CN109243936B - 一种多回路断路器 - Google Patents

Abstract

一种多回路断路器，包括进线端子、出线端子、电磁机构、静触点、动触点和热脱机构；该电磁机构设有线圈和动铁芯，该线圈一端与进线端子电性连接，动铁芯位于线圈内且可沿其轴线移动；该静触点与线圈电性连接，该动触点与热脱机构电性连接；还包括联动杆和至少一第一辅助电流回路，该第一辅助电流回路与所述电磁机构并连；该联动杆为可转动设置，其一端与动铁芯一端联动，另一端与第一辅助电流回路抵靠接触；当短路时，动铁芯移动，带动联动杆转动使得第一辅助电流回路先断开，而后静触点与动触点分开。本发明能提高断路器额定电流的同时提升了断路器的短路分断能力。

Description

一种多回路断路器

技术领域

本发明涉及断路器领域，特别是一种多回路断路器。

背景技术

电磁脱扣机构是小型断路器的重要功能部件，其主要是由线圈、动铁芯和静铁芯等部件组成。动铁芯与静铁芯位于线圈内腔，在正常工作电流下，动铁芯与静铁芯间具有一定的间隙，在短路电流下动铁芯在线圈产生的强磁场作用下向静铁芯方向移动，间隙消除，动铁芯移动的过程中通过推杆推动断路器触头机构的脱扣机构使触头分闸。

通常电磁机构线圈的匝数越多，其在短路电流下产生的磁场就越强，动铁芯驱动触头机构的分闸速度就越快，断路器的短路分断能力就越强，所以从提升断路器短路分断能力的角度考虑是希望线圈的匝数越多越好。但是在断路器有限的空间内线圈匝数增加了，其线径就只能减小，这样断路器的内阻增加了，温升就升高了。所以断路器的短路分断能力和温升性能对电磁机构线圈的要求是互相矛盾的。

目前，市场上的小型断路器额定电流大都在63A以下，随着人们生活水平的提高，各类大功率电器纷纷进入百姓家，家庭用电量随之变得越来越大，对断路器的额定工作电流也提出了越来越高的要求。由于断路器的外形及安装尺寸受到各种现有标准或配电箱的限制，无法任意加大或改变，大规格的小型断路器只能在现有的内部空间内进行设计。

目前的大电流小型断路器，大都把电磁机构的线圈匝数减少至1匝左右，并增大线圈线材截面积的方式来增加导电能力，热脱扣机构大都采用双路电路的设计方式来增加导电截面积。这样的设计一定程度上增大了小型断路器的导电能力，解决了大电流断路器的温升问题。但是电磁机构的线圈匝数被减少，励磁能力减弱，降低了断路器的短路分断能力。目前市场上的18mm宽度的小型断路器产品大都只能做到100A的额定电流，6kA的分断能力。

发明内容

本发明的主要目的在于克服现有技术中的上述缺陷，提出一种提高断路器额定电流，并同时提升断路器分断能力的多回路断路器。

本发明采用如下技术方案：

一种多回路断路器，包括进线端子、出线端子、电磁机构、静触点、动触点和热脱机构；该电磁机构设有线圈和动铁芯，该线圈一端与进线端子电性连接，动铁芯位于线圈内且可沿其轴线移动；该静触点与线圈电性连接，该动触点与热脱机构电性连接；其特征在于：还包括联动杆和至少一第一辅助电流回路，该第一辅助电流回路与所述电磁机构并连；该联动杆为可转动设置，其一端与动铁芯一端联动，另一端与第一辅助电流回路抵靠接触；当短路时，动铁芯移动，带动联动杆转动使得第一辅助电流回路先断开，而后静触点与动触点分开。

优选的，其中一所述第一辅助电流回路还包括静触板和弹性件；所述联动杆另一端设有推动部；该静触点位于静触板上且可与动触点导电接触，静触板一端与所述线圈一端电性连接且与所述动铁芯另一端相固定，另一端与推动部抵靠接触；该弹性件一端固定，另一端顶于静触板另一端。

优选的，所述静触板靠近所述推动部处设有凸起，当凸起与所述进线端子接触时，接通所述第一辅助电流回路。

优选的，所述静触板设有连接段、折弯段和引弧段；该连接段与所述线圈电性连接；该折弯段连接于连接段和引弧段之间且设有所述静触点；该引弧段位于电磁机构下方且其一端与所述推动部抵靠接触。

优选的，所述进线端子位于所述电磁机构和所述静触板之间。

优选的，所述热脱机构包括双金属片和动触板；该动触板为可转动设置，其一侧设有所述动触点，另一侧通过连接线与双金属片一侧电性连接，双金属片另一侧通过连接线与所述出线端子电性连接。

优选的，所述热脱机构还包括至少一第二辅助电流回路，该第二辅助电流回路与所述双金属片并连；短路时，所述动触板转动，第二辅助电流回路先断开，而后所述静触点与所述动触点分开。

优选的，所述第二辅助电流回路包括辅触板，其一端与所述出线端子电性连接；另一端设有第一辅触点，所述动触板对应设有第二辅触点，当第一辅触点与第二辅触点导电接触时，接通所述第二辅助电流回路。

优选的，还包括有手柄，该手柄与所述动触板相连。

优选的，还包括有灭弧装置，该灭弧装置位于所述静触板下方并设有引弧板，该引弧板与所述双金属片导电连接。

由上述对本发明的描述可知，与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

1、本发明的断路器，在电磁机构端增加至少一第一辅助电流回路，断路器的内阻不变，即温升性能未发生改变，短路时，通过联动杆控制第一辅助电流回路先断开，这样多路的电磁机构变成单路电磁机构，其多匝强励磁线圈能够产生更强的电磁力，能驱动静触点与动触点快速断开，极大地提升断路器的分断速度，加强电弧的熄灭，提升断路器分断能力。

2、本发明的断路器，通过联动杆抵靠在静触板端部，并配合弹性件作用，

使得凸起与进线端子导电接触或分离，以接通或断开第一辅助电流回路，结构巧妙、实现容易。

3、本发明的断路器，其将静触板分成连接段、折弯段和引弧段，并与进线端子、动铁芯连接配合，构成第一辅助电流回路，合理布局、体积小、装配容易。

4、本发明的断路器，还可在热脱机构端增加至少一第二辅助电流回路，使得断路器的内阻得到显著降低，能保证额定电流提升至125A后温升性能符合标准要求；短路时，两辅助电流回路先断开，断路器变成单路结构，而后静触点与动触点分开，其短路分断能力也能与单路断路器保持一致，即这种设计既降低了断路器的内阻使得额定电流能提升至125A，又能使断路器的短路分断能力不降低，与增加这些辅助电流回路前的保持一致。

5、本发明实施例一适用于63A及以下的断路器，短路分断能力大幅提升至15kA以上甚至达到50kA；实施例二适用于63A以上的断路器，例如对于额定电流为80A及以上的大电流小型断路器，最大额定电流能提升至125A，短路分断能力能提升至10kA以上。

附图说明

图1为现有单路断路器示意图；

图2为现有的多路断路器；

图3为本发明实施例一的原理示意图；

图4为实施例一的结构图(闭合状态)；

图5为实施例一的结构图(断开状态)；

图6为本发明实施例二的原理示意图；

图7为实施例二的结构图(闭合状态)；

图8为实施例三的结构图(断开状态)；

其中：10、壳体，20、接线框，21、进线端子，30、出线端子，40、电磁机构，41、动铁芯，41a、卡位槽，42、线圈，43、联动杆，44、推动部，45、静触板，46、弹性件，47、连接段，48、折弯段，49、引弧段，49a、凸起，50、静触点，60、动触点，70、热脱机构，71、双金属片，72、动触板，73、连接线，74、辅触板，75、第一辅触点，76、第二辅触点，80、手柄，90、灭弧装置，91、引弧板。

具体实施方式

以下通过具体实施方式对本发明作进一步的描述。

参见图3至图5，一种多回路断路器，包括壳体10、进线端子21、出线端子30、电磁机构40、静触点50、动触点60、热脱机构70、手柄80等部件。该壳体10设有容置腔，在壳体的两侧分别设有接线框20，进线端子21和出线端子30分别穿设于接线框20上。该电磁机构40、静触点50、动触点60、热脱机构70位于两接线框20之间。手柄80位于壳体10中部位置，其一端插入壳体10内且可通过脱扣结构(现有结构，图中未示出)与动触点60和动铁芯41相连，通过操控手柄80动作，脱扣结构联动并带动动触点60和动铁芯41动作，使得动触点60与静触点50导电接触或分离。

该电磁机构40包括有动铁芯41、线圈42、弹簧、静铁芯等，该线圈42绕设于动铁芯41上，动铁芯41可在线圈磁场和弹簧的作用下沿着线圈轴线移动。线圈42一端进线端子21电性连接。该静触点50与线圈41电性连接，该动触点60与热脱机构70电性连接。

该电磁机构40还包括联动杆43和至少一第一辅助电流回路，该第一辅助电流回路与电磁机构40并连。该联动杆43与壳体10为可转动连接并设有转轴，联动杆43一端与动铁芯41一端联动，在动铁芯41该端设置卡位槽41a，联动杆43端部位于该卡位槽41a内。联动杆另一端设有推动部44，该推动部44与联动杆43的主体之间具有夹角，该联动杆43和推动部44均为绝缘部件。该第一辅助电流回路可以是一路、两路甚至更多，推动部44的数量可与第一辅助电流回路对应。

其中一第一辅助电流回路包括静触板45和弹性件46，该静触板45设有连接段47、折弯段48和引弧段49。该连接段47与线圈42一端电性连接。该折弯段48连接于连接段47和引弧段49之间，其位于电磁机构40相对动触点60一侧，折弯段48的外侧设有静触点50，该静触点50可与动触点60导电接触。该引弧段49位于进线端子21下方，且其端部与推动部44抵靠接触。引弧段49上，靠近推动部44处设有凸起49a，当该凸起49a与进线端子21接触时，第一辅助电流回路接通。该弹性件46一端固定，另一端顶于静触板45的引弧段49端部底面。

热脱机构70包括双金属片71、动触板72和连接线73等。该动触板72可转动连接于壳体10内，其一侧底端设有动触点60，另一侧通过连接线73与双金属片71一侧电性连接，双金属片71另一侧通过连接线73与出线端子30电性连接。该双金属片71位于动触板72和出线端子30之间，该连接线73为软性连接线。

热脱机构70作为断路器的过载保护机构，当断路器的电流值大于额度电流而发生过载时，双金属片71过热而弯曲，弯曲到一定程度时，会触发动触板72动作，脱扣机构联动，第一辅助回路可先断开，之后断开动触点60和静触点50之间的电性连接，或者第一辅助回路断开，同时断开动触点60和静触点50之间的电性连接。

本发明还包括有灭弧装置90，该灭弧装置90位于静触板45下方并设有引弧板91，该引弧板91与双金属片71导电连接，并与静触板45的引弧段49配合实现灭弧。

本发明适用于63A及以下的断路器，正常工作时，静触板45上的静触点50与动触板72上的动触点60导电接触，且凸起49a与进线端子21导电接触，第一辅助电流回路接通。这种设置，断路器的内阻不变，即温升性能未发生改变。

当发生短路时，动铁芯41移动，推动联动杆43和静触板45，推动部44转动并下压静触板45使得凸起49a与进线端子21分离，第一辅助电流回路先断开，而后静触点50与动触点60分开，这样多路的电磁机构40变成单路电磁机构，其多匝强励磁线圈能够产生更强的电磁力，驱动静触点50与动触点60快速断开，极大地提升断路器的分断速度，加强电弧的熄灭，提升断路器分断能力。

实施例二

参见图6至图8，一种多回路断路器，其主要结构与实施例二相同，区别在于：热脱机构70还包括至少一第二辅助电流回路，该第二辅助电流回路与双金属片71并连，第二辅助电流回路的数量可以是一路、两路甚至更多。第二辅助电流回路包括可转动连接于壳体10内的辅触板74，其一端通过连接线73与出线端子30电性连接，另一端设有第一辅触点75，动触板72的另一侧顶端对应设有第二辅触点76，当第一辅触点75与第二辅触点76导电接触，即可接通第二辅助电流回路。

本实施例应用在额定电流在63A以上的断路器设计上，正常工作时，静触板45上的静触点50与动触板72上的动触点60导电接触，且凸起49a与进线端子21导电接触，第一辅助电流回路接通；同时，第一辅触点75与第二辅触点76导电接触，第二辅助电流回路接通。这种设置，断路器的内阻得到显著降低，能保证额定电流提升至125A后温升性能符合标准要求。

当断路器的电流值大于额度电流而发生过载时，双金属片71过热而弯曲，弯曲到一定程度时，会触发动触板72动作，脱扣机构联动，第一辅助回路和第二辅助回路先断开，之后断开动触点60和静触点50之间的电性连接，或者第一辅助回路和第二辅助回路断开，同时断开动触点60和静触点50之间的电性连接。

短路时，动铁芯41移动，推动联动杆43和静触板45，推动部44转动并下压静触板45使得凸起49a与进线端子21分离，静触板45推动动触板72转动，第一辅触点75与第二辅触点76分离，即第一辅助电流回路、第二辅助电流回路先断开，而后静触点50与动触点60分开；或者第一、第二辅助电流回路断开，同时静触点50与动触点60也分开。两辅助电流回路断开后，断路器变成单路结构，其短路分断能力也能与单路断路器保持一致，即这种设计既降低了断路器的内阻使得额定电流能提升至125A，又能使断路器的短路分断能力不降低，与增加这些辅助电流回路前的保持一致。

上述仅为本发明的具体实施方式，但本发明的设计构思并不局限于此，凡利用此构思对本发明进行非实质性的改动，均应属于侵犯本发明保护范围的行为。

Claims (7)

1.一种多回路断路器，包括进线端子、出线端子、电磁机构、静触点、动触点和热脱机构；该电磁机构设有线圈和动铁芯，该线圈一端与进线端子电性连接，动铁芯位于线圈内且可沿所述线圈轴线移动；该静触点与线圈电性连接，该动触点与热脱机构电性连接；其特征在于：还包括联动杆和至少一第一辅助电流回路，该第一辅助电流回路与所述电磁机构并连；该联动杆为可转动设置，所述联动杆一端与动铁芯一端联动，所述联动杆另一端与第一辅助电流回路抵靠接触；当短路时，动铁芯移动，带动联动杆转动使得第一辅助电流回路先断开，而后静触点与动触点分开；

所述第一辅助电流回路还包括静触板和弹性件；所述联动杆另一端设有推动部；该静触点位于静触板上且可与动触点导电接触，所述静触板一端与所述线圈电性连接且与所述动铁芯另一端相固定，所述静触板另一端与推动部抵靠接触；该弹性件一端固定，所述弹性件另一端顶于所述静触板另一端；

所述静触板靠近所述推动部处设有凸起，当凸起与所述进线端子接触时，接通所述第一辅助电流回路；所述静触板设有连接段、折弯段和引弧段；该连接段与所述线圈电性连接；该折弯段连接于连接段和引弧段之间且设有所述静触点；该引弧段位于电磁机构下方且引弧段一端与所述推动部抵靠接触。

2.如权利要求1所述的一种多回路断路器，其特征在于：所述进线端子位于所述电磁机构和所述静触板之间。

3.如权利要求1所述的一种多回路断路器，其特征在于：所述热脱机构包括双金属片和动触板；该动触板为可转动设置，所述动触板一侧设有所述动触点，所述动触板另一侧通过连接线与双金属片一侧电性连接，双金属片另一侧通过连接线与所述出线端子电性连接。

4.如权利要求3所述的一种多回路断路器，其特征在于：所述热脱机构还包括至少一第二辅助电流回路，该第二辅助电流回路与所述双金属片并连；短路时，所述动触板转动，第二辅助电流回路先断开，而后所述静触点与所述动触点分开。

5.如权利要求4所述的一种多回路断路器，其特征在于：所述第二辅助电流回路包括辅触板，所述辅触板一端与所述出线端子电性连接；所述辅触板另一端设有第一辅触点，所述动触板对应设有第二辅触点，当第一辅触点与第二辅触点导电接触时，接通所述第二辅助电流回路。

6.如权利要求3所述的一种多回路断路器，其特征在于：还包括有手柄，该手柄与所述动触板相连。

7.如权利要求3所述的一种多回路断路器，其特征在于：还包括有灭弧装置，该灭弧装置位于所述静触板下方并设有引弧板，该引弧板与所述双金属片导电连接。