具有与该第一连接套1021对应的第一轴孔2111,第一连接套1021套设于第一轴孔2111内,使得铰接部211铰接于第一盖体11上,分合闸限位部212贯穿壳体1(即第一盖体11和第二盖体12),使得操作部213位于壳体1外部,用户推动操作部213来操作手柄2。
手柄2的铰接部211和分合闸限位部212的至少一个上同时设置有第一分闸限位面2121和第一合闸限位面2122,壳体1上相应位置处设置有第二分闸限位面1031和第二合闸限位面1032。
在一些示例中,如附图11所示,分合闸限位部212的相对的两侧分别具有第一分闸限位面2121和第一合闸限位面2122,如附图3所示,壳体1的顶部开设有用于贯穿分合闸限位部212的过孔,该过孔的两侧对应布置有第二分闸限位面1031和第二合闸限位面1032。
断路器为分闸状态时,手柄2上的第一分闸限位面2121与壳体1上的第二分闸限位面1031相抵,手柄2稳定地保持在分闸位置。断路器为合闸状态时,手柄2上的第一合闸限位面2122与壳体1上的第二合闸限位面1032相抵,手柄2稳定地保持在合闸位置。
在一些示例中,如附图12所示,闭合件9包括:杆本体91、分别连接于杆本体91的两端的第一止挡块92和第二止挡块93;杆本体91活动连接于壳体1;第一止挡块92用于与推块2115相抵,以被推块2115推动;第二止挡块93用于与触头支架4相抵止挡。
闭合件9利用其杆本体91与壳体1活动连接,防止闭合件9脱离壳体1,利用第一止挡块92来与推块2115相互作用,利用第二止挡块93来与触头支架4相互作用。
示例性地,杆本体91为杆体状,杆本体91能够沿着壳体1上下运动,使得闭合件9在第一位置和第二位置之间切换。例如,杆本体91与壳体1的第一盖体11活动连接,以限位于第一盖体11并且能够延期上下活动。
示例性地,第一止挡块92和第二止挡块93均为凸块,且两者的凸起方向一致,例如,第一止挡块92和第二止挡块93分别与杆本体91相应位置处的背离第一盖体11的表面垂直连接。
在一些示例中,如附图12所示,第一止挡块92包括圆弧形接触面920,圆弧形接触面920可以由第一止挡块92的面向手柄2的顶部表面和与该顶部表面相邻的侧部表面构成,利用圆弧形接触面920与推块2115相互作用,使得推块2115对闭合件9的推动过程更加顺滑省力。
举例来说,第一止挡块92为具有圆弧形角部的矩形块体状。
在一些示例中,如附图12所示,第二止挡块93包括第一侧部止挡面930,并且,第二止挡块93与杆本体91之间配合形成解锁槽931。闭合件9处于第一位置时,第二止挡块93利用其第一侧部止挡面930来与触头支架4上的止挡部48相抵,进而避免触头支架4继续转动。闭合件9向下运动至第二位置时,触头支架4上的止挡部48不再与第一侧部止挡面930相抵,而是进入至解锁槽931内,这允许触头支架4进一步旋转。
进一步地,如附图12所示,闭合件9还包括:第三止挡块94,第三止挡块94连接于第一止挡块92;第一弹性件71的第一扭臂712包括成夹角布置的第一臂段7121和第二臂段7122,第一臂段7121的远离第二臂段7122的一端连接于第一簧体711;第一臂段7121与壳体1上设置的第三抵接部104相抵,第二臂段7122与第三止挡块94相抵。当然,第二臂段7122设置为与第一止挡块92相抵也是可行的。
举例来说,第三止挡块94连接于第一止挡块92的背离第一盖体11的表面的下端。第三止挡块94的底部表面与第二臂段7122相抵,使得第二臂段7122始终上拉闭合件9。举例来说,第三止挡块94为圆柱形凸块。
通过如上布置第一弹性件71和第三止挡块94,使得第一弹性件71利用其第一扭臂712同时与壳体1上的第三抵接部104以及闭合件9上的第三止挡块94相抵接,这样,第一弹性件71能够同时使手柄2和闭合件9进行复位,且兼具较为简单的结构。
在一些实现方式中,如附图15-附图16所示,触头支架4包括:支架主体部41、活动连接部42、固定连接部43、第一抵接部44和止挡部48;支架主体部41与壳体1上设置的转轴10铰接;活动连接部42和第一抵接部44均与支架主体部41的第一端连接,且活动连接部42还与传动件3的第二端活动连接,第一抵接部44还与第二弹性件72的第一弹性臂722相抵接;固定连接部43和止挡部48均与支架主体部41的第二端连接,且固定连接部43还与动触头61的一端部固定连接,止挡部48用于与第二止挡块93相抵止挡。
通过设置支架主体部41来铰接于壳体1上的转轴10,使得触头支架4相对于壳体1能够转动。
通过使活动连接部42和第一抵接部44设置于支架主体部41的第一端的不同位置处,活动连接部42与传动件3的第二端活动连接,这样,能够确保第二弹性件72的位于同一侧的第一弹性臂722和第二弹性臂723分别与第一抵接部44和传动件3的第二端连接。这样,传动件3的第二端同时作用于触头支架4和第二弹性件72,进而触头支架4被直接驱动而转动,第二弹性件72弹性变形,进而使得脱扣件5也随之转动。
通过使固定连接部43和止挡部48分别设置于支架主体部41的第二端的不同位置,这样,动触头61位于支架主体部41的最远端,这利于增加动触头61的运动行程,进而提高触点之间的接触可靠性,以及,闭合件9能对支架主体部41的最远端进行止挡以获得稳定的止挡效果。
在一些示例中,如附图15-附图16所示,支架主体部41包括容置腔410,如附图18所示,脱扣件5包括:脱扣主体部51、脱扣驱动部52和旋转中心部53;脱扣主体部51具有围腔510,进一步结合图1所示,脱扣主体部51通过围腔510围设于触头支架4的外部;脱扣驱动部52连接于脱扣主体部51的第一端,且脱扣驱动部52伸入至容置腔410内以用于驱动传动件3的第二端;旋转中心部53连接于脱扣主体部51的内侧壁,且旋转中心部53伸入至容置腔410内并与转轴10铰接。
通过设置围腔510,使脱扣主体部51围设于触头支架4的外部,一方面避免脱扣主体部51转动时不会受到触头支架4的干涉,另一方面,还利于使得触头支架4和脱扣件5之间的装配更加紧凑。
脱扣件5的脱扣驱动部52伸入至容置腔410内第一位置处,在断路器分闸状态和合闸状态下,脱扣驱动部52与传动件3的第二端(即下述的传动件3的第二连接段33)相分离,两者之间不存在相互作用。
在脱扣件5被触发并发生脱扣动作时,脱扣驱动部52能够作用于传动件3的第二端,进而推动传动件3的第二端使其解除与触头支架4之间的锁紧状态。
脱扣件5的旋转中心部53伸入至容置腔410的第二位置处,以与壳体1上设置的转轴10铰接。可以理解地,旋转中心部53、支架主体部41同时与该转轴10铰接,即两者共用一个转轴10。
在一些示例中,如附图15-附图16所示,支架主体部41的位于容置腔410两侧的壁上各自对应设置有一个第一连接孔411,进一步结合图14,旋转中心部53上设置有第二连接孔530;第一连接孔411与第二连接孔530相连通,且均与转轴10铰接。
可以理解地,其中一个第一连接孔411、第二连接孔530和另一个第一连接孔411顺次连通,壳体1上设置的转轴10依次贯穿以上各孔来实现铰接,这样,触头支架4相对于壳体1可转动,以及,脱扣件5相对于壳体1可转动。
举例来说,第一连接孔411可以各自地位于支架主体部41的相应壁的中间位置处,进而使得触头支架4的转动中心尽可能靠近其中部。
第二连接孔530可以为圆形孔,第二连接孔530的内径与转轴10的直径相适配,两者间隙配合即可。
在一些示例中,如附图15所示,第一连接孔411为腰型孔,即其为长条形孔,其径向宽度与转轴10的直径相适配,其径向长度大于转轴10的直径。第一连接孔411被配置为,允许触头支架4依次地以转轴10和动触头61和静触头62的接触面作为转动支点进行转动。
断路器合闸作业过程中,触头支架4以转轴10作为转动支点进行转动,直至动触头61与静触头62相接触。然后触头支架4继续以动触头61和静触头62的接触面作为转动支点进行快速转动,使得动触头61与静触头62的接触压力瞬速增大至目标值,这利于提高动静触点之间的连接可靠性。其中,壳体1内部设置有灭弧件003(又称为灭弧室),以吸收触头接触或者分断瞬间产生的电弧。
附图15和附图16示例了一种触头支架4的结构,如附图15和附图16所示,该触头支架4的支架主体部41包括两个平行相对的支撑板,两个支撑板之间形成容置腔410。其中,此处涉及的两个支撑板,即为上述提及的“位于容置腔410两侧的壁”。
进一步地,为了提高触头支架4的结构强度和结构稳定性,支架主体部41还包括加强板,加强板的两端分别连接于两个支撑板的背离脱扣件5的一侧的中部。举例来说,支撑板可以为矩形板体状。
将支架主体部41的靠近手柄2的一端定义为其第一端,活动连接部42可以设置于支架主体部41的第一端的中间位置,从而使得传动件3对触头支架4的驱动更加稳定和精确。例如,在支架主体部41的两个支撑板的第一端的中间位置处设置活动连接部42。
可以将第一抵接部44设置于支架主体部41的第一端的一侧位置处,例如,使支架主体部41的其中一个支撑板的第一端的一侧位置处设置第一抵接部44。在一些示例中,第一抵接部44的一端连接于支撑板,第一抵接部44的另一端沿着靠近壳体1的第二盖体12的方向延伸。
在一些示例中,活动连接部42为槽状,活动连接部42设置于支架主体部41的位于容置腔410两侧的壁的第一端;活动连接部42被配置为,用于容纳传动件3的第二端,且能够在断路器合闸状态下锁紧传动件3的第二端。
传动件3的第二端能够进入至槽状的活动连接部42内,并且始终与其槽壁相抵靠,这样,传动件3的第二端在其中活动并推动活动连接部42,进而使得触头支架4转动。在触头支架4转动至断路器处于完全合闸状态后,传动件3的第二端能够卡接于该活动连接部42的槽内,这样,传动件3的位置固定,进而触头支架4和脱扣件5的位置也相应固定。
举例来说,如附图15所示,该活动连接部42为具有顶部开口的开槽,传动件3的第二端由其顶部开口进入至该开槽内,活动连接部42包括形成于该开槽一侧的施力槽壁420,施力槽壁420始终与传动件3的第二端相抵靠。
在一些示例中,为了使活动连接部42与传动件3之间的传动更加灵敏和顺畅,可以使该活动连接部42的施力槽壁420为凸起的圆弧形(即,为圆弧形面),而传动件3的与该施力槽壁420相接触的面为平面,例如,使传动件3的第二端为矩形杆体状。
固定连接部43连接于支架主体部41的第二端,在一些示例中,如附图15所示,固定连接部43为板体状,固定连接部43的一端连接于支架主体部41的位于容置腔410一侧的壁,固定连接部43的另一端朝着支架主体部41的容置腔410的另一侧的壁延伸,这样,使得固定连接部43的中轴线与容置腔410的中轴线重合,进而使得动触头61居中地装配于触头支架4上。
固定连接部43与动触头61的端部固定连接,该固定连接方式包括但不限于:铆接、焊接、粘接等。
在一些示例中,如附图15所示,固定连接部43上具有插孔430,插孔430与容置腔410的中轴线相重合,进一步结合图17可知,插孔430与动触头61的一端部固定连接。
通过在固定连接部43上设置插孔430,使得动触头61的相应端部插入至该插孔430内进行连接,这利于提高动触头61与固定连接部43之间的连接强度。并且,插孔430与容置腔410的中轴线相重合,使得动触头61居中装配于触头支架4,使得来自触头支架4的力更加高效地传递至动触头61。
在一些示例中,触头支架4和动触头61均为金属结构件,动触头61的一端焊接或者铆接在触头支架4的固定连接部43的插孔430内。
在一些示例中,如附图15-附图16所示,止挡部48的一端连接于支架主体部41的位于容置腔410另一侧的壁(即,止挡部48的连接点位和固定连接部43的连接点位位于容置腔410的两侧),固定连接部43的另一端朝着远离支架主体部41的方向延伸,即,向下延伸。
在一些示例中,如附图15所示,止挡部48包括第二侧部止挡面480,第二侧部止挡面480与第二止挡块93的第一侧部止挡面930相抵止挡。进一步地,可以使第二侧部止挡面480为圆弧形面,以便于止挡部48利用其第二侧部止挡面480沿着第二止挡块93的第一侧部止挡面930进入至解锁槽931内部。
如上所述,第一抵接部44设置于支架主体部41的位于容置腔410第一侧的外侧壁的第一端,进一步地,第一抵接部44位于支架主体部41的相应侧的外侧壁的第一端的侧缘位置处。
进一步地,如附图16所示,本实用新型实施例提供的触头支架4还包括:第二抵接部45,第二抵接部45设置于支架主体部41的位于容置腔410第二侧的外侧壁(即面向壳体1的第二盖体12),第二抵接部45还与第三弹性件73的一个扭臂相抵接。
在一些示例中,第二抵接部45位于支架主体部41的相应侧的外侧壁的靠近其第一连接孔411的位置处。
第三弹性件73的布置满足其能够始终对触头支架4提供向着逆时针方向旋转的力即可,在满足上述要求的基础上,第三弹性件73可以通过如下所示的方式进行装配:
如附图2所示,第三弹性件73为扭簧,其簧体套设于壳体1的第二盖体12上设置的凸台上(图中未示出),且第三弹性件73的簧体与第一盖体11上设置的转轴10的中轴线相重合;第三弹性件73的其中一个扭臂抵接于第二盖体12上设置的抵接块,另一个扭臂抵接于触头支架4的上述第二抵接部45上。
进一步地,在一些示例中,如附图15-附图16所示,触头支架4还包括:第一止位部46,第一止位部46连接于支架主体部41的第一端;断路器分闸状态下,第一止位部46用于与壳体1上设置的止位块101相抵接(参见图3)。对于壳体1上设置的止位块101,例如其可以是凸块状。
举例来说,第一止位部46设置为两个,支架主体部41包括容置腔410,两个第一止位部46可以位于支架主体部41的位于容置腔410两侧的壁的第一端。
在一些示例中,对于支架主体部41的第一端而言,第一止位部46、活动连接部42和第一抵接部44依次并排布置,活动连接部42为槽状,第一止位部46的面向活动连接部42的开槽的一侧用于形成活动连接部42的槽壁,第一止位部46的背离活动连接部42的开槽的一侧用于与壳体1上设置的止位块101相抵接。
如上所述,第三弹性件73始终对触头支架4提供沿逆时针旋转的力,在断路器分闸状态下,触头支架4上的第一止位部46与壳体1上的止位块101相抵接,能够防止触头支架4向逆时针旋转,使得触头支架4稳定于分闸位置处。
在一些示例中,如附图15-附图16所示,本实用新型实施例涉及的触头支架4还包括:导向部47,导向部47连接于支架主体部41的第二端;导向部47用于与壳体1上设置的导向结构(图中未示出)滑动配合,以使触头支架4按照设定的转动轨迹转动。
举例来说,壳体1上述设置的导向结构可以是额外布置于其上的凸块,也可以是壳体1的内侧壁,导向结构的一侧表面与导向部47的面向该壳体1的表面相抵接,这样,触头支架4转动时,其上的导向部47相对于壳体1上的导向结构进行滑动,避免了转动的触头支架4靠近或者远离壳体1,确保触头支架4按照设定的转动轨迹转动。
对于脱扣件5,如附图18所示,脱扣件5包括:脱扣主体部51、脱扣驱动部52和旋转中心部53。其中,脱扣主体部51具有围腔510,脱扣主体部51通过围腔510围设于触头支架4的外部,举例来说,脱扣主体部51为圆弧形杆体,例如,可以为半圆弧形,也可以为劣弧形,以适应于其圆形转动轨迹且尽可能避免与其他部件造成干涉。
对于旋转中心部53,其位于脱扣主体部51的围腔510内,旋转中心部53的圆心与脱扣主体部51的圆心相重合,在一些示例中,旋转中心部53为圆环形板体,其中心通孔即为上述的第二连接孔530,旋转中心部53可以通过连杆57与脱扣主体部51的内侧壁相连接,以确保两者的圆心相重合。
对于脱扣驱动部52,其连接于脱扣主体部51的靠近手柄2的第一端,脱扣驱动部52的一端连接于脱扣主体部51的内侧壁,脱扣驱动部52的另一端沿着径向向内的方向延伸。
进一步地,如附图18所示,脱扣驱动部52包括:成夹角布置的驱动段521和加强段522,驱动段521的远离加强段522的一端连接于脱扣主体部51的内侧壁,加强段522的远离驱动段521的一端连接于旋转中心部53的外侧壁,这样,脱扣驱动部52的两端分别连接于脱扣主体部51和旋转中心部53,使得脱扣件5具有更强的结构稳定性。
而且,驱动段521和加强段522呈夹角布置,以确保加强段522能够容易地连接至旋转中心部53的外侧壁。
在一些示例中,驱动段521和加强段522均为杆体状,例如,驱动段521的横截面为矩形或者正方形,这样,脱扣件5执行脱扣动作时,驱动段521利用其平面驱动传动件3的第二端,利于增加两者的接触摩擦力,使得驱动过程更加高效。
在一些示例中,如附图18所示,本实用新型实施例提供的脱扣件5还包括:第二止位部54,第二止位部54连接于脱扣主体部51的内侧壁;断路器分闸状态下,第二止位部54用于与固定连接部43相抵止位(参见图1);以及,断路器合闸状态下,脱扣驱动部52与传动件3的第二端相抵止位(参见图5)。
沿着脱扣件5顺时针旋转的方向,脱扣驱动部52、旋转中心部53、第二止位部54依次布置,在断路器分闸状态下,第二止位部54抵接于触头支架4的固定连接部43,进而使得脱扣件5稳定于分闸位置处。以及,断路器合闸状态时,脱扣驱动部52与传动件3的第二端相抵止位,进而使得脱扣件5稳定于合闸位置处。
第二止位部54的与固定连接部43相抵接的表面为平面,以获得稳定的抵接效果。举例来说,第二止位部54可以为三角形块体状。
在一些示例中,如附图18所示,脱扣件5还包括:第一触发部55和第二触发部56,第一触发部55连接于脱扣主体部51的第二端,第二驱动部56连接于脱扣主体部51的位于其第一端和第二端之间的外侧壁。进一步地,如附图4所示,功能模块还包括:短路保护件81和过载保护件82,短路保护件81被配置为,在断路器所在线路短路时,短路保护件81能够推动第一触发部55,使得脱扣件5执行脱扣动作,以及,过载保护件82被配置为,在断路器所在线路过载时,过载保护件82能够推动第二触发部56,使得脱扣件5执行脱扣动作。
在一些示例中,沿着脱扣件5顺时针旋转的方向,脱扣驱动部52、旋转中心部53、第二止位部54、第二触发部56、第一触发部55依次布置。
举例来说,第一触发部55与脱扣主体部51的弧度一致,以使得两者平滑连接(即,两者的内侧壁和外侧壁均相持平),进一步地,可以使第一触发部55的厚度大于脱扣主体部51的厚度,这样,第一触发部55能够提供更大的触发面积来与短路保护件81相接触。其中,此处涉及的“厚度”指的是,沿脱扣主体部51的圆心轴线所在方向上的尺寸。
举例来说,第二触发部56包括:导向段561和触发段562,导向段561的远离触发段562的一端连接于脱扣主体部51的外侧壁,导向段561的与触发段562相连的一端沿着径向向外的方向延伸。
触发段562与导向段561成夹角布置,例如,两者的夹角为90°,即两者垂直连接(导向段561向着与第一盖体11靠近的方向延伸),进而使得触发段562能够递送至相应位置处,在断路器合闸状态下,触发段562与过载保护件82相抵。
第二触发部56的导向段561可以是平直的杆状,也可以是弯折的杆状,为了避免脱扣件5与其他部件发生干涉,且达到使断路器内部结构紧凑化的目的,可以使第二触发部56的导向段561为弯折的杆状。
对于功能模块所包括的短路保护件81和过载保护件82,两者均为本领域所常见的,举例来说,短路保护件81为一种电磁脱扣器件,其包括能够伸缩运动的伸缩头,当短路保护件81检测到断路器所在线路短路时,如附图10所示,该短路保护件81的伸缩头伸出并推动第一触发部55,进而使得脱扣件5逆时针旋转执行脱扣动作。
过载保护件82为一种热磁脱扣器件,其包括能够受热变形的双金属片,当过载保护件82检测到断路器所在线路过载时,如附图10所示,双金属片受热变形并推动第二触发部56,进而使得脱扣件5逆时针旋转执行脱扣动作。
可以理解地,功能模块还包括进线端子001和出线端子002,进线端子001可以通过软导线与过载保护件82和动触头61电性连接,出线端子002通过导线与短路保护件82和静触头62电性连接。
如附图14所示,第二弹性件72包括:簧体721、第一弹性臂722和第二弹性臂723;第一弹性臂722和第二弹性臂723分别与簧体721的两端连接,且两者延伸至簧体721的同一侧;簧体721连接于脱扣主体部51,第一弹性臂722与第一抵接部44相抵接;第二弹性臂723连接于传动件3的第二端,以使传动件3的第二端始终抵靠于活动连接部42。
在一些示例中,使第二弹性臂723和传动件3的第二端之间的连接方式为套接,即,第二弹性臂723套设于传动件3的第二端的位于容置腔410内部的部分。这样,第二弹性件72能够始终向下拉紧传动件3,使得传动件3的第二端始终抵靠于活动连接部42。
举例来说,第二弹性臂723可以为U型臂,以利用其U形腔套设于传动件3的第二端,而第一弹性臂722为平直臂。
在一些示例中,如附图19所示,传动件3包括:顺次连接的第一连接段31、过渡段32和第二连接段33,第一连接段31和第二连接段33位于过渡段32的同一侧;第一连接段31与手柄2铰接,第二连接段33与触头支架4活动连接。
通过如上设置传动件3的结构,使得传动件3同时与触头支架4和手柄2进行连接,且获得高效且顺畅的传动效果。
考虑到第一连接段31与手柄2铰接,为了使手柄2的转动更加顺滑,可以使第一连接段31为圆柱形杆体。
考虑到第二连接段33与触头支架4活动连接,以推动触头支架4转动,可以使第二连接段33为非圆柱形杆体状,例如,第二连接段33的横截面为矩形或者正方形。这样,第二连接段33的与触头支架4的活动连接部42相抵的表面为平面,能够增加第二连接段33与活动连接部42之间的接触稳定性,使得第二连接段33能够始终抵靠于触头支架4的活动连接部42,对其进行稳定地驱动,而不会出现不期望的滑脱现象。
相关技术提供的断路器中,触头支架的结构较为复杂,使其只能通过注塑工艺形成,决定了触头支架为塑胶结构件,塑胶结构件受环境的影响较大,例如,很容易受到温度、湿度等影响,这样,在额定负载等情形下,塑胶结构件长期经历高温,会严重变形,最终会导致触头之间的接触压力下降,导致高温升,以上均不利于断路器的使用寿命。
基于本实用新型实施例提供的触头支架4,该触头支架4具有结构简单、成型方便等优点,基于此,本实用新型实施例提供的触头支架4的材质可以为金属材质,进而触头支架4可以为一体成型的金属结构件,例如为不锈钢结构件。
金属结构件克服了塑胶结构件的上述问题,触头支架4的结构稳定性和耐温耐湿性更强,对于力的传递更加可靠,进而提高了动触头61和静触头62之间的接触压力及两者的接触可靠性,同时,也提高了触头支架4的使用寿命。
在一些示例中,本实用新型实施例提供的传动件3的材质也可以为金属材质,金属材质的传动件3推动触头支架4,进一步提高了力的传递可靠性,有效提高了动触头61和静触头62之间的接触可靠性。举例来说,可以采用方钢制备得到传动件3,只需使其第一连接段31磨削成圆柱形杆体即可。
在一些实现方式中,如附图3所示,壳体1的内壁上具有限位槽106,限位槽106被配置为,用于容纳闭合件9并对其进行限位,且允许闭合件9在第一位置和第二位置之间运动。
在一些示例中,使闭合件9的杆本体91嵌入至限位槽106内,使第一止挡块92和第二止挡块93凸出于限位槽106之外。限位槽106对闭合件9构成的限位包括:(1)沿水平方向的限位,以避免闭合件9在上下活动过程中沿左右方向偏移;(2)沿竖直方向的限位,以防止处于第一位置处的闭合件9在第一弹性件71的作用下向上运动,确保闭合件9在断路器分闸状态下稳定于第一位置处。
可以通过在壳体1上,例如,第一盖体11的相应位置处设置间隔分布的两个或者多个凸块来形成限位槽106,例如,使这两个凸块共同对闭合件9构成沿水平方向的限位,两个凸块中的一个对闭合件9构成沿竖直方向的限位,例如,使杆本体91设置为弯折状,以在弯折处形成限位壁910,利用其中一个凸块的底壁来与该限位壁910相抵接,即可使闭合件9稳定于第一位置处。
本实用新型实施例中,还可以使闭合件上设置一处或者多处避让结构,以避让断路器中的其他部件。
对于本实用新型实施例,使动触头在被闭合件所止挡时,动触头与静触头之间的安全距离为1mm~4mm,例如为1mm、1.2mm、1.3mm、1.4mm、1.5mm、1.7mm、2mm、2.5mm等。
在该安全距离内,不仅能够确保动触头和静触头之间不会产生电弧,而且能够确保动触头在极短时间内与静触头相接触。可见,本实用新型实施例提供的断路器在合闸时,通过提高合闸之前动触头的运动速度,可以显著减少触头闭合前产生的电弧对触头的烧损,从而提高断路器的电气性能。
结合本实用新型实施例提供的断路器的结构,就该断路器的工作过程进行示例性描述:
(1)断路器处于分闸状态
附图1示例了断路器在分闸状态的结构示意图,参见图1,手柄2在第一弹性件71的弹性作用下处于分闸位置,其中,手柄2上的第一分闸限位面2121抵靠于壳体1上的第二分闸限位面1031;传动件3在第二弹性件72的拉紧作用下抵靠于触头支架4的活动连接部42处;触头支架4在第三弹性件73的弹性作用下处于初始位置,其中,触头支架4上的第一止位部46抵靠于壳体1上的止位块101处。脱扣件5在第二弹性件72的作用下处于初始位置,其中,脱扣件5的第二止位部54抵靠于触头支架4的固定连接部43。动触头61在触头支架4的支撑作用下稳定于远离静触头62的位置处。闭合件9在第一弹性件71和限位槽106的作用下也稳定于第一位置处。上述各个部件相互配合作用,从而使得构成的结构整体处于平衡状态,断路器稳定于分闸状态。
(2)断路器进行合闸作业,使得由分闸状态切换至合闸状态
参见图4,用户转动手柄2,手柄2克服第一弹性件71的反作用力向着合闸方向旋转(以下定义为顺时针旋转),进而驱动传动件3推动触头支架4克服第三弹性件73的反作用力顺时针旋转,在此过程中,传动件3在第二弹性件72的弹性作用下始终抵靠于触头支架4的活动连接部42上,使得传动件3在驱动触头支架4旋转的同时,也能够带动脱扣件5一同顺时针旋转,这是因为,第二弹性件72的变化的弹性力作用于脱扣件5,并且,触头支架4的固定连接部43随着其转动而不再对脱扣件5的第二止位部54造成止位。
手柄2的顺时针旋转包括以下过程:推动手柄2驱动触头支架4转动直至触头支架4运动至被闭合件9所止挡(参见图4和图5,闭合件9上的第二止挡块93对触头支架4的止挡部48进行止挡),继续推动手柄2转动,触头支架4受闭合件9的止挡而保持静止,并将来自于手柄2的驱动力进行储能,此时,动触头61与静触头62之间保持安全距离,不会产生电弧。当手柄2继续转动至与闭合件9相抵,手柄2进而驱动闭合件9由第一位置移动至第二位置(参见图6和图7)。这样,闭合件9的第二止挡块93不再对触头支架4的止挡部48进行止挡(止挡部48进入至解锁槽931内),动触头61在手柄2和第一弹性件71的储能共同作用下将快速转动并与静触头62相接触,实现快速闭合。
(3)断路器处于合闸状态
附图8和图9均示例了断路器在合闸状态的结构示意图,如附图8所示,断路器合闸状态下,手柄2压缩第一弹性件71并转动至合闸位置,其中,手柄2上的第一合闸限位面2122抵靠于壳体1上的第二合闸限位面1032;传动件3在第二弹性件72的拉紧作用下抵靠于触头支架4的活动连接部42并卡紧于其上的开槽内;触头支架4压缩第三弹性件73并稳定于转动极限位置,因为与触头支架4相连接的动触头61紧密抵接于静触头62。脱扣件5也相应地稳定于转动极限位置,其中,脱扣件5的脱扣驱动部52与传动件3的第二连接段33相抵接以实现止位。参见图9,闭合件9在手柄2和触头支架4的作用下稳定于第二位置处,即止挡部48位于解锁槽931处。上述各个部件相互配合作用,从而使得构成的结构整体处于平衡状态,断路器稳定于合闸状态。
(4)脱扣件5执行脱扣动作,进而断路器由合闸状态自动切换至分闸状态
(41)图10示例了脱扣件5的脱扣过程,当短路保护件81检测到断路器所在线路短路时,短路保护件81的伸缩头伸出并推动第一触发部55,进而使得脱扣件5逆时针旋转,逆时针旋转的脱扣件5通过其脱扣驱动部52向上顶推传动件3的第二连接段33,使其从触头支架4的活动连接部42的开槽中脱离,脱扣件5完成脱扣动作(参见图10)。此时,处于平衡状态的结构整体失稳(即不再平衡),触头支架4在第三弹性件73的作用下复位(即逆时针转动),进而带动动触头61和静触头62相分离,直至触头支架4逆时针转动至初始位置处。与此同时,手柄2和闭合件9在第一弹性件71的作用下复位并带动传动件3复位,以及,脱扣件5在传动件3和第二弹性件72的作用下复位至初始位置处,断路器切换至分闸状态。
(42)当过载保护件82检测到断路器所在线路过载时,过载保护件82的双金属片受热变形并推动第二触发部56,进而使得脱扣件5逆时针旋转并执行与上述(41)步骤中相同的脱扣动作。
综上可知,本实用新型实施例提供的断路器,其具有零部件数量少、体积小、结构简单、装配简单、工作可靠性高、使用寿命长等优点,便于批量化生产。特别地,因为使用了数量更少的零部件,使得断路器的结构复杂性得以显著降低,进而在材料成本和制造成本方面均得以显著降低。
并且,本实用新型实施例提供的断路器的设计,在动触头和静触头接触之前,即不足以使动触头和静触头间产生电弧的距离处,故意对动触头限位。当手柄继续合闸,对动触头解除限位,在较大的外力作用和储能作用下,动触头和静触头快速地闭合,大大降低了电弧对触头的烧蚀,提高了断路器的电气性能(短路、电寿命等)。
在本实用新型实施例中,术语“第一”和“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。术语“多个”指两个或两个以上,除非另有明确的限定。
以上所述仅是为了便于本领域的技术人员理解本实用新型的技术方案,并不用以限制本实用新型。凡在本实用新型的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含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,所述断路器包括壳体(1)、手柄(2)、传动件(3)、触头支架(4)、脱扣件(5)、闭合件(9)、弹性组件和功能模块,所述功能模块包括:动触头(61)和静触头(62);
所述手柄(2)、所述触头支架(4)和所述脱扣件(5)分别与所述壳体(1)铰接,所述传动件(3)的第一端铰接于所述手柄(2),所述传动件(3)的第二端活动连接于所述触头支架(4),所述动触头(61)固定连接于所述触头支架(4);
所述闭合件(9)活动连接于所述壳体(1),所述闭合件(9)能够在第一位置和第二位置之间移动,所述闭合件(9)位于所述第一位置时,所述闭合件(9)对转动的所述触头支架(4)进行止挡,使得所述动触头(61)与所述静触头(62)之间保持设定的安全距离;所述闭合件(9)位于所述第二位置时,所述闭合件(9)解除对所述触头支架(4)的止挡,使得所述动触头(61)继续转动至与所述静触头(62)相接触;
所述断路器被配置为,所述断路器合闸作业时,所述手柄(2)通过所述传动件(3)驱动所述触头支架(4)和所述脱扣件(5)转动,至所述触头支架(4)被所述闭合件(9)所止挡,所述手柄(2)进而驱动所述闭合件(9)由所述第一位置移动至所述第二位置,使得所述触头支架(4)带动所述动触头(61)与所述静触头(62)相接触以实现合闸,且所述传动件(3)的第二端在合闸状态下锁紧于所述触头支架(4);
所述断路器分闸作业时,所述脱扣件(5)执行脱扣动作以驱动所述传动件(3)的第二端与所述触头支架(4)解除锁紧,进而使得所述手柄(2)、所述触头支架(4)、所述脱扣件(5)和所述闭合件(9)在所述弹性组件作用下复位。
2.根据权利要求1所述的断路器,其特征在于,所述弹性组件包括:第一弹性件(71)、第二弹性件(72)和第三弹性件(73);
所述第一弹性件(71)包括第一簧体(711)、第一扭臂(712)和第二扭臂(713),所述第一簧体(711)连接于所述手柄(2),所述第一扭臂(712)同时抵接于所述壳体(1)和所述闭合件(9),所述第二扭臂(713)抵接于所述手柄(2)上的扭簧挂壁(2114),所述第一弹性件(71)被配置为用于使所述手柄(2)和所述闭合件(9)复位;
所述第二弹性件(72)包括第二簧体(721)、第一弹性臂(722)和第二弹性臂(723),所述第一弹性臂(722)和所述第二弹性臂(723)分别与所述第二簧体(721)的两端连接,且两者延伸至所述簧体的同一侧;所述第二簧体(721)连接于所述脱扣件(5),所述第一弹性臂(722)与所述触头支架(4)相抵接;所述第二弹性臂(723)连接于所述传动件(3)的第二端,以使所述传动件(3)的第二端始终抵靠于所述触头支架(4);
所述第三弹性件(73)位于所述触头支架(4)和所述壳体(1)之间,所述第三弹性件(73)被配置为用于使所述触头支架(4)复位。
3.根据权利要求2所述的断路器,其特征在于,所述手柄(2)包括铰接部(211),所述铰接部(211)与所述壳体(1)铰接;
所述铰接部(211)上具有扭簧槽(2113)、扭簧挂壁(2114)和推块(2115),所述扭簧槽(2113)位于所述铰接部(211)的中部,所述扭簧挂壁(2114)和所述推块(2115)分别位于所述铰接部(211)的侧部不同位置处;
所述第一弹性件(71)的第一簧体(711)位于所述扭簧槽(2113)内,所述第一弹性件(71)的第二扭臂(713)搭接于所述扭簧挂壁(2114);
所述推块(2115)被配置为,所述触头支架(4)被所述闭合件(9)所止挡后,所述推块(2115)能够推动所述闭合件(9),使得所述闭合件(9)由所述第一位置运动至所述第二位置。
4.根据权利要求3所述的断路器,其特征在于,所述闭合件(9)包括:杆本体(91)、分别连接于所述杆本体(91)的两端的第一止挡块(92)和第二止挡块(93);
所述杆本体(91)活动连接于所述壳体(1);
所述第一止挡块(92)用于与所述推块(2115)相抵,以被所述推块(2115)推动;
所述第二止挡块(93)用于与所述触头支架(4)相抵止挡。
5.根据权利要求4所述的断路器,其特征在于,所述闭合件(9)还包括:第三止挡块(94),所述第三止挡块(94)连接于所述第一止挡块(92);
所述第一弹性件(71)的第一扭臂(712)包括成夹角布置的第一臂段(7121)和第二臂段(7122),所述第一臂段(7121)的远离所述第二臂段(7122)的一端连接于所述第一簧体(711);
所述第一臂段(7121)与所述壳体(1)上设置的第三抵接部(104)相抵,所述第二臂段(7122)与所述第三止挡块(94)相抵。
6.根据权利要求4所述的断路器,其特征在于,所述触头支架(4)包括:支架主体部(41)、活动连接部(42)、固定连接部(43)、第一抵接部(44)和止挡部(48);
所述支架主体部(41)与所述壳体(1)上设置的转轴(10)铰接;
所述活动连接部(42)和所述第一抵接部(44)均与所述支架主体部(41)的第一端连接,且所述活动连接部(42)还与所述传动件(3)的第二端活动连接,所述第一抵接部(44)还与所述第二弹性件(72)的第一弹性臂(722)相抵接;
所述固定连接部(43)和所述止挡部(48)均与所述支架主体部(41)的第二端连接,且所述固定连接部(43)还与所述动触头(61)的一端部固定连接,所述止挡部(48)用于与所述第二止挡块(93)相抵止挡。
7.根据权利要求6所述的断路器,其特征在于,所述支架主体部(41)包括容置腔(410),所述脱扣件(5)包括:脱扣主体部(51)、脱扣驱动部(52)和旋转中心部(53);
所述脱扣主体部(51)具有围腔(510),所述脱扣主体部(51)通过所述围腔(510)围设于所述触头支架(4)的外部;
所述脱扣驱动部(52)连接于所述脱扣主体部(51)的第一端,且所述脱扣驱动部(52)伸入至所述容置腔(410)内以用于驱动所述传动件(3)的第二端;
所述旋转中心部(53)连接于所述脱扣主体部(51)的内侧壁,且所述旋转中心部(53)伸入至所述容置腔(410)内并与所述转轴(10)铰接。
8.根据权利要求7所述的断路器,其特征在于,所述活动连接部(42)为槽状,所述活动连接部(42)设置于所述支架主体部(41)的位于所述容置腔(410)两侧的壁的第一端,并且能够在断路器合闸状态下锁紧所述传动件(3)的第二端;
所述活动连接部(42)具有施力槽壁(420),所述施力槽壁(420)被配置为始终与所述传动件(3)的第二端相抵接。
9.根据权利要求7所述的断路器,其特征在于,所述脱扣件(5)还包括:第一触发部(55)和第二触发部(56),所述第一触发部(55)连接于所述脱扣主体部(51)的第二端,所述第二触发部(56)连接于所述脱扣主体部(51)的位于其第一端和第二端之间的外侧壁;
所述功能模块还包括:短路保护件(81)和过载保护件(82),所述短路保护件(81)被配置为,断路器所在线路短路时,所述短路保护件(81)能够推动所述第一触发部(55),使得所述脱扣件(5)执行脱扣动作,以及,所述过载保护件(82)被配置为,断路器所在线路过载时,所述过载保护件(82)能够推动所述第二触发部(56),使得所述脱扣件(5)执行脱扣动作。
10.根据权利要求1-9任一项所述的断路器,其特征在于,所述壳体(1)的内壁上具有限位槽(106),所述限位槽(106)被配置为,用于容纳所述闭合件(9)并对其进行限位,且允许所述闭合件(9)在所述第一位置和所述第二位置之间运动。
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