CN103871796A - 小型断路器的增磁导弧装置及具有该装置的小型断路器 - Google Patents
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Abstract
小型断路器的增磁导弧装置及具有该装置的小型断路器，包括过流脱扣系统、增磁导弧件和静触头；增磁导弧件的一端与小型断路器的过流脱扣系统的磁轭电连接，另一端伸入静触头的引弧角内，并与小型断路器的静触头的距离大于0，且小于或等于1mm；增磁导弧件的材质为导磁材料。本发明在小型断路器中增加了增磁导弧件，当电弧运动到静触头的尾部时，由于增磁导弧件靠近静触头，且增磁导弧件与静触头两者之间的间隙非常小，另外由于增磁导弧件由导磁材料制得，电弧的弧根将轻松转移到增磁导弧件上，这时增磁导弧件起导弧的作用，然后在灭弧室的作用下，电弧被吸入灭弧室，从而快速熄灭电弧。
Description
技术领域
本发明涉及一种小型断路器的增磁导弧装置及具有该装置的小型断路器，属于电气开关技术领域。
背景技术
小型断路器（Miniature Circuit Breaker）又称微型断路器（Micro Circuit Breaker），主要用作办公楼、住宅和类似的建筑物的照明、配电线路及设备的过载和短路保护之用，亦可作为线路不频繁通断操作与转换之用。
现有小型断路器包括接触系统、灭弧室、操作机构、自由脱扣机构、过电流保护系统和短路保护系统，通过操作手柄使操作机构带动接触系统中的动触头运动，使小型断路器连通和分断，实现对电气线路的控制；通过对电流热效应和磁效应感测，对电气线路发生过载、短路等故障时实施保护。
当动静触头接触并有足够的接触压力时，小型断路器接通电气回路，通过双金属元件感测小型断路器的局部温度变化，判断回路系统的电流大小，实现过电流保护功能。当回路电流保持在小型断路器设定的额定电流值及以下时，该电流产生的热效应使金属元件产生的变形很小，不能使自动脱扣机构解扣；当回路电流超过设定的额定电流时，小型断路器的金属元件温度升高，可以产生足够的热变形，推动自由脱扣机构解扣，此时，接触系统中的动静触头分开，切断电流回路，实现电流保护功能。
短路保护系统由螺管式电磁铁感测回路电流的变化，当回路电流处于正常值或在设定的短路保护值以下时，螺管式电磁铁产生的电磁吸力不能克服反力弹簧的作用力，动铁芯保持在初始位置；当电流回路发生短路故障时，电流急剧增加，螺管式电磁铁产生的电磁力克服反力弹簧的作用力，动铁芯推动推杆，并作用于自由脱扣机构，使自由脱扣机构解扣，动触头在弹簧的作用下快速打开，切断电流回路，实现短路保护功能。
操作机构的作用是通过手柄的作用力，带动接触系统中的动触头运动，实现接通和分断；在动静触头断开过程中为了实现限流作用，要求动触头要有足够的断开速度；为了使小型断路器断开状态时有足够的绝缘强度，必须使动静触头间具有足够的电气间隙。
灭弧室的作用是当小型断路器在断开过大的短路电流时，通过对电弧的作用，实现限制电流继续增加的趋势，即限流作用，并最终将电弧消灭。当电弧引进灭弧室时，被灭弧室内的金属栅片分隔成许多段，每段电弧都在金属栅片附近产生一个近极电压，使整个电弧的压降迅速提高，使电弧熄灭。
目前市场上销售的小型断路器由于体积和结构的原因，动触头和静触头离灭弧室之间相对而言有一定距离（不像塑壳断路器动触头和静触头在灭弧室内），电弧如何从动触头和静触头之间快速进入灭弧室显得尤为重要，电弧的快速进入灭弧室可以减少触头系统的烧损，并能提高小型断路器的分断能力。
目前市场上的小型断路器一般把静触头成型为弧形作为引弧角，当电弧走到引弧角的尾部时，由于引弧角同磁轭（磁轭作为电弧最终进入灭弧室时电弧的一个电极）有一距离。电弧的弧根并不会快速从引弧角上移动到磁轭上，有一定的停滞现象。
发明内容
本发明目的是提供一种小型断路器的增磁导弧装置及具有该装置的小型断路器。
为达到上述目的，本发明采用的第一种技术方案是：小型断路器的增磁导弧装置，所述小型断路器包括静触头和过流脱扣系统，所述静触头具有弯曲成弧形的引弧角，所述过流脱扣系统包括一磁轭；所述增磁导弧装置包括一增磁导弧件、该增磁导弧件的一端与所述磁轭电连接，另一端伸入所述小型断路器的静触头的引弧角内，并与所述小型断路器的静触头的距离大于0，且小于或等于1mm；所述增磁导弧件的材质为导磁材料；所述磁轭与静触头电连接。
优选的技术方案为：所述导磁材料为铁。
优选的技术方案为：所述电连接的方式为焊接。
为达到上述目的，本发明采用的第二种技术方案是：一种小型断路器，包括灭弧室、引弧板、过流脱扣系统、增磁导弧件和静触头；所述过流脱扣系统包括过电流脱扣线圈和U形磁轭，该U形磁轭包括第一伸展臂和第二伸展臂，所述U形磁轭的第一伸展臂伸入所述过电流脱扣线圈内；所述小型断路器的静触头具有弯曲成弧形的引弧角，所述U形磁轭与静触头电连接；所述增磁导弧件的一端与U形磁轭的第二伸展臂电连接，所述增磁导弧件的另一端伸入所述静触头的引弧角内，并与所述小型断路器的静触头的距离大于0，且小于或等于1mm；所述增磁导弧件的材质为导磁材料；所述增磁导弧件与U形磁轭电连接的那一端位于所述灭弧室的一侧，所述引弧板的一端位于灭弧室的另一侧，所述引弧板的另一端与所述静触头间隔设置。
优选的技术方案为：所述导磁材料为铁。
优选的技术方案为：所述电连接的方式为焊接。
由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点和效果：
1、本发明在小型断路器中增加了增磁导弧件，当电弧运动到静触头的尾部时，由于增磁导弧件靠近静触头，且增磁导弧件与静触头两者之间的间隙非常小，另外由于增磁导弧件由导磁材料制得，电弧的弧根将轻松转移到增磁导弧件上，这时增磁导弧件起导弧的作用，然后在灭弧室的作用下，电弧被吸入灭弧室，从而快速熄灭电弧。
2、由于本发明的增磁导弧件能加速电弧进入灭弧室，因此能够大幅提高小型断路器的分断能力和电寿命。
附图说明
附图1为本发明的小型断路器示意图。
附图2为增磁导弧装置实施方式一的示意图。
附图3为增磁导弧装置实施方式二的示意图。
附图4为增磁引弧起始阶段示意图。
附图5为增磁引弧终了阶段示意图。
以上附图中，1、灭弧室；2、Ｕ型磁轭；3、过电流脱扣线圈；4、增磁导弧件；5、静触头；6、操作及自由脱扣机构；7、动触头；8、引弧板。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述：
须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。
实施例一：小型断路器的增磁导弧装置
参见附图1～附图5所示，小型断路器的增磁导弧装置，所述小型断路器包括静触头5和过流脱扣系统，所述静触头5具有弯曲成弧形的引弧角，所述过流脱扣系统包括一U形磁轭2；所述增磁导弧装置包括一增磁导弧件4、该增磁导弧件4的一端与所述U形磁轭2电连接，另一端伸入所述小型断路器的静触头5的引弧角内，并与所述小型断路器的静触头5的距离等于1mm；所述增磁导弧件的材质为导磁材料；所述U形磁轭2与静触头5电连接。
实施例二：具有增磁导弧装置的小型断路器
参见附图1～附图5所示，一种小型断路器，包括灭弧室1、引弧板8、过流脱扣系统、增磁导弧件4和静触头5；所述过流脱扣系统包括过电流脱扣线圈3和U形磁轭2，该U形磁轭2包括第一伸展臂和第二伸展臂，所述U形磁轭2的第一伸展臂伸入所述过电流脱扣线圈3内；所述小型断路器的静触头5具有弯曲成弧形的引弧角，所述U形磁轭2与静触头5焊接，具体技术方案为所述U形磁轭2的第一伸展臂和第二伸展臂连接处与静触头5的一端焊接；所述增磁导弧件4的一端与U形磁轭2的第二伸展臂焊接，所述增磁导弧件4的另一端伸入所述静触头5的引弧角内，并与所述小型断路器的静触头5的距离等于0.5mm；所述增磁导弧件4的材质为铁；所述增磁导弧件4与U形磁轭2电连接的那一端位于所述灭弧室1的一侧，所述引弧板8的一端位于灭弧室1的另一侧，所述引弧板8的另一端与所述静触头5间隔设置。小型断路器的动触头7与静触头5对应设置。小型断路器还包括操作及自由脱扣机构6，小型断路器的其它部分采用现有技术。
当保护电路出现短路时，过流脱扣系统工作，使操作及自由脱扣机构6自由脱扣，动触头7和静触头5分开，分开时产生电弧。电弧由引弧板8进入灭弧室1。过流脱扣系统由过电流脱扣线圈3和U形磁轭2等组成。U形磁轭2作为过电流脱扣线圈3的导磁回路，当电弧进入灭弧室1时，U形磁轭2又作为电弧的一个电极（弧根在磁轭上），参见附图4和附图5所示。
在出现短路故障时，小型断路器在过流脱扣系统的工作下自由脱扣，这时动触头7和静触头5分开，并产生电弧。由于动触头7和静触头5构成一个V形，V形导电回路的磁场产生电动力，将驱使电弧向外（向下）运动。在静触头5内侧的增磁导弧件4是由铁质材料做成，这铁质材料将加强导电回路的电动力，（这时增磁导弧件4起增加磁场的作用），加速电弧向外（向下）运动。增磁导弧件4是焊在U形磁轭2上，构成电气连接。U形磁轭2与静触头5通过焊接或铆接的方式连接在一起，也构成电气连接。
当电弧运动到静触头5的尾部时。增磁导弧件4贴近静触头5，两者之间的间隙非常小。由于增磁导弧件4是铁质材料加上两者之间的间隙非常小。电弧的弧根将轻松转移到增磁导弧件4上（这时增磁导弧件4起导弧的作用），这时在灭弧室1的作用下，电弧被吸入灭弧室1。快速熄灭电弧。由于增磁导弧件4可以加速电弧进入灭弧室1，因此能够大幅提高小型断路器的分断能力和电寿命。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.小型断路器的增磁导弧装置，所述小型断路器包括静触头和过流脱扣系统，所述静触头具有弯曲成弧形的引弧角，所述过流脱扣系统包括一磁轭；其特征在于：所述增磁导弧装置包括一增磁导弧件、该增磁导弧件的一端与所述磁轭电连接，另一端伸入所述小型断路器的静触头的引弧角内，并与所述小型断路器的静触头的距离大于0，且小于或等于1mm；所述增磁导弧件的材质为导磁材料；所述磁轭与静触头电连接。
2.根据权利要求1所述的小型断路器的增磁导弧装置，其特征在于：所述导磁材料为铁。
3.根据权利要求1所述的小型断路器的增磁导弧装置，其特征在于：所述电连接的方式为焊接。
4.一种小型断路器，其特征在于：包括灭弧室、引弧板、过流脱扣系统、增磁导弧件和静触头；所述过流脱扣系统包括过电流脱扣线圈和U形磁轭，该U形磁轭包括第一伸展臂和第二伸展臂，所述U形磁轭的第一伸展臂伸入所述过电流脱扣线圈内；所述小型断路器的静触头具有弯曲成弧形的引弧角，所述U形磁轭与静触头电连接；所述增磁导弧件的一端与U形磁轭的第二伸展臂电连接，所述增磁导弧件的另一端伸入所述静触头的引弧角内，并与所述小型断路器的静触头的距离大于0，且小于或等于1mm；所述增磁导弧件的材质为导磁材料；所述增磁导弧件与U形磁轭电连接的那一端位于所述灭弧室的一侧，所述引弧板的一端位于灭弧室的另一侧，所述引弧板的另一端与所述静触头间隔设置。
5.根据权利要求4所述的小型断路器，其特征在于：所述导磁材料为铁。
6.根据权利要求4所述的小型断路器，其特征在于：所述电连接的方式为焊接。
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20140618 |