CN109686628A - 一种塑壳断路器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种塑壳断路器，属于断路器领域，其技术方案要点是包括外壳、安装于外壳内的分断机构和热磁脱扣器，所述分断机构包括动触结构、静触结构和复位结构，所述动触结构包括转轴外壳和固定连接于外壳的导电夹板，所述转轴外壳转动连接于导电夹板，所述导电夹板铰接有动触头，所述转轴外壳设有驱动动触头转动并且抵触于转轴外壳的斥开结构，所述动触头的长度大于其转动轴线与静触结构之间的间距，所述复位结构包括一端固定连接于动触头远离其转轴轴线的拉索，所述拉索另通过设置缓冲结构固定连接于静触结构。本发明具有使动触头自动复位的效果。

Description

一种塑壳断路器

技术领域

本发明涉及断路器技术领域，更具体地说，它涉及一种塑壳断路器。

背景技术

塑壳断路器能够在电流超过跳脱设定后自动切断电流。塑壳指的是用塑料绝缘体来作为装置的外壳，用来隔离导体之间以及接地金属部分。塑壳断路器通常含有热磁跳脱单元，而大型号的塑壳断路器会配备固态跳脱传感器。

目前，公告号为CN205069552U的中国发明专利公开了一种塑壳断路器触头可斥装置，依次设置有静触头支板、连板、U形板、静银触点、动银触点、动触头、板孔、第一轴、第二轴、弹簧、第三轴、转轴和主动器孔，所述静触头支板通过连板与U形板连接，所述静银触点上侧设置有动银触点，且动银触点固定在动触头，所述动触头左侧设置有板孔，所述动触头右侧安装第一轴，所述第一轴下侧设置有第二轴，所述第二轴通过弹簧与第三轴连接，所述动触头后侧设置有转轴，所述转轴上设置有主动器孔。塑壳断路器触头可斥装置提高的了分断能力，但没有增加触头装置的零件、结构也相对简单，无成本增加。

上述中的现有技术方案存在以下缺陷：在电动斥力的作用下使动触头克服扭簧的弹力转动，转动后使第二轴抵触于弹簧折角的外侧，从而弹簧施加与第二轴上的力发生变化，从而使动触头沿着电动斥力同向的方向转动，从而实现了快速脱开的目的，但是脱开后需要手动复位，使第二轴抵触于弹簧折角内侧，从而导致塑壳断路器使用不方便。

发明内容

本发明目的在于提供一种使动触头自动复位的塑壳断路器。

本发明为了实现上述目的，提供了如下技术方案：一种塑壳断路器，其特征在于：包括外壳、安装于外壳内的分断机构和热磁脱扣器，所述分断机构包括动触结构、静触结构和复位结构，所述动触结构包括转轴外壳和固定连接于外壳的导电夹板，所述转轴外壳转动连接于导电夹板，所述导电夹板与转轴外壳之间设有驱动转轴外壳转动的扭簧，所述导电夹板铰接有动触头，所述转轴外壳设有驱动动触头转动并且抵触于转轴外壳的斥开结构，所述斥开结构驱动动触头转动方向与扭簧驱动转轴外壳转动的方向相反，所述动触头的长度大于其转动轴线与静触结构之间的间距，所述复位结构包括一端固定连接于动触头远离其转轴轴线的拉索，所述拉索另通过设置缓冲结构固定连接于静触结构。

通过采用上述技术方案，当通过短路器的电流过大时会产生电动斥力，在电动斥力作用下，动触头可以斥开结构向远离静触头的方向转动，从而动触头与转轴外壳形成一个夹角；电流过大也会触发脱扣器使转轴外壳在扭簧的作用下转动，从而进一步增加动触头与静触头之间的间距，进而在拉索的拉力下向下转动，使动触头自动复位。

本发明进一步设置为：所述动触头开设有穿线孔，所述拉索穿置于穿线孔并且其两端分别于缓冲结构固定连接。

通过采用上述技术方案，使拉索与动触头的连接结构更加简单可靠。

本发明进一步设置为：所述动触头远离导电夹板的一端固定连接有金属材质的动触板，所述动触板的的宽度大于动触头的宽度。

通过采用上述技术方案，利用动触板增大动触头与定触头之间的接触面积，减小两者之间的压强，避免两者之间抵触时使动触头损坏。

本发明进一步设置为：所述静触结构包括U形板，所述U形板一端弯曲形成U形槽，所述U形槽内设有铁芯，所述铁芯沿U形板宽度的两端固定连接有U形导磁块，两个所述U形导磁块一端分别固定连接于铁芯的两端端面，其另一端相互靠近。

通过采用上述技术方案，当静触头和动触头接触时，U形板内产生电流，在电流的作用下铁芯内产生磁场，铁芯在受到其两端U形导磁块作用下改变了磁感线的方向，使磁感线集中于两个U形导磁块的端面之间，从而减小了相邻两个静触头产生磁场的影响，并且使磁感线集中，增加了磁场强度，进而增大了电动斥力。

本发明进一步设置为：所述U形板一端远离U形槽的外壁固定连接有银铜合金制成的静触板。

通过采用上述技术方案，因为静触板为银铜合金制成，所以硬度高并且导电性能好，静触头抵触于静触板从而实现了静触头和动触头的导通，利用静触板保护U形板避免被动触头挤压变形。

本发明进一步设置为：所述U形板一端固定连接有导电曲板，所述导电曲板一端呈水平设置并且与U形板固定连接有静触板的一端平齐，其另一端弯曲并固定连接于U形板远离静触板的一端。

通过采用上述技术方案，动触头和静触头导通时，电流从U形板固定连接有静触板的一端流向导电曲板，从而使电流绕着铁芯一周，进而增加产生的磁场的磁场强度，进一步增加了电动斥力。

本发明进一步设置为：所述U形板、导电曲板和静触板表面设有防电磁波干扰屏蔽涂层。

通过采用上述技术方案，利用防电磁波干扰屏蔽涂层保护U形板、导电曲板和静触板不易被氧化，并且利用防电磁波干扰屏蔽涂层防止电磁波对U形板、导电曲板和静触板内电流的影响。

本发明进一步设置为：所述导电曲板远离U形板的一端开设有通孔，所述导电曲板靠近通孔一端的表面开设有若干防滑槽。

通过采用上述技术方案，通孔可以供用于固定导线的接线柱穿过，利用防滑槽增加导电曲板的摩擦系数，增大了接线柱上用于固定导线的螺母与导电曲板之间的摩擦力，防止接线柱上的螺母松动。

本发明进一步设置为：所述缓冲结构包括转动连接于铁芯的转盘，所述拉索另一端卷绕于转盘，所述转盘的转动轴线与第一轴垂直，所述转盘缠绕有与其转动轴线平行的线圈，所述线圈首尾相邻。

通过采用上述技术方案，当动触头向远离静触结构方向转动从而拉动拉索，拉索拉动转盘转动，转盘转动从而带动线圈转动；当动触头与静触结构分离时，U形板内没有电流，因为磁滞现象铁芯仍具有一定的磁性，线圈在铁芯的磁场内转动并且切割磁感性，线圈内产生电流，进而会产生于线圈转动方向相反的安培力，利用安培力阻碍转盘的转动，对拉索施加拉力，缓冲拉索对动触点施加拉力时产生的冲击力，从而防止冲击力过大而导致铁芯破碎。

本发明进一步设置为：所述转盘与铁芯之间设有卷簧，所述拉索退卷时压缩卷簧。

通过采用上述技术方案，在动触头与静触结构接触时，在卷簧的作用下使转盘转动，从而将拉索重新收卷于转盘上。

综上所述，本发明具有以下有益效果：

其一，当通过短路器的电流过大时会产生电动斥力，在电动斥力作用下，动触头可以斥开结构向远离静触头的方向转动，从而动触头与转轴外壳形成一个夹角；电流过大也会触发脱扣器使转轴外壳在扭簧的作用下转动，从而进一步增加动触头与静触头之间的间距，进而在拉索的拉力下向下转动，使动触头自动复位；

其二，铁芯两端一体成形有有U形导磁块，当静触头和动触头接触时，U形板内产生电流，在电流的作用下铁芯内产生磁场，铁芯在受到其两端U形导磁块作用下改变了磁感线的方向，使磁感线集中于两个U形导磁块的端面之间，从而减小了相邻两个静触头产生磁场的影响，并且使磁感线集中，增加了磁场强度，进而增大了电动斥力；

其三，利用动触板增大动触头与定触头之间的接触面积，减小两者之间的压强，避免两者之间抵触时使动触头损坏；

其四，当动触头向远离静触结构方向转动从而拉动拉索，拉索拉动转盘转动，转盘转动从而带动线圈转动；当动触头与静触结构分离时，U形板内没有电流，因为磁滞现象铁芯仍具有一定的磁性，线圈在铁芯的磁场内转动并且切割磁感性，线圈内产生电流，进而会产生于线圈转动方向相反的安培力，利用安培力阻碍转盘的转动，对拉索施加拉力，缓冲拉索对动触点施加拉力时产生的冲击力，从而防止冲击力过大而导致铁芯破碎。

附图说明

图1为本实施例的爆炸图；

图2为本实施例用于展示分断机构的剖面图；

图3为本实施例用于展示斥开结构的结构示意图；

图4为本实施例用于展示静触结构的结构示意图；

图5为本实施例用于展示复位结构的剖面图；

图6为图5的A部放大图。

附图标记：100、分断机构；200、静触结构；201、静导电板；202、铁芯；203、U形板；204、导电曲板；205、U形槽；206、静触板；207、通孔；208、防滑槽；300、动触结构；301、转轴外壳；302、导电夹板；303、动触头；304、斥开结构；305、缓冲结构；306、安装槽；307、第一轴；308、扭簧；309、压板；310、斥开弹簧；311、第二轴；312、弹簧槽；313、转动板；314、拉索；315、卷簧；316、支架；317、倾斜板；318、转盘；319、线圈；320、穿线孔；321、动触板；322、复位结构；401、外壳。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

一种塑壳断路器，如图1所示，包括外壳401、安装于外壳401内的分断机构100和热磁脱扣器，在热磁脱扣器中操作机构的作用下使动触结构300和静触结构200接触，从而实现了断路器的导通。

动触结构300包括转轴外壳301、导电夹板302和动触头303。转轴外壳301转动连接于导电夹板302，动触头303铰接于转轴外壳301。转轴外壳301开设有安装槽306，安装槽306侧壁转动连接有水平设置的第一轴307。第一轴307穿设于导电夹板302并且两者转动连接。第一轴307套设有扭簧308，扭簧308的一端固定连接于导电夹板302，其另一端固定连接于转轴外壳301，在扭簧308的扭力作用下转轴外壳301逆时针转动。动触头303一端套设于第一轴307并且两者转动连接，动触头303远离第一轴307的一端伸出安装槽306。动触头303远离导电夹板302的一端固定连接有银铜合金材质制成的动触板321，动触板321的的宽度大于动触头303的宽度，利用动触板321增大动触头303与定触头之间的接触面积，减小两者之间的压强，避免两者之间抵触时使动触头303损坏。转轴外壳301设有驱动动触头303转动的斥开结构304。斥开结构304驱动动触头303转动方向与扭簧308驱动转轴外壳301转动的方向相反。在热磁脱扣器的作用下，转轴外壳301克服扭簧308的弹力使其逆时针转动，从而使动触头303抵触于静触结构200。当通过断路器的电流过大时，热磁脱扣器触发从而不再限制转轴外壳301，使转轴外壳301在扭簧308的作用下顺时针转动，进而使动触头303与静触结构200分离，以实现断开电路的目的。热磁脱扣器中的操作机构，可以采用公告号为CN102386028B的中国专利中的公开的塑壳式断路器的传动机及脱扣机构，使该传动机及脱扣机构中所述的联动轴转动连接于转轴外壳301，并且其与第一轴307平行。

斥开结构304包括铰接于转轴外壳301的压板309、驱动压板309转动的斥开弹簧310和固定穿设于动触头303的第二轴311。压板309包括转动板313和倾斜板317，两者一体成型，压板309的转动轴线与第一轴307呈平行设置，并且位于转动板313靠下的位置。倾斜板317位于转动板313上方，并且其远离转动板313的一端向远离第一轴307的方向倾斜。转轴外壳301开设有弹簧槽312，斥开弹簧310一端置于弹簧槽312内另一端抵触于转动板313靠上一端的左侧。当动触头303于安装槽306底部抵触时，第二轴311抵触于转动板313靠上一端的右侧；当动触头303顺时针转动时，第二轴311推动压板309克服斥开弹簧310的弹力而转动，并且其与压板309的抵触位置从转动板313移动至倾斜板317上，从而改变了压板309对第二轴311施加的力的方向，使动触头303顺时针转动。转轴外壳301一体成型有限位块，限位块呈水平设置并且其两端固定连接于安装槽306的侧壁，利用限位块限制动触头303顺时针转动角度。当动触头303上表面抵触于限位块时，动触点处于其上止点；当动触头303的下表面抵触于安装槽306底壁时，动触头303处于其下止点。

静触结构200包括静导电板201和铁芯202。静导电板201包括U形板203和导电曲板204，U形板203一端弯曲形成U形槽205，导电曲板204一端固定连接于U形板203的一端。铁芯202放置于U形槽205内，铁芯202的长度方向与U形板203内的电流方向垂直。当静导电板201和动触头303接触时，U形板203内产生电流，在电流的作用下铁芯202内产生磁场并且该磁场的磁极位于铁芯202长度方向的两端。

U形板203远离导电曲板204的一端焊接有静触板206，静触板206为银铜合金制成，所以硬度高并且导电性能好，静导电板201抵触于静触板206从而实现了静触结构200和动触头303的导通，利用静触板206保护U形板203避免被动触头303挤压变形。

导电曲板204远离U形板203的一端呈平面并且与U形板203固定连接有静触板206的一端平齐，导电曲板204另一端弯曲并固定连接于U形板203远离静触板206的一端。导电曲板204远离U形板203的一端开设有供用于固定导线的接线柱穿过的通孔207，为防止接线柱上的螺母松动，导电曲板204靠近通孔207一端的表面开设有多个防滑槽208，利用防滑槽208增加导电曲板204的摩擦系数，增大了接线柱上用于固定导线的螺母与导电曲板204之间的摩擦力。

U形板203和导电曲板204一体成型，使得两者的连接更加稳定。U形板203、导电曲板204和静触板206表面设有防电磁波干扰屏蔽涂层，利用防电磁波干扰屏蔽涂层保护U形板203、导电曲板204和静触板206不易被氧化，并且利用防电磁波干扰屏蔽涂层防止电磁波对U形板203、导电曲板204和静触板206内电流的影响。

动触结构300还包括使动触头303从上止点回复至下止点的复位结构322。复位结构322包括拉索314和缓冲结构305。缓冲结构305有并且设置于铁芯202的两端，拉索314与动触头303远离第一轴307的一端固定连接，拉索314也固定连接于缓冲结构305。动触头303远离第一轴307的一端开设有穿线孔320，拉索314穿过穿线孔320并且其两端分别固定连接于两个缓冲结构305上。

当动触头303在斥开结构304的作用处于其上止点并且转轴外壳301仍然处于热磁脱扣器的锁紧状态时，拉索314处于拉紧状态；当热磁脱扣器触发并且不再限制转轴外壳301时，转轴外壳301顺时针转动，从而动触头303具有继续顺时针转动的趋势，在拉索314的拉力下，限制动触头303继续转动，此时转轴外壳301继续转动，从而动触头303和转轴外壳301发生相对转动的趋势，第二轴311从倾斜板317滑动至转动板313，然后斥开弹簧310弹力的作用下使动触头303相对于转轴外壳301逆时针转动，动触头303处于下止点，进而达到了复位的目的。

缓冲结构305包括固定连接于铁芯202的支架316和转动连接于支架316的转盘318。转盘318缠绕有与其转动轴线平行的线圈319，线圈319首尾相邻。线圈319卷绕于转盘318时，经过其轴向的端面。线圈319有三个并且以转盘318的转动轴线轴向设置。拉索314卷绕于转盘318上。当动触头303向远离静触结构200方向转动从而拉动拉索314，拉索314拉动转盘318转动，转盘318转动从而带动线圈319转动；当动触头303与静触结构200分离时，U形板203内没有电流，因为磁滞现象铁芯202仍具有一定的磁性，线圈319在铁芯202的磁场内转动并且切割磁感性，线圈319内产生电流，进而会产生于线圈319转动方向相反的安培力，利用安培力阻碍转盘318的转动，对拉索314施加拉力，缓冲拉索314对动触点施加拉力时产生的冲击力，从而防止冲击力过大而导致铁芯202破碎。支架316固定套设有卷簧315，拉索314退卷时压缩卷簧315。在动触头303与静触结构200接触时，在卷簧315的作用下使转盘318转动，从而将拉索314重新收卷于转盘318上。

本实施例的实施原理为：当通过断路器的电流过大时，脱扣器触发从而不再限制转轴外壳301，使转轴外壳301在扭簧308的作用下顺时针转动，进而使动触头303与静触结构200分离，以实现断开电路的目的。当电流过大时，铁芯202内产生磁场增大，动触头303处于磁场内受到的电动斥力也变大，从而使其顺时针转动。当动触头303顺时针转动时，第二轴311推顶压板309克服斥开弹簧310的弹力而转动，并且其与压板309的抵触位置从转动板313移动至倾斜板317上，从而改变了压板309对第二轴311施加的力的方向，使动触头303顺时针转动至上止点。当通过断路器的电流过大时，脱扣器也会触发从而不再限制转轴外壳301，使转轴外壳301在扭簧308的作用下顺时针转动，从而动触头303具有继续顺时针转动的趋势，在拉索314的拉力下，限制动触头303继续转动，此时转轴外壳301继续转动，从而动触头303和转轴外壳301发生相对转动的趋势，第二轴311从而倾斜板317滑动至转动板313，然后斥开弹簧310弹力的作用下使动触头303相对于转轴外壳301逆时针转动，动触头303处于下止点，进而达到了复位的目的。

本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (10)

1.一种塑壳断路器，其特征在于：包括外壳（401）、安装于外壳（401）内的分断机构（100）和热磁脱扣器，所述分断机构（100）包括动触结构（300）、静触结构（200）和复位结构（322），所述动触结构（300）包括转轴外壳（301）和固定连接于外壳（401）的导电夹板（302），所述转轴外壳（301）转动连接于导电夹板（302），所述导电夹板（302）与转轴外壳（301）之间设有驱动转轴外壳（301）转动的扭簧（308），所述导电夹板（302）铰接有动触头（303），所述转轴外壳（301）设有驱动动触头（303）转动并且抵触于转轴外壳（301）的斥开结构（304），所述斥开结构（304）驱动动触头（303）转动方向与扭簧（308）驱动转轴外壳（301）转动的方向相反，所述动触头（303）的长度大于其转动轴线与静触结构（200）之间的间距，所述复位结构（322）包括一端固定连接于动触头（303）远离其转轴轴线的拉索（314），所述拉索（314）另通过设置缓冲结构（305）固定连接于静触结构（200）。

2.根据权利要求1所述的一种塑壳断路器，其特征在于：所述动触头（303）开设有穿线孔（320），所述拉索（314）穿置于穿线孔（320）并且其两端分别于缓冲结构（305）固定连接。

3.根据权利要求2所述的一种塑壳断路器，其特征在于：所述动触头（303）远离导电夹板（302）的一端固定连接有金属材质的动触板（321），所述动触板（321）的的宽度大于动触头（303）的宽度。

4.根据权利要求3所述的一种塑壳断路器，其特征在于：所述静触结构（200）包括U形板（203），所述U形板（203）一端弯曲形成U形槽（205），所述U形槽（205）内设有铁芯（202），所述铁芯（202）沿U形板（203）宽度的两端固定连接有U形导磁块，两个所述U形导磁块一端分别固定连接于铁芯（202）的两端端面，其另一端相互靠近。

5.根据权利要求4所述的一种塑壳断路器，其特征在于：所述U形板（203）一端远离U形槽（205）的外壁固定连接有银铜合金制成的静触板（206）。

6.根据权利要求5所述的一种塑壳断路器，其特征在于：所述U形板（203）一端固定连接有导电曲板（204），所述导电曲板（204）一端呈水平设置并且与U形板（203）固定连接有静触板（206）的一端平齐，其另一端弯曲并固定连接于U形板（203）远离静触板（206）的一端。

7.根据权利要求6所述的一种塑壳断路器，其特征在于：所述U形板（203）、导电曲板（204）和静触板（206）表面设有防电磁波干扰屏蔽涂层。

8.根据权利要求7所述的一种塑壳断路器，其特征在于：所述导电曲板（204）远离U形板（203）的一端开设有通孔（207），所述导电曲板（204）靠近通孔（207）一端的表面开设有若干防滑槽（208）。

9.根据权利要求8所述的一种塑壳断路器，其特征在于：所述缓冲结构（305）包括转动连接于铁芯（202）的转盘（318），所述拉索（314）另一端卷绕于转盘（318），所述转盘（318）的转动轴线与第一轴（307）垂直，所述转盘（318）缠绕有与其转动轴线平行的线圈（319），所述线圈（319）首尾相邻。

10.根据权利要求9所述的一种塑壳断路器，其特征在于：所述转盘（318）与铁芯（202）之间设有卷簧（315），所述拉索（314）退卷时压缩卷簧（315）。