一種選擇性保護斷路器的製作方法

2023-05-27 09:06:16

專利名稱：一種選擇性保護斷路器的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種終端配電系統中的小型斷路器，特別是一種具有過載長延時、短路短延時和短路瞬時脫扣保護性能的選擇性保護斷路器，適用於在實際電網中運行的公 用、商業建築或民用住宅的線路、照明及電器設備等分、合閘、過載、短路保護，其選擇性保 護功能不僅要解決越級跳閘的問題，而且還能夠解決在下級斷路器不能及時先跳閘的情況 下，上級斷路器也能及時跳閘的問題。
背景技術：
目前，隨著工業、商業和家用建築中電氣設備種類、數量的增加和自動化程度的提 高，對小型斷路器的需求迅速增加，同時對多個上下級小型斷路器的過電流保護裝置的協 調配合的要求也越來越高。現有技術的小型斷路器一般都具有過載長延時和短路瞬動兩段 保護功能，它雖然很好地解決了過載保護和短路保護的問題，但當某個電氣設備發生故障 時，距該設備最近的斷路器時常不能保證在最短時間內動作，而是上級串聯斷路器動作切 斷故障電源，這種斷路器越級跳閘的亂動問題，嚴重影響配電系統的穩定性和可靠性，給用 電用戶帶來較多的煩惱。特別是資訊時代的到來，隨著電腦等信息處理設備的普及，越級跳 閘的問題經常會殃及在正常線路上使用的電氣設備，致使數據丟失或損壞設備。為解決越 級跳閘的問題，目前新式的選擇性保護斷路器不僅具有過載長延時保護功能，而且還具有 短路短延時保護特性，通過短路短延時的保護特性，以在短路故障發生時，能夠使離短路線 路最近的下級斷路器先跳間，從而避免了上級斷路器越級跳間的發生。中國實用新型專利200520045094. 0公開了一種選擇性保護開關，該專利技術由 兩對觸頭(主觸頭、輔助觸頭)、第一過電流脫扣器、第二過電流脫扣器、限流電阻、電磁機 構組成電路，在所述的電路中包含主電路和支電路，支電路與主電路中的一部分並聯，支電 路由輔助觸頭、限流電阻和第二過電流脫扣器串聯組成。由操作機構控制兩對觸頭的閉合 /分斷，由電磁機構控制其中的主觸頭閉合/分斷，第一過電流脫扣器和第二過電流脫扣器 分別控制操作機構脫扣。其中第一過電流脫扣器具有過載長延時特性，第二過電流脫扣器 具有短路短延時特性。在線路發生短路故障而使選擇性保護開關進入短路短延時工作狀態 時，選擇性保護開關的電流轉從上述支電路流過，由於受限流電阻的作用，所以將輸出電流 轉化成可限定的電流，以確保在短路短延時狀態下線路的安全。然而，該專利的選擇性保護開關部件體積大，電連接節點多，節點之間的連接導體 路徑長，由於結構布局不緊湊，導致電連接操作或導線布設困難，生產製造成本高，並且該 開關的主觸頭和輔助觸頭的形式均為單斷點，其整體設計不允許採用旋轉式串聯雙斷點主 觸頭，而單斷點觸頭的分斷能力較小，這對於小型斷路器而言，不符合其分斷能力越來越高 的性能指標和發展趨勢。眾所周知，兩個動觸點為串聯的雙斷點觸頭與單斷點觸頭相比，具 有分斷能力強、觸頭在分斷/閉合時產生的電弧小、動觸頭無需連接導線等優點。而且，這種帶支電路的小型斷路器的內部所包含的電氣部件多，其內部的電連接 的節點也多，但是為滿足小型斷路器體積和尺寸越來越微型化的產品發展趨勢，斷路器內部空間越來越小，為此給選擇性保護斷路器的設計提出了一系列要求第一是電連接的節 點數儘可能少，第二是在產品的裝配調試中便於實現可靠的電連接操作，第三是參與電連 接的導線要短並便於布設，第四是相互絕緣的帶電件之間必須滿足安全的隔離要求，第五 是產品的內部結構布局要儘可能緊湊，第六是要保證產品工作期間性能的穩定性。這對選 擇性保護斷路器的整體設計提出了更苛刻的要求，特別是其內部的結構布局設計非常重 要，它不僅要滿足產品的電氣性能和機械原理的基本要求，而且還要滿足易於加工裝配、產 品性能穩定和降低生產成本等多方面的要求。此外，在結構布局中的每一點調整，都會導致 整體設計效果的變化。於是，整體設計已經成為小型斷路器產品高性能微型化設計中最難的環節之一， 人們需要開發一種克服上述缺陷的小型斷路器
發明內容
本發明的目的在於提供一種低壓配電終端使用的選擇性保護斷路器，帶有主電路 加分支電路的電路結構和旋轉式串聯雙斷點觸頭裝置，具有合理、緊湊的內部結構布局，能 夠實現多種過電流保護裝置協調配合的選擇性可靠動作，具有電連接節點數少、電連接導 線路徑短、易於裝配、分斷能力強、工作可靠性和使用的安全性高等優點。為了實現上述目的，本發明採用了如下技術方案。一種選擇性保護斷路器，它包括外殼8、操作機構1、滅弧室、主電路和支電路，所 述的主電路由第一接線裝置81、第一雙金屬片5、主觸頭裝置3、電磁系統2和第二接線裝置 82串聯組成，所述的支電路由輔助觸頭4、限流電阻7和第二雙金屬片6串聯組成，所述的 支電路的兩端並聯連接在主觸頭裝置3的兩側。所述電磁系統2設有電磁推桿27，所述電 磁推桿與主觸頭機構耦合連接。本發明的斷路器還包括第一隔板89和第二隔板90，兩隔板 在斷路器厚度方向上分開兩空間，用於將外殼8中兩個隔板所處的區域分隔成A、B兩層空 間，所述滅弧室在A層空間內分別形成第一滅弧室91和第二滅弧室92，所述第一金屬片5、 第二雙金屬片6和電磁推桿27分別設置在B層空間及B層延伸的空間內；所述的操作機構 1設置在外殼8的中上部；所述的輔助觸頭4設置在操作機構1的左下部；所述的主觸頭裝 置3設置在外殼8的中下部並處於操作機構1的下方；所述的電磁系統2設置在外殼8的 右上部並處於操作機構1的右方；所述的第一雙金屬片5和第二雙金屬片6以相互平行的 方式設置在外殼8的左部，並且處於操作機構1和主觸頭裝置3的左方；所述的限流電阻7 設置在外殼8的左上部並處於操作機構1的左方。根據本發明的又一實施例，第一接線裝置81與第一雙金屬片5之間採用軟性連 接；第一雙金屬片5與主觸頭裝置3的第二主靜觸頭35之間採用軟性連接；主觸頭裝置3 的第二主靜觸頭35與第二雙金屬片6之間採用軟性連接；第二雙金屬片6與限流電阻7之 間採用軟性連接；限流電阻7與輔助觸頭4的輔助靜觸頭42之間採用剛性連接；輔助觸頭 4的輔助動觸頭41與主觸頭裝置3的第一主靜觸頭34之間採用軟性連接；主觸頭裝置3的 第一主靜頭34與電磁系統2之間採用軟性連接；電磁系統2與第二接線裝置82之間採用 剛性連接。根據本發明的另一實施例，所述的主觸頭裝置3包括主動觸頭31、主觸頭支持32、 旋轉軸33、第一主靜觸頭34、第二主靜觸頭35、主觸頭彈簧36、操作臂321和電動臂322 ；所述的第一主靜觸頭34、第二主靜觸頭35分別設置在A層空間內的第一滅弧室91、第二滅 弧室92內；所述的主動觸頭31設有兩個串聯的動觸點，兩個動觸點分別伸入A層空間內的 第一滅弧室91、第二滅弧室92內，實現與第一主靜觸頭34、第二主靜觸頭35閉合/分斷； 一個操作臂321形成在主觸頭支持32上，操作臂321位於第二隔板90上面的B層空間和 /或B層延伸的空間內；一個電動臂322形成在主觸頭支持32上，所述電動臂322位於第 二隔板90上面的B層空間。根據本發明的又一實施例，所述的電磁系統2的動鐵心22和電磁推桿27的運動 方向E與選擇性保護斷路器的安裝面F之間的夾角在60°至90°之間(包括端點)，使電 磁推桿27的運動方向E與斷路器的安裝面F儘可能相互垂直。優選方案是，所述的電磁系 統2的動鐵心22和電磁推桿27的運動方向E與選擇性保護斷路器的安裝面F之間的夾角 為90°，使電磁推桿27的運動方向E與斷路器的安裝面F相互垂直。根據本發明的又一實施例，所述的第一雙金屬片5和第二雙金屬片6的固定端均 安裝固定在第一隔板89上，並處於第一隔板89上面的B層空間；第二雙金屬片5和第二雙 金屬片6的自由端均處於所述的該B層空間延伸的空間。所述的限流電阻7處於所述的A 層空間延伸的空間。根據本發明的又一實施例，所述操作機構1的推桿20與主觸頭裝置3上的操作臂 321耦合連接，並且所述推桿20與操作臂321的耦合連接部位處於第二隔板90上面的B層 空間或其延伸的空間。或者，電磁系統2的電磁推桿27與主觸頭裝置3上的電動臂322耦 合連接，並且電磁系統推桿27與電動臂322的耦合連接部位處於第二隔板90上面的B層 空間


本發明上述的以及其它的技術特徵、功效和優點將在後面具體實施方式
中結合以 下各附圖進一步詳細說明，在每個附圖中相同的附圖標記始終表示相同的元件或特徵。圖1是本發明的選擇性保護斷路器的具體實施例的原理圖。圖2是本發明的選擇性保護斷路器的一個實施例的結構示意圖。圖3是本發明的選擇性保護斷路器的另一個實施例的結構示意圖，圖中去掉了第 一隔板和第二隔板。圖4是本發明的選擇性保護斷路器的電連接示意圖。
具體實施例方式下面結合附圖1-4所示的實施例，進一步描述本發明的選擇性保護斷路器的技術 方案和具體實施方式
。本發明的選擇性保護斷路器可以使用多種方式實現，不限於附圖和以下具體實施 例的描述。如圖1至3所示，本發明的選擇性保護斷路器的外殼8內包括操作機構1、電磁系 統2、主觸頭裝置3、輔助觸頭4、第一雙金屬片5、第二雙金屬片6、限流電阻7、第一接線裝 置81、第二接線裝置82。主電路由第一接線裝置81、第一雙金屬片5、主觸頭裝置3、電磁系 統2、第二接線裝置82串聯組成，支電路由輔助觸頭4、限流電阻7、第二雙金屬片6組成。所述的支電路的兩端並接在主電路的主觸頭裝置3的兩側。所述的操作機構由手柄11、固 定板12、脫扣杆13、鎖扣14、跳扣15、第一連杆16、第二連杆17、第三連杆18、彈簧19、推桿 20組成。所述的電磁系統2由線圈21、動鐵心22、靜鐵心23、永磁體24、線圈骨架25、罩殼 26、電磁推桿27、導磁板28組成。電磁系統2被安裝在主觸頭3的右上方，以便電磁系統的 電磁推桿27能在電磁力的作用下推動主觸頭3上的觸頭支持32，使主觸頭3打開。如圖3所示，主觸頭裝置3由主動觸頭31、主觸頭 支持32、旋轉軸33、第一主靜觸 頭34、第二主靜觸頭35、主觸頭彈簧36組成。主觸頭支持32樞轉地安裝在旋轉軸33上， 主動觸頭31固定在主觸頭支持32上，形成在主動觸頭31上的兩個動觸點相互串聯、並以 旋轉軸33的軸心成點對稱設置。所述的輔助觸頭4由輔助動觸頭41和輔助靜觸頭42組 成。當主觸頭支持32繞旋轉軸33轉動時，帶動主動觸頭31上的兩個動觸點分別與第一主 靜觸頭34、第二主靜觸頭35同時閉合/分斷。觸頭彈簧36的兩端分別與外殼8、主觸頭支 持32安裝連接，觸頭彈簧36的彈性力驅使主觸頭支持32產生扭矩，而該扭矩始終驅使主 動觸頭31的兩個動觸點分別向第一主靜觸頭34、第二主靜觸點35閉合。所述的主觸頭裝 置3是一種串聯雙斷點觸頭，其工作原理是主觸頭裝置3在無外力作用下，其內的主觸頭 彈簧36的彈力自動驅使主動觸頭31與第一主靜觸頭34、第二主靜觸頭35閉合，而主動觸 頭31的分斷動作須由外力驅動，該外力來自操作機構1和/或電磁系統2。由此可見，操作 機構1、電磁系統2與主觸頭裝置3三者的結構布局不僅要滿足相互機械聯動的要求，而且 還要滿足結構布局緊湊的要求，特別是要保證產品的性能和質量要求。下面結合圖3說明本發明斷路器動作系統的機械連接和聯動結構。一個操作臂 321形成在主觸頭支持32上，操作臂321用於與操作機構1的推桿20耦合連接。當操作機 構1處於合閘狀態時，推桿20與操作臂321之間不接觸，即它們之間不存在力的作用關係， 主觸頭裝置3無外力作用，此時，主動觸頭31依靠主觸頭彈簧36的彈性力而自動與第一主 靜觸頭34、第二主靜觸頭35閉合。在操作機構1由合閘狀態轉為分閘狀態/跳閘狀態時， 推桿20推動操作臂321，驅使主觸頭支持32轉動，從而驅動主動觸頭31分別與第一主靜觸 頭34、第二主靜觸頭35同時分斷。一個電動臂322形成在主觸頭支持32上，電動臂322用 於與電磁系統2的電磁推桿27耦合連接。當斷路器處於正常合閘狀態時，電磁推桿27與 電動臂322不接觸，主觸頭裝置3無外力作用，此時，主動觸頭31依靠主觸頭彈簧36的彈 性力而自動與第一主靜觸頭34、第二主靜觸頭35閉合。當短路故障出現時，主電路中的短 路電流流過電磁系統2的線圈21而產生磁場，該磁場驅動動鐵心22和電磁推桿27，推動主 觸頭支持32上的電動臂322擺動，電動臂322的擺動帶動主動觸頭31分別與第一主靜觸 頭34、第二主靜觸頭35同時分斷。當短路故障消除後，亦即線圈22內不存在短路電流時， 在永磁體24的磁力作用下，動鐵心22和電磁推桿27退回到初始位置。此時，該位置狀態 下的電磁推桿27與主觸頭支持32上的電動臂322不接觸。輔助觸頭4的輔助動觸頭41安裝在操作機構1的聯動件(圖中未示出)上，並隨 操作機構ι的手柄11、第一連杆16、第二連杆17、第三連杆18、推桿20聯動。當將操作機 構1的手柄11扳到合閘位置時，在手柄11的操作力的推動下，與手柄11相聯動的第一連 杆16、第二連杆17、第三連杆18、推桿20、輔助動觸頭41隨之動作，並使彈簧19儲能，推桿 20與主觸頭支持32上的操作臂321脫離，使輔助動觸頭41與輔助靜觸頭42閉合。在此合 閘位置時，操作機構的跳扣15和鎖扣14處於互鎖狀態。當操作手柄11人為地從合閘位置扳到分閘位置時，或者由第一雙金屬片5和/或第二雙金屬片6觸動脫扣杆13使跳扣15 與鎖扣14解鎖時，在彈簧19釋放的彈力作用下，使操作機構1的手柄11、第一連杆16、第 二連杆17、第三連杆18、推桿20、輔助動觸頭41聯動，該連動不僅帶動輔助動觸頭41與輔 助靜觸頭42分斷，而且還通過推桿20推動主觸頭支持32的操作臂321擺動，從而使主動 觸頭31分別與第一主靜觸頭34、第二主靜觸頭35分斷。由此可見，操動手柄11能分別通 過推桿20和連杆驅動主觸頭3和輔助觸頭4進行閉合和斷開位置的轉換。第一雙金屬片5 和第二雙金屬片6分別與脫扣杆13的不同部位接觸，可通過推動脫扣杆13滑動後驅動鎖 扣14解鎖，完成操作結構1的脫扣操作。
第一接線裝置81包括一個第一接線板93，用於第一接線裝置81與外接導線(如 輸入導線)的電連接。第二接線裝置8包括一個一個第二接線板84，用於第二接線裝置82 與外接導線(如輸出到導線)的電連接。下面結合上述描述和附圖1進一步描述本發明的選擇性保護斷路器的工作原理 和各部件的控制關係。主觸頭裝置3的分斷/閉合受操作機構1和/或電磁系統2的控制， 操作機構1的正常合閘操作可控制主觸頭裝置3的閉合，操作機構1的正常分閘操作或跳 閘動作可控制主觸頭裝置3的分斷。在短路電流出現時，電磁系統2自動控制主觸頭裝置 3的分斷，而在其它情況下，電磁系統2對主觸頭裝置3無控制限制。輔助觸頭4的分斷/ 閉合只受操作機構1的控制，操作機構1的正常合閘操作可控制輔助觸頭4的閉合，操作機 構1的正常分閘操作或跳閘動作可控制輔助觸頭4的分斷。第一雙金屬片5具有長延時特 性，在過載電流出現並達到一定門限時，第一雙金屬片5控制操作機構1跳閘。第二雙金屬 片6具有短延時特性，在短路電流出現並達到一定門限時，第二雙金屬片6控制操作機構1 跳閘。本發明的選擇性保護斷路器在正常合閘的工作狀態下，工作電流從主電路流過， 即從第一接線裝置81輸入並經第一雙金屬片5、主觸頭裝置3、電磁系統2和第二接線裝置 82輸出。由於在支電路中串入了限流電阻7，所以在正常合閘狀態下支電路中無工作電流 流過。當出現過載電流時，第一雙金屬片5的自由端開始動作，如果過載電流維持時間達到 一定門限，則第一雙金屬片5的自由端的動作觸動操作機構1上的脫扣杆13(圖3所示) 動作，而導致操作機構1跳閘。當短路電流出現時，電磁系統2在短路電流的作用下，驅使 動鐵心22和電磁推桿27 (圖3所示)推動主觸頭支持32 (圖3所示)轉動，從而使主觸頭 裝置3分斷。主觸頭裝置3分斷後，短路電流轉從支電路流過，其電流大小受限流電阻7影 響，與此同時第二雙金屬片6的自由端開始動作。如支電路中的電流維持時間達到一定門 限時，則第二雙金屬片6的自由端的動作觸動操作機構1上的脫扣杆13 (圖3所示)動作， 而導致操作機構1跳間，如果短路電流的維持時間未達到門限而消失，則電磁系統2因其線 圈21內的電流減小，而使電磁推桿27失去推動電動臂322的推動力，從而會自動撤去對主 觸頭裝置3的控制，而使主觸頭裝置3自動閉合，而主觸頭裝置3 —旦閉合，支電路中的電 流自動消失，從而使斷路器又恢復正常工作。從上有關本發明的選擇性保護斷路器的部件結構、位置及其工作原理的描述不難 理解，這種小型斷路器既要滿足各部件之間的相互控制與相互聯動的關係要求，又要滿足 結構緊湊、電連接節點少、電連接導線短、滅弧性能好等產品的性能要求，還要滿足易於裝 配調節的要求，這勢必對產品的整體設計和結構布局設計加大了難度。本發明在精心設計的基礎上形成的結構整體布局設計方案，是新一代選擇性保護斷路器的最新設計的成果。 下面從四個方面進一步具體說明本發明的整體設計的特點和優點。本發明的選擇性保護斷路器整體設計的第一個特點是採用了第一隔板89和第二 隔板90，將外殼8內隔板所處的區域在垂直於圖2或圖3的紙面的方向上(即斷路器的厚 度方向上)分成A、B兩層空間。所謂的A層空間是指垂直於圖2或圖3紙面的下層空間， 所謂的B層空間是指垂直於圖2或圖3紙面的上層空間，A層空間與B層空間之間由第一隔 板89或第二隔板90分隔。換句話說，第一隔板89和第二隔板90下面的空間為A層空間， 第一隔板89和第二隔板上面的空間為B層空間。在無第一隔板89或第二隔板90分隔的 部位，本發明稱為延伸空間，具體地說，將由A層空間沿其平面延伸的空間定義為A層延伸 的空間，將由B層空間沿其平面延伸的空間定義為B層延伸的空間。從圖2和圖3所示可 見，通過第一隔板89和第二隔板90所分隔成的A層空間，用於形成第一滅弧室91和第二 滅弧室92，第一滅弧室91、第二滅弧室92分別由外殼8內的分隔壁和第一隔板89、第二隔 板90包圍而成。很顯然，這樣的結構不僅能使第一滅弧室91、第二滅弧室92形成有利於滅 弧的全封閉結構，而且還能方便地將主動觸頭31和第一主靜觸頭34、第二主靜觸頭35分別 安裝在第一滅弧室91、第二滅弧室92內，主動觸頭31分別在第一滅弧室91、第二滅弧室92 內與第一主靜觸頭34、第二主靜觸頭35協同工作並實現閉合/分斷，從而提高了斷路器的 滅弧性能。將主觸頭支持32上的與電磁系統2耦合的電動臂322設置在第二隔板90上面 的B層空間，電磁推桿27也處在該B層空間和該B層空間延伸的空間，使電動臂322在該B 層空間與電磁系統2的電磁推桿27耦合，很顯然，這樣的設計結構節約了很多空間。第一 雙金屬片5和第二雙金屬片6相互平行地設置在第一隔板89上面的B層空間及該B層空 間延伸的空間內，第一雙金屬片5的固定端和第二雙金屬片6的固定端均安裝固定在第一 隔板89上，這樣的設計結構不僅節約了很多空間，同時使第一雙金屬片5和第二雙金屬片 6的安裝調試十分方便。限流電阻7設置在第一雙金屬片5和第二雙金屬片6的自由端下 面的A層空間延伸的空間內，很顯然，這樣的結構不僅節約了空間，同時可在安裝第一雙金 屬片5和第二雙金屬6之前先安裝限流電阻7，使限流電阻7的安裝調試十分方便。本發明的選擇性保護斷路器由於採用了第一隔板89和第二隔板90，將斷路器在 寬度方向分為A層空間、B層空間、A層延伸的空間和B層延伸的空間，滅弧室、主觸頭3並 排安裝在外殼和隔板之間，第一雙金屬片5和第二雙金屬片6近似平行的安裝在隔板上方， 且其安裝方向與滅弧室和主觸頭3組成的直線近似垂直，所以節省了產品內部很多空間， 縮小了產品的體積，同時使產品的組裝調試十分方便。下面說明本發明的選擇性保護斷路器的第二個特點。如圖2、3所示，本發明的選 擇性保護斷路器的操作機構1設置在外殼8的中上部，以使操作手柄11處於產品的中上部 的外面，便於操作。相對於操作機構1，輔助觸頭裝置4設置在操作機構1的左下部，它緊靠 著限流電阻7和第一雙金屬片5、第二雙金屬片6，以使連接導線最短。主 觸頭裝置3設置 在外殼8的中下部，也就是操作機構1的下方，這樣的布局可使操作機構1的推桿20與主 觸頭支持32上的操作臂321之間的耦合距離最短，也可使電磁系統2的電磁推桿27與主 觸頭支持32上的電動臂322的耦合距離最短，還可使電磁推桿27的運動方向E與斷路器 的安裝面F之間的夾角接近90°，此外，還可使主動觸頭31上的兩個動觸點以最短的距離 伸入外殼8下方的第一滅弧室91和第二滅弧室92。電磁系統2設置在外殼8的右上部，也就是操作機1的右方，這樣的布局可使電磁推桿27的運動方向E與斷路器的安裝面F之間的夾角接近90°，同時還可以使連接導線最短。第一雙金屬片5和第二雙金屬片6以相 互平行的方式設置在外殼8的左部，也就是操作機構1的左方，也是主觸頭裝置3的左方， 這樣的布局可使第一雙金屬片5、第二雙金屬片6的自由端與操作機構1的脫扣杆13的耦 合距離最短，同時還可使連接導線最短。限流電阻7設置在外殼8的左上部，也就是操作機 構1的左方，它緊靠輔助觸頭4和第一雙金屬片5、第二雙金屬片6，以使連接導線最短，也 便於散熱。因此，結構緊湊和布局合理是本發明的又一大優點。本發明的選擇性保護斷路器的第三個特點是各部件之間的電連接操作十分方便。 眾所周知，由於選擇性保護斷路器的各部件之間需要通過導電體進行電連接，而這些電連 接必須在產品的組裝調試過程中完成，所以電連接操作的方便不僅關係到產品的生產效率 和工時成本，而且還關係到電連接質量及其工作穩定性。現有技術的產品由於在整體結構 設計時忽略了這一要素，從而導致產品因電連接質量問題而降低了安全可靠性。如圖4所示，本發明從整體結構布局設計出發，為確保產品組裝調試方便、電連接 操作快捷可靠，採用了軟性連接與剛性連接相結合的電連接結構布局。所謂軟性連接，是指 部件之間採用軟性的導線連接；所謂剛性連接，是指部件之間採用剛性的導體連接。具體連 接方式如圖4所示，第一接線裝置81的第一接線板83與第一雙金屬片5之間採用軟性連 接，第一雙金屬片5與主觸頭裝置3的第二主靜觸頭35之間採用軟性連接，主觸頭裝置3的 第二主靜觸頭35與第二雙金屬片6之間採用軟性連接，第二雙金屬片6與限流電阻7之間 採用軟性連接。限流電阻7與輔助觸頭4的輔助靜觸頭42之間採用剛性連接，輔助觸頭4 的輔助動觸頭41與主觸頭裝置3的第一主靜觸頭34之間採用軟性連接，主觸頭裝置3的 第一主靜觸頭34與電磁系統2之間採用軟性連接，電磁系統2與第二接線裝置82的第二 接線板84之間採用剛性連接。本發明的選擇性保護斷路器的第四個特點是電磁推桿27的運動方向與斷路器產 品的安裝方向之間的夾角接近90°。本發明人注意到，由於電磁系統2的動鐵心和電磁推 杆27具有一定的重量，因此當電磁推桿27的運動方向與水平面平行時，所述的重量對於電 磁推桿27的推力誤差和運動速度影響最小。當電磁推桿27的運動方向與水平面垂直時， 所述的重量對於電磁推桿27的推力誤差和運動速度影響最大。利用此原理，在整體布局設 計時，儘可能使電磁推桿27的運動方向E(圖2所示)與斷路器的安裝面F(圖2所示)相 互垂直是很重要的，這是因為斷路器在實際使用時，其安裝面F往往垂直於水平面。按照本 發明的結構布局設計的選擇性保護斷路器，電磁推桿27的運動方向E與斷路器的安裝面F 之間的夾角可在60°至90°之間選擇，其優選的夾角可為90°。
權利要求
一種選擇性保護斷路器，它包括外殼(8)、操作機構(1)、滅弧室、主電路和支電路，所述的主電路由第一接線裝置(81)、第一雙金屬片(5)、主觸頭裝置(3)、電磁系統(2)和第二接線裝置(82)串聯組成，所述的支電路由輔助觸頭(4)、限流電阻(7)和第二雙金屬片(6)串聯組成，所述的支電路的兩端並聯連接在主觸頭裝置(3)的兩側，所述電磁系統(2)設有電磁推桿(27)，其特徵在於還包括第一隔板(89)和第二隔板(90)，用於將外殼(8)分隔成A層空間、B層空間兩層空間，所述滅弧室在A層空間內分別形成第一滅弧室(91)和第二滅弧室(92)，所述第一金屬片(5)、第二雙金屬片(6)和電磁推桿(27)分別設置在B層空間及B層延伸的空間內；所述的操作機構(1)設置在外殼(8)的中上部；所述的輔助觸頭(4)設置在操作機構(1)的左下部；所述的主觸頭裝置(3)設置在外殼(8)的中下部並處於操作機構(1)的下方；所述的電磁系統(2)設置在外殼(8)的右上部並處於操作機構(1)的右方；所述的第一雙金屬片(5)和第二雙金屬片(6)以相互平行的方式設置在外殼(8)的左部，並且處於操作機構(1)和主觸頭裝置(3)的左方；所述的限流電阻(7)設置在外殼(8)的左上部並處於操作機構(1)的左方。
2.根據權利要求1所述的選擇性保護斷路器，其特徵在於 第一接線裝置(81)與第一雙金屬片(5)之間採用軟性連接；第一雙金屬片(5)與主觸頭裝置(3)的第二主靜觸頭(35)之間採用軟性連接； 主觸頭裝置(3)的第二主靜觸頭(35)與第二雙金屬片(6)之間採用軟性連接； 第二雙金屬片(6)與限流電阻(7)之間採用軟性連接； 限流電阻(7)與輔助觸頭⑷的輔助靜觸頭(42)之間採用剛性連接； 輔助觸頭(4)的輔助動觸頭(41)與主觸頭裝置(3)的第一主靜觸頭(34)之間採用軟 性連接；主觸頭裝置(3)的第一主靜頭(34)與電磁系統(2)之間採用軟性連接； 電磁系統(2)與第二接線裝置(82)之間採用剛性連接。
3.根據權利要求1或2所述的選擇性保護斷路器，其特徵在於所述的主觸頭裝置(3)包括主動觸頭(31)、主觸頭支持(32)、旋轉軸(33)、第一主靜觸 頭(34)、第二主靜觸頭(35)、主觸頭彈簧(36)、操作臂(321)、電動臂(322)；所述的第一主靜觸頭(34)、第二主靜觸頭(35)分別設置在A層空間內的第一滅弧室 (91)、第二滅弧室(92)內；所述的主動觸頭(31)設有兩個串聯的動觸點，兩個動觸點分別伸入A層空間內的第一 滅弧室(91)、第二滅弧室(92)內，實現與第一主靜觸頭(34)、第二主靜觸頭(35)閉合/分 斷；一個操作臂(321)形成在主觸頭支持(32)上，操作臂(321)位於第二隔板(90)上面 的B層空間和/或B層延伸的空間內；一個電動臂(322)形成在主觸頭支持(32)上，所述電動臂(322)位於第二隔板(90) 上面的B層空間。
4.根據權利要求1或2所述的選擇性保護斷路器，其特徵在於所述的電磁系統(2)的 電磁推桿(27)的運動方向E與選擇性保護斷路器的安裝面F之間的夾角在60°以上，90°以下。
5.根據權利要求1或2所述的選擇性保護斷路器，其特徵在於所述的第一雙金屬片 (5)和第二雙金屬片(6)的固定端均安裝固定在第一隔板(89)上，並處於第一隔板(89)上 面的B層空間；第一雙金屬片(5)和第二雙金屬片(6)的自由端均處於所述的該B層空間延伸的空間。
6.根據權利要求1或2所述的選擇性保護斷路器，其特徵在於所述的限流電阻(7)處 於所述的A層空間延伸的空間。
7.根據權利要求3所述的任一選擇性保護斷路器，其特徵在於所述操作機構(1)包括一個推桿(20)，操作機構(1)通過該推桿(20)與主觸頭裝置 (3)上的操作臂(321)耦合連接，並且所述推桿(20)與操作臂(321)的耦合連接部位處於 第二隔板(90)上面的B層空間及其延伸空間。
8.根據權利要求1-4中所述的任一選擇性保護斷路器，其特徵在於電磁系統(2)的電磁推桿(27)與主觸頭裝置(3)上的電動臂(322)耦合連接，並且電 磁系統推桿(27)與電動臂(322)的耦合連接部位處於第二隔板(90)上面的B層空間。
9.根據權利要求4所述的選擇性保護斷路器，其特徵在於所述的電磁系統(2)的動鐵心(22)和電磁推桿(27)的運動方向E與選擇性保護斷路 器的安裝面F之間的夾角為90°，使電磁推桿(27)的運動方向E與斷路器的安裝面F相互垂直。
全文摘要
選擇性保護斷路器，主電路由第一接線裝置、第一雙金屬片、主觸頭、電磁系統、第二接線裝置串聯組成，支電路由輔助觸頭、限流電阻、第二雙金屬片串聯組成，支電路的兩端並聯連接在主觸頭裝置的兩側。操作機構設置在外殼的中上部、輔助觸頭設置在操作機構的左下部，主觸頭裝置設置在外殼的中下部，電磁系統設置在外殼的右上部，第一和第二雙金屬片設置在外殼的左部，限流電阻設置在外殼的左上部。它還包括用於將外殼在厚度方向上分隔成A、B兩層空間的第一隔板和第二隔板。A層空間分別形成第一和第二滅弧室。B層空間用於設置第一、第二雙金屬片和電磁系統的電磁推桿。斷路器結構布局合理緊湊，組裝調試方便，分斷能力強，可靠性高。
文檔編號H01H71/00GK101958205SQ20091025072
公開日2011年1月26日 申請日期2009年12月9日 優先權日2009年12月9日
發明者嚴鵬斌, 段育明 申請人:上海諾雅克電氣有限公司