CN113192801A - 一种断路器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种断路器，包括斥力脱扣机构和具有储能机构的操作手柄，斥力脱扣机构包括触头座、锁扣、动触头和动触头扭簧，锁扣旋转连接在触头座上，锁扣上具有触动部，动触头通过触头扭簧旋转连接在触头座的触头轴上，所述动触头扭簧给与迫使动触头朝向静触头一侧运动的旋转力，动触头在受到外力时，能够绕触头轴旋转而顶到触动部带动锁扣旋转，而迫使上述锁扣旋转使锁扣从锁止状态运动至解锁状态。本申请通过设置触头座、锁扣、动触头和动触头扭簧即可完成物理脱扣，结构简单，设计合理，大大缩减脱扣机构的占用空间，组装方便，极大的降低了组装和生产成本，而且通过电流的斥力实现脱扣，能够瞬间断开，极大的缩短相应时间，提高切断能力，极大的提高了电路系统的安全性。

Description

一种断路器

技术领域

本发明涉及断路器技术领域，具体涉及一种断路器。

背景技术

断路器是电路系统中最常用的开关装置，当电路发生过载或者短路等故障的时候，断路器需要快速做出切断电路的保护动作，避免电路中电流过大而造成严重的损失。为实现自行脱扣功能，现有技术中通常采用热磁脱扣器来完成，但是热磁脱扣器结构多且杂，零部件组装苦难，成本高，而且热磁脱扣器脱扣过程需要磁轭的磁化过程，另外衔铁与磁轭初始距离较远，这都导致了热磁脱扣器响应速度过慢而导致断路器不能及时分断，导致事故的发生。

发明内容

针对背景技术中的不足，本发明提供一种断路器。

本发明所采用的技术方案是：一种断路器，包括断路器外壳、电磁组件、灭弧机构、静触头和接线柱，还包括斥力脱扣机构和具有储能机构的操作手柄，所述斥力脱扣机构包括触头座、锁扣、动触头和动触头扭簧，所述锁扣旋转连接在触头座上，锁扣上具有触动部，所述动触头通过触头扭簧旋转连接在触头座的触头轴上，所述动触头扭簧给与迫使动触头朝向静触头一侧运动的旋转力，动触头在受到外力时，能够绕触头轴旋转而顶到触动部带动锁扣旋转，而迫使上述锁扣旋转使锁扣从锁止状态运动至解锁状态。

进一步的，所述触头座下表面上设有限位台阶和扭簧台阶，动触头上端延伸有限位凸头，所述限位凸头与限位台阶相抵，而使动触头只能朝向触动部一侧运动；所述动触头扭簧一端与扭簧台阶下方相抵，另一端与动触头外侧相抵。

进一步的，所述触头座下表面向下延伸有下旋转轴，所述下旋转轴上套有触头座扭簧，所述触头座扭簧一端与扭簧台阶上方相抵，另一端与限位台阶相抵；所述锁扣上方延伸有上旋转轴，所述上旋转轴上套有锁扣扭簧，所述锁扣扭簧一端与触头座上的第一凸杆相抵，另一端与锁扣上的第二凸杆相抵，所述锁扣上端设有挂钩，所述挂钩的拐角处设有第一凹面，所述触头座上端的台阶上设有与第二凹面。

进一步的，所述下旋转轴和上旋转轴同轴设置有连接孔，所述触头座和锁扣通过安装轴安装在断路器外壳上；所述第二凹面上方延伸有脱口槽，所述脱口槽与第二凹面之间采用圆弧过度。

进一步的，所述动触头和静触头闭合时为平行状态，且此时电流流向相反。

进一步的，所述操作手柄包括单极外手柄、单极内手柄、储能弹簧、储能制动杆和储能复位弹簧，所述单极内手柄上设有第一限位台阶和第二限位台阶，所述单极外手柄上设有第一内台阶，所述单极外手柄通过转轴与单极内手柄旋转连接，所述第一内台阶位于第一限位台阶和第二限位台阶之间，所述储能弹簧套装在转轴上且一端与第一限位台阶的一侧相抵，另一端与单极外手柄外壁台阶相抵，所述储能制动杆旋转连接在断路器外壳上，储能制动杆的一端设有向下延伸的制动挂钩，另一端设有弹簧柱，储能制动杆的上侧设有高出上述制动挂钩的推动斜面，所述储能复位弹簧一端套装于弹簧柱上，另一端与断路器外壳侧壁相抵，位于所述储能制动杆下方的第二限位台阶外壁上设有能够与制动挂钩相抵的制动凸块，所述单极外手柄上设有与推动斜面相抵的推动凸块。

进一步的，所述单极内手柄通过连杆与锁扣连接。

进一步的，还包括灭弧壳体，所述灭弧机构设置于灭弧壳体的腔体内。

进一步的，所述灭弧壳体包括上盖和下盖，所述上盖和下盖之间形成上述腔体；所述灭弧壳体上设有用于引弧板插入的引弧插口；设有用于动触头插入的动触头插口；以及用于静触头插入的静触头插口。

进一步的，所述断路器外壳上设有定位柱，所述灭弧壳体上设有用于定位柱穿过的定位孔。

本发明的有益效果是：

1、本申请通过设置触头座、锁扣、动触头和动触头扭簧即可完成物理脱扣，结构简单，设计合理，大大缩减脱扣机构的占用空间，组装方便，极大的降低了组装和生产成本，而且通过电流的斥力实现脱扣，能够瞬间断开，极大的缩短相应时间，提高切断能力，极大的提高了电路系统的安全性。

2、本申请通过在操作手柄位置上设置储能机构，使得手柄在接近于行程末端的时候，利用弹簧储能带动动触头组件动作，实现动触头与静触头的快速合闸，避免缓慢合闸带来燃弧危险，提高产品性能。

3、本申请通过设置灭弧壳体，通过将灭弧机构包覆在灭弧壳体内，即通过设置灭弧壳体将灭弧机构与断路器壳体分隔，不仅起到良好的隔弧效果，也能够避免因为灭弧机构产生的高温烧坏外壳的现象。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其他的目的、特征和优点。

下面将参照附图，对本发明作进一步详细的说明。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为斥力脱扣机构处的结构示意图。

图3为斥力脱扣机构正向结构示意图。

图4为斥力脱扣机构背向结构示意图。

图5为操作手柄处的结构示意图。

图6为断路器外壳的结构示意图。

图7为储能机构其中一侧的结构示意图。

图8为单极外手柄的结构示意图。

图9为单极内手柄的结构示意图。

图10为储能机构另一侧的结构示意图。

图11为灭弧机构处的结构示意图。

图12为灭弧壳体其中一侧的的结构示意图。

图13为灭弧壳体另一侧的的结构示意图。

图1-13中：D1、断路器外壳；D2、连杆；D3、静触头；D4、电磁组件；D5、灭弧机构；D6、接线柱；D7、操作手柄；A1、触头座；A2、锁扣；A3、动触头；A4、动触头扭簧；A5、触动部；A6、触头轴；A7、限位台阶；A8、扭簧台阶；A9、限位凸头；A10、下旋转轴；A11、触头座扭簧；A12、上旋转轴；A13、锁扣扭簧；A14、第一凸杆；A15、第二凸杆；A16、挂钩；A17、第一凹面；A18、第二凹面；A19、连接孔；A20、安装轴；A21、脱口槽；A26、顶块；B1、单极外手柄；B2、单极内手柄；B3、储能弹簧；B4、储能制动杆；B5、储能复位弹簧；B6、第一限位台阶；B7、第二限位台阶；B8、第一内台阶；B9、转轴；B10、制动挂钩；B12、弹簧柱；B13、推动斜面；B14、制动凸块；B15、推动凸块；B16、手柄弹簧；B24、固定轴；B25、轴孔；B26、单极铆钉管；C3、灭弧壳体；C4、腔体；C5、上盖；C6、下盖；C7、引弧板；C8、引弧插口；C9、动触头插口；C10、静触头插口；C13、定位柱；C14、定位孔。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

本发明提供一种断路器。

在本实施例中，参照图1-13，该断路器，包括断路器外壳D1、电磁组件D4、灭弧机构D5、静触头D3和接线柱D6，还包括斥力脱扣机构和具有储能机构的操作手柄D7，所述斥力脱扣机构包括触头座A1、锁扣A2、动触头A3和动触头扭簧A4，所述锁扣旋转连接在触头座上，锁扣上具有触动部A5，所述动触头通过触头扭簧旋转连接在触头座的触头轴A6上，所述动触头扭簧给与迫使动触头朝向静触头一侧运动的旋转力，动触头在受到外力时，能够绕触头轴旋转而顶到触动部带动锁扣旋转，而迫使上述锁扣旋转使锁扣从锁止状态运动至解锁状态。

如图2并结合图3和4所示，动触头在受到外力(电流斥力)的时候，会克服动触头扭簧的扭力逆时针旋转，使动触头上端顶到锁扣的触动部而带动锁扣旋转，从而完成脱扣动作，该脱扣机构，设计精妙，通过电流的斥力实现脱扣，能够瞬间断开，极大的缩短相应时间，提高切断能力，提高了电路系统的安全性。而且，整个脱扣机构结构简单，零件少且简单，组装简单，占用空间小，精简断路器布局，大大降低了生产成本。

另外，为动触头能够与触动部相互作用更加灵敏，可在动触头上端设置顶块A26。

具体的，所述触头座下表面上设有限位台阶A7和扭簧台阶A8，动触头上端延伸有限位凸头A9，所述限位凸头与限位台阶相抵，而使动触头只能朝向触动部一侧运动；所述动触头扭簧一端与扭簧台阶下方相抵，另一端与动触头外侧相抵。

采用上述技术方案后，在限位台阶和限位凸头的限位作用下，动触头只能朝向触动部一侧运动，另外，在动触头扭簧的作用下，使动触头在无外力作用下能够稳定连接在触头座上。

具体的，所述触头座下表面向下延伸有下旋转轴A10，所述下旋转轴上套有触头座扭簧A11，所述触头座扭簧一端与扭簧台阶上方相抵，另一端与限位台阶相抵；所述锁扣上方延伸有上旋转轴A12，所述上旋转轴上套有锁扣扭簧A13，所述锁扣扭簧一端与触头座上的第一凸杆A14相抵，另一端与锁扣上的第二凸杆A15相抵；所述锁扣上端设有挂钩A16，所述挂钩的拐角处设有第一凹面A17，所述触头座上端的台阶上设有与第二凹面A18。

采用上述技术方案后，触头座扭簧用于触头座回位，在脱扣动作完成之后，带动动触头动作使动触头保持断开，避免动触头脱口后重新与静触头闭合，防止电弧重燃。

其中，锁扣扭簧用于将挂钩压向触头座，使第一凹面和第二凹面之间形成锁孔，锁孔用于连接连杆。

具体的，所述下旋转轴和上旋转轴同轴设置有连接孔A19，所述触头座和锁扣通过安装轴A20安装在断路器外壳上；所述第二凹面上方延伸有脱口槽A21，所述脱口槽与第二凹面之间采用圆弧过度。

上述技术方案中，在脱扣之后，连杆从第二凹面滑出，而进入脱口槽完成脱扣，脱口槽与第二凹面之间采用圆弧过度，使脱扣更加顺畅，响应更快，避免出现卡滞问题，另外，连杆直接滑入滑槽，有效避免动触头脱口后重新与静触头闭合。

具体的，所述动触头和静触头闭合时为平行状态，且此时电流流向相反。

动触头和静触头闭合时为平行状态，且电流方向相反，在电流增大的时候，动触头和静触头的电流斥力便会将动触头弹开，使动触头旋转而顶到锁扣的触动部。

具体的，所述操作手柄包括单极外手柄B1、单极内手柄B2、储能弹簧B3、储能制动杆B4和储能复位弹簧B5，所述单极内手柄上设有第一限位台阶B6和第二限位台阶B7，所述单极外手柄上设有第一内台阶B8，所述单极外手柄通过转轴B9与单极内手柄旋转连接，所述第一内台阶位于第一限位台阶和第二限位台阶之间，所述储能弹簧套装在转轴上且一端与第一限位台阶的一侧相抵，另一端与单极外手柄外壁台阶相抵，所述储能制动杆旋转连接在断路器外壳上，储能制动杆的一端设有向下延伸的制动挂钩B10，另一端设有弹簧柱B12，储能制动杆的上侧设有高出上述制动挂钩的推动斜面B13，所述储能复位弹簧一端套装于弹簧柱上，另一端与断路器外壳侧壁相抵，位于所述储能制动杆下方的第二限位台阶外壁上设有能够与制动挂钩相抵的制动凸块B14，所述单极外手柄上设有与推动斜面相抵的推动凸块B15。

上述技术方案中，通过在操作手柄位置上设置储能机构，使得手柄在接近于行程末端的时候，利用弹簧储能带动动触头组件动作，实现动触头与静触头的快速合闸，避免缓慢合闸带来燃弧危险，提高产品性能。

本申请的工作原理为：拨动单极外手柄逆时针旋转的时候，单极外手柄在储能弹簧作用下带动单极内手柄旋转，直至单极内手柄上的制动凸块与制动挂钩相抵；此时，继续逆时针旋转单极外手柄压缩储能弹簧，直至单极外手柄的推动凸块与推动斜面相抵；然后继续逆时针旋转单极外手柄，使推动凸块推动推动斜面迫使储能制动杆克服储能复位弹簧使储能制动杆旋转，使制动凸块从制动挂钩上脱离，单极内手柄外力消失，储能弹簧的压缩势能瞬间释放，迫使单极内手柄旋转，使用的时候，单极内手柄通过连杆与动触头组件的锁扣连接，来带动动触头组件动作，实现快速脱扣的功能。

另外，为了手柄能够自行回位，可以在转轴底部套装手柄弹簧B16。

其中断路器外壳上设有固定轴B24，单极外手柄通过转轴旋转连接在固定轴的轴孔B25内；断路器外壳上还设有单极铆钉管B26，储能制动杆通过单极铆钉管旋转连接断路器外壳上。

进一步的，所述单极内手柄通过连杆D2与锁扣连接。

进一步的，还包括灭弧壳体C3，所述灭弧机构D5设置于灭弧壳体的腔体C4内。

上述技术方案中，设置灭弧壳体，通过将灭弧机构包覆在灭弧壳体内，即通过设置灭弧壳体将灭弧机构与断路器壳体分隔，不仅起到良好的隔弧效果，也能够避免因为灭弧机构产生的高温烧坏外壳的现象。

进一步的，所述灭弧壳体包括上盖C5和下盖C6，所述上盖和下盖之间形成上述腔体C4；所述灭弧壳体上设有用于引弧板C7插入的引弧插口C8；设有用于动触头插入的动触头插口C9；以及用于静触头插入的静触头插口C10。

实际组装中，将引弧板、动触头和静触头安装入灭弧壳体内，提高隔弧效果。

进一步的，所述断路器外壳上设有定位柱C13，所述灭弧壳体上设有用于定位柱穿过的定位孔C14。

各位技术人员须知：虽然本发明已按照上述具体实施方式做了描述，但是本发明的发明思想并不仅限于此发明，任何运用本发明思想的改装，都将纳入本专利专利权保护范围内。

Claims (10)

1.一种断路器，包括断路器外壳、电磁组件、灭弧机构、静触头和接线柱，其特征在于：还包括斥力脱扣机构和具有储能机构的操作手柄，所述斥力脱扣机构包括触头座、锁扣、动触头和动触头扭簧，所述锁扣旋转连接在触头座上，锁扣上具有触动部，所述动触头通过触头扭簧旋转连接在触头座的触头轴上，所述动触头扭簧给与迫使动触头朝向静触头一侧运动的旋转力，动触头在受到外力时，能够绕触头轴旋转而顶到触动部带动锁扣旋转，而迫使上述锁扣旋转使锁扣从锁止状态运动至解锁状态。

2.根据权利要求1所述的断路器，其特征在于：所述触头座下表面上设有限位台阶和扭簧台阶，动触头上端延伸有限位凸头，所述限位凸头与限位台阶相抵，而使动触头只能朝向触动部一侧运动；所述动触头扭簧一端与扭簧台阶下方相抵，另一端与动触头外侧相抵。

3.根据权利要求2所述的断路器，其特征在于：所述触头座下表面向下延伸有下旋转轴，所述下旋转轴上套有触头座扭簧，所述触头座扭簧一端与扭簧台阶上方相抵，另一端与限位台阶相抵；所述锁扣上方延伸有上旋转轴，所述上旋转轴上套有锁扣扭簧，所述锁扣扭簧一端与触头座上的第一凸杆相抵，另一端与锁扣上的第二凸杆相抵，所述锁扣上端设有挂钩，所述挂钩的拐角处设有第一凹面，所述触头座上端的台阶上设有与第二凹面。

4.根据权利要求3所述的断路器，其特征在于：所述下旋转轴和上旋转轴同轴设置有连接孔，所述触头座和锁扣通过安装轴安装在断路器外壳上；所述第二凹面上方延伸有脱口槽，所述脱口槽与第二凹面之间采用圆弧过度。

5.根据权利要求3所述的断路器，其特征在于：所述动触头和静触头闭合时为平行状态，且此时电流流向相反。

6.根据权利要求1所述的断路器，其特征在于：所述操作手柄包括单极外手柄、单极内手柄、储能弹簧、储能制动杆和储能复位弹簧，所述单极内手柄上设有第一限位台阶和第二限位台阶，所述单极外手柄上设有第一内台阶，所述单极外手柄通过转轴与单极内手柄旋转连接，所述第一内台阶位于第一限位台阶和第二限位台阶之间，所述储能弹簧套装在转轴上且一端与第一限位台阶的一侧相抵，另一端与单极外手柄外壁台阶相抵，所述储能制动杆旋转连接在断路器外壳上，储能制动杆的一端设有向下延伸的制动挂钩，另一端设有弹簧柱，储能制动杆的上侧设有高出上述制动挂钩的推动斜面，所述储能复位弹簧一端套装于弹簧柱上，另一端与断路器外壳侧壁相抵，位于所述储能制动杆下方的第二限位台阶外壁上设有能够与制动挂钩相抵的制动凸块，所述单极外手柄上设有与推动斜面相抵的推动凸块。

7.根据权利要求6所述的断路器，其特征在于：所述单极内手柄通过连杆与锁扣连接。

8.根据权利要求1所述的断路器，其特征在于：还包括灭弧壳体，所述灭弧机构设置于灭弧壳体的腔体内。

9.根据权利要求8所述的断路器，其特征在于：所述灭弧壳体包括上盖和下盖，所述上盖和下盖之间形成上述腔体；所述灭弧壳体上设有用于引弧板插入的引弧插口；设有用于动触头插入的动触头插口；以及用于静触头插入的静触头插口。

10.根据权利要求9所述的断路器，其特征在于：所述断路器外壳上设有定位柱，所述灭弧壳体上设有用于定位柱穿过的定位孔。

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