CN219873387U - 断路器 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种断路器(1)，其包括：壳体(10)，所述壳体(10)限定了操作腔室(122)；切断机构(20)，所述切断机构(20)设置在所述操作腔室(122)中并且被配置为用以切断延伸穿过所述壳体(10)的导体(40)，可变形灭弧部(30)，所述可变形灭弧部(30)设置在所述操作腔室(122)中并且围绕所述切断机构(20)，其中所述可变形灭弧部(30)被配置为在所述切断机构(20)切断所述导体(40)时发生变形以包裹或附着在所述导体(40)的被切断的部位。根据本申请的断路器灭弧效果好、结构简单、布置紧凑、体积小巧。

Description

断路器

技术领域

本申请总体上涉及一种断路器。

背景技术

电路过电流保护的产品是基于流过熔断器电流产生的热量熔断的熔断器，存在主要的问题是热熔熔断器和负载匹配关系。例如在新能源车主回路保护情况，如果负载出现低倍数过载或短路的情况，选用低电流规格的熔断器不能满足电流短时间过冲的情况，如果选用高电流规格的熔断器不能满足快速保护的要求。在目前新能源车辆提供能量的锂电池包，在短路情况下输出电流大约是额定电流的几倍，熔断器保护时间不能满足要求，导致电池包发热起火燃烧。由于耐受电流发热和分断电流发热熔化，都源于流过熔断器的电流，此种采用电流的发热熔断的保护器件无法在具有较大额定电流或耐受较强的短时过载/冲击电流(例如电动汽车启动或爬坡时的短时大电流)的条件下，达到一定幅值故障电流足够快的分断速度，或者在一定幅值故障电流足够快的保护速度条件下，实现较高额定电流，或耐受较大的过载/冲击电流而不损伤。

目前，市场上已经存在一种快速分断的切断开口结构，其主要包括电子点火装置、导电板和导电板掉落后的容置腔，电子点火装置产生高压气体带动动力装置冲断导电板，断裂后导电板向下掉落至容置腔中，实现电路快速断开的目的。但是，其还存在有一些不足和缺陷,导致灭弧能力有限，难以分断大的故障电流，同时对断路器的空间要求较高。

实用新型内容

本申请的目的之一是提供一种能够克服现有技术中至少一个缺陷的断路器。

本申请的一个目的是提供一种断路器，其具有较强的灭弧能力。

本申请的另一个目的是提供一种断路器，其结构简单、布置紧凑、体积小巧。

根据本申请的一个方面，提供一种断路器，其特征在于，所述断路器包括：

壳体，所述壳体限定了操作腔室；

切断机构，所述切断机构设置在所述操作腔室中并且被配置为用以切断延伸穿过所述壳体的导体，

可变形灭弧部，所述可变形灭弧部设置在所述操作腔室中并且围绕所述切断机构，其中所述可变形灭弧部被配置为在所述切断机构切断所述导体时发生变形以包裹或附着在所述导体的被切断的部位，冷却电弧，提高灭弧效果。

在断路器的一些实施例中，所述可变形灭弧部设置在所述操作腔室的壁和所述切断机构之间以至少部分地填充所述操作腔室的壁和所述切断机构之间的空间。

可变形灭弧部仅仅占据操作腔室的壁和切断机构之间的空间，能够充分利用断路器中已有的空间，而无需额外的专门用于灭弧机构的空间，因而与现有的断路器相比，本申请的断路器的结构简单，节省了断路器的空间，能够获得紧凑的构造，使得断路器的体积更为小巧，节省了成本。

在断路器的一些实施例中，所述切断机构包括第一切断机构和第二切断机构，所述可变形灭弧部包括第一可变形灭弧部和第二可变形灭弧部，所述第一可变形灭弧部和所述第二可变形灭弧部分别围绕所述第一切断机构和所述第二切断机构。

在断路器的一些实施例中，所述第一切断机构和所述第二切断机构之间形成有凹槽，并且所述第一可变形灭弧部和所述第二可变形灭弧部是彼此分离的以暴露所述凹槽。

在断路器的一些实施例中，所述壳体还限定了灭弧腔室，所述导体处于所述操作腔室和所述灭弧腔室之间，当所述切断机构切断所述导体时，所述导体的被切断的部位延伸到所述灭弧腔室中并且所述可变形灭弧部的至少一部分延伸到所述灭弧腔室中以包裹或附着在所述导体的被切断的部位。

在断路器的一些实施例中，所述可变形灭弧部附着到所述切断机构，并且能够随着所述切断机构而一起运动。

在断路器的一些实施例中，所述切断机构包括多个突起，在所述多个突起的相邻两个突起之间形成凹部；所述可变形灭弧部对应地包括多个突起，在所述可变形灭弧部的所述多个突起的相邻两个突起之间形成凹部；其中所述切断机构的突起插入到所述可变形灭弧部的对应凹部中，所述可变形灭弧部的突起插入到所述切断机构的对应凹部中。

在断路器的一些实施例中，所述切断机构设置有齿状部，所述可变形灭弧部也设置有齿状部，其中所述切断机构的齿状部与所述可变形灭弧部的齿状部接合。

在断路器的一些实施例中，所述可变形灭弧部可以由聚硅氧烷基材料构成，例如由聚硅氧烷基凝胶构成。聚硅氧烷基材料具有高介电强度和高体积电阻率，即便是在断路器工作时暴露于高温环境也能保持高介电强度和高体积电阻率，灭弧效果优异。

附图说明

在结合附图阅读下文的具体实施方式后，将更好地理解本申请的多个方面，在附图中：

图1是根据本申请一些实施例的断路器的透视图；

图2是根据本申请一些实施例的断路器的分解图；

图3是根据本申请一些实施例的断路器的剖视图；

图4是根据本申请一些实施例的断路器的切断机构和可变形灭弧部的分解透视图；

图5是根据本申请一些实施例的断路器的切断机构和可变形灭弧部的前视图；

图6是沿图5中的线D-D截取的切断机构和可变形灭弧部的剖视图；

图7是根据本申请一些实施例的断路器的切断机构和可变形灭弧部的侧视图；以及

图8是沿图7中的线E-E截取的切断机构和可变形灭弧部的剖视图。

附图标记列表：

1：断路器；

10：壳体；120：第一壳体；122：操作腔室；124：壁；140：第二壳体；142：灭弧腔室；

20：切断机构；220：第一切断机构；240：第二切断机构；251：突起；252：凹部；254：齿状部；260：致动器；

30：可变形灭弧部；320：第一可变形灭弧部；340：第二可变形灭弧部；351：突起；352：凹部；354：齿状部；

40：导体；420：切断部；422：第一切断部；424：第二切断部；440：切断点。

具体实施方式

以下将参照附图描述本申请，其中的附图示出了本申请的若干实施例。然而应当理解的是，本申请可以以多种不同的方式呈现出来，并不局限于下文描述的实施例；事实上，下文描述的实施例旨在使本申请的公开更为完整，并向本领域技术人员充分说明本申请的保护范围。还应当理解的是，本文公开的实施例能够以各种方式进行组合，从而提供更多额外的实施例。

应当理解的是，在所有附图中，相同的附图标记表示相同的元件。在附图中，为清楚起见，某些特征的尺寸可以进行变形。

应当理解的是，说明书中的用辞仅用于描述特定的实施例，并不旨在限定本申请。说明书使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)除非另外定义，均具有本领域技术人员通常理解的含义。为简明和/或清楚起见，公知的功能或结构可以不再详细说明。

说明书使用的单数形式“一”、“所述”和“该”除非清楚指明，均包含复数形式。说明书使用的用辞“包括”、“包含”和“含有”表示存在所声称的特征，但并不排斥存在一个或多个其它特征。说明书使用的用辞“和/或”包括相关列出项中的一个或多个的任意和全部组合。说明书使用的用辞“在X和Y之间”和“在大约X和Y之间”应当解释为包括X和Y。本说明书使用的用辞“在大约X和Y之间”的意思是“在大约X和大约Y之间”，并且本说明书使用的用辞“从大约X至Y”的意思是“从大约X至大约Y”。

在说明书中，称一个元件位于另一元件“上”、“附接”至另一元件、“连接”至另一元件、“耦合”至另一元件、或“接触”另一元件等时，该元件可以直接位于另一元件上、附接至另一元件、连接至另一元件、联接至另一元件或接触另一元件，或者可以存在中间元件。相对照的是，称一个元件“直接”位于另一元件“上”、“直接附接”至另一元件、“直接连接”至另一元件、“直接耦合”至另一元件、或“直接接触”另一元件时，将不存在中间元件。在说明书中，一个特征布置成与另一特征“相邻”，可以指一个特征具有与相邻特征重叠的部分或者位于相邻特征上方或下方的部分。

在说明书中，诸如“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“高”、“低”等的空间关系用辞可以说明一个特征与另一特征在附图中的关系。应当理解的是，空间关系用辞除了包含附图所示的方位之外，还包含装置在使用或操作中的不同方位。例如，在附图中的装置倒转时，原先描述为在其它特征“下方”的特征，此时可以描述为在其它特征的“上方”。装置还可以以其它方式定向(旋转90度或在其它方位)，此时将相应地解释相对空间关系。

通常，断路器的作用是在主回路出现诸如过载或短路等异常情况时快速断开主回路，以保护主回路的其它电路元件。主回路上的导体延伸穿过断路器，断路器的切断机构能够切断该导体，以切断主回路上的电流。

在断路器的切断机构切断导体时，在导体的被切断的部位处会产生电弧，这样的电弧对于断路器的操作而言是不利的，可能造成断路器失效而无法成功切断主回路。因此，在断路器中通常设置有灭弧机构，以在断路器的切断机构切断导体时对导体的被切断的部位执行灭弧操作，确保断路器的切断操作。

现有的灭弧机构通常采用例如保险丝、金属丝网等用于耗散电弧的元件。现有的灭弧机构通常需要占据一定的空间，因此断路器内部需要留出用于容纳灭弧机构的空间，这造成断路器的体积增大，同时也增加了断路器内部结构的复杂性。

根据本申请的断路器转换了另外的思路，采用灭弧原理不同于现有技术的灭弧机构，并且能够充分利用已有的断路器的内部空间，不需要额外占用安装空间，同时结构简单，灭弧效果良好。

以下将参考附图详细描述根据本申请一些实施例的断路器。

请参考图1-3，图1示出了根据本申请一些实施例的断路器1的立体图，图2示出了根据本申请一些实施例的断路器1的分解图，图3示出了根据本申请一些实施例的断路器1的剖视图。如图1-3所示，根据本申请一些实施例的断路器1包括壳体10，壳体10限定了大致封闭的空间。当断路器1设置在要保护的主回路(未示出)中时，主回路的导体40延伸穿过断路器1的壳体10。

根据本申请的一些实施例，如图1-3所示，壳体10可以包括第一壳体120和第二壳体140，第一壳体120和第二壳体140可以通过例如螺钉等组合在一起而形成壳体10。壳体10可以限定有操作腔室，并且可选地限定有灭弧腔室。例如，在一些实施例中，如图3所示，第一壳体120可以限定出所述的操作腔室122，第二壳体140可以限定出所述的灭弧腔室142。延伸穿过壳体10的导体40可以布置在第一壳体120和第二壳体140之间，即可以处于操作腔室122和灭弧腔室142之间。

根据本申请的一些实施例，如图2和4-8所示，断路器1还包括切断机构20和可变形灭弧部30，切断机构20用于切断导体40以断开主回路，可变形灭弧部30用于对切断的导体40进行灭弧以确保主回路高效断开。

切断机构20可以设置在操作腔室122中并且被配置为用以切断延伸穿过壳体10的导体40。切断机构20可以在操作腔室122内滑动，以便于对导体40执行切断动作。导体40上具有与切断机构20对应的切断部420和切断点440。切断机构20能够作用在切断部420上，以便使得导体40在切断点440处被切断。切断机构20对导体40的切断可以采用单点切断或多点切断的方式，例如切断点440可以为一个或多个，单点切断或多点切断可以采用本领域中任何已知的合适手段，在此不再详细描述。

在一些实施例中，切断机构20可以包括第一切断机构220和第二切断机构240，相应地，导体40的切断部420包括第一切断部422和第二切断部424，其中切断点440处于第一切断部422和第二切断部424之间并连接第一切断部422和第二切断部424。在图2所示的实施例中，示出了在第一切断部422和第二切断部424之间的两个切断点，但本领域技术人员可以理解，在第一切断部422和第二切断部424之间也可以具有单个切断点或者多于两个的切断点。当切断机构20切断导体40时，第一切断机构220作用在第一切断部422上，第二切断机构240作用在第二切断部424上，使得导体40在切断点440处被切断，即从切断点440断开。

本领域技术人员可以理解，上述切断机构20仅仅只是示例性的，实际上切断机构20可以采用本领域中任何合适的切断机构。例如，如图4所示，切断机构20可以包括更多的切断作用部分，例如四个，以获得能够实现两点切断的构造。

在一些实施例中，切断机构20还可以包括致动器260，该致动器260可以为例如引爆器的形式，在接收到主回路中存在过载或断路等异常情况时，该致动器260被致动(例如将引爆器引爆)以推动切断机构20在操作腔室122内滑动，从而切断导体40。

根据本申请的一些实施例，如图2和4-8所示，可变形灭弧部30可以设置在操作腔室122中并且被配置为用以在切断机构20切断导体40时对导体40被切断的部位进行灭弧。具体地，可变形灭弧部30可以围绕切断机构20，当切断机构20在操作腔室122内滑动时，可变形灭弧部30可以随着切断机构20一起运动，当切断机构20切断导体40时可变形灭弧部30可以发生变形以包裹或附着在导体40的被切断的部位，例如在一些实施例中，可变形灭弧部30可以包裹或附着在住导体40的第一切断部422和第二切断部424。可变形灭弧部30可以由可变形的绝缘材料构成，由此当可变形灭弧部30包裹或附着在导体40的被切断的部位时，冷却电弧，提高灭弧效果。

根据本申请的一些实施例，可变形灭弧部30可以由聚硅氧烷基材料构成，例如可以采用聚硅氧烷基凝胶。聚硅氧烷基材料具有高介电强度和高体积电阻率，即便是在断路器工作时暴露于高温环境也能保持高介电强度和高体积电阻率，灭弧效果优异。当切断机构20切断导体40时，在切断部位通常会产生高温，因此使得周围的聚硅氧烷基材料经受高温环境而能够发生变形，同时在切断机构20的推动下而能够包裹或附着在导体40的被切断的部位。在另一些实施例中，当切断机构20切断导体40时，在切断机构20的推动下，可变形灭弧部30可以由于被挤压发生例如弹性变形而能够包裹或附着在导体40的被切断的部位。

根据本申请的一些实施例，如图3和5-8所示，可变形灭弧部30可以围绕切断机构20，设置在操作腔室122的壁124和切断机构20之间以至少部分地填充操作腔室122的壁124和切断机构20之间的空间。可变形灭弧部30仅仅占据操作腔室122的壁124和切断机构20之间的空间，能够充分利用断路器1中已有的空间，而无需额外的专门用于灭弧机构的空间，因而与现有的断路器相比，本申请的断路器的结构简单，节省了断路器的空间，能够获得紧凑的构造，使得断路器的体积更为小巧，节省了成本。

在切断机构20包括第一切断机构220和第二切断机构240的情况下，可变形灭弧部30可以相应地包括第一可变形灭弧部320和第二可变形灭弧部340，其中，第一可变形灭弧部320可以围绕第一切断机构220，第二可变形灭弧部340可以围绕第二切断机构240。这样，可变形灭弧部30可以根据切断机构20的结构而采取相应的构造，以便更便利地配合切断机构20的切断动作，来进行高效的灭弧。

在一些实施例中，在第一切断机构220和第二切断机构240之间可以形成有凹槽230，以便将第一切断机构220和第二切断机构240的切断动作分隔开。相应地，第一可变形灭弧部320和第二可变形灭弧部340可以彼此分离地分别围绕第一切断机构220和第二切断机构240，以暴露第一切断机构220和第二切断机构240之间的凹槽230，不会妨碍第一切断机构220和第二切断机构240的切断动作。

在根据本申请的一些实施例中，当切断机构20切断导体40时，导体40的被切断的部位，例如第一切断部422和第二切断部424，延伸到灭弧腔室142，这种延伸可以是在切断机构20的推动下，导体40的切断部420(例如第一切断部422和第二切断部424)被迫向下弯曲而延伸到灭弧腔室142中。同时，当切断机构20切断导体40时，可变形灭弧部30的至少一部分延伸到灭弧腔室142中以包裹或附着在导体40的被切断的部位，例如第一切断部422和第二切断部424，这种延伸可以是在切断机构20的推动下，可变形灭弧部30的至少一部分发生变形而向下延伸到灭弧腔室142中。可变形灭弧部30在灭弧腔室142中包裹或附着在导体40的被切断的部位，以执行灭弧动作。

在根据本申请的一些实施例中，可变形灭弧部30可以附着到切断机构20上，使得可变形灭弧部30可以与切断机构20一起运动。

在一些实施例中，如图4-8所示，切断机构20可以包括多个突起251，在所述多个突起251的相邻两个突起之间形成凹部252。相应地，可变形灭弧部30对应地包括多个突起351，在可变形灭弧部30的所述多个突起351的相邻两个突起之间形成凹部352。当切断机构20和可变形灭弧部30组装在一起时，切断机构20的突起251可以插入到可变形灭弧部30的对应凹部352中，可变形灭弧部30的突起351可以插入到切断机构20的对应凹部252中。这种呈梳状的接合可以加强切断机构20和可变形灭弧部30之间的附着。

在一些实施例中，如图4和6所示，切断机构20还可以设置有齿状部254，对应地，可变形灭弧部30也可以设置有齿状部354。当切断机构20和可变形灭弧部30组装在一起时，切断机构20的齿状部254可以与可变形灭弧部30的齿状部354接合，以进一步加强切断机构20和可变形灭弧部30之间的附着。

虽然已经描述了本申请的示范实施例，但是本领域技术人员应当理解的是，在本质上不脱离本申请的精神和范围的情况下能够对本申请的示范实施例进行多种变化和改变。因此，所有变化和改变均包含在权利要求所限定的本申请的保护范围内。本申请由附加的权利要求限定，并且这些权利要求的等同物也包含在内。

Claims (9)

1.一种断路器(1)，其特征在于，所述断路器(1)包括：

壳体(10)，所述壳体(10)限定了操作腔室(122)；

切断机构(20)，所述切断机构(20)设置在所述操作腔室(122)中并且被配置为用以切断延伸穿过所述壳体(10)的导体(40)，

可变形灭弧部(30)，所述可变形灭弧部(30)设置在所述操作腔室(122)中并且围绕所述切断机构(20)，其中所述可变形灭弧部(30)被配置为在所述切断机构(20)切断所述导体(40)时发生变形以包裹或附着在所述导体(40)的被切断的部位。

2.根据权利要求1所述的断路器(1)，其特征在于，所述可变形灭弧部(30)设置在所述操作腔室(122)的壁(124)和所述切断机构(20)之间以至少部分地填充所述操作腔室(122)的壁(124)和所述切断机构(20)之间的空间。

3.根据权利要求1所述的断路器(1)，其特征在于，所述切断机构(20)包括第一切断机构(220)和第二切断机构(240)，所述可变形灭弧部(30)包括第一可变形灭弧部(320)和第二可变形灭弧部(340)，所述第一可变形灭弧部(320)和所述第二可变形灭弧部(340)分别围绕所述第一切断机构(220)和所述第二切断机构(240)。

4.根据权利要求3所述的断路器(1)，其特征在于，所述第一切断机构(220)和所述第二切断机构(240)之间形成有凹槽(230)，并且所述第一可变形灭弧部(320)和所述第二可变形灭弧部(340)是彼此分离的以暴露所述凹槽(230)。

5.根据权利要求1所述的断路器(1)，其特征在于，所述壳体(10)还限定了灭弧腔室(142)，所述导体(40)处于所述操作腔室(122)和所述灭弧腔室(142)之间，当所述切断机构(20)切断所述导体(40)时，所述导体(40)的被切断的部位延伸到所述灭弧腔室(142)中并且所述可变形灭弧部(30)的至少一部分延伸到所述灭弧腔室(142)中以包裹或附着在所述导体(40)的被切断的部位。

6.根据权利要求1所述的断路器(1)，其特征在于，所述可变形灭弧部(30)附着到所述切断机构(20)，并且能够随着所述切断机构(20)而一起运动。

7.根据权利要求1所述的断路器(1)，其特征在于，所述切断机构(20)包括多个突起(251)，在所述多个突起(251)的相邻两个突起之间形成凹部(252)；所述可变形灭弧部(30)对应地包括多个突起(351)，在所述可变形灭弧部(30)的所述多个突起(351)的相邻两个突起之间形成凹部(352)；其中所述切断机构(20)的突起(251)插入到所述可变形灭弧部(30)的对应凹部(352)中，所述可变形灭弧部(30)的突起(351)插入到所述切断机构(20)的对应凹部(252)中。

8.根据权利要求1所述的断路器(1)，其特征在于，所述切断机构(20)设置有齿状部(254)，所述可变形灭弧部(30)也设置有齿状部(354)，其中所述切断机构(20)的齿状部(254)与所述可变形灭弧部(30)的齿状部(354)接合。

9.根据权利要求1所述的断路器(1)，其特征在于，所述可变形灭弧部(30)由聚硅氧烷基凝胶构成。