塑壳断路器 |
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| 申请号 | CN201280066746.1 | 申请日 | 2012-11-12 | 公开(公告)号 | CN104040673B | 公开(公告)日 | 2016-11-16 |
| 申请人 | LS产电株式会社; | 发明人 | 白起昊; | ||||
| 摘要 | 根据本 发明 的塑壳 断路器 包括：前室；与前室相分隔的后室；固定触头部，其设置于前室的一侧上并且与电源或其附属件电 接触 ；操作触头部，其可移动地设置在前室内并且与固定触头部相接触或分离；开/闭装置，其设置在后室内，并且操作以使操作触头部选择性地与固定触头部相接触，或使操作触头部与固定触头部分离；操作装置，其设置在前室和后室内并且根据所述开/闭装置的操作来移动操作触头部；灭弧室，其设置在前室的一侧上并且熄灭在固定触头部与操作触头部分离的过程中所诱发的 电弧 ；以及 挡板 ，其阻止电弧从与固定触头部分离的至少一个 位置 处移动操作触头部轨迹的后部。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种塑壳断路器，包括： |
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| 说明书全文 | 塑壳断路器技术领域[0001] 本发明涉及一种塑壳断路器。 背景技术[0002] 当诸如过电流和短路电流等异常电流施加于电路时，塑壳断路器通过切断电路来保护电路。在上述塑壳断路器中，当切断电路时，有必要中断在固定触点和可动触点彼此分离的断开时间(opening time)所诱发的电弧。 [0004] 参照图1，一般地，彼此相互分隔的前室12和后室位于塑壳断路器10中。另外地，固定触点60和可动触点61位于前室12中，且用于转移可动触点61的驱动装置，且特别地，电极轴78位于后室14中。在如上所述被配置的普通塑壳断路器10中，电极轴78防止电弧从实际上诱发电弧至的前室12转移至后室14。另外地，所诱发的电弧被转移至位于其前面的灭弧室58。 [0005] 然而，普通的塑壳断路器具有如下局限性。 [0006] 一般地，电极轴78位于后室14的内部。然而，后室14必须额外地具有一定的空间，也就是，允许驱动装置操作的高度。因此，显著地增加了塑壳断路器10的高度。 [0007] 另外，一般地，如上所述，显著地增加了塑壳断路器10的高度。因此，在固定触点60与可动触点61分离的同时，浮动电弧被转移至前室12的后端和后室14，由此造成对驱动装置的损坏。 发明内容[0008] 技术问题 [0009] 本发明提供了一种能够有效地防止电弧转移的塑壳断路器。 [0010] 本发明还提供了一种能够防止以增大产品尺寸来阻止电弧转移的现象的塑壳断路器。 [0011] 技术方案 [0012] 根据本发明的实施例，提供了一种塑壳断路器，所述塑壳断路器包括：前部空间；后部空间，其与所述前部空间相分隔；固定接触单元，其设置于前部空间的一侧上并且与电源和负载中的一个电接触；可动接触单元，其安装在前部空间内以便能够移动并且与固定接触单元相接触；开关装置，其安装在后部空间内并且操作以允许可动接触单元选择性地与固定接触单元相接触；操作装置，其安装在前部空间和后部空间内并且根据开关装置的操作来移动可动接触单元；灭弧室，其安装在前部空间的一侧上并且熄灭在固定接触单元与可动接触单元分离时所诱发的电弧；以及挡板，其阻止电弧从可动接触单元的移动路线的至少一个位置处向后运动，所述位置与固定接触单元分离。 [0013] 根据本发明的另一个实施例，提供了一种塑壳断路器，所述塑壳断路器包括：外箱，其形成外部形状，限定了安装空间，并且包括前部空间和后部空间；固定垫片，其设置于安装空间的一侧上并且电连接至电源和负载中的其中一个；可动部，其安装在安装空间内以便能够移动；触头垫片，其固定至可动部并且根据可动部的移动而与固定垫片相接触或者与固定垫片分离；开关装置，其为可动部的移动提供驱动力；至少一个连杆元件，其将开关装置的驱动力传递至可动部；灭弧室，其安装在前部空间的一侧上并且熄灭在固定垫片和触头垫片彼此分离时所诱发的电弧；以及挡板，其在可动部的移动路线的至少一个位置处选择性地打开和闭合可动部和安装空间之间的空间，在所述位置处触头垫片与固定垫片分离。 [0014] 根据本发明的实施例，电极轴安装在前部空间和后部空间的外部，从而实质上降低了产品的高度或防止了产品尺寸的增大。因此，不仅产品的尺寸减小，而且实质上电弧所转移至的空间的尺寸也减小了，从而防止了电弧的转移。 [0015] 另外地，在实施例中，可以有效地防止出现由于挡板凸出部和挡板构件而在固定触点和可动触点断开时所发生的电弧转移到后部空间的现象。因此，在实施例中，可以使得由在固定触点和可动触点断开时所诱发的电弧所引起的对部件的损坏最小化。附图说明 [0016] 图1是普通的塑壳断路器的剖视图； [0017] 图2是根据本发明的实施例的塑壳断路器的分解立体图； [0018] 图3是示出了根据本发明的实施例的闭合状态的剖视图； [0019] 图4是根据本发明的实施例的主要部分的分解立体图； [0020] 图5是示出了手动切断状态的剖视图； [0021] 图6和图7是示出了根据本发明的实施例的断闸过程的剖视图。 具体实施方式[0022] 在下文中，将参照附图详细地描述本发明的实施例。 [0023] 图2是根据本发明的实施例的塑壳断路器1的分解立体图，图3是示出了根据本发明的实施例的闭合状态的剖视图，以及图4是根据本发明的实施例的主要部分的分解立体图。 [0024] 参照图2至图4，塑壳断路器1的外部形状由上外箱100和下外箱200形成。另外地，上外箱100和下外箱200彼此联接，从而限定了安装有形成断路器1的各种部件的安装空间。例如，上外箱100可以形成为多面体形状，具有敞口的底部和前部。另外地，下外箱200可以形成为多面体形状，具有敞口的顶部和前部。然而，上外箱100和下外箱200的形状并不限于此且可以形成为彼此联接。 [0025] 上外箱100包括中间隔板101。例如，上外箱100的顶部的一部分可以向下凹，从而形成中间隔板101。另外地，当上外箱100和下外箱200彼此联接时，基于中间隔板101，其下部空间被定义为前部空间S1且其上部空间被定义为后部空间S2。 [0026] 另外地，前部空间S1根据极数被分隔成多个空间。 [0027] 换言之，在用于三个极R、S和T的塑壳断路器的情况下，前部空间S1被分隔成三个空间。在用于四个电极R、S、T和N的塑壳断路器的情况下，前部空间S1被分隔成四个空间。前部空间S1可以由设置于上外箱100的上侧壁110和设置于下外箱200的下侧壁210来分隔。 [0028] 另外地，上外箱100和下外箱200分别设置有上挡板凸出部120和下挡板凸出部220。限定了前部空间S1的顶面的上外箱100的一部分向下延伸，从而形成上挡板凸出部 120。另外地，限定了前部空间S1的底面的下外箱100的一部分向上延伸，从而形成下挡板凸出部220。另外地，上挡板凸出部120的底端和下挡板凸出部220的顶端彼此相互隔开。因此，实质上，上挡板凸出部120和下挡板凸出部220可以部分地将前部空间S1分隔成允许将在后面描述的操作装置600定位于其中的空间和允许灭弧室700定位于其中的区域。 [0029] 另一方面，上外箱100形成有轴安装凹槽130。轴安装凹槽130是待安装有将在后面描述的电极轴621的板。大体上，限定了前部空间S1的上外箱100的一部分向下凹，从而形成轴安装凹槽130。 [0030] 另外地，轴安装凹槽130形成有多个连杆贯穿槽131。通过切除轴安装凹槽130的一部分来形成连杆贯穿槽131。连杆贯穿槽131是贯穿有将在后面描述的第二连杆元件620的位置。 [0031] 前部空间S1设置有固定触头单元300和可动触头单元400。固定触头单元300和可动触头单元400彼此相互接触以闭合电路或彼此相互分离以断开电路。 [0032] 更详细地，固定触头单元300包括固定垫片310。固定垫片310固定至下外箱200的对应于前部空间S1的底面的一侧上。 [0033] 另外地，可动触头单元400包括触头垫片410和可动部420并且选择性地与固定触头单元300相接触。触头垫片410固定至可动部420并且选择性地与固定垫片310相接触。可动部420通过操作装置600来操作并且沿着特定路线移动以允许触头垫片410选择性地与固定垫片310相接触或者与固定垫片310分离。在下文中，为了便于描述，当固定垫片310和触头垫片410彼此相互接触时，可动部420的位置被指定为电路开启位置(参照图3)，而固定垫片310和触头垫片410精确地分离预设绝缘距离时它们的位置被指定为电路切断位置(参照图5和图7)。因此，可动部420可以沿着特定路线在电路开启位置和电路切断位置之间移动。另外地，在可动部420在位于电路开启位置的同时与上挡板凸出部120的一侧相接触。尽管在附图中未显示，可动触头单元400包括电极弹簧。电极弹簧给予可动部420沿允许固定触头单元300和可动触头单元400彼此分离的方向的弹性力，也就是，沿允许固定垫片310和触头垫片410彼此分离方向的弹性力。 [0034] 可动触头单元400包括上挡板元件430和下挡板元件440。上挡板元件430和下挡板元件440分别位于可动部420的顶部和底部。例如，上挡板元件430和下挡板元件440可以分别固定至可动部420。另外地，上挡板元件430和下挡板元件440可以固定到彼此上且可动部420可以位于其间。只不过，上挡板元件430和下挡板元件440可以与可动触头单元400，也就是，可动部420一起移动。 [0035] 更详细地，上挡板元件430和下挡板元件440防止了在固定触头单元300和可动触头单元400彼此分离的断开时间所产生的电弧转移至上挡板凸出部120和下挡板凸出部220的后部的现象。实质上，在可动触头单元400处于电路开启位置和电路切断位置之间的移动路线上的任意一个位置处，(在下文中，为了便于描述，称为断开位置(opening position))，上挡板元件430屏蔽上挡板凸出部120和可动部420之间的空间。另外地，当可动触头单元400正位于断开位置时，下挡板元件440屏蔽下挡板凸出部220和可动部420之间的空间。另外地，当可动触头单元400正位于断开位置时，上挡板元件430的顶端可以定位成邻近于上挡板凸出部120的底端且下挡板元件440的底端可以定位成邻近于下挡板凸出部220的顶端。作为另一个示例，当可动触头单元400正位于断开位置时，上挡板元件430的顶端的一部分可以与上挡板凸出部120的底端的一部分前后重叠，且下挡板元件440的底端的一部分可以与下挡板凸出部220的顶端的一部分前后重叠。因此，上挡板凸出部120和下挡板凸出部220以及上挡板元件430和下挡板元件440可以指定为选择性打开和闭合可动触头单元400的顶部空间和底部空间的挡板。 [0036] 也就是，挡板包括从前部空间S1的一侧延伸出的挡板凸出部120和220以及设置于可动触头单元400中的挡板元件430和440。 [0037] 也就是，从上外箱100延伸出的上挡板凸出部120和可动触头单元400的上挡板元件430可以是选择性地打开和闭合可动触头单元400的顶部空间的挡板，且从下外箱200延伸出的下挡板凸出部220和下挡板元件440可以是选择性地打开和闭合可动触头单元400的底部空间的挡板。 [0038] 只不过，要在不干涉可动部420移动的范围内来确定上挡板凸出部120和下挡板凸出部220以及上挡板元件430和下挡板元件440的形状和尺寸。也就是，当可动部420位于任意一个断开位置时，不允许上挡板凸出部120和下挡板凸出部220以及上挡板元件430和下挡板元件440彼此相互接触。换言之，根据可动部420的移动，上挡板凸出部120和下挡板凸出部220位于由上挡板元件430和下挡板元件440所形成的路线的外部。 [0039] 塑壳断路器1包括开关装置500。开关装置500提供用于允许根据用户的操作而断开或闭合电路的驱动力，也就是，用于允许固定触头单元300和可动触头单元400彼此相接触或彼此分离的驱动力。开关装置500包括手柄510、杆520、跳闸弹簧(未显示)、闩锁530、闩锁固定器540和钉子550。 [0040] 手柄510用于允许用户手动断开或闭合电路。手柄510安装在上外箱100的顶面上以便能够基于将在后面描述的手柄轴A1可沿特定路线枢转。例如，当如图3所示定位手柄510时，电路开启。另外地，当如图5和图7中其中一个所示定位手柄510时，电路切断。 [0041] 在下文中，在图3、图5和图7中所示的手柄510的位置将分别被指定为电路开启位置、电路切断位置和断闸位置(trip breaking position)。 [0042] 杆520固定至手柄510并且延伸进后部空间S2。杆520连接至成为手柄510的枢转中心的手柄轴A1。 [0043] 跳闸弹簧给予弹性力，也就是，允许手柄510基于手柄510的枢转路线的特定位置而枢转至电路开启位置或电路切断位置的拉力。跳闸弹簧的一端通过手柄510或杆520来支撑。另外地，跳闸弹簧的另一端通过将在后面描述的第一连杆元件610来支撑。 [0044] 闩锁530限制跳闸弹簧以充蓄跳闸弹簧的弹性能或释放跳闸弹簧以泄放弹性能。出于此，闩锁530安装在后部空间S2内以绕闩锁轴A2枢转。 [0045] 闩锁固定器540选择性地限制闩锁530的枢转。安装闩锁固定器540以在后部空间S2内绕固定器轴A3枢转。例如，当如图3所示定位闩锁固定器540时，限制闩锁530的枢转。另外地，当如图7所示定位闩锁固定器540时，允许闩锁530的枢转。闩锁固定器540接受来自闩锁弹簧(未显示)的弹性力以沿限制闩锁530枢转的方向枢转。 [0046] 钉子550具有沿允许闩锁530枢转的方向枢转的闩锁固定器540。大体上，由于跳闸检查装置(未显示)，钉子550绕钉子轴A4枢转。当电路中出现异常电流并且使钉子550枢转时，跳闸检查装置，例如，通过电磁吸引力而被操作。因为如上所述的跳闸检查装置的结构已经众所周知且与本发明的特征无关系，所以将省略掉详细的说明。 [0047] 塑壳断路器1包括操作装置600。根据开关装置500的操作，允许操作装置600选择性地与固定触头单元300和可动触头单元400相接触或者与固定触头单元300和可动触头单元400分离。操作装置600包括第一连杆元件610、第二连杆元件620和第三连杆元件630。 [0048] 更详细地，第一连杆元件610包括上连杆611和下连杆613。上连杆611的一侧通过连接销P1连接至开关装置500以便能够枢转。更详细地，上连杆611连接至闩锁530以便能够枢转。另外地，下连杆613的一侧通过连接销P2连接至上连杆611的另一侧。跳闸弹簧的另一端通过上连杆611和下连杆613之间的连接轴来支撑。 [0049] 安装第二连杆元件620以绕电极轴621枢转。大体上，可以另外制造第二连杆元件620并通过焊接将第二连杆元件620固定至电极轴621或者可以将第二连杆元件620与电极轴621一起模制成为单一体。另外地，当电极轴621安装在轴安装凹槽130上时，第二连杆元件620穿过连杆贯穿槽131并且定位在后部空间S2内。另外地，第二连杆元件620的一侧通过连接销P3连接至下连杆613以便能够枢转。 [0050] 第三连杆元件630的一侧通过连接销P4连接至第二连杆元件620的另一侧以便能够枢转。另外地，第三连杆元件630的另一侧通过连接销P5连接至可动触头单元400以便能够枢转。例如，第三连杆元件630可以连接至上挡板元件430以便能够枢转。 [0051] 因此，可动触头单元400能够绕连接销P4旋转，第三连杆元件630通过连接销P4连接至第二连杆元件620以便能够枢转，且可动触头单元400能够绕连接销P5旋转，第三连杆元件630通过连接销P5连接至可动触头单元400。 [0052] 另外地，灭弧室700位于对应于固定触头单元300的前部的前部空间S1内。灭弧室700熄灭当固定触头单元300和可动触头单元400分离时所诱发的电弧。 [0053] 在下文中，将参照附图详细地描述根据本发明的实施例的断路器的操作。 [0054] 图5是示出了根据本发明的实施例的手动切断状态的剖视图，且图6和图7是示出了根据本发明的实施例的断闸过程的剖视图。 [0055] 为了手动切断电路，用户将手柄510从电路开启位置枢转至电路切断位置。然而，闩锁530的枢转受到闩锁固定器540的限制。因此，当手柄510在图纸中绕手柄轴A1顺时针枢转时，闩锁530不枢转。另外地，当手柄510枢转时，如图5所示，由于跳闸弹簧和电极弹簧的弹性力，第一连杆元件610、第二连杆元件620和第三连杆元件630绕各自的连接销P1、P2、P3和P4沿特定方向枢转。更详细地，第一连杆元件610的上连杆611绕连接销P1逆时针枢转，而与此联锁，下连杆613绕连接销P2顺时针枢转。另外地，通过连接销P3连接至下连杆613的第二连杆元件620绕电极轴621逆时针枢转，而与此联锁，第三连杆元件630绕连接销P4枢转。 [0056] 与第三连杆元件630的枢转联锁，连接至第三连杆元件630以便能够枢转的可动触头单元400绕连接销P5逆时针枢转并且上升。因此，可动触头单元400与固定触头单元300分离。也就是，固定垫片310和触头垫片410彼此相互分离且开始断开。 [0057] 另一方面，在当固定垫片310和触头垫片410彼此分离时的断开时间诱发电弧。在实施例中，并不将如上所述被诱发的电弧转移至安装有开关装置500和操作装置600的前部空间S1的后端而是将其转移至安装有灭弧室700的前部空间S1的前端。将在对于断闸过程的说明中更详细地描述它。 [0058] 另一方面，当诸如跳闸电流的异常电流流动且断闸时，如图6所示，钉子550由于跳闸检查装置而枢转，由此允许受闩锁固定器540限制的闩锁530枢转。因此，由于跳闸弹簧的弹性力，闩锁530绕闩锁轴A2逆时针枢转，而与此联锁，第一连杆元件610、第二连杆元件620和第三连杆元件630绕连接销P1、P2、P3和P4枢转且可动触头单元400与固定触头单元300分离，由此开始断开，在断开过程中，触头垫片410与固定垫片310分离。 [0059] 然而，在实施例中，电极轴621安装在形成于前部空间S1的外部的轴安装凹槽130上，也就是，上外箱100的顶面上。因此，大体上，塑壳断路器1的高度，也就是，前部空间S1的高度相对降低较大，由此减小了产品的尺寸。另外地，如上所述降低了前部空间S1的高度，由此相对较大幅度地缩小了当固定触头单元300和可动触头单元400，也就是，实质上，固定垫片310和触头垫片410彼此分离时的时间点处所诱发电弧至的空间。 [0060] 另外地，在实施例中，通过上挡板凸出部120和下挡板凸出部220以及上挡板元件430和下挡板元件440，防止转移当固定垫片310和触头垫片410彼此分离时的时间点处所诱发的电弧。更详细地，如图6所示，在断开位置，固定垫片310与触头垫片410分离，上挡板元件430和下挡板元件440分别屏蔽可动触头单元400，实质上是，可动部420与上挡板凸出部 120和下隔凸出部220之间的空间。因此，能够防止当固定垫片310与触头垫片410分离时所诱发的电弧转移至图6中右侧的现象的出现。另外地，当固定垫片310和触头垫片410彼此分离时所诱发的电弧被引导至灭弧室700从而被熄灭。 [0061] 另一方面，如图7所示，当闩锁530由于跳闸弹簧的弹性力而连续枢转时，可动触头单元400与固定触头单元300完全分离且保持了预设绝缘距离。另外地，手柄510位于由于跳闸弹簧的弹性力而与闩锁530的枢转联锁的断闸位置。 [0063] 在上述实施例中，已经描述挡板包括上挡板凸出部和下挡板凸出部以及上挡板元件和下挡板元件。然而，根据可动部的形状，挡板可以仅包括上挡板凸出部和上挡板元件或可以仅包括下挡板凸出部和下挡板元件。 |
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