CN216213229U - 一种具有较大分断能力的闸板式断路器 - Google Patents

Abstract

一种具有较大分断能力的闸板式断路器，包括断路器本体，改进后，还包括闸板、铁芯、衔铁、摇臂、弹簧和固定在静触头支架上的导轨座，所述闸板的前端与断路器的动触头、静触头之间的间隙相对应，闸板的两条侧边与导轨座上的滑轨滑动连接；所述摇臂的上端与闸板的后端铰接，下端与导轨座铰接，中下部固定衔铁；所述弹簧接于摇臂和导轨座之间；所述铁芯呈U形，其开口部分卡在与断路器的基座固定连接且与断路器的静触头电连接的硬连线上，铁芯的开口与衔铁相对。本实用新型的闸板可在断路器分断短路电流时迅速***动触头与静触头之间，使动、静触头之间的电弧熄灭，这样就缩短了电弧能量的放大时间，实现断路器的短飞弧或无飞弧，从而大大提高了断路器分断短路电流的能力。

Description

一种具有较大分断能力的闸板式断路器

技术领域

本实用新型涉及一种可在断路器分断短路电流时，有效防止其动、静触头之间产生较大电弧的灭弧机构，属于开关技术领域。

背景技术

塑料外壳式断路器(MCCB)是工业与民用低压配电设备中的重要电器元件，多用作低压配电***的支路开关。目前，国内外MCCB均采用灭弧室技术对分断短路电流时所产生的高温高压电弧进行冷却和熄灭，这种技术的灭弧原理是：分断短路电流时，待动、静触头之间产生电弧并拉长到一定长度、产生较大能量后，采用磁吹、气吹或其它方式驱动高能电弧进入灭弧室，使其在灭弧室内金属栅片的作用下熄灭。这种方法的灭弧效果受到诸如灭弧室材料及容量、触头开断速度、触头开距、触头材料等因素的影响，特别是对于单断点结构的MCCB，其分断短路电流的能力比较差，一般不超过交流400V、50kA，如果再提高此分断参数，制造成本将大幅提高。而且直流短路电流由于没有过零过程更不易分断。

随着电网的建设和发展及人们对电网可靠性要求的提高，客观上需要一种新的灭弧方案，以大幅提高断路器分断短路电流的能力，并实现交、直流灭弧装置的通用化。

发明内容

本实用新型的目的在于针对现有技术之弊端，提供一种具有较大分断能力的闸板式断路器，以提高断路器分断短路电流的能力。

本实用新型所述问题是以下述技术方案解决的：

一种具有较大分断能力的闸板式断路器，包括断路器本体，改进后，还包括闸板、铁芯、衔铁、摇臂、弹簧和固定在静触头支架上的导轨座，所述闸板的前端与断路器的动触头、静触头之间的间隙相对应，闸板的两条侧边与设置在导轨座上的滑轨滑动连接；所述摇臂的上端与闸板的后端铰接，下端与导轨座铰接，中下部固定衔铁；所述弹簧接于摇臂和导轨座之间；所述铁芯呈U形，其开口部分卡在与断路器的基座固定连接且与断路器的静触头电连接的硬连线上，铁芯的开口与衔铁相对，二者之间的吸力可使摇臂克服弹簧的弹力旋转而将闸板插至静触头与动触头之间。

上述具有较大分断能力的闸板式断路器，所述闸板的后端通过闸板销轴与摇臂的上端铰接，在摇臂的上端设有与闸板销轴相对应的长圆孔。

上述具有较大分断能力的闸板式断路器，所述导轨座由左导轨座和右导轨座拼接而成，所述闸板的两条侧边分别与左导轨座和右导轨座的上的滑轨滑动连接。

上述具有较大分断能力的闸板式断路器，所述闸板为直板或弧形板，所述导轨座的上的滑轨的形状与闸板的侧边形状相匹配。

上述具有较大分断能力的闸板式断路器，所述闸板的厚度为2.5～3.5毫米。

上述具有较大分断能力的闸板式断路器，所述闸板的材质为工程塑料。

本实用新型的闸板可在断路器分断短路电流时迅速***动触头与静触头之间，使动、静触头之间的电弧熄灭，这样就缩短了电弧能量的放大时间，实现断路器的短飞弧或无飞弧，从而大大提高了断路器分断短路电流的能力。

附图说明

图1是本实用新型的触头合闸状态外形示意图；

图2是本实用新型的触头合闸状态内部示意图；

图3是本实用新型机构的触头分闸状态外形示意图；

图4是本实用新型机构的触头分闸状态(取下左侧导轨座)内部示意图；

图5是静触头组件及铁芯、支架组合示意图；

图6是左侧导轨座的结构示意图；

图7是右侧导轨座的结构示意图；

图8是摇臂、铁芯及闸板组合示意图；

图9是支架的结构示意图；

图10是静触头组件示意图。

图中各标号清单为：1、动触头；2、静触头组件；2-1、静触头；2-2、硬连线；2-3、软连线；3、导轨座；4、闸板；5、支架；6、摇臂；7、衔铁；8、铁芯；9、弹簧；10、扭簧；11、动触头转轴；12、铆钉；A、动触头轴销；B、闸板销轴；C、静触头销轴；D、摇臂销轴。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详述。

本实用新型是安装在塑壳式断路器的内部的一个由前置磁吸力驱动的绝缘屏蔽灭弧机构，在短路故障出现的瞬间，断路器动、静触头尚未完全打开的电弧停滞阶段(能量尚未放大)，动、静触头被电动斥力斥开的同时，将闸板迅速***动、静触头之间使其绝缘屏蔽。由于采用绝缘屏蔽方式熄灭电弧，从而大幅提高了断路器分断短路电流的能力。本实用新型即可分断交流短路电流，也可分断直流短路电流(分断直流短路电流时，由于没有过零点其效果更佳)。

参看图1～图10，本实用新型主要包括断路器本体、设置在断路器内的动触头1、静触头组件2(包括静触头2-1、硬连线2-2和软连线2-3)、导轨座3(包括左导轨座、右导轨座)、闸板4、支架5、摇臂6、衔铁7、铁芯8、弹簧9、扭簧10和动触头转轴11。

动触头1通过动触头销轴A(其中还有动触头压力扭簧，未标出)安装在动触头转轴11中,静触头组件2中的静触头2-1和扭簧10一起通过静触头销轴C安装在支架5上；

本实用新型的铁芯横截面为U形，安装时将其固定在静触头组件2的硬连线2-2下部，其开口部分卡于硬连线2-2下部的斜边直线段上且开口与衔铁7相对，这样的设置可以提高磁场的驱动力，加强对衔铁7的吸力从而加快摇臂6带动闸板4的屏蔽动作速度。

本实用新型在左、右导轨座上设有槽型滑轨，分别对应闸板4的两侧，使闸板4可以在槽型滑轨内滑动，采用滑轨副，可以提高闸板4运行的稳定性，以克服出现短路电流磁场力的爆发性和随意性，提高抗冲击的能力。

摇臂6与衔铁7为一铆合组合体，闸板4通过闸板销轴B安装在摇臂6上端，摇臂6通过摇臂销轴D安装在左、右导轨座上，弹簧9一端安装在摇臂6上，一端安装在导轨座3上，支架5与用铆钉12铆牢在一起的左右导轨座一起安装固定在开关基座上，摇臂6可以左右摆动，摆动两端靠左右导轨座3限位。摇臂6上端设计成长圆孔形状，以弥补由于左、右导轨座3上设有的槽型滑轨和摇臂6上端的圆弧轨迹不同造成的位移差。正常分、合闸情况下摇臂6和衔铁7由于弹簧9的作用，处于图1中的位置(动静触头为合闸接触状态)，本实用新型的触头灭弧机构为打开状态。当线路出现短路故障电流时，由于静触头组件2中的静触头2-1与动触头1电流方向相反，因此产生电动斥力使静触头组件2中的静触头2-1与动触头1克服扭簧10及动触头压力扭簧作用快速斥开(静触头组件2中的静触头2-1依次通过软连线2-3和硬连线2-2与其它部件连接)，同时由于铁芯8在大电流产生的磁场作用下对衔铁7产生电磁吸力，衔铁7克服弹簧9的弹力带动摇臂6产生逆时针快速摆动，从而带动闸板4在左右导轨座3上设置的槽型滑轨内快速向左运动，并在动、静触头斥开的同时迅速***动、静触头之间，起到快速屏蔽灭弧的作用。与此同时MCCB的磁脱扣装置推动其开关脱扣机构动作，带动动触头转轴11动作，断路器的动触头1与静触头2-1完全打开，完成MCCB的分断过程。由于短路电流被切断，强电磁场消失，闸板4回复原位。

本实用新型的闸板4采用介电系数高的绝缘材料制造，厚度为3毫米左右。

动触头1与静触头组件2均采用转动铰链式斥力结构。静触头组件2的导电体至少包含一段与动触头1基本平行的平直段，静触头组件2平直段和动触头1中的电流方向相反，当故障发生时，方向相反的短路电流流过静触头组件2平直段和动触头1时，在静触头组件2和动触头1之间产生电动斥力，使得动触头1以动触头轴销A为轴顺时针方向转动斥开，静触头组件2中的静触头2-1以静触头轴销C为轴反时针方向转动斥开。

闸板4采用高强度、耐高温的工程塑料材料。可保证产品标准规定的有效分断短路电流的次数(最多3次)。

由于MCCB采用以上技术方案，可取得如下的技术进步：

1能够大幅提高产品分断短路电流的能力；

2.可以达到交、直流通用的目的；

3.在分断故障短路电流时，可限制电弧能量的进一步扩大，从而可实现产品的短飞弧或无飞弧。

Claims (6)

1.一种具有较大分断能力的闸板式断路器，包括断路器本体，其特征是，还包括闸板(4)、铁芯(8)、衔铁(7)、摇臂(6)、弹簧(9)和固定在静触头支架(5)上的导轨座(3)，所述闸板(4)的前端与断路器的动触头(1)、静触头(2-1)之间的间隙相对应，闸板(4)的两条侧边与设置在导轨座(3)上的滑轨滑动连接；所述摇臂(6)的上端与闸板(4)的后端铰接，下端与导轨座(3)铰接，中下部固定衔铁(7)；所述弹簧(9)接于摇臂(6)和导轨座(3)之间；铁芯(8)、衔铁(7)二者之间的吸力可使摇臂(6)克服弹簧(9)的弹力旋转而将闸板(4)插至静触头(2-1)与动触头(1)之间；所述铁芯(8)呈U形，其开口部分卡在与断路器的基座固定连接且与断路器的静触头(2-1)电连接的硬连线上，铁芯(8)的开口与衔铁(7)相对。

2.根据权利要求1所述的具有较大分断能力的闸板式断路器，其特征是，所述闸板(4)的后端通过闸板销轴与摇臂(6)的上端铰接，在摇臂(6)的上端设有与闸板销轴相对应的长圆孔。

3.根据权利要求1或2所述的具有较大分断能力的闸板式断路器，其特征是，所述导轨座(3)由左导轨座和右导轨座拼接而成，所述闸板(4)的两条侧边分别与左导轨座和右导轨座的上的滑轨滑动连接。

4.根据权利要求3所述的具有较大分断能力的闸板式断路器，其特征是，所述闸板(4)为直板或弧形板，所述导轨座(3)的上的滑轨的形状与闸板(4)的侧边形状相匹配。

5.根据权利要求4所述的具有较大分断能力的闸板式断路器，其特征是，所述闸板(4)的厚度为2.5～3.5毫米。

6.根据权利要求5所述的具有较大分断能力的闸板式断路器，其特征是，所述闸板(4)的材质为工程塑料。

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