TW501156B - Low-voltage multipole circuit breaker with high electrodynamic strength, whose pole shaft is located in the pole housing compartment - Google Patents

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501156 經濟部智慧財產局員工消費合作此： A7 B7 五、發明說明（l ) 本發明關於一種具有高電動強度之大電流低電壓多極 斷路器。過去，對於在大電力設備中之進入者與饋入者作 爲基本切換裝置的大電流斷路器（針對指示之目的，如介 於630與6300安培之間），其係由組裝於金屬框架上之合 成元件所構成，因而給予“開放式”電力斷路器之稱呼。 但逐漸地，此範圍之設備一方面承繼了較低功率斷路器之 技術’其稱作“模製殻體”斷路器，因爲其特徵在於一絕 緣保護封體（通常以強化聚酯所模製成）裝入極與其滅弧 室、以及一操作機構與跳脫元件。藉著有助確保外界影響 之中斷及限制的局限、極間之一整體分隔、以及電力電路 與輔助電路間的較佳絕緣，該保護封體使得此等裝置之整 體尺寸可減小。 文獻EP-A-0,322,321描述此種型式之一斷路器，其殼 體係由組裝一中間殼體、構成斷路器前面板之蓋子、及一 後板所形成。中間殻體之前面將殼體分隔爲一個前隔室與 一個後隔室，前隔室係由此面與蓋子所限定’後隔室係設 計用以裝入極且與前隔室絕緣。前隔室裝有一操作機構， 係用於對所有極爲共同之一橫向切換軸’稱作極軸。此軸 係由安裝於中間殼體之前面的軸承所支承。後隔室係對其 部分由絕緣分離隔板而次分隔爲個別之隔室’以裝入該等 極。中間殼體之前壁另外包含對於各極之隙縫’用於進出 至對應之個別隔室。各極包含一對可分離之接點（具有一 靜止接點與一活動接點）、及一滅虬室。各個活動接點係 藉由一桿而機械連結至橫向軸，該桿係理_對應之進出隙 (請先閱讀背面之注意事項寫本頁) Γ IX id 501156 A7 B7

經濟部智慧財產局員工消f合作社幻P 五、發明說明（π ) 縫而穿過中間殼體之前壁。 再者，用於極軸與各極間之連接桿之通過的多個開口 係有損於滅弧室之緊密度。然而’電弧及吸熱蒸發（其產 生在滅弧室隔板之某些成分的階層）將引起過壓力及一氣 流，其必須被通向設有適當過漉器之出口孔。爲了不阻礙 電弧進入至滅弧室，將此等出口孔置放在滅弧室底座係明 智的。因此，用於通過建接桿之開口的存在（其正位在於 滅弧室之入口的接點上方）將可觀地阻礙至出口孔之氣體 流動。在無任何保護之過濾器下’其允許一未控制之氣流 通過前隔室及前面之開口而直接至外界。 〔發明槪論〕 是以，本發明之目的係欲克服前技之缺失，且尤其是 以低成本而提高一種具有高電動強度的斷路器機構之嚴密 性。 根據本發明，此問題之解決係藉由一種咼電動強度之 低電壓斷路器，其具有由絕緣材料作成之一殼體，並包含 :一操作機構，連結至一極軸’其由固定於殼體之軸承所 支承；複數個極，各極包含至少一對可分離之接觸部，各 對接觸部之至少一者係稱爲活動接觸部並機械連結至極軸 。該極軸、操作機構與活動接觸部係能夠移動於一打開位 置與一閉合位置之間，該打開位置對應於各對接觸部之分 離，該閉合位置對應於各對接觸部之接合。該斷路器之殼 體包含一前隔室與一後隔室，該前隔室裝有操作機構，該 後隔室係由一中間壁而與前隔室分離乱係由分離隔板而次 (請先閱讀背面之注意事項寫本頁) :!· F·裝 訂· 線' 尺./I :.¾ 用七 3 凋 V θ 人"u 規 A / 經濟部智慧財產局員工消費合作社S¾. 501156 A7 _____B7___ 五、發明說明（勹） 分隔爲個別之隔室，各個別隔室裝有斷路器之一極，斷路 器其極軸之旋轉軸係位於後隔室。 於其極軸係位在前隔室之裝置的技術狀態中，必須提 供一最小距離於極軸與打開位置的活動接觸部之間。實際 上，介於活動接觸部與極軸間之連結係透過前隔室與後隔 室間之中間壁而作成。根據本發明之結構可使得此距離被 大爲縮短或甚至免去，因爲不再有任何部件係置放於極軸 與接觸部之間。因此，裝置之整體尺寸可作縮小。 此種配置亦使得施加於接點之電動力量能夠爲殻體所 承受，而不會引起中間部件之嚴重變形。實際上，將支撐 軸承置放於後隔室係成爲可能的。若此等軸承係傾向於至 少部分固定至中間壁，則係易於作成固定部件以因應於施 加至活動接觸部之電動力量，其以壓縮方式實施而非以撕 裂方式作成。 再者’此種配置使得甩於通過極軸與各活動接觸部間 之連接桿的孔可免除。因此，可減少前隔室之污染，且可 改善至滅弧室底座出口孔之斷路氣流。 因爲不再必須經由中間隔板之孔而安裝極軸與各桿間 之連結，組裝係易於作成。 較佳而§ ’各個分離隔板均支承該等軸承之一者，且 極軸係以該等軸承之一者的高度而穿過各個隔板。此種配 置使得該等軸承可作增加並係沿著極軸作均衡分佈，而不 會加大組件之整體尺寸。或者是，亦可能提供軸承以配置 於室之分離隔板間，於獨立之支承件上。有利的是，各個 _______ 不泛涔:.¾用〜:¾0'n:二“·λ 料 -- (請先閱讀背面之注意事項寫本頁) 裝 501156 A7 B7

經濟部智慧財產局員工消f合矜社A 五、發明說明（+) 分離隔板包含一隔板元件，其係與中間壁而模造成，其邊 緣形成有一半圓柱扇形部以構成對應軸承之一部分。因此 ，可得到一多功能部件，其使得組裝更容易並使得成本降 有利的是，中間壁包含一窗部，用於通過介在極軸與 操作機構之間的一機械連結部件。 較佳而言，極軸之外表面係由電氣絕緣材料作成，尤 其是熱硬化性的聚酯塑膠。此種安排可得到介於極間以及 介於極與操作機構間之電氣絕緣。熱硬化性材料提供在中 斷後之良好介電強度的優點。實行上，極軸可由大的熱硬 化性材料作成。或者是，極軸可爲覆有絕緣材料之金屬本 體作成。 有利的是，該種斷路器包含至少一個連接桿，其介於 極軸與各活動接觸部之間，係由一樞軸而連結至極軸，其 方式爲於極軸與連接桿之某一相對位置（稱作組裝位置） ，該桿能以平行於樞軸之軸線的方向而自由移動，且一旦 該桿已作安裝及由其安裝位置移動，一實際連結係達成以 防止該桿於平行樞軸之軸線方向的一平移移動，該組裝位 置係使得於操作狀態中該極軸與連接桿將絕不會採用此位 置。 〔圖式簡單說明〕 本發明之其他優點與特徵將由本發明一實施例之詳細 說明而變得更爲明確可見，該實施例係提供爲一非限制性 之實例&係表示於伴隨之圖式，ΐΐώ : 4 . (請先閱讀背面之注意事項；^寫本頁) :裝 . -線

η A 經濟部智慧財產局員工消費合作吐： 501156 A7 B7 五、發明說明（$ ) 第一圖代表根據本發明一種斷路器之立體圖，係於一 極軸之高度而作剖面； 第二圖代表根據本發明斷路器之殻體一部分與極軸的 分解圖； 第三圖代表第一圖之斷路器的一橫剖面，於閉合位置 第四圖代表第一圖之斷路器的一橫剖面，於打開位置 f 第五圖代表極軸與至一極之連接桿的立體圖，於其組 裝前之一位置； 第六圖代表極軸與至一極之連接桿的立體圖，於稱作 組裝位置之一個別位置； 第七圖代表極軸上安裝有連接桿之立體圖，係當斷路 器打開時其相對於彼此之位置；及 第八圖代表極軸上安裝有連接桿之立體圖，係當斷路 器閉合時其相對於彼此之位置。 〔較佳實施例之詳細說明〕 _ 參照第一至三圖，一種具有高電動強度之低電壓無限 制斷路器10係配置於一模製殼體，其包含一前隔室12與 一後隔室14。前隔室12係由一前板16、鑄於前面之側板 18、以及使其與後隔室作分離之一中間壁20所限定。其於 前（正）面包含開口，用於通過一樞柄22，以執行該斷路 器之操作機構24、一打開按鈕及一閉合按鈕之重置。操作 機構24係裝入於前隔室12。 (請先閱讀背面之注意事項寫本頁) 言 r 及 5 川.& 3 3 Θ 4彳〆：：'〆··；戍4 / v: 501156

經濟部智慧財產局員工消f合作.社印S 五、發明說明（υ) 後隔室14係由中間壁20、構成後板之一底板26、以 及側板28所限定，該側板28之一部分係以同於底板材料 者所鑄成，且該側板28之另一部分與中間壁模製而成。底 板26乃支承連接片30以用於連接斷路器10至外部電路。 底板26與中間壁20係藉由固定螺絲32而彼此固定，該等 螺絲32之尺寸係使得能夠承受高的剪切應力。一窗部34 (可特別於第二圖看出）係配置於中間壁20，且允許在前 隔室12與後隔室14之間發生連通。後隔室14係次分隔爲 個別的隔室36，其藉由分離隔板38。各個隔板38包含二 個側部，其係設置於一中央部之各側。各個側板包含一與 底板模製成之隔板元件40以及一與中間壁模製成之隔板元 件42，隔板元件40、42係接合於組裝後之單元。中央部 包含一隔板元件44，其與較相鄰側元件40爲高的高度之 底板模製成。此隔板元件44包含肋部46，當實行組裝時 ’肋部46係與側部隔板元件42之互補槽部48共同動作， 該隔板元件42係固定結合至中間壁20。底板之中央隔板 元件44包含一平滑半圓柱形表面50。中間壁20包含一較 低高度之互補中央隔板元件52,其亦包含一平滑半圓柱形 表面54，面對固定結合至底板之元件者。 該斷路器之一極56係裝入於各個基本的隔室36。各 極56包含一滅弧室58與一可分離接觸裝置。可分離接觸 裝置包含一靜止接觸部60與一活動接觸部61，靜止接觸 部60係電氣連接至穿過絕緣殼體底板26之斷路器一連接 片30。活動接觸部6丨係設有複數個接觸指部62，其並聯 -----------丨裝--- (請先閱讀背面之注意事項?^寫本頁) - •線

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經濟部智慧財產局員二消費合作社VCV 五、發明說明（q ) 安裝樞轉於由一支撐孔道66所支承的一第一橫向軸64。 各個指部之後跟部係由一可撓導體68而連接至斷路器〜第 二連接片30，可撓導體68係由金屬包片所構成。各個指 部62包含一接觸墊70，其於第三圖之閉合位置時與靜止 接觸部60之一墊72共同動作。參看第五圖，孔道66係爲 U形。其位在靠近第二連接片之末端係備有一軸74，裝入 於固定結合至絕緣殻體之一軸承，以致使孔道66可樞轉於 極56之一閉合位置（於第三圖所示）與一打開位置（於第 四圖所示）之間。一接觸壓力彈簧元件76係配置於孔道 66之一缺□，並驅使接觸指部62以逆時針方向而樞轉繞 於第一軸64。滅弧室58包含一疊去離子化板與孔，去離 子化板當發生極之分離時將電弧取出，孔係用於中斷氣體 之出口。關於極56之結構的進一步細節可於文獻？11-八- 2,650,434中得到，其揭示係於此觀點以參照方式倂入本文 〇 一極軸78係置放於半圓柱扇形部50、54之間，其一 旦作安裝，將構成支承旋轉於其軸79之極軸78的緊密軸 承。各個孔道66係由一對平行傳送桿80而耦合至極軸78 ，該對平行傳送桿80樞轉於如同軸64之一幾何軸線。各 桿80係由一樞軸81而連結至極軸78。 ! 操作機構24包含一能量儲存閉合元件與一打開元件。 此種機構係可於文獻FR-A-2,589,626爲已知，且更進一步 細節應可參考該文獻，其於此觀點以參照方式納入本文。 於本文充分提及的是，該打開元件包含一套環元件，其包 <請先閱讀背面之注意事項3'寫本頁) 鑛 言 r 501156 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消f合饬社^.'¾

五、發明說明u ) 含由一樞轉軸86而彼此連接之二桿82、84，底部之傳送 桿82係由一樞轉軸88而機械耦接至極軸78，其操作關連 於固定結合至極軸78之曲柄90所作成的一軸承。一打開 彈簧92係固定於軸88與一固定栓之間。第三圖顯示於閉 合位置時，於中間壁20作成之窗部34的作用目的爲，允 許底部傳送桿82與打開彈簧92穿過。於閉合位置，於極 軸78之桿80的槓桿臂部係較傳送桿82者爲稍薄。換言之 ，介於極軸78的軸線79與含有桿80之樞軸81 ,的軸線64 之平面間的距離，係短於介於極軸78的軸線79與含有底 部傳送桿82之樞軸88的軸線86之平面間的距離。實行上 ，該二距離之比値係小於0.3。 · 於第三圖所示之閉合位置，可觀察出對於各極56，接 觸指部62之接觸墊70係按壓於靜止接觸部60之墊72。接 觸壓力係由彈簧元件76所提供，7其可補償該種機構之任何 可能活動以及墊70、72之耗損。施加於接觸指部62之電 動力量係由彈簧76之承受表面及軸64而係拾起於孔道66 之高度，並產生繞於孔道66之樞轉軸74的一力矩，傾向 於使得孔道66樞轉於接點分離之方向。此力矩係由桿80 所施加於孔道66之其相對樞轉軸64之高度的一相反力矩 而補償。於動態平衡時，桿80係因而於將其連結至孔道 66之連結樞軸64的高度受到一力量，其指向於具有極軸 78之其連結樞軸81。傳送至樞軸81之此力量產生繞於極 軸78之軸線79的一力矩。相同之現象發生於各極。由打 _元件套環之底部傳送桿82所產生的一力矩係相反於由所 (請先閱ti-背面之注意事項^$寫本頁) I » β - ;線_ 501156 A7 B7 五、發明說明（R) 有桿80以及由打開彈簧92所施加於極軸78的力量之力矩 總和。由於桿80、傳送桿82與極軸78之相對位置，即由 於桿80之槓桿臂部相較於傳送桿82者之薄弱，在傳送桿 82之高度的合成者維持適度。因此，高電動強度之一種斷 路器的特徵係在此顯現，因爲於接觸部之電動力量僅產生 受限之應力於操作機構上，使得該操作機構可對抗應力。 於平衡時，極軸78施加壓力於支撐軸承之高度，其合成力 量係一作用力以對抗由桿80與傳送桿82所施加的力量總 合。此等相當高的壓力係主要施加於構成在中間壁20之半 圓柱扇形部54。 當該斷路器之打開發生時，桿82停止對抗極軸之逆時 針旋轉。此旋轉係由開啓彈簧92以及在桿80與軸78之連 結樞軸81的高度之合成電動力量所共同產生，並驅動所有 之孔道66至第四圖所示之打開位置。於此位置，極軸78 之曲柄90係稍微自窗部34脫出。 第五至八圖說明介於極軸78與連結桿80 (具各個孔 道66)之間的樞軸連結之組裝模式。對於每一極，極軸78 包含一臂部94，其承有二個同軸樞軸81，係相對於極軸 78之樞轉軸79爲離心。此等樞軸81係各位於臂部側面 100之〜切口 98。懸於切口 98之垂懸部102係實體化爲一 槽部1 〇4。 各桿80包含一圓柱形孔108與一平坦部110，該孔 108係於設計以關連於軸78而操作之桿側，並設計以構成 周於一樞鞑81之軸承°當組裝進行時，泻80之呈現方式 -----—------裝·-- (請先閱讀背面之注意事項寫本頁) 訂· --線 經濟部智慧財產局員工消f合作社h为

501156 經濟部智慧財產局員.工消費合作杜印¾. Α7 Β7 五、發明說明（（〇 ) 爲，平坦部110係平行於垂懸部102之底緣，以第六圖所 示之相對組裝位置。接著，係可能將樞軸81插入於孔108 。一旦組裝後，由桿80與極軸78所構成之組件係置放於 殼體中，其係於二個極端位置之間振盪:一個位置係對應 於接點打開且係如第七圖所示，而另一個位置係對應於接 點閉合且係如第八圖所示。於此等位置二者，如同於所有 中間位置，桿80係關連於極軸78之對應槽部104而操作 ，構成一導引部以防止桿80於平行樞轉軸81之方向的任 何移動。因此，可達成一簡單確實之連結，其不須使用任 何附加的中間部件。 誠然，本發明係不受限於前述實例。舉例而言，明顯 的是，於孔道66之桿80的樞轉軸係不須同於指部62之樞 轉軸。亦可能爲，每一極僅有〜桿80。再者，可作成配置 以提高在穿過隔板之軸承高度的緊密度。因此，可提供一 種具有鋸齒狀型面之軸承’以一中央環狀槽部操作關連於 軸之一互補凹凸不平部。附加之軸承亦可設於殼體外側壁 之高度。於此例中敘述之斷路器包一能量儲存機構。然而 ，在本發明之範疇內’極軸之操作機構可爲任何種類。因 此，前述機構可由任何其他習知機構所替代，無論其爲具 有手動或馬達驅動重置之機構。 > 〔圖號簡單說明〕 (請先閱讀背a之注意事項寫本頁) rl裝 訂· 10 斷路器 12 前隔室 14 後隔室 a t β κ 501156 A7 B7 五、發明說明（L\ ) 經濟部智慧財產局員工消f合作社h灸 16 前板 18 側板 20 中間壁 22 樞軸握柄 24 操作機構 26 底板 28 側板 30 連接片 32 固定螺絲 34 窗部 36 個別隔室 38 分離隔板 40、42 隔板元件 44 隔板元件 46 肋部 48 槽部 50 半圓柱表面 52 隔板元件 54 半圓柱表面 56 極 58 滅弧室 60 靜止接觸部 61 活動接觸部 62 接觸指部 -----------I--裝·--- (請先閱讀背V3之注意事項寫本頁) 一H°J· A j :.¾ 3 3 Θ "Λ ! / AT 公 501156 A7 B7 五、發明說明（p) 64 66 68 70 72 74 76 78 79 80 81 82 84 86 88 90 92 94 98 100 102 104 108 110 橫向軸 支撐孔道 可撓導體 接觸墊 墊 軸 接觸壓力彈簧元件 極軸 軸 桿 樞軸 桿 桿 樞轉軸 樞轉軸 曲柄 開啓彈簧 臂部 缺口 側面 垂懸部 槽部 孔 平坦部 (請先閱讀背面之注意事項寫本頁) . 線-

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Claims (1)

1. 501156 驾 f/年/月1修正/更正/補充 -^_D8__________________^ 六、申請專利範圍 1 · 一種高電動強度之低電壓斷路器（10) ’具有由絕 緣材料作成之一殼體，包含連結至一極軸(78)之一操作機 構(24)，極軸(78)係由固定至殼體之軸承所支承，該斷路器 並包含複數個極(56)，各極(56)包含至少一對可分離接觸部 (60、61)，各對接觸部至少一者係稱作活動接觸部(61)且係 機械連結至極軸(78)，該極軸(78)、操作機構(24)以及活動 接觸部(61)係能夠移動於一打開位置與一閉合位置之間’ 該打開位置對應於各對接觸部(60、61)之分離，該閉合位 置對應於各對接觸部(60、61)間之接觸，該斷路器之殼體 包含一前隔室（12)與一後隔室（14)，前隔室（12)裝入操作機 構(24)，而後隔室（14)係由一中間壁(20)而與前隔室（12)分離 並係由分離隔板(38)而再分隔爲個別之隔室(36)，各個別隔 室(36)裝入斷路器（10)之一極(56)，其特徵在於極軸(78)之旋 轉軸(79)係位於後隔室（14)。 2 ·如申請專利範圍第1項之斷路器，其中該等分離 隔板(38)各者支承該等軸承之一者，且該極軸(78)於該等軸 承之一者的高度而穿過各個隔板(38)。. 3·如申請專利範圍第2項之斷路器，其中該等分離 隔板(38)各者包含一隔板元件(52)，其與中間壁(20)模製而 成，以其一邊緣上構成一半圓柱扇形部(54)而形成對應軸 承之一部分。 4 ·如申請專利範圍第1至3項任何一項之斷路器， 其中該中間壁(20)包含一窗部(34)，用於介在極軸(78)與操 作機構(24)之間的一機械連結部(82)之通過。 _. ..................................................]____ 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 x 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂： 線」 501156 A8 B8 C8 D8 、申請專利範圍 5 ·如申|胃專獅S第1於隨器，其中該極軸 (78)之外表面係由電氣絕緣材料作成，特別是熱硬化聚酯 塑膠。 ~ 6 ·如申請專利範圍第1項之斷路器，其中在極軸 (78)與各活動接觸部(61)之間包含至少一連接桿(8〇)，此桿 (80) 係由一樞軸(81)以極軸(78)與桿(8〇)之稱作組裝位置的一 相對位置方式而連結至極軸(78)，桿(80)可係自由移動於平 行樞軸(81)之軸線方向，且一旦桿(80)已作安裝並自其安裝 位置移動時，一確實連結係達成以防止桿(80)於平行樞軸 (81) 之軸線方向的平移移動，該組裝位置係俾使於操作狀 態時該極軸(78)與桿(80)將絕不採用此位置。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 線 本紙用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐）