不對稱的雙觸點斷路器的製作方法
2023-05-17 22:36:21 4
專利名稱：不對稱的雙觸點斷路器的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種斷路器。更具體地說，本發明涉及一種不對稱的雙觸點斷路器。
背景技術：
現有斷路器屬於一種能夠關合、承載和開斷正常迴路條件下的電流，並能夠關合、在規定的時間內承載和開斷異常迴路條件(包括短路條件)下的電流的開關裝置。一般地，現有斷路器的部件包括跳扣、鎖扣、上連杆、下連杆、動觸頭支架、動觸頭和兩個靜觸頭，其中，動觸頭包括兩個動觸頭觸點，每個靜觸頭都設置有一個靜觸頭觸點。斷路器的觸頭系統採用一種對稱結構，動觸頭觸點和靜觸頭觸點都具有相同的形狀、尺寸及材料。但是，當採用具有上述結構的現有斷路器時，在正常負載下的開合操作時以及短路情況下都會出現失效的情況。失效的現象在正常負載和短路情況下都表現為一側動觸頭觸點燒毀。在正常負載下的失效原因如下。上述這種對稱的結構有利於均衡地分配開斷時的電弧在動觸頭觸點和靜觸頭觸點上的能量，使其受到同等的消耗。然而，由於實際情況下，理想的對稱是無法實現的。在現有斷路器上，通常的情況是其中一個動觸頭觸點先於另一個動觸頭觸點分開，造成先分開的動觸頭觸點的消耗大大高於設計值而過早地燒毀失效。
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在短路情況下的失效的原因如下。電弧因滅弧系統的不穩定而發生不希望的跑動，從而使電弧電壓降低，造成滅弧時間加長。並以此造成觸點的過度消耗。因此，需要對現有斷路器進行改善從而克服現有斷路器中存在的上述問題。
發明內容
本發明解決的技術問題是防止斷路器的觸頭觸點在開斷操作和閉合操作的情況下出現失效。根據本發明的一個方面，提供一種不對稱的雙觸點斷路器。所述雙觸點斷路器包括第一動觸頭、靜觸頭、觸頭彈簧、動觸頭支架、上連杆、下連杆、跳扣、鎖扣和機構支架。所述第一動觸頭的兩端分別設置第一觸點和第二觸點，所述第一動觸頭通過所述觸頭彈簧而彈性地連接至所述動觸頭支架。所述動觸頭支架具有與所述第一動觸頭共用的樞軸。所述靜觸頭固定地安裝至所述雙觸點斷路器，所述靜觸頭設置有靜觸頭觸點。所述上連杆的一端可樞轉地連接於所述跳扣，所述上連杆的另一端可樞轉地連接於所述下連杆的一端，所述下連杆的另一端可樞轉地連接於所述動觸頭支架。所述跳扣和所述鎖扣可樞轉地安裝至所述機構支架。所述雙觸點斷路器還包括第二動觸頭和開斷驅動杆，所述第二動觸頭可樞轉地設置在所述雙觸點斷路器中，所述第二動觸頭的一端設置有第二動觸頭觸點，所述第二動觸頭的另一端連接至接線端子。所述第一和第二觸點通過與所述靜觸頭觸點和所述第二動觸頭觸點的接觸和分離實現電流的接通和分斷。所述開斷驅動杆可樞轉地設置在所述雙觸點斷路器中，並且配置成在所述雙觸點斷路器的開斷過程中受所述動觸頭支架的驅動而作順時針旋轉，由此驅動所述第二動觸頭沿逆時針旋轉以使所述第二動觸頭觸點遠離所述第二觸點。採用本發明的不對稱的雙觸點斷路器能夠保證第一觸點先於第二觸點從靜觸頭觸點分離開，使99%的電弧能量置於第一觸點與靜觸頭之間，這樣，第二動觸頭從第二觸點離開使電弧的熄滅在開斷操作的完成時變得非常容易且穩定，電弧熄滅後不會重燃，電弧熄滅時間變短並且穩定。根據本發明的一個方面，在正常負載下，所述雙觸點斷路器的開斷操作和閉合操作是通過使操作彈簧移動越過所述上連杆而實現的。所述開斷驅動杆配置成，在正常載荷下所述操作彈簧越過所述上連杆進行開斷操作時，所述操作彈簧驅動所述上連杆繞所述上連杆和所述跳扣連接的連接點作逆時針轉動，帶動所述下連杆進而帶動所述動觸頭支架和所述第一動觸頭作順時針轉動，由此使所述第一觸點離開所述靜觸頭觸點。所述第二動觸頭隨著所述第一動觸頭作順時針轉動，直到所述第二動觸頭的連接有接線端子的那端抵靠所述開斷驅動杆。隨後，所述動觸頭支架繼續轉動至抵靠所述開斷驅動杆，致使所述第二動觸頭在所述開斷驅動杆的作用下作逆時針轉動，從而使所述第二動觸頭觸點離開所述第二觸點，由此實現正常負載下所述雙觸點斷路器的開斷操作。同時，在正常載荷下所述操作彈簧越過所述上連杆進行閉合操作時，所述操作彈簧驅動所述上連杆繞所述上連杆和所述跳扣連接的連接點作順時針轉動，帶動所述下連杆進而帶動所述動觸頭支架和所述第一動觸頭作逆時針轉動，由此使所述動觸頭支架離開所述開斷驅動杆。所述開斷驅動杆在所述第二動觸頭的順時針轉動作用下逆時針轉動，直至所述第二動觸頭觸點接觸所述第二觸點。隨後，所述第二動觸頭逆時針轉動使所述第二動觸頭的連接有接線端子的那端離開所述開斷驅動杆，所述第二動觸頭觸點與所述第二觸點接觸。隨著所述動觸頭支架作逆時針轉動，所述第一動觸頭繼續作逆時針轉動直到所述第一觸點接觸所述靜觸頭觸點，由此實現正常負載下所述雙觸點斷路器的閉合操作。通過開斷驅動杆的上述構造和作用，能夠保證第一觸點先於第二觸點從靜觸頭觸點分離開。根據本發明的一個方面，在短路條件下，所述雙觸點斷路器的開斷操作是通過使所述跳扣跳離所述鎖扣實現的，復位操作是通過使所述跳扣卡入所述鎖扣實現的。所述開斷驅動杆配置成，在短路條件下所述第一動觸頭被驅動作順時針轉動，進而壓縮所述觸頭彈簧帶動所述動觸頭支架，所述第二動觸頭隨著所述第一動觸頭作順時針轉動，使所述第二動觸頭抵靠所述開斷驅動杆。隨著所述第一動觸頭的順時針轉動，所述下連杆也作順時針轉動，直至所述跳扣脫離所述鎖扣作逆時針轉動，所述上連杆逆時針旋轉，並由此帶動所述下連杆和所述動觸頭支架繼續作順時針轉動，使所述動觸頭支架抵靠所述開斷驅動杆，所述開斷驅動杆進而抵靠所述第二動觸頭的連接有接線端子的那端，致使所述第二動觸頭作逆時針轉動而使所述第二動觸頭觸點離開所述第二觸點，由此實現短路條件下所述雙觸點斷路器的開斷操作。在短路之後的復位操作時，使所述跳扣卡入所述鎖扣以驅動所述上連杆繞所述上連杆和所述跳扣連接的連接點作順時針轉動，帶動所述下連杆進而帶動所述動觸頭支架和所述第一動觸頭作逆時針轉動，由此使所述動觸頭支架離開所述開斷驅動杆。所述開斷驅動杆在所述第二動觸頭的順時針轉動作用下逆時針轉動，直至所述第二動觸頭觸點接觸所述第二觸點，隨後所述第二動觸頭逆時針轉動使所述第二動觸頭的連接有接線端子的那端離開所述開斷驅動杆，所述第二動觸頭觸點與所述第二觸點接觸。隨著所述動觸頭支架作逆時針轉動，所述第一動觸頭繼續作逆時針轉動直到所述第一觸點接觸所述靜觸頭觸點，由此實現短路條件下所述雙觸點斷路器的複合操作。根據本發明的一個方面，所述雙觸點斷路器還包括限位銷。所述限位銷固定地設置在所述雙觸點斷路器中，並且相鄰於所述動觸頭支架和所述第二動觸頭，所述限位銷的位置配置成，在所述雙觸點斷路器的開斷過程中，在所述第二動觸頭的連接有接線端子的那端抵靠所述開斷驅動杆的同時或之前，所述限位銷阻止所述第二動觸頭的轉動。在根據本發明的雙觸點斷路器中設置限位銷可以確保第二動觸頭從第二觸點分離開。根據本發明的一個方面，所述第二動觸頭的樞軸兩側的臂長不等，樞軸左側的左臂長於樞軸右側的右臂，所述開斷驅動杆抵靠所述第二動觸頭的左臂。通過將第二驅動觸頭的左右臂長設置成左臂比右臂長，可以確保短路情況下第二動觸頭在電動斥力的作用下進行順時針旋轉，從而保持第二動觸頭與第二觸點的接觸以及第一觸點從靜觸頭離開。根據本發明的一個方面，所述開斷驅動杆設置在固定支架上並以所述固定支架為樞軸進行轉動。所述開斷驅動杆設置為彎折狀，所述開斷驅動杆的兩端自其樞軸起彎折地向下延伸。優選地，所述開斷驅動杆形成為開口朝下的C形或U形或V形形狀。採用如上設置的開斷驅動杆，可以確保第二動觸頭從第二觸點分離開。本領域技術人員通過下述詳細說明將清楚地了解本發明的這些和其他目的、特徵、方面和優勢，下述詳細說明結合附圖公開了本發明的優選實施例。
下面將參照
本發明的選定實施例。這裡所述的附圖僅僅是示意性的目的，並不意在以任何方式限制本公開的範圍。附圖是本公開內容的選定教導的示例，也沒有示出所有可能的實施方式。圖1A示出現有斷路器的結構圖，圖1B示出現有斷路器的結構簡圖；圖2示出現有斷路器觸頭系統的結構圖；圖3示出根據本發明的斷路器的結構示意圖，此時的斷路器在正常負載下處於閉合操作完成狀態；圖4示出根據本發明的斷路器的結構示意圖，此時的斷路器在正常負載下處於第一觸點從靜觸點分開但第二觸點仍與第二動觸頭觸點閉合的狀態；圖5示出根據本發明的斷路器的結構示意圖，此時的斷路器在正常負載下處於開斷操作完成狀態；圖6示出根據本發明的斷路器的結構示意圖，此時的斷路器在短路條件下處於第一觸點從靜觸點分開但第二觸點仍與第二動觸頭觸點閉合的狀態；圖7示出根據本發明的斷路器的結構示意圖，此時的斷路器在短路條件下處於鎖扣與跳扣相分離的狀態；圖8示出根據本發明的斷路器的結構示意圖，此時的斷路器在短路條件下處於開斷操作完成狀態。
具體實施例方式為了更好地理解本發明，先結合圖1A和IB對現有技術中的斷路器的結構進行說明。圖1A示出現有斷路器的結構圖，圖1B示出現有斷路器的結構簡圖。現有斷路器包括跳扣1、鎖扣2、上連杆3、下連杆4、動觸頭支架5、動觸頭6、第一靜觸頭71、第二靜觸頭72、觸頭彈簧8、操作彈簧9和機構支架10。這些部件的結構簡圖如圖1B所示。具體地說，跳扣I處於斷路器的沿圖1A的豎直方向的上方，並且通過一樞軸可樞轉地安裝至機構支架10。跳扣I可圍繞安裝在機構支架10上的樞軸作逆時針旋轉或順時針旋轉。鎖扣2處於斷路器的沿圖1A的豎直方向的右上方，可繞安裝在機構支架10上的樞軸作順時針旋轉或逆時針旋轉。鎖扣2在鎖扣扭簧(未示出)的作用下，保持逆時針運動趨勢，從而保持跳扣I能夠與鎖扣2相接觸以阻止跳扣2作逆時針旋轉。上連杆3的上端通過一樞軸連接至跳扣I的大概中部，上連杆3的下端通過另一樞軸連接至下連杆4的上端,下連杆4的下端通過一樞軸連接至動觸頭支架5。通過上述相互連接的布置方式，動觸頭支架5與上連杆3和下連杆4共同組成一個四連杆機構。動觸頭6的兩端各設有動觸頭觸點61和62。動觸頭支架5通過觸頭彈簧8彈性地連接至動觸頭6的動觸頭觸點61附近，由此能夠採用彈性的方式驅動動觸頭6。第一靜觸頭71和第二靜觸頭72固定地安裝在斷路器中，第一靜觸頭71和第二靜觸頭72的端部分別設有靜觸頭觸點711和721。動觸頭6的動觸頭觸點61和62能夠與第一靜觸頭71的靜觸頭觸點711和第二靜觸頭72的靜觸頭觸點721接觸和分離。當動觸頭6的動觸頭觸點61和62接觸第一靜觸頭71的靜觸頭觸點711和第二靜觸頭72的靜觸頭觸點721時，斷路器的電流接通。當動觸頭6的動觸頭觸點61和62從第一靜觸頭71的靜觸頭觸點711和第二靜觸頭72的靜觸頭觸點721分離開時，斷路器的電流分斷。操作彈簧9連接至上連杆3與下連杆4樞轉連接的連接點，通過拉伸或提動操作彈簧9能夠驅使整個四連杆機構以及動觸頭運動，從而實現斷路器的閉合或斷開操作。下面將參照如圖1A和圖1B所示的現有斷路器的結構圖說明現有斷路器的工作原理。在正常負載下，當現有斷路器完成閉合操作時，電流接通。現有斷路器的閉合操作將參照圖1A和圖1B進行說明。當操作彈簧9受到外力作用時，操作彈簧9繞其樞軸逆時針旋轉，從位置A變動到位置B，由此使操作彈簧9並因此使彈簧力方向越過上連杆3與跳扣I所連接的樞軸，促使上連杆3繞上述樞軸作順時針旋轉，驅動包括上連杆3、下連杆4和動觸頭支架5的上述四連杆機構進行運動。通過該四連杆機構的運動，動觸頭支架5在下連杆4的帶動下作逆時針旋轉,動觸頭6通過觸頭彈簧8隨動觸頭支架5共同作逆時針旋轉，然後動觸頭6的動觸頭觸點61和62與第一靜觸頭71的靜觸頭觸點711和第二靜觸頭72的靜觸頭觸點721相接觸，從而實現斷路器的閉合操作。在正常負載下，當現有斷路器開斷時，電流開斷。現有斷路器的開斷操作參照圖1進行說明。當操作彈簧9受到外力作用時，操作彈簧9繞其樞軸逆時針旋轉，從位置B變動到位置A，由此使操作彈簧9並因此使彈簧力方向越過上連杆3與跳扣I所連接的樞軸，促使上連杆3繞上述樞軸作逆時針旋轉，驅動包括上連杆3、下連杆4和動觸頭支架5的上述四連杆機構進行運動。通過該四連杆機構的運動，動觸頭支架5在下連杆4的帶動下作順時針旋轉，動觸頭6通過觸頭彈簧8隨動觸頭支架5共同作順時針旋轉，然後動觸頭6的動觸頭觸點61和62從第一靜觸頭71的靜觸頭觸點711和第二靜觸頭72的靜觸頭觸點721分離，從而實現斷路器的開斷操作。
在短路或過載的情況下，斷路器需要進行脫扣操作從而使電流開斷，此時鎖扣2在瞬時脫扣電磁鐵或者延時脫扣雙金屬片或其他脫扣元件的作用下，繞其樞軸作順時針旋轉。此時，跳扣I與鎖扣2相分離，跳扣I在操作彈簧9的力的作用下作逆時針旋轉，從而使上述四連杆機構的平衡被打破，上連杆3逆時針旋轉，動觸頭支架5在下連杆4的帶動下作順時針旋轉，實現電流的開斷操作。在特大短路情況下，斷路器也需要進行脫扣操作從而使電流開斷，此時動觸頭6受到來自於第一靜觸頭71和第二靜觸頭72的巨大的電動斥力，該斥力使動觸頭6迅速壓縮觸頭彈簧8作順時針旋轉與靜觸頭7分離，從而開斷短路電流。緊接著，鎖扣2在瞬時脫扣電磁鐵或其他脫扣元件的作用下，繞其樞軸作順時針旋轉。此時，跳扣I與鎖扣2相分離，跳扣I在操作彈簧9的力的作用下作逆時針旋轉，從而使上述四連杆機構的平衡被打破，上連杆3逆時針旋轉,動觸頭支架5在下連杆4的帶動下作順時針旋轉,實現電流的開斷操作，使動觸永久地保持上開斷位置。但是，當採用現有斷路器時，在正常負載下的開合操作時以及短路情況下都會出現失效的情況。失效的現象在正常負載和短路情況下都表現為一側動觸頭觸點燒毀。在正常負載下的失效原因如下。斷路器的觸頭系統採用一種對稱結構，即，動觸頭6是如圖2所示的對稱結構，動觸頭觸點61和62具有相同的形狀、尺寸及材料；同時，第一靜觸頭71的靜觸頭觸點711和第二靜觸頭72的靜觸頭觸點721也具有相同的形狀、尺寸及材料。這種對稱的結構有利於均衡地分配開斷時的電弧在動觸頭觸點和靜觸頭觸點上的能量，使其受到同等的消耗。然而，由於實際情況下，理想的對稱是無法實現的。在現有斷路器上，通常的情況是其中一個動觸頭觸點先於另一個動觸頭觸點從靜觸頭分開，造成先分開的動觸頭觸點的消耗大大高於設計值而過早地燒毀失效。在短路情況下的失效的原因如下。電弧因滅弧系統的不穩定而發生不希望的跑動，從而使電弧電壓降低，造成滅弧時間加長，並以此造成觸點的過度消耗。現有斷路器中存在的上述問題可以通過本發明的不對稱的雙觸點斷路器得到解決。下面將參照圖3對本發明的不對稱的雙觸點斷路器進行詳細說明。本領域技術人員從下述公開內容可知，本發明的實施例的下述說明只是示意性的，並不是為了限定本發明的範圍。與現有斷路器類似，根據本發明的不對稱的雙觸點斷路器同樣包括跳扣1、鎖扣
2、上連杆3、下連杆4、靜觸頭7、觸頭彈簧8、操作彈簧9以及機構支架(結構簡圖中未示出)。根據本發明的不對稱的雙觸點斷路器還包括動觸頭支架51、第一動觸頭601、第二動觸頭602和開斷驅動杆11。從結構的方面來看，現有斷路器包括兩個靜觸頭，S卩，第一靜觸頭和第二靜觸頭，而根據本發明的不對稱的雙觸點斷路器只包括一個靜觸頭，即，靜觸頭7，該靜觸頭相當於現有斷路器中的第一靜觸頭；現有斷路器包括一個動觸頭，而根據本發明的不對稱的雙觸點斷路器包括兩個動觸頭，即第一動觸頭601和第二動觸頭602，其中，第一動觸頭601相當於現有斷路器中的動觸頭，第二動觸頭602處於現有斷路器中的第二靜觸頭的位置。除此之外，根據本發明的不對稱的雙觸點斷路器還包括動觸頭支架51和開斷驅動架11。下面將詳細說明上述部件的具體位置和連接結構。跳扣I處於整個雙觸頭斷路器的沿圖3的豎直方向的上方，並且通過一樞軸可樞轉地安裝至機構支架。跳扣I可圍繞安裝在機構支架上的樞軸作逆時針轉動或順時針轉動。鎖扣2處於整個雙觸頭斷路器的沿圖3的豎直方向的右上方，可繞安裝在機構支架上的樞軸作順時針轉動或逆時針轉動。鎖扣2在鎖扣扭簧(未示出)的作用下，保持逆時針轉動的趨勢，從而保持跳扣I能夠與鎖扣2相接觸以阻止跳扣2作逆時針轉動。上連杆3的一端可樞轉地連接於跳扣1，上連杆3的另一端可樞轉地連接於下連杆4的一端，下連杆4的相對另一端可樞轉地連接於動觸頭支架51。通過上述相互連接的布置方式，動觸頭支架51與上連杆3和下連杆4共同組成一個四連杆機構。靜觸頭7固定地安裝至整個雙觸點斷路器的沿圖3的豎直方向的左下方，靜觸頭7的端部設置有靜觸頭觸點701。動觸頭支架51具有一個固定在底座(未示出)上並且與第一動觸頭共用的樞軸，並通過下連杆的驅動在開斷操作時實現順時針轉動，在閉合操作時實現逆時針轉動。動觸頭支架51通過觸頭彈簧8與第一動觸頭601實現彈性連接。第一動觸頭601類似於現有斷路器中的動觸頭，通過觸頭彈簧8而彈性地連接至動觸頭支架51。該第一動觸頭601的兩端分別設置有第一觸點611和第二觸點612。第二動觸頭602可樞轉地設置在雙觸點斷路器中，可選擇地，第二動觸頭602通過一樞軸可樞轉地設置在底座(未示出)上。第二動觸頭602的一端設置有第二動觸頭觸點622，另一端通過很柔軟的銅辮線(軟連接)與客戶的接線端子相連，從而使得第二動觸頭既能夠旋轉又不影響承載電流。同時，該第二動觸頭602具有一扭簧(未示出)，驅使其作順時針轉動，以保證觸頭壓力。第二動觸頭602在該扭簧的驅動下作順時針轉動，並將足夠的觸頭壓力施加於第二觸點612。電流的接通是通過第一觸點611與靜觸頭觸點701接觸以及第二觸點612與第二動觸頭觸點622接觸而實現的，電流的斷開是通過使第一觸點611從靜觸頭觸點701分離以及使第二觸點612從第二動觸頭觸點622分離而實現的。也就是說，第一觸點611和第二觸點612通過與靜觸頭觸點701和第二動觸頭觸點622的接觸和分離實現電流的接通和分斷。優選地，第二動觸頭602的樞軸兩側的臂長可以設置成樞軸左側的臂長長、樞軸右側的臂長短，即左側的臂長長於右側的臂長，如圖3示意性地示出。採用這種構造，在短路情況下，第二動觸頭602的左臂受到的來自於第一動觸頭601的電動斥力大於右臂，其受力圖如圖6所示，由此第二動觸頭602受到因所述電動斥力形成的圍繞其樞軸的順時針方向的扭矩，這一扭矩將第二動觸頭602的右臂緊緊地壓在第一動觸頭601的第二觸點612上，便於如後文所述的開斷驅動杆接觸第二動觸頭602的左臂。開斷驅動杆11可樞轉地設置在雙觸頭斷路器中，可選擇地，開斷驅動杆11具有一個固定支架並且通過一個樞軸可樞轉地設置在該固定支架上。在一項優選實施例中，開斷驅動杆11設置為彎折狀，開斷驅動杆11的樞軸處於開斷驅動杆沿豎直方向的最高的位置，開斷驅動杆的兩端沿豎直方向的高度都低於樞軸的高度，也就是說，開斷驅動杆11可以形成為一個向下彎折的杆，該開斷驅動杆11彎折所形成的開口形成朝向豎直向下的方向敞開。如圖3中的實施例所示，開斷驅動杆11形成為開口朝下的「C」字形狀。可選擇地，開斷驅動杆11也可形成為開口朝下的正三角的形狀，該正三角的底邊敞開，或者開斷驅動杆11也可形成為開口朝下的U形形狀或V形形狀。一般來說，在斷路器開斷的過程中，開斷驅動杆11會受到動觸頭支架51的驅動，由此驅動第二動觸頭602沿逆時針旋轉，從而使第二動觸頭觸點622遠離第二觸點612。採用具有上述結構的本發明的不對稱的雙觸點斷路器能夠保證第一動觸頭的第一觸點先於第二觸點從靜觸頭觸點離開，在第一觸點從靜觸頭觸點離開之後，第二觸點才從第二靜觸頭觸點離開，即第一觸點先於第二觸點打開，使99%的電弧能量置於第一動觸頭的第一觸點與靜觸頭觸點之間。當開斷操作完成時，第二動觸頭的打開使電弧的熄滅變得非常容易且穩定，而且電弧熄滅後不會重燃，電弧熄滅時間變短且穩定。下面將參照圖3至圖5說明根據本發明的不對稱的雙觸點斷路器在正常負載下的開斷操作和閉合操作各個部件的操作方式和配合連接關係。需要指出的是，在正常負載下，雙觸點斷路器的開斷操作和閉合操作都是通過使操作彈簧移動越過上連杆而實現的。當雙觸點斷路器進行開斷操作時，操作彈簧沿圖3的從左至右的方向使操作彈簧移動越過上連杆；當雙觸點斷路器進行閉合操作時，操作彈簧沿圖3的從右至左的方向使操作彈簧移動越過上連杆。具體地說，當根據本發明的不對稱的雙觸點斷路器在正常載荷下開始進行開斷操作時，如圖3所示，操作彈簧9從左至右越過上連杆3，由此，操作彈簧9驅動上連杆3繞上連杆3和跳扣I連接的連接點作逆時針轉動。這一逆時針轉動能夠帶動下連杆4並進而帶動動觸頭支架51和第一動觸頭601作順時針轉動，如圖4所示，這樣使得第一動觸頭601的第一觸點611離開靜觸頭觸點701。由於初始狀態下第一動觸頭601的第二觸點612接觸第二動觸頭觸點622，同時第二動觸頭602受到扭簧作用，所以第二動觸頭602也隨著第一動觸頭601作順時針轉動，直到第二動觸頭602的連接有接線端子的那端抵靠開斷驅動杆11。在開斷驅動杆11的抵靠作用下，第二動觸頭602將臨時停止轉動，此時第二動觸頭觸點622將仍然接觸第二觸點612，或者可能在開斷驅動杆11的抵靠作用下稍微離開第二觸點612，但是尚不能使第二動觸頭觸點622與第二觸點612完全分離開。一般來講，開斷驅動杆11抵靠第二動觸頭602的左臂。隨後，如圖5所示，動觸頭支架51繼續順時針轉動直至能夠接觸抵靠開斷驅動杆
11。在動觸頭支架51的抵靠作用下，開斷驅動杆11作順時針轉動並隨後接觸抵靠第二動觸頭602的左臂，第二動觸頭602在開斷驅動杆11的抵靠作用下作逆時針轉動，從而使第二動觸頭觸點622完全離開第二觸點612，由此實現正常負載下雙觸點斷路器的開斷操作。在一項優選實施例中，雙觸點斷路器還可以選擇性地包括限位銷12。限位銷12可以固定地設置在雙觸點斷路器中，相鄰於開斷驅動杆11和第二動觸頭602。該限位銷12的作用主要是在第二動觸頭602受到開斷驅動杆11的抵靠作用下而臨時停止轉動時頂住第二動觸頭602，防止第二動觸頭602繼續轉動。因此，該限位銷12的位置可以配置成，在雙觸點斷路器的開斷過程中，在第二動觸頭602的連接有接線端子的那端抵靠開斷驅動杆11的同時或之前，限位銷12能夠阻止第二動觸頭602的轉動。可選擇地，限位銷12設置在第二動觸頭602的連接有接線端子的那一端部的上方，相鄰於開斷驅動杆11，但是開斷驅動杆11不能碰到該限位銷12。當根據本發明的不對稱的雙觸點斷路器在正常載荷下開始進行閉合操作時，初始狀態如圖5所示，第二動觸頭觸點622與第二觸點612完全分離開，靜觸頭觸點701與第一觸點611完全分離開。為了實現閉合操作，使操作彈簧9從右至左越過上連杆3，由此驅動上連杆3繞上連杆3和跳扣I連接的連接點作順時針轉動，帶動下連杆4進而帶動動觸頭支架51和第一動觸頭601作逆時針轉動，如圖4所示，這樣使得動觸頭支架51離開開斷驅動杆11。由於動觸頭支架51離開開斷驅動杆11，所以開斷驅動杆11不再受到動觸頭支架51的頂靠力或抵靠力，致使開斷驅動杆11對第二動觸頭602的抵靠力減弱，第二動觸頭602將圍繞其樞軸作順時針轉動。開斷驅動杆11在第二動觸頭602的順時針轉動作用下逆時針轉動，直至第二動觸頭觸點622逐漸接觸第一動觸頭601的第二觸點612。此時，第二動觸頭的連接有接線端子的那端將反作用抵靠於開斷驅動杆11。隨後，隨著第一動觸頭601逆時針轉動，在第一動觸頭601的第二觸點612的作用下，第二動觸頭602逆時針轉動使第二動觸頭的連接有接線端子的那端完全離開開斷驅動杆11，並且逐漸地，第二動觸頭觸點622與第二觸點612接觸。隨著動觸頭支架51作逆時針轉動，第一動觸頭601繼續作逆時針轉動直到第一觸點611完全接觸靜觸頭觸點701並且第二動觸頭觸點622完全接觸第二觸點612，形成第一動觸頭601與第二動觸頭602處於大概水平的方向的狀態，如圖3所示，由此實現正常負載下雙觸點斷路器的閉合操作。如上可知，雙觸點斷路器的閉合操作基本上相當於開斷操作的逆過程。與開斷操作類似地，如果在設置有限位銷的優選實施例中，當開斷驅動杆11對第二動觸頭602的抵靠力減弱並且第二動觸頭602圍繞其樞軸作順時針轉動時，第二動觸頭的連接有接線端子的那端被抵靠於開斷驅動杆11的同時，還可以受到限位銷12的抵靠作用，從而確保第二動觸頭觸點622在第一動觸頭601的第二觸點612的作用下，隨著第一動觸頭601的逆時針轉動而轉動。下面將參照圖6至圖8說明根據本發明的不對稱的雙觸點斷路器在短路條件下的開斷操作和復位操作期間各個部件的操作方式和配合連接關係。在短路條件下，雙觸點斷路器的開斷操作是通過使跳扣跳離鎖扣實現的，復位操作是通過使跳扣卡入鎖扣實現的。如圖6所示，短路電流在第一和第二動觸頭601和602與靜觸頭7之間以及第一動觸頭601與第二動觸頭602之間產生大的電動斥力，驅使第一動觸頭601壓縮觸頭彈簧8並作順時針轉動。同時，第二動觸頭602在因電動斥力所形成的順時針方向的扭矩和扭簧的作用下也順時針轉動，從而跟隨第一動觸頭601轉動。隨著第一動觸頭601的順時針轉動，第一動觸頭601的第一觸點611離開靜觸頭觸點701。如圖7所不,第一動觸頭601的順時針轉動也使第一動觸頭601壓縮觸頭彈簧8帶動動觸頭支架51，同時第二動觸頭602隨著第一動觸頭601作順時針轉動，使第二動觸頭602逐漸接觸抵靠開斷驅動杆11。隨著第一動觸頭601的順時針轉動，下連杆4也作順時針轉動。此時，鎖扣2在瞬時脫扣電磁鐵或其他脫扣元件的作用下，繞其樞軸作順時針轉動，使其鎖扣2與跳扣I相分離，從而使包括上連杆、下連杆和動觸頭支架的四連杆機構的平衡被打破，上連杆3逆時針旋轉，帶動下連杆4和動觸頭支架51繼續作順時針轉動，使動觸頭支架51抵靠開斷驅動杆11。由此，如圖8所示，在動觸頭支架51的作用下，開斷驅動杆11順時針轉動，進而抵靠第二動觸頭的連接有接線端子的那端，致使第二動觸頭602作逆時針轉動而使第二動觸頭觸點622加速離開第二觸點612，由此實現短路條件下雙觸點斷路器的開斷操作。在本發明的一項優選實施例中，第二動觸頭602的樞軸的左右兩側的臂長不同。在這種情況下，當出現短路電流時，由於其左右兩側臂長不一樣，如圖6所示，左右兩側臂所受到的來自於第一動觸頭601的電動斥力Fl > F2，從而形成促使第二動觸頭602順時針轉動的力矩。通過這種設置，可以更容易地保持第二動觸頭觸點622與第二觸點612接觸，以使第二動觸頭602能夠隨著第一動觸頭601作順時針轉動。如果在設置有限位銷的優選實施例中，當開斷驅動杆11對第二動觸頭602的抵靠力減弱並且第二動觸頭602圍繞其樞軸作順時針轉動時，第二動觸頭的連接有接線端子的那端被抵靠於開斷驅動杆11的同時，還可以受到限位銷12的抵靠作用以停止運動，從而確保第二動觸頭觸點622在第一動觸頭601的第二觸點612的作用下，隨著第一動觸頭601的逆時針轉動而轉動。當根據本發明的不對稱的雙觸點斷路器在過載或短路情況下開斷之後進行復位操作時，初始狀態如圖8所示，跳扣I完全脫離鎖扣2，第二動觸頭觸點622與第二觸點612完全脫離，靜觸頭觸點701與第一觸點611完全脫離。為了進行復位操作，撥動操作手柄(未示出)促使跳扣I逐漸卡入鎖扣2，由此驅動上連杆3繞上連杆3和跳扣I連接的連接點作順時針轉動，帶動下連杆4進而帶動動觸頭支架51和第一動觸頭601作逆時針轉動,如圖7所示,這樣使得動觸頭支架51離開開斷驅動杆11。由於動觸頭支架51離開開斷驅動杆11，所以開斷驅動杆11對第二動觸頭602的抵靠力將減弱，第二動觸頭602將圍繞其樞軸作順時針轉動。開斷驅動杆11在第二動觸頭602的順時針轉動作用下逆時針轉動，直至第二動觸頭觸點622逐漸接觸第一動觸頭601的第二觸點612。此時，第二動觸頭的連接有接線端子的那端將反作用抵靠於開斷驅動杆11。隨後，隨著第一動觸頭601逆時針轉動，在第一動觸頭601的第二觸點612的作用下，第二動觸頭602逆時針轉動使第二動觸頭的連接有接線端子的那端完全離開開斷驅動杆11，並且逐漸地，第二動觸頭觸點622與第二觸點612接觸。隨著動觸頭支架51作逆時針轉動，第一動觸頭601繼續作逆時針轉動直到第一觸點611完全接觸靜觸頭觸點701並且第二動觸頭觸點622完全接觸第二觸點612，形成第一動觸頭601與第二動觸頭602處於大概水平的方向的狀態，如圖6所示，由此實現正常負載下雙觸點斷路器的閉合操作。如上可知，雙觸點斷路器的復位操作基本上相當於開斷操作的逆過程。與開斷操作類似地，如果在設置有限位銷的優選實施例中，當開斷驅動杆11對第二動觸頭602的抵靠力減弱並且第二動觸頭602圍繞其樞軸作順時針轉動時，第二動觸頭的連接有接線端子的那端被抵靠於開斷驅動杆11的同時，還可以受到限位銷12的抵靠作用，從而確保第二動觸頭觸點622在第一動觸頭601的第二觸點612的作用下，隨著第一動觸頭601的逆時針轉動而轉動。上面已經通過對本發明的實施例的描述說明了根據本發明的不對稱的雙觸點斷路器的結構和連接關係，以及各個部件在正常負載下和短路情況下進行操作的過程。但是，本領域技術人員應當理解，本發明在應用過程中並不限制於如上描述中提出的或者在附圖中示出的結構的細節和部件的配置。本發明也可以採用除了上述實施例之外的實施例，並能夠以不同方式實施和進行。此外，本領域技術人員應當理解，在此採用的措辭和術語以及概要是為了描述的目的，而不是對本發明進行任何限定。在這裡使用的術語僅僅是為了描述特定例子的目的，並不意在為限制性的。如在這裡使用的，「一」和「所述」可以意在包括多個，除非上下文另有清楚說明。術語「包括」、「具有」是開放式的，因此指定聲稱的特徵、整數、步驟、操作、元件和/或部件的存在，但是並不排除一個或多個其它特徵、整數、步驟、操作、元件、部件和/或其組合的存在或者加入。在這裡描述的方法步驟、工藝和操作不應理解為必須需要它們以討論或者示出的特定的順序來執行，除非特別說明了執行順序。還可以理解，其它或者替代的步驟也可以採用。雖然術語第一、第二、第三等可以在此用於描述各元件、部件、區域、層和/或部分，但是，這些元件、部件、區域、層和/或部分不應受到這些術語的限制。這些術語可以僅用於區分一個元件、部件、區域、層和/或部分與另一區域、層或者部分。例如「第一」、「第二」的術語以及其它數值術語當在此使用時並不意味著次序和/或順序，除非上下文另有清楚說明。這樣，在下面討論的第一元件、部件、區域、層或者部分可以表示為第二元件、部件、區域層或者部分，而不會脫離示例性實施例的教導。空間相對性術語，例如「內」、「外」、「之下」、「下面」、「下」、「上方」、「上」等在這裡可
以為了便於描述而使用以描述一個元件或者特徵相對於如圖所示的另一元件或特徵的關係。空間相對性術語可以意在包括除了圖中描述的方向之外的在使用或者操作中不同的裝置方向。例如，如果在圖中的裝置被倒過來，描述為在其它元件或者特徵「下面」或者「之下」的元件將然後取向為在其它元件或者特徵「上方」。這樣，示例性的術語「下面」可以包括上方和下面兩種方向。裝置可以其它取向(旋轉90度或者在其它的方向)，在此使用的空間相對性描述語言將進行相應的解釋。
權利要求
1.一種不對稱的雙觸點斷路器，所述雙觸點斷路器包括第一動觸頭、靜觸頭、觸頭彈簧、動觸頭支架、上連杆、下連杆、跳扣、鎖扣和機構支架， 所述第一動觸頭的兩端分別設置第一觸點和第二觸點，所述第一動觸頭通過所述觸頭彈簧而彈性地連接至所述動觸頭支架， 所述動觸頭支架具有與所述第一動觸頭共用的樞軸， 所述靜觸頭固定地安裝至所述雙觸點斷路器，所述靜觸頭設置有靜觸頭觸點， 所述上連杆的一端可樞轉地連接於所述跳扣，所述上連杆的另一端可樞轉地連接於所述下連杆的一端，所述下連杆的另一端可樞轉地連接於所述動觸頭支架， 所述跳扣和所述鎖扣可樞轉地安裝至所述機構支架， 其特徵在於，所述雙觸點斷路器還包括第二動觸頭和開斷驅動杆， 所述第二動觸頭可樞轉地設置在所述雙觸點斷路器中，所述第二動觸頭的一端設置有第二動觸頭觸點，所述第二動觸頭的另一端連接至接線端子， 所述第一和第二觸點通過與所述靜觸頭觸點和所述第二動觸頭觸點的接觸和分離實現電流的接通和分斷，· 所述開斷驅動杆可樞轉地設置在所述雙觸點斷路器中，並且配置成在所述雙觸點斷路器的開斷過程中受所述動觸頭支架的驅動而作順時針旋轉，由此驅動所述第二動觸頭沿逆時針旋轉以使所述第二動觸頭觸點遠離所述第二觸點。
2.根據權利要求1所述的不對稱的雙觸點斷路器，其特徵在於，在正常負載下，所述雙觸點斷路器的開斷操作和閉合操作是通過使操作彈簧移動越過所述上連杆而實現的。
3.根據權利要求2所述的不對稱的雙觸點斷路器，其特徵在於，所述開斷驅動杆配置成，在正常載荷下所述操作彈簧越過所述上連杆進行開斷操作時，所述操作彈簧驅動所述上連杆繞所述上連杆和所述跳扣連接的連接點作逆時針轉動，帶動所述下連杆進而帶動所述動觸頭支架和所述第一動觸頭作順時針轉動，由此使所述第一觸點離開所述靜觸頭觸點，所述第二動觸頭隨著所述第一動觸頭作順時針轉動，直到所述第二動觸頭的連接有接線端子的那端抵靠所述開斷驅動杆，隨後所述動觸頭支架繼續轉動至抵靠所述開斷驅動杆，致使所述第二動觸頭在所述開斷驅動杆的作用下作逆時針轉動，從而使所述第二動觸頭觸點離開所述第二觸點，由此實現正常負載下所述雙觸點斷路器的開斷操作。
4.根據權利要求2所述的不對稱的雙觸點斷路器，其特徵在於，所述開斷驅動杆配置成，在正常載荷下所述操作彈簧越過所述上連杆進行閉合操作時，所述操作彈簧驅動所述上連杆繞所述上連杆和所述跳扣連接的連接點作順時針轉動，帶動所述下連杆進而帶動所述動觸頭支架和所述第一動觸頭作逆時針轉動，由此使所述動觸頭支架離開所述開斷驅動杆，所述開斷驅動杆在所述第二動觸頭的順時針轉動作用下逆時針轉動，直至所述第二動觸頭觸點接觸所述第二觸點，隨後所述第二動觸頭逆時針轉動使所述第二動觸頭的連接有接線端子的那端離開所述開斷驅動杆，所述第二動觸頭觸點與所述第二觸點接觸，隨著所述動觸頭支架作逆時針轉動，所述第一動觸頭繼續作逆時針轉動直到所述第一觸點接觸所述靜觸頭觸點，由此實現正常負載下所述雙觸點斷路器的閉合操作。
5.根據權利要求1所述的不對稱的雙觸點斷路器，其特徵在於，在短路條件下，所述雙觸點斷路器的開斷操作是通過使所述跳扣跳離所述鎖扣實現的，復位操作是通過使所述跳扣卡入所述鎖扣實現的。
6.根據權利要求5所述的不對稱的雙觸點斷路器，其特徵在於，所述開斷驅動杆配置成，在短路條件下所述第一動觸頭被驅動作順時針轉動，進而壓縮所述觸頭彈簧帶動所述動觸頭支架，所述第二動觸頭隨著所述第一動觸頭作順時針轉動，使所述第二動觸頭抵靠所述開斷驅動杆，隨著所述第一動觸頭的順時針轉動，所述下連杆也作順時針轉動，直至所述跳扣脫離所述鎖扣作逆時針轉動，所述上連杆逆時針旋轉，並由此帶動所述下連杆和所述動觸頭支架繼續作順時針轉動，使所述動觸頭支架抵靠所述開斷驅動杆，所述開斷驅動杆進而抵靠所述第二動觸頭的連接有接線端子的那端，致使所述第二動觸頭作逆時針轉動而使所述第二動觸頭觸點離開所述第二觸點，由此實現短路條件下所述雙觸點斷路器的開斷操作。
7.根據前述任一權利要求所述的不對稱的雙觸點斷路器，其特徵在於，所述雙觸點斷路器還包括限位銷，所述限位銷固定地設置在所述雙觸點斷路器中，並且相鄰於所述開斷驅動杆和所述第二動觸頭，所述限位銷的位置配置成，在所述雙觸點斷路器的開斷過程中，在所述第二動觸頭的連接有接線端子的那端抵靠所述開斷驅動杆的同時或之前，所述限位銷阻止所述第二動觸頭的轉動。
8.根據前述任一權利要求所述的不對稱的雙觸點斷路器，其特徵在於，所述第二動觸頭的樞軸兩側的臂長不等，樞軸左側的左臂長於樞軸右側的右臂，所述開斷驅動杆抵靠所述第二動觸頭的左臂。
9.根據前述任一權利要求所述的不對稱的雙觸點斷路器，其特徵在於，所述開斷驅動杆設置在固定支架上並以所述固定支架為樞軸進行轉動，所述開斷驅動杆設置為彎折狀，所述開斷驅動杆的兩端自其樞軸起彎折地向下延伸。
10.根據權利要求9所述的不對稱的雙觸點斷路器，其特徵在於，所述開斷驅動杆形成為開口朝下的C形或U形或V·形形狀。
全文摘要
本發明公開一種不對稱的雙觸點斷路器。所述雙觸點斷路器包括第一動觸頭、靜觸頭、觸頭彈簧、動觸頭支架、上連杆、下連杆、跳扣、鎖扣和機構支架。所述第一動觸頭的兩端分別設置第一觸點和第二觸點，所述第一動觸頭通過所述觸頭彈簧而彈性地連接至所述動觸頭支架。所述動觸頭支架具有與所述第一動觸頭共用的樞軸。所述靜觸頭固定地安裝至所述雙觸點斷路器，所述靜觸頭設置有靜觸頭觸點。所述上連杆的一端可樞轉地連接於所述跳扣，所述上連杆的另一端可樞轉地連接於所述下連杆的一端，所述下連杆的另一端可樞轉地連接於所述動觸頭支架。所述跳扣和所述鎖扣可樞轉地安裝至所述機構支架。所述雙觸點斷路器還包括第二動觸頭和開斷驅動杆。
文檔編號H01H71/10GK103077856SQ20111032849
公開日2013年5月1日 申請日期2011年10月25日 優先權日2011年10月25日
發明者劉振忠, 孫海濤 申請人:施耐德電器工業公司