具有高分断能力的小型断路器制造技术

一种具有高分断能力的小型断路器，包括外壳，外壳内安装磁轭组件、动触头组件、灭弧系统以及操作机构。磁轭组件中磁轭、接线板、连接片设计成一体，使磁轭元件的结构简化，减少了磁轭元件焊点数量，降低了断路器的内阻；动触头组件中动触头由触头支持件与触头连接构成，触头支持件的比重比动触头的比重小，以及动触头的背面增设了导磁片，加快电弧的转移，如此提高了断路器的分断能力；触头支持件本体上设置有用于多极连动的连动凸台，有效保证多极断路器的连动性能。线圈与动触头之间通过软铜线点焊连接在一起，焊点从连动凸台上移动到动触头上，不会对多极断路器的连动性能产生影响。本发明专利技术分断能力高、极间连动的一致性高、可靠性能好。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及低压电器领域，具体涉及一种小型断路器。
技术介绍
小型断路器通常具有短路电流保护功能和过载电流保护功能，其中过载保护功能 由热双金属片感应并产生弯曲推动断路器机构断开电流回路实现，短路保护功能由包含线 圈、衔铁、磁轭元件等形成的电磁脱扣器感应并建立磁场从而使衔铁运动并推动断路器机 构断开电流回路实现。现有小型断路器有以下缺点(一 )现有小型断路器的磁轭元件，主要包括磁轭、连接片、接线板，磁轭上设置有 热双金属片的支座端，连接片位于磁轭和接线板之间，连接片的一端电连接接线板、另一端 电连接磁轭上热双金属片的支座端。接线板为小型断路器与外部电源的连接部件，磁轭具 有在电磁脱扣器感应电流建立磁场过程中使其磁路实现最大程度闭合的功能。现有的磁 轭元件由较多零部件组成，结构较复杂，原料生产成本和仓储管理成本高。另外，在接线板 与连接片之间及连接片与磁轭之间有两个焊点，焊点的存在不仅增加了生产周期和生产工 时，更增加了断路器的回路电阻，影响产品温升等性能，且因焊点强度的不一致易形成回路 电阻的不一致，从而影响成品性能的一致性。( 二)小型断路器应具有良好接通和分断能力，为了保证小型断路器的良好接通 能力，首先动静触头间要保持足够的接触压力，动触头就要有足够的超程；其次，在动静触 头断开过程中，要求动触头要有足够的断开速度，制造动触头的材料要具有良好的机械性 能和良好的导电性能，同时还要有较小的质量。现有小型断路器的动触头组件的制造材料具有良好导电性的同时也具有较高的 比重，导致动触头的重量较大，在动触头运动过程中具有较大的惯性，速度提升较慢，使动 触头的断开速度很难提高，不利于分断电弧，进而影响了断路器的分断能力。现有的动触头 包括触头接触部分、导电部分、连接部分、连动部分等，其中只有触头接触部分、导电部分要 求有良好的导电性和良好的机械性能，而连接部分、连动部分则只要求有良好的机械性能。 但现在整个动触头是由价格较高的导电良好的材料制成的，这样做既提高了成本，又不能 保证良好的机械性能。(三)在动静触头断开过程中，要使电弧快速进入灭弧室熄灭，动触头附近的导体 结构要有良好的吹弧能力。现有小型断路器的灭弧系统，当分断短路电流时，电弧要经过一定距离的空腔才 能进入灭弧室，在这个过程中电弧附近的导体结构中流过的电流产生磁场，电弧在这个磁 场中受到力的作用而移动进入灭弧室。由于没有专门的产生磁吹的部件，吹弧能力不够，使 电弧进入灭弧室熄灭的速度很慢。(四)多个单极小型断路器一般将操作手柄、自由脱扣机构等连接为一体，构成多 极小型断路器，通过连接为一体的操作手柄实现多极的同步操作，当至少一极小型断路器 中产生故障而断开时，通过相互联锁的自由脱扣机构实现多极小型断路器同步断开。3上述多极连动功能是通过动触头组件推动联锁件，联锁件拉动其它极的锁扣件实 现的，动触头组件主要包括动触头和支架，动触头上一侧设置有一个与其它极连动的凸台， 支架上另一侧也设置有一个与其它极连动的凸台，动触头和支架通过轴串在一起，由于零 件的制造误差和装配误差，动触头上的连动凸台与支架上的连动凸台的位置一致性不好， 会影响多极断路器整体动作的一致性。(五)现有小型断路器的动触头组件与线圈的连接是通过一根软连接线点焊连接 在一起的，软连接线与动触头组件的焊接点的位置在动触头组件上的连动凸台旁边，如果 焊接不好很容易影响多极断路器的连动性能。专利技术的内容针对现有小型断路器的上述不足之处，申请人经过研究改进，提供一种分断能力 高、极间连动的一致性高、性能可靠的具有高分断能力的小型断路器。本专利技术的技术方案如下一种具有高分断能力的小型断路器，包括由上下盖组成的外壳，所述外壳内安装 有磁轭组件包括磁轭、安装在磁轭上的磁芯及其上面的线圈，磁轭的支座端上连接 热双金属片，热双金属片与线圈导电连接，磁轭与接线板的一端连接，接线板的另一端与接 线头连接；操作机构包括手柄以及与手柄连接的U形连杆，U形连杆的另一端与杠杆连接， 杠杆与支架连接，支架和跳扣件的一端搭接，可配合联动，跳扣件的另一端与锁扣件搭接， 可配合联动，锁扣件的下端与磁芯搭接，锁扣件的上端与热双金属片之间有空隙，跳扣件、 锁扣件均与外壳通过销轴活动连接；灭弧系统包括灭弧室，灭弧室下方放置有与静触头连接的弧角，灭弧室一侧有隔 弧壁，隔弧壁与动触头、静触头一起围成一个空腔，静触头与接线头连接；动触头组件包括动触头，动触头与线圈导电连接，动触头与触头支持件连接，触 头支持件与支架通过销轴连接，动触头的背面固定连接导磁片；在断开状态时，动触头和灭 弧室接通；在接通状态时，动触头和静触头接通。其进一步的技术方案是所述磁轭、支座端以及接线板是一体的。其进一步的技术方案是动触头由导电良好的材料制成，触头支持件由机械性能 良好的材料制成。其进一步的技术方案是所述触头支持件材料的比重比动触头材料的比重小。其进一步的技术方案是所述导磁片与触头支持件是一体的。其进一步的技术方案是所述触头支持件两侧对称设置有一体的连动凸台。其进一步的技术方案是所述外壳的内壁上还设有联锁件，联锁件通过两端的销 轴分别与连动凸台以及锁扣件接触，并可配合联动，所述销轴的另一端通过外壳上的孔与 相邻一极的小型断路器的联锁件连接。本专利技术的有益技术效果在于(一)本专利技术将磁轭、接线板以及支座端设计成由导电金属材料冲制而成的一体 化元件，使磁轭元件的结构简化，零件种类减少，减少了价格较高的导电材料的使用，不仅 节省了原料的加工成本，也为仓储管理带来了方便，同时减少了磁轭元件焊点数量，缩短了生产周期和降低了断路器的内阻，并可使其内阻的一致性得到了改善，从而使断路器整机 的性能更加稳定可靠。(二)本专利技术减小了由价格较高的导电材料制成的动触头的体积，动触头只包括 触头接触部分和导电部分，其由导电良好的金属材料制成；连接部分和连动部分设置到触 头支持件上，其由机械性能良好的金属材料制成。这种结构既提高了产品性能又降低了材 料成本。(三)本专利技术由于触头支持件的比重比动触头的比重小，从而使整个动触头组件 的重量较轻，在触头断开时加快了动触头组件的运动速度，有利于提高断路器的分断能力。(四)本专利技术在动触头的背面增设了导磁片，导磁片和触头支持件是一体的或是 分离的，当触头分断并产生电弧时，由铁磁性物质制成的导磁片可以大大增强电弧处的磁 场，加快电弧的转移，使断路器的分断能力得到提高。(五)本专利技术由于动触头与触头支持件组成的动触头组件质量较小，当电路中有 故障电流使小型断路器的机构自由脱扣时，动触头将迅速离开静触头，拉弧时间缩短，电弧 在电磁场作用下及时向灭弧室方向移动，导磁片的存在使电磁场增强，磁吹作用增强，使电 弧顺利快速进入灭弧室，电弧进入灭弧室前的移动时间缩短；电弧进入灭弧室后，被灭弧室 内的金属栅片分隔成许多段，每段电弧都在金属栅片附近产生一个近极电压，使整个电弧 的压降迅速提高，使电弧迅速熄灭。(六)本专利技术将用于多极连动的凸台设置到触头支持件上，使动触头组件的机械 性能和多极产品极间连动的一致性得到充分改善。(七)本专利技术的线圈与动触头之间通过软铜线点焊连接在一起，焊点从连动凸台 上移动到动触头上，不会对多极断路器的连动性能产生影响，可靠性高本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有高分断能力的小型断路器，包括由上下盖组成的外壳（１），其特征在于所述外壳（１）内安装有：磁轭组件：包括磁轭（２）、安装在磁轭（２）上的磁芯（１７）及其上面的线圈（１６），磁轭（２）的支座端（２ｂ）上连接热双金属片（１８），热双金属片（１８）与线圈（１６）导电连接，磁轭（２）与接线板（２ａ）的一端连接，接线板（２ａ）的另一端与接线头（１９）连接；操作机构：包括手柄（１４）以及与手柄（１４）连接的Ｕ形连杆（１３），Ｕ形连杆（１３）的另一端与杠杆（１１）连接，杠杆（１１）与支架（１０）连接，支架（１０）和跳扣件（１２）的一端搭接，可配合联动，跳扣件（１２）的另一端与锁扣件（１５）搭接，可配合联动，锁扣件（１５）的下端与磁芯（１７）搭接，锁扣件（１５）的上端与热双金属片（１８）之间有空隙，跳扣件（１２）、锁扣件（１５）均与外壳（１）通过销轴活动连接；灭弧系统：包括灭弧室（３），灭弧室（３）下方放置有与静触头（７）连接的弧角（４），灭弧室（３）一侧有隔弧壁（５），隔弧壁（５）与动触头（８）、静触头（７）一起围成一个空腔，静触头（７）与接线头（２０）连接；动触头组件：包括动触头（８），动触头（８）与线圈（１６）导电连接，动触头（８）与触头支持件（９）连接，触头支持件（９）与支架（１０）通过销轴连接，动触头（８）的背面固定连接导磁片（６）；在断开状态时，动触头（８）和灭弧室（３）接通；在接通状态时，动触头（８）和静触头（７）接通。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：潘万军，彭祁军，
申请(专利权)人：无锡唯特电气技术有限公司，
类型：发明
国别省市：32[]