CN219892135U - 用于断路器的绝缘装置和断路器 - Google Patents

Abstract

本公开的实施例提供了一种用于断路器的绝缘装置和断路器。该绝缘装置包括：覆盖部，被布置在断路器的灭弧室中，并且覆盖于断路器的静触头的静触头座朝向动触头的触臂的一侧，以在触臂和静触头座之间提供绝缘保护；以及屏蔽部，被布置为从覆盖部朝向断路器的机构腔延伸，并且屏蔽部至少遮挡在静触头座与动触头在机构腔中的导电部分之间。由此，可以保护机构腔内的部件免受电弧烧蚀，从而提高断路器的可靠性和使用寿命。

Description

用于断路器的绝缘装置和断路器

技术领域

本公开的示例实施例总体涉及断路器领域，特别地涉及一种用于断路器的绝缘装置和断路器。

背景技术

断路器是指能够关合、承载和开断正常回路条件下的电流并能在规定的时间内关合、承载和开断异常回路条件下的电流的开关装置。

断路器可用来对电源线路及负载等实行保护，当电路中发生严重的过载或者短路及欠压等故障时能自动切断电路。在断路器动作并切断电源的瞬间，断路器内部的动触头与静触头分离，此时动触头与静触头之间易产生电弧，电弧容易对断路器内部的部件如触头、触头簧等造成烧蚀，影响断路器的工作寿命，并对线路安全产生隐患。

实用新型内容

本公开的目的是提供一种用于断路器的绝缘装置，以至少部分地解决传统的断路器中存在上述问题和其他潜在问题。

根据本公开实施例提供的一种用于断路器的绝缘装置，包括：覆盖部，被布置在断路器的灭弧室中，并且覆盖于断路器的静触头的静触头座朝向动触头的触臂的一侧，以在触臂和静触头座之间提供绝缘保护；以及屏蔽部，被布置为从覆盖部朝向断路器的机构腔延伸，并且屏蔽部至少遮挡在静触头座与动触头在机构腔中的导电部分之间。

在一些实施例中，屏蔽部包括：遮挡部，设置在机构腔中；以及连接部，连接部被布置在遮挡部和覆盖部之间。

在一些实施例中，连接部经由灭弧室和机构腔之间的隔板中的让位槽而穿过隔板，让位槽适于供动触头的触臂在其中运动。

在一些实施例中，遮挡部被布置为从连接部远离屏蔽部的端部朝向让位槽的底壁延伸，并延伸超过底壁。

在一些实施例中，遮挡部延伸超过底壁的距离大于或等于隔板的厚度。

在一些实施例中，遮挡部延伸超过底壁的距离大于或等于2mm。

在一些实施例中，屏蔽部的一部分搭接在让位槽的底壁上。

在一些实施例中，还包括：耦合组件，耦合组件设置在覆盖部上并用于与静触头座耦合。

在一些实施例中，耦合组件包括：一对连接片，被布置从覆盖部朝向静触头座的一侧延伸；以及一对卡块，被布置在一对连接片远离覆盖部的端部，并且能够与静触头座抵接，以建立与静触头座之间的耦合。

在一些实施例中，连接片是可弹性变形的，以允许卡块与静触头座抵接。

根据本公开的第二方面，提供了一种断路器。该断路器包括：壳体，具有灭弧室和机构腔；静触头，设置在灭弧室中，并且包括静触头座和静触点；动触头，包括设置在机构腔中的动触点座、活动地耦合在动触点座上的触臂以及固定地设置在触臂的动触点，动触点在触臂的驱动下能够与静触点接触和分离；以及根据前文中第一方面的绝缘装置，至少部分地布置在灭弧室中。

在一些实施例中，绝缘装置耦合至静触头座。

根据本公开实施例提供的绝缘装置，通过在静触头座表面建立绝缘保护，同时在静触头座与断路器的动触点座在机构腔的导电部分之间提供遮挡保护，增大了断路器内静触头座与动触点座之间的电气间隙和爬电距离，抑制了电弧的产生，减少了电弧对断路器内部各元件的烧蚀，延长了断路器的使用寿命。

应当理解，本内容部分中所描述的内容并非旨在限定本公开的实施例的关键特征或重要特征，也不用于限制本公开的范围。本公开的其它特征将通过以下的描述而变得容易理解。

附图说明

结合附图并参考以下详细说明，本公开各实施例的上述和其他特征、优点及方面将变得更加明显。在附图中，相同或相似的附图标记表示相同或相似的元素，其中：

图1示出了传统的断路器的内部结构的剖面示意图；

图2示出了根据本公开实施例的绝缘装置安装在断路器内部的结构示意图；

图3示出了根据本公开实施例的绝缘装置与静触头的安装关系示意图；

图4示出了根据本公开实施例的绝缘装置安装在断路器内部后的剖面结构示意图；

图5是图4中细节A处的放大图，示出了根据本公开实施例的绝缘装置的遮挡部与隔板的位置关系；以及

图6示出了安装有本公开实施例的绝缘装置的断路器处于断开状态的示意图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的实施例。虽然附图中示出了本公开的某些实施例，然而应当理解的是，本公开可以通过各种形式来实现，而且不应该被解释为限于这里阐述的实施例，相反，提供这些实施例是为了更加透彻和完整地理解本公开。应当理解的是，本公开的附图及实施例仅用于示例性作用，并非用于限制本公开的保护范围。

在本公开的实施例的描述中，术语“包括”及其类似用语应当理解为开放性包含，即“包括但不限于”。术语“基于”应当理解为“至少部分地基于”。术语“一个实施例”或“该实施例”应当理解为“至少一个实施例”。术语“一些实施例”应当理解为“至少一些实施例”。下文还可能包括其他明确的和隐含的定义。术语“第一”、“第二”等可以指代不同的或相同的对象。下文还可能包括其他明确的和隐含的定义。

图1示出了传统断路器的内部结构的剖面示意图，断路器主要包括壳体4，壳体4内设置有动触头5和静触头6。具体来说，壳体4内开设有机构腔和灭弧室42。静触头6设置在灭弧室42内，包括静触头座61和静触点62。静触头座61至少部分地固定在灭弧室42中，静触点62与静触头座61电连接。动触头5包括固定在机构腔41中的动触点座51、活动地耦合在动触点座51上的触臂52，触臂52上固定有动触点53。触臂52可以绕枢转轴向静触点62的方向转动，从而实现动触点53与静触点62的接触，断路器闭合。当触臂52向远离静触点62的方向转动时，动触点53与静触点62分离，断路器断开。动触点座51内还设置有触头簧54。触头簧54用于向触臂52提供扭矩，使动触点53和静触点62在接触时紧密贴合，从而保证动触头5与静触头6接触的稳定性。

当断路器断开的瞬间，动触点53和静触点62之间容易产生电弧，电弧容易对断路器内的各种部件，如静触头座61、静触点62、动触点53、触臂52、动触点座51、触头簧54烧蚀，影响这些部件的机械性能和导电性能。

例如，当动触点座51和触头簧54受到烧蚀后，触头簧54本身力学性能降低，从而动触点53难以稳定地压在静触点62表面，动触点53与静触点62之间接触不良，进而容易引起断路器或线路的故障，造成安全隐患。

在机构腔41与灭弧室42之间通常加装有隔板43。通过隔板43将机构腔41与灭弧室42分隔，来起到保护机构腔41内部部件的效果。为了适配触臂52的旋转，隔板43上还开设有让位槽44，从而使触臂52可以在让位槽44内转动。

在一些传统的断路器中，为了在静触头座61和触臂52之间提供绝缘保护，在静触头座61朝向动触头5触臂52的一侧还覆盖有绝缘垫7，如图1所示。

然而在实际使用过程中，机构腔41内的部件，尤其是触头簧54还是会发生烧蚀现象。发明人发现，触头簧54烧蚀通常在断路器进行分断过程中发生的。具体而言，在断路器进行分断过程中发生的，随着动触头5与静触头6相对运动，当两者进行到触头簧54与静触头座61之间的电气间隙比动触点53与静触点62之间的电气间隙更小时，电弧会穿过让位槽44，从而对机构腔41内包括触头黄54在内的部件造成烧蚀和损伤。

为了解决或者至少部分地解决上述问题或者其他潜在问题，本公开的实施例提供了一种用于断路器的绝缘装置。根据本公开实施例提供的绝缘装置通过对静触头座61表面建立绝缘保护，同时在灭弧室42与机构腔41之间增加遮挡，增大电气间隙和爬电距离，降低电弧侵入机构腔41的可能性，从而降低电弧对断路器内各部件的影响，进而保护断路器内的导电部件。此外，本公开实施例提供的绝缘装置与静触头座61可以通过耦合组件3耦合固定，从而使得该绝缘装置除了可以加装在新制造的断路器中，也可以对现有的断路器进行改造，以改善现有断路器的电弧烧蚀情况。

图2示出了本公开实施例的绝缘装置安装在断路器内部后的结构，总体上，根据本公开实施例的一种用于断路器的绝缘装置包括覆盖部1和屏蔽部2。覆盖部1覆盖于静触头座61朝向触臂52的一侧，以在触臂52和静触头座61之间提供绝缘保护，从而有效地防止在两者之间形成电弧。

图3示出了本公开实施例的绝缘装置与静触头6的安装关系，在一些实施例中，覆盖部1可以通过耦合部件耦合至静触头座61。也就是说，在一些实施例中，绝缘装置还包括耦合组件3。覆盖部1乃至整个绝缘装置可以通过耦合组件3与静触头座61耦合，来由此将绝缘装置装配到静触头座61上。具体来说，耦合组件3可以包括一对连接片31和分别布置在一对连接片31上的一对卡块32。一对连接片31分别布置在覆盖部1在宽度方向的两侧并且由覆盖部1向静触头座61的方向延伸。卡块32固接在连接片31远离覆盖部1的端部。两个卡块32分别设置在两个连接片31相向的一面。卡块32能够与静触头座61抵接，以将覆盖部1乃至整个绝缘装置与静触头座61耦合。

在一些实施例中，连接片31本身可以具有弹性。也就是说，连接片31可以是可弹性变形的。用户在将绝缘装置装配于静触头座61时，只需要使绝缘装置的两个连接片31位于静触头座61的两侧，并朝向静触头座61按压。在这个过程中，卡块32会抵接静触头座61的侧面从而使连接片31发生形变。当达到装配位置后，卡块32会卡接到静触头座61底部的预定位置，并且连接片31回弹至原始形状，从而将覆盖部1与静触头座61固定。

以此方式，绝缘装置可以应用于传统的断路器上来改善断路器的绝缘性能，从而能够通过简单的结构和较低的成本实现断路器的安全性能以及使用寿命的提升。下面也将结合附图来描述如何实现断路器的安全性能以及使用寿命的提升。

在一些替代的实施例中，耦合组件3也可以是与灭弧室42的侧壁耦合而使得覆盖部1覆盖于断路器的静触头座61朝向触臂52的一侧。例如，在一些实施例中，耦合组件3可以是摩擦阻尼材料，摩擦阻尼材料固定在覆盖部1上，并且摩擦阻尼材料通过与灭弧室42紧配合时的摩擦力将覆盖部1固定。

图4示出了本公开实施例的绝缘装置安装在断路器内部后的剖面结构，图5是图4中细节A处的放大图。如图4和图5所示，屏蔽部2被布置为从覆盖部1朝向断路器的机构腔41延伸。在一些实施例中，屏蔽部2可以包括遮挡部21和连接部22。遮挡部21至少能够遮挡在静触头座61和动触点座51在机构腔41内的导电部分(例如，触头簧54等)之间，从而遮挡部21可以对动触点座51与静触头座61进行隔离，增大动触点座51与静触头座61之间的电气间隙和爬电距离。以此方式，能够避免电弧从静触头座61传导至动触点座51在机构腔41内的导电部分，来由此防止对导电部分以及附近的部件的损伤，提高断路器的寿命。

连接部22的一端与覆盖部1朝向机构腔41的一侧耦合，另一端与屏蔽部2耦合。也就是说，连接部22被布置在遮挡部21和覆盖部1之间。在一些实施例中，整个绝缘装置可以是一体成型的。例如，绝缘装置可以选用柔性或具有一定刚性的绝缘材料一体成型。绝缘材料可以是有机绝缘材料，如绝缘塑料、树脂、橡胶等；也可是无机绝缘材料，如绝缘陶瓷、石英等；还可以是同时包含有机材料和无机材料的组合绝缘材料等。在一些替代的实施例中，覆盖部1与屏蔽部2也可以是分体形成的，并且通过卡扣连接、紧固件连接、粘接或者焊接等方式耦合。

图5还示出了连接部22、遮挡部与隔板43的位置关系。在一些实施例中，断路器的机构腔41和灭弧室42之间通过隔板43分割，隔板43上开设有供触臂52动作的让位槽44。覆盖部1朝向隔板43的部分可以抵接在隔板43的表面。一方面，这样设置能够提高绝缘装置安装在断路器内部的稳定性，另一方面也可以进一步的阻碍电弧进入让位槽44。

在一些实施例中，遮挡部21设置在隔板43朝向机构腔41的一侧，连接部22可以穿过让位槽44并搭接在让位槽44底壁上。通过连接部22与让位槽44底壁的搭接，使得绝缘装置可以更加稳定地固定在断路器内，同时连接部22可以封堵在让位槽44的空隙中，从而进一步降低电弧通过空隙进入机构腔41的风险。

在一些实施例中，替代地或者附加地，遮挡部21向让位槽44的底壁的方向延伸，并超出让位槽44的底壁。通过这样设置，能够有效地将遮挡部21遮挡在静触头座61与动触点座51在机构腔41的导电部分之间，并由此增大了电气间隙和爬电距离。以此方式，无法在静触头座61与动触点座51在机构腔41的导电部分之间形成电弧，从而能够有效地保护断路器内部的导电部件。

在一些实施例中，遮挡部21可以完全贴靠在隔板43上也可以与隔板43之间留有较小的缝隙。应当理解的是，出于对断路器、绝缘装置加工精度以及安装难度考虑，遮挡部21与隔板43之间存在较小的缝隙也是允许的。

为了提供有效地遮挡作用，遮挡部21超出让位槽底壁的长度L可以根据遮挡部21与隔板43之间的间隙宽度C而调整。具体而言，当遮挡部21与隔板43之间的间隙C变大，遮挡部21超出让位槽44底壁的长度L也会相应地增大。也就是说，可以选择具有更长的超出让位槽44底壁部分的遮挡部21，以适配遮挡部21与隔板43之间更大的间隙。如果遮挡部21与隔板43之间的间隙C间隙较小，例如遮挡部21与隔板43贴靠，则遮挡部21超出让位槽44底壁的长度L也可以相应地减小。

总体上，在考虑到制造误差等因素的情况下，遮挡部21超出让位槽44底壁的长度L可以大于或等于隔板43的厚度。例如，在一些实施例中，遮挡部21超出让位槽44底壁的长度L可以大于或等于2mm。

在一些实施例中，遮挡部21可以平行于隔板43设置，如图5所示。在一些替代的实施例中，考虑到制造误差等因素，也可以允许遮挡部21与隔板43之间是不平行的(即，两者之间存在微小的非零角度)。

屏蔽部2的结构和形式也可以不限于图2至图6所示的示例。例如，在一些实施例中，遮挡部21也可以设置在隔板43朝向灭弧室42的一侧。在这种情况下，只要能够遮挡在静触头座61与断路器的动触点座51在机构腔41的导电部分之间(例如，从连接部1进入机构腔41之前就向下弯折并延伸超过让位槽44的底壁)，遮挡部21可以被布置为贴靠在隔板43上或者与隔板43保持一个较小的缝隙。

在一些实施例中，根据本公开实施例的绝缘装置同样适用于机构腔41和灭弧室42之间未设置隔板43的断路器。在这种情况下，可以适当地选择遮挡部21的尺寸，使其安装在断路器内部时，能够有效地遮挡在静触头座61与断路器的动触点座51在机构腔41的导电部分之间，同样可以起到减少静触头6和动触头5之间电弧产生的效果。

在一些实施例中，屏蔽部2也可以不包括前文中所提到的遮挡部21，而只是包括从覆盖部1向机构腔41延伸并搭接在让位槽44的底壁的部分。在这种情况下，屏蔽部2需要与底壁的形状相匹配从而消除屏蔽部2与底壁之间的间隙。例如，屏蔽部2与底壁搭接的部分可以采用橡胶等软材料制成，并且能够挤压在让位槽44的侧壁与底壁之间以确保屏蔽部2与底壁之间没有间隙或者间隙尽可能地小，从而防止在静触头座61与动触点座51在机构腔41的导电部分之间形成电弧，来由此保护断路器中的部件，延长断路器使用寿命。

以上已经描述了本公开的各实现，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所公开的各实现。在不偏离所说明的各实现的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择，旨在最好地解释各实现的原理、实际应用或对市场中的技术的改进，或者使本技术领域的其他普通技术人员能理解本文公开的各个实现方式。

Claims (12)

1.一种用于断路器的绝缘装置，其特征在于，包括：

覆盖部(1)，被布置在所述断路器的灭弧室(42)中，并且覆盖于所述断路器的静触头(6)的静触头座(61)朝向动触头(5)的触臂(52)的一侧，以在所述触臂(52)和所述静触头座(61)之间提供绝缘保护；以及

屏蔽部(2)，被布置为从所述覆盖部(1)朝向所述断路器的机构腔(41)延伸，并且所述屏蔽部(2)至少遮挡在所述静触头(6)与所述动触头(5)在所述机构腔(41)中的导电部分之间。

2.根据权利要求1所述的绝缘装置，其特征在于，所述屏蔽部(2)包括：

遮挡部(21)，设置在所述机构腔(41)中；以及

连接部(22)，所述连接部(22)被布置在所述遮挡部(21)和所述覆盖部(1)之间。

3.根据权利要求2所述的绝缘装置，其特征在于，所述连接部(22)经由所述灭弧室(42)和所述机构腔(41)之间的隔板(43)中的让位槽(44)而穿过所述隔板(43)，所述让位槽(44)适于供所述动触头(5)的所述触臂(52)在其中运动。

4.根据权利要求3所述的绝缘装置，其特征在于，所述遮挡部(21)被布置为从所述连接部(22)远离所述屏蔽部(2)的端部朝向所述让位槽(44)的底壁延伸，并延伸超过所述底壁。

5.根据权利要求4所述的绝缘装置，其特征在于，所述遮挡部(21)延伸超过所述底壁的距离大于或等于所述隔板(43)的厚度。

6.根据权利要求4所述的绝缘装置，其特征在于，所述遮挡部(21)延伸超过所述底壁的距离大于或等于2mm。

7.根据权利要求4所述的绝缘装置，其特征在于，所述屏蔽部(2)的一部分搭接在所述让位槽(44)的所述底壁上。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的绝缘装置，其特征在于，还包括：

耦合组件(3)，所述耦合组件(3)设置在所述覆盖部(1)上并用于与所述静触头座(61)耦合。

9.根据权利要求8所述的绝缘装置，其特征在于，所述耦合组件(3)包括：

一对连接片(31)，被布置从所述覆盖部(1)朝向所述静触头座(61)的一侧延伸；以及

一对卡块(32)，被布置在所述一对连接片(31)远离所述覆盖部(1)的端部，并且能够与所述静触头座(61)抵接，以建立与所述静触头座(61)之间的耦合。

10.根据权利要求9所述的绝缘装置，其特征在于，所述连接片(31)是可弹性变形的，以允许所述卡块(32)与所述静触头座(61)抵接。

11.一种断路器，其特征在于，包括：

壳体，具有灭弧室(42)和机构腔(41)；

静触头(6)，设置在所述灭弧室(42)中，并且包括静触头座(61)和静触点(62)；

动触头(5)，包括设置在所述机构腔(41)中的动触点座(51)、活动地耦合在所述动触点座(51)上的触臂(52)以及固定地设置在所述触臂(52)的动触点(53)，所述动触点(53)在所述触臂(52)的驱动下能够与所述静触点(62)接触和分离；以及

根据权利要求1-10中任一项所述的绝缘装置，至少部分地布置在所述灭弧室(42)中。

12.根据权利要求11所述的断路器，其特征在于，所述绝缘装置耦合至所述静触头座(61)。