專利名稱:雙斷點微型斷路器的制作方法
技術領域:
本發(fā)明涉及一種雙斷點微型斷路器。
背景技術:
隨著電力工業(yè)和用電水平的不斷提高,對斷路器性能、質量、品種等要求也越來越高, 現(xiàn)實情況迫切要求開發(fā)可靠性高、分斷能力強、小型化的斷路器,在發(fā)生故障時,應確保 斷路器能夠快速分斷,防止系統(tǒng)中發(fā)生任何故障或誤操作。以前的斷路器大多為單斷點結 構,其分斷能力和限流性能已經(jīng)無法滿足現(xiàn)代電力設備的需求。近年來出現(xiàn)的新一代斷路
器都在體積盡可能小的情況下采用了雙斷點觸頭系統(tǒng)雙斷點開斷的電弧電壓是兩個斷口 的電弧相加,具有2倍的弧柱電壓和短弧電壓,能夠顯著提高分斷能力,大幅降低觸頭磨 損。但雙斷點觸頭系統(tǒng)同時增加了斷路器結構的復雜性,因此,對于標準模數(shù)寬度的微型 斷路器,提高單位體積的分斷能力是有待解決的關鍵問題之一。
現(xiàn)有的雙斷點微型斷路器主要采用平行雙斷點結構,中國專利ZL02802250.5 "小型 斷路器桿"公開了一種寬度等于基本模數(shù)的雙斷點微型斷路器。其特征在于固定的和移 動的接觸裝置包括第一對接觸部和第二對接觸部其中第一對接觸部具有第一固定接觸部 和第一移動接觸部,第二對接觸部具有第二固定接觸部和第二移動接觸部。第一滅弧室和 第二滅弧室分別與該第一和第二對接觸部關5關該第一和第二對接觸部彼此串聯(lián)的電連接 并且通過的電流具有相同的方向,具體連接方式見圖l,其中9為接線端子;14為雙金
屬片;19為軟連接;16為第一移動接觸部;15為第一固定接觸部;ll為線圈;31為輔
助導體第一部分;30為輔助導體第二部分;18為第二移動接觸部;17為第二固定接觸部。
上述斷路器的優(yōu)點是顯而易見的,它采用了雙斷點觸頭系統(tǒng),在保持標準模數(shù)寬度相 同的前提下,顯著的提高了斷路器的分斷性能,同時兩個結構上相互分離的移動接觸部使 得該斷路器具備保護性脫開功能。然而,由于結構中增加了輔助導體,造成斷路器電連接
線路復雜并且電連接線路長,材料消耗量大,成本高;另一方面,兩個移動接觸部彼此結
構上分開,結構復雜并且工作可靠性降低。
發(fā)明內(nèi)容
基于上述,本發(fā)明的目的在于解決現(xiàn)有雙斷點微型斷路器中存在的電路連接復雜、可 靠性低及成本高的問題,旨在提供一種分斷性能高、具有標準模數(shù)寬度、電路連接簡單、 可靠性高、成本低的雙斷點微型斷路器。
為此,本發(fā)明采用以下技術方案
一種雙斷點微型斷路器,包括外殼、上下接線端子、操作機構、脫扣機構、磁脫扣 系統(tǒng)、熱脫扣系統(tǒng)、接觸部系統(tǒng)、滅弧系統(tǒng),其特征在于
所述接觸部系統(tǒng)包括兩對接觸部,即由第一固定接觸部和第一移動接觸部組成的第一對接觸部,以及由第二固定接觸部和第二移動接觸部組成的第二對接觸部,第一移動接觸 部和第二移動接觸部通過與中間移動接觸部連接而形成叉形移動接觸部,使得所述兩對接 觸部相串聯(lián)并且流過的電流方向相反;
兩對接觸部組之間以絕緣隔板間隔,使得第一、第二接觸部之間形成兩個相對獨立的 滅弧系統(tǒng);
所述滅弧系統(tǒng)包括上滅弧室、下滅弧室、第一固定接觸部引弧片、第二固定接觸部引 弧片、兩個移動接觸部引弧片,其中
上滅弧室、下滅弧室沿著斷路器寬度方向布置并分別與兩對接觸部對應; 第一固定接觸部引弧片為磁軛上靠近滅弧室的一段;
第二固定接觸部引弧片的一端與第二固定接觸部焊接,另端延伸至下滅弧室; 兩個移動接觸部引弧片的一端位于移動接觸部,另端分別延伸至上滅弧室、下滅弧室。 進一歩地,在本發(fā)明的實施措施中 所述隔板中嵌入金屬板,以起到導磁和隔磁的作用。 所述兩個移動接觸部引弧片上位于移動接觸部附近的一段相互連通。 所述上蓋和基座的電弧區(qū)分別固定上導磁板、下導磁板,上導磁板作用于第一對接觸 部之間的電弧,下導磁板作用于第二對接觸部之間的電弧。 所述上導磁板、下導磁板的表面覆以絕緣板。 所述的寬度約等于基本模數(shù)。
本發(fā)明具有以下優(yōu)點
1. 由于通過中間移動接觸部將第一、第二移動接觸部連為一體,因此不僅提高了斷路 器的分斷能力,而且保證了兩移動接觸部終壓力相同,提高了動作的一致性,同時整個電 連接結構簡單,電連接線路短,工作可靠;
2. 由于第二移動接觸部和第二固定接觸部之間電流流向構成一個相對封閉的區(qū)域當 短路電流流過此區(qū)域時,將形成一個穩(wěn)定的自磁場,因此大大加強了磁吹力,進一步提高 了斷路器的分斷能力;
3. 由于在第一、第二對接觸部之間設置了金屬板,因此不僅在兩對接觸部之間形成兩 個相對獨立的滅弧系統(tǒng),能夠屏蔽第一、第二對接觸部間產(chǎn)生的電弧磁性,抑制電流斷路 時在接觸部間產(chǎn)生電弧引起的接觸點異常消耗,實現(xiàn)接觸點壽命提高,而且能夠起到支撐 上下磁鋼相對位置的作用。同時滅弧室在寬度方向上能做到最大,滅弧效果達到最好。
圖1為現(xiàn)有技術方案電流流向示意圖2為本發(fā)明微型斷路器電流流向示意圖3為第二移動、固定接觸部之間電流流向示意圖4為本發(fā)明斷路器外形圖5為本發(fā)明斷路器結構示意圖6為叉形移動接觸部組示意圖;圖7為本發(fā)明斷路器隔磁板示意圖8為中間磁隔板示意圖9為本發(fā)明滅弧系統(tǒng)示意圖。
具體實施例方式
下面結合附圖作進一步說明。
參照附圖,本發(fā)明提供一種雙斷點微型斷路器,主要包括外殼、接線部分、操作機 構、脫扣機構、磁脫扣系統(tǒng)、熱脫扣系統(tǒng)、接觸部系統(tǒng)和滅弧系統(tǒng)。其中
作為外殼之一的基座14是所有內(nèi)部零件的安裝及定位基準,蓋上上蓋后如圖4所示,
寬度D約等于基本模數(shù)18mm。上接線端子ll是進線端,與電源相連;下接線端子l是出線端, 與負載相連。手柄16是操作機構的一部分,操作者通過轉動手柄能夠控制斷路器的合分。
用于短路保護的磁脫扣系統(tǒng)主要包括線圈IO、動鐵芯、頂桿等,如圖5所示,線圈IO 的一端與上接線端子ll電連接,另一端與第一固定接觸部9電連接。當線路中出現(xiàn)短路電 流時,流過線圈中的電流產(chǎn)生的磁場使動鐵芯朝靜鐵芯方向運動,與動鐵芯鉚接一體的頂 桿撞向脫扣機構,導致固定接觸部和移動接觸部分離,斷路器斷開。
用于過載保護的熱脫扣系統(tǒng)主要包括雙金屬片19、雙金屬片固定板20、調節(jié)螺釘21
等。雙金屬片一端通過軟連接與下接線端子l電連接,另一端通過軟連接與第二固定接觸 部5電連接。當線路過載時,過載電流產(chǎn)生的熱量引起雙金屬片彎曲,撞向脫扣裝置,導 致固定接觸部和移動接觸部分離,斷路器斷開。
接觸部系統(tǒng)包括兩對沿著寬度方向布置的接觸部,即由第一固定接觸部和第一移動接 觸部組成的第一對接觸部,以及由第二固定接觸部和第二移動接觸部組成的第二對接觸 部,且第一滅弧室和第二滅弧室分別與第一對接觸部和第二對接觸部關聯(lián)。其中兩個固 定接觸部9、 5分離,兩個移動接觸部8、 6通過中間移動接觸部7形成如圖6所示的叉形 移動接觸部結構。第一固定接觸部9與線圈10電連接,第二固定接觸部5布置在第一固 定接觸部的下方,且通過軟連接與雙金屬片19電連接,在第二固定接觸部上設置一絕緣 板;移動接觸部布置在固定接觸部的下側,且第一移動接觸部8和第二移動接觸部6均點 焊在作為操作機構一部分的中間移動接觸部7上以實現(xiàn)電連接。電流從第一固定接觸部流 入,再從第二固定接觸部流出,中間依次流過第一移動接觸部和第二移動接觸部。第一和 第二對接觸部彼此串聯(lián)的電連接并且通過的電流方向相反,具體電流流向見圖2,圖中3 為熱脫扣系統(tǒng)。此結構不僅大大提高了斷路器的分斷能力,且電路連接方式簡單,簡化了 斷路器內(nèi)部結構;同時兩個移動接觸部終壓力相同,保證了動作的一致性,提高了工作可 靠性。
需要特別指出的是根據(jù)本發(fā)明方案,第二移動接觸部和第二固定接觸部之間的電流
流向構成一個相對封閉的區(qū)域,見圖3: 6為第二移動接觸部,5為第二固定接觸部,4 為軟連接,電流從第二移動接觸部6流向第二固定接觸部5,再從軟連接4流出,從功能 上來講起到一圈線圈的作用。當短路電流流過此區(qū)域時,將形成一個穩(wěn)定的自磁場,顯著 提高第二對接觸部附近磁場大小,加強了磁吹力,有利于電弧迅速脫離接觸部進入滅弧室,因此能夠進一步提高斷路器的分斷能力。
滅弧系統(tǒng)主要包括上滅弧室13、下滅弧室12、引弧片等。其中上滅弧室13、下滅弧室 12分別與兩對接觸部相關聯(lián),即上滅弧室13對應于第一對接觸部組8-9,下滅弧室12對應 于第二對接觸部組5-6,且上滅弧室、下滅弧室沿著寬度D方向放置。為了引導電弧進入滅 弧室,在每對接觸部與其對應的滅弧室之間設置引弧片,其中第一固定接觸部引弧片27 是利用磁軛28靠近滅弧室的一段;與第二固定接觸部一體的第二固定接觸部引弧片29,其 一端點焊在第二固定接觸部上,另一端延伸至下滅弧室12;因第一、第二移動接觸部的電 位相同,故第一移動接觸部引弧片和第二移動接觸部引弧片由一個成型的金屬體來提供, 稱為移動接觸部引弧片26,其一端位于第一、第二移動接觸部右側,另一端延伸至上、下 滅弧室,該引弧片在移動接觸部附近一小段連接為一體,而其余部分留出一定間隙以插入 塑料材料制成的隔板22。隔板22的作用是將兩個接觸部組產(chǎn)生的兩個電弧分隔開,設置在 上滅弧室、第一對接觸部組與下滅弧室、第二對接觸部組之間。如圖7和圖8所示。
有利的是,位于第一對接觸部和第二對接觸部之間的金屬板23嵌入到隔板22中,分 別起導磁和隔磁的作用。由于第一對接觸部和第二對接觸部之間的電流流向相反,因此斷 路器中所加磁鋼30 (圖5)的極性相反,即第一對接觸部磁鋼上S下N,第二對接觸部磁 鋼下S上N。由以上分析可知上下磁鋼為NN極對接分布,存在相互斥力作用,因此無 法穩(wěn)定保持相對位置。金屬隔磁板23使得第一、第二對接觸部之間形成兩個相對獨立的 滅弧系統(tǒng),不僅能夠屏蔽第一、第二對接觸部間產(chǎn)生的電弧磁性,防止發(fā)弧點受電磁力作 用產(chǎn)生偏移,抑制電流斷路時在接觸部間產(chǎn)生電弧引起的接觸點異常消耗,實現(xiàn)接觸點壽 命提高;同時能夠起到支撐上下磁鋼相對位置的作用。并且金屬材料制成的隔磁板23又 會對電弧產(chǎn)生類似導磁板的作用。另兩塊導磁板2《25分別放置在基座和上蓋的電弧區(qū), 固定在基座上的是下導磁板24,固定在上蓋上的是上導磁板25。該兩導磁板起同樣的作 用增強電弧區(qū)的磁場,從而使電弧更容易進入滅弧室。其中下導磁板作用第二對接觸部 之間的電弧,而上導磁板則作用第一對接觸部之間的電弧。在上、下導磁板上分別設置一 塑料材料制成的絕緣板32、 31。
此三塊導磁板只占固定接觸部和移動接觸部之間的電弧區(qū)的空間而沒有延伸到滅弧 室區(qū)域,這樣,不僅導磁板得到充分利用,更重要的是滅弧室在寬度D方向能做到最大, 滅弧效果達到最好。
權利要求
1.一種雙斷點微型斷路器,包括外殼,由上蓋和基座構成,作為內(nèi)部零件安裝定位之用;上下接線端子,分別連接電源端和負載端;操作機構,用于將斷路器操作者的力矩傳遞給移動接觸部;脫扣機構,傳遞力矩之用,用于將磁脫扣系統(tǒng)中的頂桿的動能以及熱脫扣系統(tǒng)中雙金屬片的動能傳遞給操作機構,從而破壞所述操作機構的平衡狀態(tài);磁脫扣系統(tǒng),用于感測短路電流,并將短路信號傳遞給脫扣機構,使斷路器脫扣;熱脫扣系統(tǒng),用于感測過載電流,并將過載信號傳遞給脫扣機構,使斷路器脫扣;接觸部系統(tǒng),用以實現(xiàn)電路的通斷;滅弧系統(tǒng),用于熄滅固定接觸部和移動接觸部之間斷開時產(chǎn)生的電弧;其特征在于所述接觸部系統(tǒng)包括兩對接觸部,即由第一固定接觸部和第一移動接觸部組成的第一對接觸部,以及由第二固定接觸部和第二移動接觸部組成的第二對接觸部,第一移動接觸部和第二移動接觸部通過與中間移動接觸部連接而形成叉形移動接觸部,使得所述兩對接觸部相串聯(lián)并且流過的電流方向相反;兩對接觸部組之間以絕緣隔板間隔,使得第一、第二接觸部之間形成兩個相對獨立的滅弧系統(tǒng);所述滅弧系統(tǒng)包括上滅弧室、下滅弧室、第一固定接觸部引弧片、第二固定接觸部引弧片、兩個移動接觸部引弧片,其中上滅弧室、下滅弧室沿著斷路器寬度方向布置并分別與兩對接觸部對應;第一固定接觸部引弧片為磁軛上靠近滅弧室的一段;第二固定接觸部引弧片的一端與第二固定接觸部焊接,另端延伸至下滅弧室;兩個移動接觸部引弧片的一端位于移動接觸部,另端分別延伸至上滅弧室、下滅弧室;
2. 如權利要求1所述的雙斷點微型斷路器,其特征在于 所述隔板中嵌入金屬板,以起到導磁和隔磁的作用。
3. 如權利要求1或2所述的雙斷點微型斷路器,其特征在于 所述兩個移動接觸部引弧片上位于移動接觸部附近的一段相互連通。
4. 如權利要求1或2所述的雙斷點微型斷路器,其特征在于所述上蓋和基座的電弧區(qū)分別固定上導磁板、下導磁板,上導磁板作用于第一對接觸 部之間的電弧,下導磁板作用于第二對接觸部之間的電弧。
5. 如權利要求4所述的雙斷點微型斷路器,其特征在于 所述上導磁板、下導磁板的表面覆以絕緣板。
6. 如權利要求l所述的雙斷點微型斷路器,其特征在于 所述的寬度約等于基本模數(shù)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種雙斷點微型斷路器,包括外殼、上下接線端子、操作機構、脫扣機構、磁脫扣系統(tǒng)、熱脫扣系統(tǒng)、接觸部系統(tǒng)、滅弧系統(tǒng)。接觸部系統(tǒng)包括兩對接觸部,兩移動接觸部連接,使得兩對接觸部相串聯(lián)并且流過的電流方向相反;滅弧系統(tǒng)包括上、下滅弧室、引弧片,上、下滅弧室沿斷路器寬度方向布置;兩個移動接觸部引弧片的一端位于移動接觸部,另端分別延伸至上、下滅弧室;在兩個移動接觸部引弧片上位于移動接觸部與滅弧室之間的部分由內(nèi)嵌金屬板的絕緣隔板間隔,使得兩接觸部之間形成兩個相對獨立的滅弧系統(tǒng)。本發(fā)明分斷性能高、具有標準模數(shù)寬度、電路連接簡單、可靠性高、成本低的優(yōu)點。
文檔編號H01H71/00GK101625940SQ20081011623
公開日2010年1月13日 申請日期2008年7月7日 優(yōu)先權日2008年7月7日
發(fā)明者芳 劉, 寅 南 申請人:北京人民電器廠有限公司