CN85108170A - 具有改进的内部气体扩胀及排放系统的断路器 - Google Patents

Abstract

具有改进型内部气体扩胀及排放系统的断路器，当触头分离时，在其灭弧栅(54)之一端的电弧区内点燃起电弧。紧靠该区设有一个气膨室(408)，其开口朝向灭弧栅，一组静触头构件(426，429，430-436)被安置在气膨室内，其形状能使电弧气扩胀而直接进入气膨室，造成气膨室内的空气受扩胀的电弧气推动而直接进入灭弧栅。在其对端，灭弧栅通过一个附加的气膨室(406)与断路器外壳的壁内部分形成的排气装置(420)相连通。

Description

本发明基本上涉及电气断路器，特别是涉及到一种其内部的气体扩胀及排放系统得到改进的模铸箱型断路器。

在工艺上已经知道，当断路器触头在负载下开断时，将产生等离子体的热效应，从而使断路器箱体内的气体压力急剧升高。如在先有技术中设计的断路器，对于电弧产生的扩胀与排放，不采取适当的对策，则由于电弧的剧烈使气体压力突然上升之陡度将足以对断路器结构完整性造成威胁。因此，电弧气体的扩胀与排放乃成为设计者考虑的重要问题，为此而对它们给予极大的注意。但是，当断路器的实际体积越小，以及所期望的遮断电流的容量越大时，此工作便越困难;因此，如何控制气体压力之增加乃是在试图提高小体积断路器的遮断容量时所遇到的首要困难。

缓解上述困难问题乃是本发明之主要目标，因此，本发明之电气断路器，包括一个绝缘壳体，其内，设置有静触头装置，它包括有：触头支承元件及装设在其上的触头;动触头元件，它能与静触头啮合或分开;灭弧栅，当动触头从啮合位置离开静触头运动时它使两触头之间拉开之电弧熄灭。静触头被设置在灭弧栅之一端，其特点是在灭弧栅之该端有一个气体膨胀室，静触头装置与之相联结;该气体膨胀室之开口朝向灭弧栅，并具有能够在电弧开始点燃时，使电弧气直接扩胀到膨胀室和借助于扩胀的电弧气使从膨胀室强制地形成的气流直接进入灭弧栅的结构。

此装置在下述情况下具有两项好处：它能使电弧气快速膨胀到一个足够大的容积，该容积包括与电弧区直接连通的膨胀室;同时由于它使得从膨胀室出来、在扩胀气体前方的未游离气体被强制驱入灭弧栅而有助于吹灭电弧。

在灭弧栅的另一端，本发明的断路器包括有一个附加的气体膨胀室，它进一步增大了为气体膨胀的有效容积，同时，它还与和断路器箱壳相紧贴的间隔层内构成的排气装置相连通。更为可取的是，为了控制从灭弧栅进入附加气体膨胀室内的电弧气体的流量，该灭弧栅有一个横跨该端的导流板，其上按予定大小至少钻有一个开孔。

现在仅通过举例的方法并参照下列附图，对本发明的优先实施方案加以阐述：

图1为一个模铸箱型断路器的顶视平面图;

图2为该断路器的侧剖面图;

图3为沿图1的剖线3-3看到的横剖面放大图;

图4为沿图3的剖线4-4看到的平剖面放大图。

图5为沿图3的剖线5-5看到的横剖面放大图。

图6为沿图3的剖线6-6看到的部分横剖面放大图;

图7为沿图3的剖线7-7看到的横剖面放大图。

图8为沿图3的剖线8-8看到的部分横剖面放大图;

图9为沿图3的剖线9-9看到的部分平剖面图;

图10为沿图3的剖线10-10看到的部分平剖面放大图;

图11为沿图3的剖线11-11看到的部分横剖面放大图;

图12为图1所示断路器的操作机构的各部件解剖放大的透视图;

图13为该断路器脱扣杆的放大透视图;

图14是该断路器在“分”位置时中间极或中相的部分横剖面放大图;

图15同于图14，但表示断路器处于“脱扣”位置;

图16为体现本发明并适用于由图1至图15中所阐述的气体扩胀及排放系统的剖面放大图;

图17为构成图16的系统中一部分的导流板透视图;

图18为图17的导流板的顶视轮廓图;

图19为与图16的气体扩胀及排放系统相连接的触头构件的部件分解透视图;

图20为与触头构件相连的绝缘隔板的顶视轮廓图;

图21为包括绝缘隔板在内的触头构件的顶视轮廓放大图。

断路器30包括有一个模铸的电气绝缘顶盖32，它以一些紧固螺丝36机械地紧固到一个模铸的电气绝缘的底盒或底盘34上，设有几个一次电气端子或引线端子38A，38B，和38C（图4），每相或每极一个;同样地设有几个二次电气端子或负荷端子40A，40B及40C，这些端子用于将断路器30电气上串接到欲保护的三相电力系统中的三相电路中。

断路器30还包括有一个电气绝缘的刚性手动扳柄42，它从顶盖32上的开口44伸出来，用于操作断路器30到“合”（图3）或“分”（图14）的位置。断路器30也可被假设为处于“斥分”（BlOWN-OPEN）位置（图3中虚线）或“脱扣”位置（图15），随着在“脱扣”位置之后，为了准备下一步的保护运行，可通过将扳柄42从“脱扣”位置（图15）扳到它的“分”位置（图14）把断路器30复位。扳柄42可以被保留在它的“分”位置（图14）或扳到它的“合”位置（图3），在这种情况下，断路器30即准备好下一步保护操作，扳柄42的动作可以用手动或用一个机械驱动器自动操作。最好是有一个能与扳柄46一起移动的电气绝缘带46，把它复盖在开孔44的底面上用作断路器30的内外部间的隔电层。

断路器30的主要内部部件包括有：一个电气下触头部件50，电气上触头部件52，灭弧栅54，槽型驱动器56，以及一个操作机构58。灭弧栅54和槽型驱动器56是常规设备，因此以下对这些不准备细讲。灭弧栅的主要作用是将在故障情况下分开电气触头部件50和52时把其间产生的一个整电弧分割成许多串联的电弧，以增加总电弧电压降和限制故障电流数值的增长。槽型驱动器56是由多层V型钢片组成，片间并附有电气绝缘物，或是由实芯钢棒构成，设置在触头部件50和52周围，用于将短路大电流或故障大电流所产生的磁场集中起来，由此来增大触头部件50和52之间的斥力，从而加大触头部件50和52的分开加速度。触头部件50与52高速分开导致较高的弧阻，从而限制了故障电流的数值。参见美国专利证书NO.3815059，其中对灭弧栅54和槽型驱动器56有较详细的阐述。

电气下触头部件50（图3，4和11）包括有：一个加工成形的下部固定元件62，它被一个紧固螺丝64牢固在底盘34上;一个下部可动触头臂66;一对触头压缩弹簧68;一个下触头偏压装置或压缩弹簧70;一个触头72，用于实际地与上触头部件52电气接触;以及一个电绝缘带74，用于减少在上触头部件52与下触头部件50的各部分之间产生电弧的可能性。伸出底盘34外部的引线端子38B包括有一个整体的端部元件62，该元件62包括有：一个倾斜部分62A，它用于在“斥分”操作期间作为动触头臂66的运动下限或止停位置;一个小孔62B叠在底盘34上的一个凹槽上，用于插座压缩弹簧70;以及一个下部平板62C，小孔62B即穿过这块平板形成。该平板62C上还没有一个螺旋孔62D，用于接受紧固固定元件62的紧固螺丝64，下触头部件50即藉此而稳固在底盘34上。固定元件62包括有一对整体形成向上竖立而在空间分开的大体上弯曲或成U形的接触部分62E和62F，它们每个包括有两个空间分开的斜面62G和62H，该斜面对下部平板62C的平面倾斜约45°角，并且侧向地伸过接触部分62E和62F的内表面，设有一个止挡62J（图4）作为限制触头臂66向上运动的界限。

触头臂66被牢固在可转动的枢轴78上（图11），以便藉此在弯曲的接触部分62E和62F内绕着枢轴78的纵轴转动。可转动的枢轴78包括有向外伸的园接触部78A和78B，它们被压缩弹簧68偏压从而与62F和62E部分的表面62G和62H分别形成有效电流传导接触，故从成形固定元件62的下部和下部可动的触头臂66之间通过转动枢轴78而获得有效的导电接触，使电流流通。下部可动触头臂66包括有一个伸长的刚性连接臂66B，它延伸在可转枢轴78和触头72之间，其上还有一个朝下的凸出部分或弹簧定位器66B，它用来承受压缩弹簧70的上端，以保持下部可动臂66与压缩弹簧70之间的有效接触。最后，下部可动触头臂66包括有一个在它的底端整体加工形成的平面66C用作连接止挡62J，以便使下部可动触头臂66和触头端部72牢固在那里不致向上活动。

如上所述，由于流过触头部件50和52的平行伸长部分的大短路或故障电流所产生的大电磁斥力，造成触头臂66抵抗压缩弹簧70（图3）而快速向下运动，由此而使触头部件50和52快速分开，并导致在这两个触头部件50和52之间的电弧电阻急速增大，因此在这段相当小的尺寸界限内有效地限制了故障电流的数值。这样的下触头部件50就不需要象许多先有技术中模铸箱型断路器所装设的软铜材料做的导体，这个导体是为了在断路器的一个端子与下部触头部件的可动触头臂之间提供导电通路用的。利用压缩弹簧68提供的恒定偏压来顶住枢轴78，由此而获得在端子38B与触头72之间的有效电流通路，并同时能将下触头部件50装在一个小的紧缩的空间内。

操作机构58包括有：一个中心偏离的肘杆机构80;一个脱扣机构82;一根整体的或是模铸的横闩84（图12）;一对对置或空间分开的硬金属边板86;一个可转动的硬金属扳柄座88;一个刚性止动枢轴90;以及一对操作拉紧弹簧92。

中心偏离的肘杆机构80包括有：一个硬金属支架96，它能围绕着支架的支撑轴98的纵向轴心线转动，支架支撑轴98的纵向相对的两个端头是装在对置的边板86上的孔100中的。

肘杆机构80还包括有：一对上曲柄连杆102;一对下曲柄连杆104;一个曲柄弹簧枢轴106和一个上曲柄连杆的随动轴108。下曲柄连杆104藉助一个曲柄接触枢轴110而固定到上触头部件52上。每个下曲柄连杆104具有一个下部小孔112。用于穿过曲柄枢轴110。曲柄枢轴110也穿过上触头部件52上的孔114，以致使上触头部件52能够绕着枢轴110的纵向轴心线自由转动。枢轴110的纵向的相对两端嵌入到横闩84中，因此，除了在大短路或故障电流条件以外，上触头部件52及横闩84的相应运动是靠曲柄连杆104的动作而引起的。在这一方式下，在断路器30的中间极或相上的操作机构58的作用下，其上触头部件52的动作通过刚性的横闩84的连动，同时造成断路器30的其它两极或两相的上触头部件52也同样地动作。

每个下曲柄连杆104还有一个上部小孔116，而每个上曲柄连杆102有一个小孔118。枢轴106被插到孔116和118中，藉此将上部和下部曲柄连杆102和104连接起来。并使它们能在此轴上转动。在枢轴106纵向相对的两端上设有轴颈120，以便挂住弹簧92的钩状或弯曲的下端122，弹簧92的钓状或弯曲的上端124穿钩在槽126中，该槽是在板柄座88的上部平面上形成的。在与每个弹簧92相钩接的各槽126中，至少有一个槽设有定位缺口130，用于将弹簧92的弯曲端124定位，以便尽量减少甚至阻止弹簧92沿着槽126的纵长方向来回滑动。

在装配好的状态中，弯曲端124钓在槽126中及弯曲端122装在轴颈120上，使连杆102和104保持在与枢轴106相啮合， 并且也拉紧了弹簧92，使中心偏离的肘节机构80受控并响应于扳柄42的外部搬动。

上连杆102也具有缺口或凹槽132，以便嵌入一对在枢轴108的纵向上空间分开的轴颈134中。枢轴108中央部分的轮廓能穿入到支架96上的小孔中，该孔位于距支架96的转轴一定距离的地方。由于弹簧92的拉紧张力而使枢轴108与上曲柄连杆102保持啮合，这样一来，支架96的转动即带动连杆102的上部转动或位移。

支架96上设有一个缺口或凹槽140;它具有一个斜平连锁表面142，该表面142的形状恰好能嵌入一个斜平支架连锁表面144，该表面144位于一个大体上平的中间连锁板148上的一个伸长槽或狭孔的上端。支架96还设有一个大体上平的扳柄座接触表面150，它的形状恰与沿着扳柄座88的上表面128上的一个边上下垂的伸长表面152相接触。在脱扣操作期间，操作弹簧92使板柄42移动;而表面150和152将扳柄42定位在“脱扣”位置（图15），这个位置介在扳柄的“合”位置（图3）及“分”位置（图14）之间，这样地指示断路器30已脱扣。此外，表面150与152的配合使操作机构58在脱扣操作之后利用移动支架96而复位，这时支架996是以反时针方向抵抗着操作弹簧92的偏压从它的“脱扣”位置（图15）转到或经过“分”位置（图14）而使表面142和144重新恢复连锁。

支架96还包括有一个大体上平长的止动表面154，用于与外部的围绕止动枢轴90中心形成的向外陡突的凸起部分或刚性止动器156相接触，该表面154与刚性止动器156相啮合用以限制支架96在脱扣操作以后（图15）的反时针方向运动。支架96还包括一个弯曲的中间连锁板跟随表面157，用于在脱扣操作期间（图15）在连锁表面142和144分离后保持与中间连锁板148的倾斜，连锁表面144的最外边缘相接触。在该支架96上还设有一个回弹推动表面158，用于与在枢轴106上形成的向外陡突部分或接触表面160相接触，以在支架96释放时立即快速推动枢轴106作反时针弧线地从“合”位置（图3）转换到“脱扣”位置（图15），由此将上触头部件52快速向上提升而与下触头部件50急速分开。

在这一脱扣操作期间，在上曲柄连杆102上形成的扩张部分或突缘162被设计成以很大的力与止动器156相接触，该力是由操作弹簧92通过转动的支架96提供的，藉此而加速了对上曲柄连杆102曲柄弹簧枢轴106以及下曲柄连杆104的弓形运动。在这种方式中，操作速度或操作机构58的响应时间大大地加快。

脱扣机构82包括有中间连锁板148;一个可动或可转动的扳柄座连锁166;一个扭动弹簧间隔枢轴168一个两端作用的扭动弹簧170;一个模铸的整块或一根脱扣杆172（图13）;一个衔铁174;一个衔铁扭动弹簧176;一个电磁铁178;一个双金属片180以及一个导电元件或加热器182。双金属片180通过导电元件182电气连接于端子40B上。电磁铁178包围着双金属片180，从而建起一个响应短路或故障电流条件的磁回路。衔铁止动板184具有一个向下弯的边部186，该边部186与衔铁174的上端配合作为后者向反时针方向运动的界限。扭动弹簧176带有一个伸长的未端作为一个伸长的弹簧臂188，用以压在衔铁174的上部抵住其顺时针运动，扭动弹簧176的另侧朝上的伸长末端190是嵌入平板184上表面上空间分开的几个孔洞中之一（未示明）的。弹簧臂188的弹簧张力藉将扭动弹簧176的末端190嵌入在支持平板184上表面上不同位置的小孔中来获得调节。

双金属片180包括有一个加工成图形的下端192，它与脱扣杆172的下垂“触腿”194的下端隔开一定的距离（图3），在断路器30处于“合”位置（图3）时，该下端192与“腿”194之间的间隙可通过适当地转动整定螺丝196进行调节，以改变断路器30对各种过负荷条件的动作响应时间，这可从穿过顶盖32的孔198进行。双金属片180的下端192与上触头部件52之间用软铜多层导体200作为电流载体，它与双金属片180的下端192及与上触头部件52在横闩84内的连接可采用任意合适的方法，例如用铜焊连接。在这种方式中，在断路器30的端子38B和40B之间的导电通道为：下触头部件50、上触头部件52、软导体200、双金属片180以及导电元件182。

除了在伸长槽146上端形成的支架连锁表面144以外，中间连锁板148包括有一个大体上为方形的窗口210，一个位于窗口210下部上方的脱扣杆连锁表面212，一个上部斜平部分214和一对对置侧伸的枢轴臂216，枢轴臂216的外形恰好容纳到穿过边板86上的梯形孔或窗口218中。窗口218的轮廓按限定枢轴臂216和中间连锁板148的转动极限设计。

扳柄座连锁166包括有一个孔220，用于容纳枢轴168的伸出端222，该扳柄座连锁166能够绕着枢轴168的纵向轴转动或活动，枢轴168的纵向两端224和222被分别插入到一对空间分开的边板86上的孔中;在将终端224插到孔226中之前，先将枢轴168穿过扭动弹簧170，于是把扭动弹簧170绕在枢轴168中间的凸起部分228上，扭动弹簧170的纵向一端蹩在枢轴168上凸起部分232的一个边棱230上，如此将弹簧170扣持在正常的工作位置。扭动弹簧170包括有一个向上伸长的弹簧臂234，用于给中间连锁板148的平面部分214加偏压，以便在由中心偏移的肘节机构80的作用下进行脱扣操作之后将中间连锁板148反时针方向转动而复位，以及有一个向下伸长的弹簧臂236，用于给脱扣杆172的上部或表面237加上偏压来抵抗顺时针方向的转动（图3）。

扳柄座连锁166包括有一个向下伸长的连锁腿240和一个弯的或向外延伸的扳柄座接触部分242（图9和12），它在复归操作中（图14）被嵌在沿着扳柄座88的一对下垂支撑臂246中之一的纵长向形成的缺口部分244中。利用扳柄座连锁166与上述的下垂支撑臂246所形成的啮合，当发生触头72和306弧焊在一起时，它阻止了扳柄88进到其复归的位置;如果触头72和306没焊在一起。则横闩84转动到它的“脱扣”位置（图15），并且扳柄座连锁166转出扳柄座88的下垂支撑臂246的运动路径而到了缺口部分244上，使得扳柄88经过它的“分”位置而进到复归位置（图14）。一个在横闩84上的整体模铸的向外突出表面248被设计成在横闩84从“分”位置（图14）运动到“合”位置（图3）期间去接触和驱动扳柄座连锁166的连锁腿240与扳柄座88脱离啮合。

最好脱扣杆172是整体模铸而成，整个或一根脱扣杆172具有三个空间分开下垂的接触腿194，每一个这样的接触腿194即附属于断路器30的一极或一相。此外，脱扣杆172包括有三个加大的衔铁支撑部分250，每个这样的支撑部分250用于断路器30的每一极或每一相，每个支撑部分250包括有一个伸长的大体为矩形的槽或穴252，通过每个穴接受一个衔铁174的下垂脱扣腿254（图6和9）。衔铁174包括有向外伸出的两个边或凸肩256，用以啮合穴252的上部表面，以使衔铁174正确地座在脱扣杆172中。每个脱扣腿254设计成在发生短路或故障电流的情况下去接触和以反时针方向（图15）转动脱扣杆172的一个附属的下垂接触腿194。

脱扣杆172也包括有一个联锁表面258（图3），以便啮合并锁定中间连锁板148上的与脱扣杆连锁的表面212。此连锁表面258被设置在脱扣杆172的大体上水平布置的表面260和与其分开的斜表面262之间。连锁表面258（图3）是一个垂直的延伸的表面，它的长度是按照所期望操作机构58对过负荷或短路或故障电流条件的响应特性决定的。表面260向上运动半毫米就足能解除表面258和212之间的连锁，在支架96和中间连锁板148之间沿着表面142和144的运动造成的这种解除连锁，立即使支架96从中间连锁板148中脱出并作反时针方向转动而构成断路器30的脱扣操作。在复位操作期间，扭动弹簧170的簧臂236与脱扣杆172的表面237啮合，造成表面237反时针转动，使脱扣杆172的连锁表面258啮合并锁定中间连锁板148上的连锁表面212，从而使中间连锁板148、脱扣杆172和断路器30复位。支架96的弯曲表面157应当有足够的长度以保持住中间连锁板148的上部214与支架96的接触，用以阻止在支架96的连锁表面142被定位于中间连锁板148的连锁表面144上之前将中间锁板148和脱扣杆172复位。最好是断路器30的三极或三相共设一个双金属片180、一个衔铁174和一个电磁铁178来驱动脱扣杆172的一个辅助接触腿194，用来反应断路器所连接的电路中任一相的过负荷或短路或故障电流情况。

横闩84除有整块凸出的表面248外，还包括有三个扩张部分270（图12），它们之间被园形的轴承面272隔开。设置了一对布置在其外围的向外突起的定位器274，用以将横闩84把持在底盘34内正确的位置上。底盘34包括有与轴承面272互补形状的轴瓦面276（图7）以便将横闩84支座在底盘34上进行转动。定位器274被插在沿表面276构成的弧状缺口或凹槽278中。每个扩张部分270还包括有一对空间分开的孔280（图10），用于容纳曲柄接触枢轴110，可以采用任意合适的方式将枢轴110把持在孔280内，例如其间采用静压配合。

每个扩张部分270还包括有一个窗口、槽穴或完全封闭的开孔282（图12）以容纳上触头部件52（图3）的一个纵向端或底部284。此开孔282也可以接受和把持住压缩弹簧286的一个接触臂（图12）和一个附属的加工成形的弹簧跟随垫288，压缩弹簧286藉着稍微向上凸的整体形成的凸台290把持在扩张部分270内正常的位置上。

弹簧跟随垫288的外形构造是这样的，即当把它放在压缩弹簧286和上触头部件52的底部284之间时可将压紧力从弹簧286传到底部284，由此来保证上触头52与横闩84齐步运动。弹簧跟随垫288包括有一对在空间上隔开大体为J形的凹槽292，用它卡住与其形状互补的伸长凸缘或肩台294以便定位及把弹簧跟随垫288固定在扩张部分270中。第一段基本上平的部分296位于弹簧跟随垫288的一端，而第二段平的部分298位于弹簧跟随垫288的纵向的另一端，而且这两段之间由基本上平斜部分300隔开。

弹簧跟随垫288的形状应使它能够啮合到上触头部件52的底部284上有足够的紧弹力，以保证使上触头部件52在响应操作人员扳动扳柄42或在正常跳闸操作期间操作该操作机构58时紧随横闩84运动。但是在发生大的短路或故障电流情况时，上触头部件52能够藉助于弹簧跟随垫288向下弄偏而绕着枢轴110转动，致使触头部件50和52快速分开并移动到“斥分”位置（图3），而不等待操作机构58的程序。该上触头部件52在上述大故障电流状态下的单独动作在此断路器30的任一极或一相上都是能够实现的。

在正常操作条件下，一俟上触头部件52的底部284的斜面302碰到弹簧跟随垫288的倾斜部分300或部位298和300之间的连接处，于是横闩84即被保持住与上触头部件52的啮合，但是，在发生大短路或故障电流情况时，该斜面302被推过或推离该部位298和300而不能实现啮合，而且底盘284的端头或端面304接触到弹簧跟随垫288的向下偏斜的平面部分298使上触头部件52保持在它的“斥分”位置，藉此来消除或尽量减小了再重合的机率。随后，当断路器30跳闸时，上触头部件52受操作机构58抵抗止动器156的力的驱动而将上触头部件52复位，以备与横闩84齐步运动。在复位操作期间，表面304脱离与部位298的啮合，并且倾斜部分302动作返回到与弹簧跟随垫288啮合。藉改变弹簧跟随垫288的形状或改变上触头部件52的底部284的表面302、304的外形，在“斥分”期间所要求的上触头部件52向上的行程量即能藉表面304运动到与弹簧跟随垫相接触的变化而得到所期望的调节。

在横闩84的扩张部分270上形成的开口282允许软连接导体200穿过而不致减弱横闩80的强度，因为软连接导体200是在邻近横闩84的转动轴线处穿过开口282，致使软导体200产生的挠度减到最小，从而提高了断路器30的寿命和可靠性。

上触头部件52还包括有一个触头306，用于与下触头部件50上的触头72进行实际上的电接触;它还在触头306和底部284之间设有一个向上运动的伸长接触臂308，这个长臂308也是一个大短路或故障电流的通道，强大的电流通过这两个平行的触头臂66和308，于是在它们之间造成十分强大的电磁斥力，这就非常有效地加速了触头72与306的分开。设有一层电气绝缘带309可作为上触头臂308与下触头臂66之间的电气绝缘。

边板86上除去有孔100、218和226以外，还有孔310，用于嵌入止动枢轴90的两个相对端，此外，沿着边板86的上部形成的轴瓦或回转面312，用以与一对轴承面或小园头314相啮合，所述的314是在扳柄座88的下垂支撑臂246的最低的末端形成的。因此扳柄座88可控制地绕轴承面314和312旋转。边板86还包括有轴瓦面316（图7和12）以与横闩84的轴承面272的上部相接触，并把横闩84牢固地定位在底盘34上。边板86包括有基本上为C形的轴瓦面317，其形状构成与布置在脱扣杆172的各支撑部件250之间的一对园轴承面318相啮合，这样子来保持该脱扣杆172与一些固定表面320（图5）相啮合，表面320是与模铸的底盘34整体形成的。每块边板86都包括有一对下垂支撑臂322，其伸长的下垂凸板或端头324是为了将边板牢固在断路器30中用的。附属于此端头324的是一块带孔的金属板326，该板的形状能被嵌入到凹槽328中（图5，7和8），端头324可在穿过金属板326的孔后机械地弄弯而锁住，藉此将边板86牢固地把持在底盘34上。设有一对成形的电气绝缘隔板329（图5到图8），作为断路器30的一极或一相的导电部件或导电面与其另外邻近极或相的导电部件或导电面之间的电气绝缘。

在运行中，断路器30通过将线路和负荷分别连接到它的端子38A、B、C和40A、B、C上而接到三相电路中。操作机构52藉扳动扳柄42进行整定时由“脱扣”位置（图15）尽可能移过其“分”位置（图14），以保证中间连锁板148，支架96和脱扣杆172藉助于连锁面142和144的啮合以及联锁面212和258的啮合而复位。然后，扳柄42可从其“分”位置（图14）移动到“合”位置（图3）造成操作机构58去关合触头72和306，这样一来断路器30即准备好保护三相电路的运行。如果由于原先的负荷条件使双金属片180受热而且弄偏脱扣杆172的接触腿194的程度足够阻止连锁面212与258相锁定的话，则扳柄42将返回到它的“脱扣”位置（图15），而且触头部件50和52保持分开，只有在双金属片180已经返回到它的正常工作温度时，操作机构58才作如上述的复位。

在遇有过负荷情况发生时，双金属片180的成形下端192以顺时针作弧线偏斜，并且最后偏到使脱扣杆172的接触腿194足够让中间连锁板148从脱扣杆172中解除连锁，于是导致支架96和中间联锁板148沿着斜面142和144之间立即相对运动，支架90立即被操作弹簧92加速而以反时针方向转动（图3），引起上部曲柄连杆102、曲柄弹簧枢轴106和下部曲柄连杆104立即作瞬时运动，如上所述，驱动面或回弹面158给枢轴106的接触面160以反作用而立即加速枢轴106作反时针向上的弧线运动，于是引起曲柄接触枢轴110相应地也向上运动，以及上触头部件52立即向上运动到其跳闸位置（图15）。因为所有的上触头部件52的底部284被弹簧286偏压到与在横闩84的每个开口282中形成的内表面330相接触，上触头部件52是与横闩84齐步移动的，所以导致在断路器30中的所有三相上触头部件52与下触头部件50同时或同步地分开。在这种跳闸操作中，跨在各触头72与306之间出现的任意电弧都将被熄灭。

在跳闸（脱扣）操作期间，横闩84和由它引起的上触头部件52的运动受模铸在底盘34上的一个或多个整体形成的阻挡层或止动器331（图3，14，15）的限定。每个止动器331被设计成与横闩84上三个扩张部分270的前边或前面270A相啮合，藉此来限定横闩84的旋转运动。最好是在断路器30底盘34上的每一相或每一极中至少模铸有一个止动器331，以便啮合附属于每极或每相的一个扩张部分270的接触面270A，藉此来把作用在横闩84上的当它到极限位置时的机械应力按断路器30的极或相的数目而分散开。如果需要的话，断路器30的每极或每相中的止动器331可以与底盘34的单独一个内表面或壁的整个部分分开。

在这一方式中，在断路器30的中间极或相内的止动器156和在断路器30的两个边极或相中靠顶盖32内整体形成的止动器（未表示）仅作为限定每个可动的上触头部件52过行程之用。因为横闩84装设成可在底盘34上转动，而且止动器331是模铸在底盘34上的，所以对横闩84的转动即能实现精确控制和整定。

由于在跳闸操作期间操作弹簧92动作路线的改变，所以扳柄42被从其“合”位置（图3）而移到其“脱扣”位置（图15），与其相似，如果扳柄42受到阻碍或保持在其“合”位置（图3）上，那么操作机构58仍然会响应于过负荷、短路或故障电流情况而如前述一样地会分开触头部件50和52。还有，如果触头72和306焊接在一起，则枢轴106将移动不到足能改变操作弹簧92的动作路线（图3），保持操作弹簧向边板86上枢轴面312的前方（到左侧）， 以及偏压扳柄42在其“合”位置上，故不致使操作人员误判触头部件50和52的运动状态。

在发生短路或故障电流时的情况，电磁铁178立即被激历，产生电磁吸力，将衔铁174吸到与电磁铁178啮合，引起衔铁174的脱扣腿254顶着脱扣杆172的接触腿194而以顺时针方向转动（图3）。接触腿194以顺时针方向转动的结果而将中间连锁板148释放，于是构成如前所述的跳闸操作。

关于发生大短路或故障电流情况时，由于流过基本上平行的触头臂66和308的故障电流而产生强大的电磁斥力，此力使触头部件50和52迅速分开并运动到它们的“斥分”位置（图3中虚线所示）。同时压缩弹簧70使下触头部件50的触头臂66返回到其“分”位置（图14），触头臂308被表面304与298的啮合而保持在“斥分”位置，如前所述。触头部件50和52的这种分开不需操作机构58的在整个跳闸操作中的程序。然而，在操作机构58通过跳闸操作后迫使断路器30的中相或中极的上触头臂308顶到电气绝缘阻挡332和止动器156上，或顶到断路器30的边相或边极上面整个顶盖32所形成的止动器，而造成在上触头部件52和横闩84之间的相对转动，而上触头部件52的底部284与横闩84的内表面330重新啮合，致使断路器30的另外相或极中的触头部件50和52也一齐分开。

仔细参阅图16-19。现在将描述体现本发明的内部气体扩胀及排放系统。如图16所示，此系统包括上气膨室406及下气膨室408。上气膨室406位于由电气绝缘材料制成的导流板410的上方，并在此处伸展横跨灭弧栅54。导流板410（见图17，18）恰当地支撑在灭弧栅的侧板上，如侧板54S，在它的上方部位44上钻有一个孔412，该孔为灭弧栅54及气膨室406之间交换气流提供通路，而其尺寸则决定了气体从灭弧栅进入气膨室的气体流量。如图中所示，附加的气流孔416可以在灭弧栅最上方的去游离板与排气装置420之间的导流板410的倾斜部分418上钻成，排气装置420由断路器箱壳相邻的隔层部分构成，并与气膨室406相连通。

气膨室408处于灭弧栅54的下端，同时，如图16所示，它向着灭弧栅开口。在下气膨室408内为断路器设置一个静触头构件424，它具有一种（见图19至21）能使灭弧栅下端产生的电弧气直接扩胀进入下气膨室408的结构，同时，从下气膨室出来被扩胀气体所强制的空气被直接引入到灭弧栅54。更具体地讲，如图16，19及21上所示，触头构件通常为U形，它有两条腿430，432，相互间通过一个弯曲部分连接着，腿430沿气膨室408的底部延伸，并利用螺丝64穿过腿430上的园孔434，固定在断路器箱壳34的相邻隔层上，通常为U形的触头构件的另一条腿432为触头支承元件，其上置有触头422（图16）。触头构件424还包括一个倾斜部分436，它是下腿430的延伸，同时，它对着上腿432的触头支承部分而倾斜。从倾斜部分436再延伸便是端部428，它和触头构件是一个整体。

如图16所示，触头构件424的触头支承元件（即上腿）432位于下气膨室408的开口端，但是，有触头422置于其上的那一部分的宽度被减小，这从图19及21可以清楚地看到，因此，电弧气将从电弧区不受阻碍地进入气膨室408。扩胀气体进入下气膨室408，在那里将被“净化”，也就是被去游离;由于触头构件下腿430处的特殊形状，它的弯曲以及上腿432根部邻近处的弯曲，空气将被导入灭弧栅54，倾斜部分436正对着上腿的触头支承部分，促使向下扩胀的电弧气改道而朝向触头构件的弯曲部分。

触头构件424有一个与此相关的电绝缘隔板426，它被插入到断路器的动触头元件308及其静触头支承元件432之间，隔板426在元件432上面的触头422邻进处开始伸展与触头支承元件432相迭盖，隔板426在靠近422处，与触头支承元件432被迭盖部分的宽度基本上相符，以便不阻挡扩胀气体流从那里通过;换句话说，隔板426的造型，以便于把空气及扩胀的电弧气由膨胀室408引到灭弧栅54。

补正85108170

文件名称    页    行    补正前    补正后

说明书    4    倒2    ……V型……    ……U型……

5    倒11    ……凹槽上……    ……凹槽76上……

6    5    ……66B……    ……66A……

8    5    ……小孔中……    ……小孔136中……

8    12    狭孔的……    狭孔146的……

12    10，11，在支架96……，这种解除连锁造成在

的运动造成的这    支架96……的运动，

种解除连锁，立即    立即……

12    2    ……反时    ……顺时

12    倒6    ……三相共设……    三相各设……

14    倒5    ……80……    ……84……

15    倒8    ……一块带……    ……一些带……

16    6    ……先的负荷条    ……先的过负荷条

Claims (7)

1、一台电气断路器包括有：一个绝缘箱壳和其中设置的一个静触头构件，它具有一个上面置有触头的触头支承部件；一个动触头部件，它能与上述静触头相啮合或分开；以及一个灭弧栅，为了在动触头从它与静触头啮合位置分开时，熄火两触头之间所形成的电弧；该静触头部件被设置在灭弧栅的一端，其特征在于，在灭弧栅(54)的上述一端有一个气膨室(408)，并有一个与此相关联的静触头构件(424)，该气膨室之开口朝向灭弧栅，且其形状能使电弧气在点弧时扩胀而直接进入气膨室，并导致气膨室内的空气受扩胀的电弧气的强制直接进入灭弧栅(54)。

2、按照权利要求1的一台断路器，其特征在于，其中的静触头构件（424）被置于气膨室内，且大体上为U形，它的一条腿沿气膨室（408）的底部伸展，经过一个弯曲部分与该腿相连的另一条腿则通过弯曲部分向着灭弧栅（54）延伸，这个另一条腿构成触头支承元件（432），其上有触头（422），它被置于气膨室（408）之开口处，该部分的宽度比气膨室开口处要窄些。

3、按照权利要求2的一台断路器，其特征在于，基本上为U形的触头构件的一条腿包括一个倾斜部分（436），它面对着并朝向另一条腿（432）的触头支承部分而设置。

4、按照权利要求3的一台断路器，其特征在于，所述的静触头构件（424）具有一个由倾斜部分（436）延伸的端部（428）。

5、按照权利要求1，2，3或4的一台断路器，其特征在于，该静触头构件（424）有一个与之相关的绝缘隔板（426），它被插在触头元件（308）与触头支承部件（432）之间，并在支承部件（432）之间，并在支承部件（432）上面的触头（422）附近开始伸展与触头支承部件（432）相迭盖，该绝缘隔板在靠近触头处的宽度与触头支承元件被迭盖部分的宽度基本相等。

6、按照上述任何一项权利要求的一台断路器，其特征在于靠近灭弧栅（54）的对端处有一个附加的气膨室（406）。

7、按照权利要求6的一台断路器，其特征在于，灭弧栅（54）有一个导流板（410）被安置在横跨上述所说的灭弧栅对端，该导流板中至少有一个具有予定尺寸的孔眼（412），以便作为在灭弧栅及该附加气膨室（406）之间的气流通道。

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