CN101645379A - 一种带漏电、过载、短路保护的小型断路器 - Google Patents

一种带漏电、过载、短路保护的小型断路器 Download PDF

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Abstract

一种带漏电、过载、短路保护的小型断路器。主要解决现有的双线小型断路器漏电时脱扣灵敏度差的问题。其特征在于：所述的线圈架(14)安装在下壳体(3)上对应跳扣(9)的位置，锁扣(8)上设有与线圈架(14)内顶针(18)相对应的挡片(20)，跳扣(9)的回转轴(28)安装在线圈架(14)与上壳体(1)之间。该带漏电、过载、短路保护的小型断路器在不改变原有的小型断路器的壳体外形结构和尺寸的情况下，提高了漏电脱扣的灵敏度；另外，改变了灭弧室的形状，提高了灭弧性能，尽而提高了断路器的分断能力，具有结构紧凑、漏电脱扣灵敏度高及分断能力高的特点。

Description

一种带漏电、过载、短路保护的小型断路器
技术领域：
本发明涉及一种断路器，属于一种带漏电、过载、短路保护的小型断路器。
背景技术：
小型断路器是指交流50/60Hz额定电压230/400V、额定电流63A以下线路上使用的低压断路器，常用于工业、商业、高层及民用住宅等场所。由于常用的小型断路器有过载和短路保护功能而没有漏电保护功能，因而中国专利ZL99206121.0公开了一种宽度为18mm的双线断路器，该专利在壳体内添加了一个漏电脱扣驱动器，壳体的一侧加长，扩大了壳体空间，然后安放漏电脱扣驱动器的线圈，虽然在功能上增加了漏电保护功能，但由于结构不紧凑，壳体的体积和外形较大，在与其它小型电路器配合使用时，显得不整齐，不便于配线安装。中国专利ZL200420081810.6公开了一种改进的宽度为18mm的双线断路器，以ZL99206121.0作为背景技术，主要由三个分体组成的壳体、传动机构、灭弧室、短路脱扣驱动器、过载脱扣驱动器、漏电脱扣驱动器、动触头、静触头及接线端子组成，传动机构安装于上、下壳体之间的腔室内，其内部下方被中间壳体将2极电路分开，传动机构主要由锁扣、跳扣、支架、动触头架、“U”型连杆及手柄组成，支架、“U”型连杆及手柄组成四杆机构，支架上开有“V”型槽，“U”型连杆的一端置于“V”型槽内并可在其中滑动，跳扣为角形，正常使用时跳扣的一端与锁扣相卡，另一端阻塞支架上的“V”型槽，跳扣与锁扣均通过轴铰接在上、下壳体之间。当漏电、过载或短路时，跳扣与锁扣脱离，跳扣旋转，支架上的“V”型槽打开，“U”型连杆沿“V”型槽滑动无法卡住支架，支架在弹簧力的作用下带动动触头与静触头脱离。漏电脱扣驱动器的电压线圈插套在短路脱扣驱动器的电流线圈内，所述的电压线圈及电流线圈并联接在漏电脱扣驱动器的电路中，漏电脱扣驱动器与短路脱扣驱动器共用一个铁芯，铁芯置于漏电脱扣驱动器的电压线圈内。当漏电或短路时，电压线圈或电流线圈中有电流通过使铁芯动作，尽而触动锁扣与跳扣脱离，跳扣旋转，支架上的“V”型槽打开，“U”型连杆沿“V”型槽滑动无法卡住支架，支架在弹簧力的作用下带动动触头与静触头脱离。由于漏电脱扣驱动器与短路脱扣驱动器的电流不同，其中漏电脱扣驱动器中的电压线圈通过的电流一般较小，铁芯需要复位的弹簧的弹力也较小；而短路脱扣驱动器中的电流线圈通过的电流较大，铁芯需要复位的弹簧的弹力也较大，如果弹簧的弹力较小，电流线圈中有较小电流通过就会脱扣，不能正常使用。因此漏电脱扣驱动器与短路脱扣驱动器共用一个铁芯就会产生矛盾，为了解决这一矛盾，在ZL200420081810.6专利中选用了较大弹力的弹簧，然后将漏电脱扣驱动器中的电压线圈接在一个电流放大电路上，在电压线圈上得到较大的电流，由于漏电脱扣驱动器与短路脱扣驱动器共用一个铁芯和弹簧，弹簧的弹力较大，当出现漏电时电流放大的倍数较大，致使漏电电流小时电压线圈上产生的磁力不足以克服弹簧的弹力而脱扣，灵敏度较差，常常出现漏电不脱扣现象；另外，短路脱扣多次使铁芯瞬时动作产生的热量易使漏电线圈及电路板烧坏。
以上2种以及现有的其它种类的小型断路器上使用的灭弧室均为常用的结构，主要由绝缘连接件将多个形状、大小相同的灭弧栅片等间距排列后连接在一起而形成，其中靠近动触头的灭弧栅片短，距离动触头及静触头较远，电弧进入灭弧室困难，使得灭弧栅片的利用率低，灭弧效果差，直接影响断路器的分断能力。
发明内容：
为了克服背景技术的不足，本发明提供一种带漏电、过载、短路保护的小型断路器，主要解决了现有的双线小型断路器漏电时脱扣灵敏度差的问题，在不改变原有的小型断路器的壳体外形结构和尺寸的情况下，提高了漏电脱扣的灵敏度；另外，改变了灭弧室的形状，提高了灭弧性能，尽而提高了断路器的分断能力，具有结构紧凑、漏电脱扣灵敏度高及分断能力高的特点。
本发明的技术方案是：一种带漏电、过载、短路保护的小型断路器，包括上、中、下壳体、灭弧室、传动机构、短路脱扣驱动器、过载脱扣驱动器及漏电脱扣驱动器，传动机构主要由锁扣、跳扣、支架、动触头架、“U”型连杆及手柄组成，漏电脱扣驱动器由线圈架、电压线圈、铁芯、弹簧及顶针组成，所述的电压线圈连接于零序电流互感器及运算控制器组成的回路中，所述的线圈架安装在下壳体上对应跳扣的位置，锁扣上设有与线圈架内顶针相对应的挡片，跳扣的回转轴安装在线圈架与上壳体之间。
所述的下壳体上带有卡槽及定位块，线圈架上有与所述的卡槽及定位块相对应的卡板及定位槽，线圈架镶嵌在下壳体上。
所述的灭弧室进口端的灭弧栅片加长至动触头相对应的位置。
本发明具有如下有益效果：由于采取上述方案，漏电脱扣驱动器采取了独立结构，与中国专利ZL200420081810.6相比较，本发明在使用时不受短路脱扣驱动器的限制，其中电压线圈内可以选用弹力较小的弹簧与铁芯配合安装，使本发明同时具有漏电、过载及短路保护的功能，由于弹簧的弹力较小，漏电时电压线圈产生较小的磁力就可以克服弹簧的弹力使铁芯动作，进而触动锁扣使其动作，可以减小电流放大倍数，提高了漏电脱扣的灵敏度，不会出现漏电脱扣线圈及电路板烧坏现象，安全可靠。本发明与中国专利ZL99206121.0相比较，巧妙地将线圈架设置在跳扣的对应侧，充分利用了壳体内的空间，在不改变壳体的外形结构及尺寸的情况下，实现了漏电、过载及短路保护的功能，结构紧凑，与其它小型断路器配合使用时外形整齐，可搭配使用，便于配线安装。
附图说明：
附图1是本发明的结构剖视图；
附图2是本发明的安装结构图；
附图3是图2中A-A结构剖视图；
附图4是图1中下壳体3的结构示意图；
附图5是图1中锁扣8的结构示意图；
附图6是图1中线圈架14的结构示意图；
附图7是图1的俯视图。
图中1-上壳体，2-中壳体，3-下壳体，4-灭弧室，5-短路脱扣驱动器，6-过载脱扣驱动器，7-漏电脱扣驱动器，8-锁扣，9-跳扣，10-支架，11-动触头架，12-“U”型连杆，13-手柄，14-线圈架，15-电压线圈，16-铁芯，17-弹簧，18-顶针，19-零序电流互感器，20-挡片，21-卡槽，22-定位块，23-卡板，24-定位槽，25-灭弧栅片，26-磁轭，27-引弧片，28-回转轴。
具体实施方式：
下面结合附图对本发明作进一步说明：
由图1-图7所示，一种带漏电、过载、短路保护的小型断路器，包括上、中、下壳体(1，2，3)、灭弧室4、传动机构、短路脱扣驱动器5、过载脱扣驱动器6及漏电脱扣驱动器7，传动机构主要由锁扣8、跳扣9、支架10、动触头架11、“U”型连杆12及手柄13组成，漏电脱扣驱动器7由线圈架14、电压线圈15、铁芯16、弹簧17及顶针18组成，所述的电压线圈15连接于零序电流互感器19及运算控制器组成的回路中，所述的线圈架14安装在下壳体3上对应跳扣9的位置，锁扣8上设有与线圈架14内顶针18相对应的挡片20，跳扣9的回转轴28安装在线圈架14与上壳体1之间，线圈架14上带有与上壳体3上相对应的盲孔，该盲孔为跳扣9的回转轴28的安装孔，跳扣9的回转轴28插在该盲孔内。上述的短路脱扣驱动器5、过载脱扣驱动器6及漏电脱扣驱动器7均为现有技术，具体结构及连接关系此处不再赘述。在上述方案中，漏电脱扣驱动器7采取了独立结构，与中国专利ZL200420081810.6相比较，本发明在使用时不受短路脱扣驱动器5的限制，其中电压线圈15内可以选用弹力较小的弹簧17与铁芯18配合安装，使本发明同时具有漏电、过载及短路保护的功能，由于弹簧17的弹力较小，漏电时电压线圈15产生较小的磁力就可以克服弹簧的弹力使铁芯18动作，进而触动锁扣8并使其动作，实现脱扣，主触头分离，可以减小电流放大倍数，提高了漏电脱扣的灵敏度，不会出现漏电脱扣线圈及电路板烧坏现象，安全可靠。本发明与中国专利ZL99206121.0相比较，巧妙地将线圈架14设置在跳扣9的对应侧，充分利用了壳体内的空间，在不改变壳体的外形结构及尺寸的情况下，实现了漏电、过载及短路保护的功能，结构紧凑，与其它小型断路器配合使用时外形整齐，可搭配使用，便于配线安装。
由图1结合图2、图3所示，所述的下壳体3上带有卡槽21及定位块22，线圈架14上有与所述的卡槽21及定位块22相对应的卡板23及定位槽24，线圈架14镶嵌在下壳体3上。卡槽21及定位块22对线圈架14进行限位，同时线圈架14上安装的跳扣9的回转轴28也对其起到了固定和限位的作用。
由图1结合图2，所述的灭弧室4进口端的灭弧栅片25加长至动触头相对应的位置。使动触头端点到各灭弧栅片25的距离相差较小，电弧沿各灭弧栅片25的端头滑入灭弧室4内，能够完全覆盖灭弧室4，灭弧栅片25的利用率高，电弧进入灭弧室4后很快被切断，灭弧效果好，提高了断路器的分断能力。

Claims (3)

1、一种带漏电、过载、短路保护的小型断路器，包括上、中、下壳体(1，2，3)、灭弧室(4)、传动机构、短路脱扣驱动器(5)、过载脱扣驱动器(6)及漏电脱扣驱动器(7)，传动机构主要由锁扣(8)、跳扣(9)、支架(10)、动触头架(11)、“U”型连杆(12)及手柄(13)组成，漏电脱扣驱动器(7)由线圈架(14)、电压线圈(15)、铁芯(16)、弹簧(17)及顶针(18)组成，所述的电压线圈(15)连接于零序电流互感器(19)及运算控制器组成的回路中，其特征在于：所述的线圈架(14)安装在下壳体(3)上对应跳扣(9)的位置，锁扣(8)上设有与线圈架(14)内顶针(18)相对应的挡片(20)，跳扣(9)的回转轴(28)安装在线圈架(14)与上壳体(1)之间。
2、根据权利要求1所述的一种带漏电、过载、短路保护的小型断路器，其特征在于：下壳体(3)上带有卡槽(21)及定位块(22)，线圈架(14)上有与所述的卡槽(21)及定位块(22)相对应的卡板(23)及定位槽(24)，线圈架(14)镶嵌在下壳体(3)上。
3、根据权利要求1或2所述的一种带漏电、过载、短路保护的小型断路器，其特征在于：灭弧室(4)进口端的灭弧栅片(25)加长至动触头相对应的位置。
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