断路器、及其快速分断结构和分断控制机构的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开一种断路器、及其快速分断结构和分断控制机构。所述断路器的快速分断结构，包括机架，该机架上转动设置有动触头支撑件、锁扣以及跳扣，所述跳扣和所述锁扣可具有锁定状态和解锁状态，所述动触头支撑件上固定有动触头，且所述动触头支撑件和所述锁扣之间设置有脱扣装置，使得所述动触头在该动触头和静触头之间的电动斥力下转动远离所述静触头的同时带动所述动触头支撑件转动，所述动触头支撑件通过所述脱扣装置带动所述锁扣转动，以使所述跳扣和所述锁扣从所述锁定状态转换为所述解锁状态。该快速分断结构对短路电流的冲击反应迅速，可极大地缩短断路器分断的时间，提高分断速度，提升断路器的分断能力。
【专利说明】断路器、及其快速分断结构和分断控制机构
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及断路器【技术领域】，具体地，涉及一种断路器的快速分断结构、一种断路器的分断控制机构、以及一种具有该分断控制机构的断路器。
【背景技术】
[0002]断路器，特别是小型断路器由于其具有开断电路、短路保护和过载保护功能，因此在低压配电系统中广泛应用。
[0003]在配电系统发生故障例如短路时，现有的断路器短路保护功能通过磁脱扣机构来实现。具体地，当线路发生短路时，引起短时冲击电流，动静触头间产生强大的电动斥力，电动斥力将动触头和静触头斥开；磁脱扣机构的电磁线圈感应到短路电流产生电磁场，动铁芯与静铁芯在电磁场作用下吸合，使得动铁芯推动推杆动作以使推杆推动锁扣与跳扣解锁，实现操作机构脱扣，之后推杆撞击动触头，断路器断开。
[0004]然而，在上述磁脱扣过程中，一方面，电磁线圈感应短路电流，产生电磁场，动静铁芯吸合再带动推杆使机构解锁，有一定的时间延迟，分断响应速度较慢；另一方面，动静触头间电动斥力的作用时间小于磁脱扣解锁的时间，电动斥力将动触头斥开后，由于是动触头复位的触头扭簧的存在，动触头所受扭簧反力作用越来越大，动触头会向静触头方向移动，引起触头弹跳，导致断路器重合闸，严重影响分断速度。
实用新型内容
[0005]针对上述技术问题，本实用新型的目的是提供一种断路器的快速分断结构，该断路器的快速分断结构对短路电流的冲击反应迅速，能够第一时间将锁扣和跳扣解锁，可极大地缩短断路器分断的时间，提高分断速度，提升断路器的分断能力。
[0006]为了实现上述目的，本实用新型提供一种断路器的快速分断结构，包括机架，该机架上转动设置有动触头支撑件、锁扣以及跳扣，所述跳扣和所述锁扣可具有锁定状态和解锁状态，所述动触头支撑件上固定有动触头，且所述动触头支撑件和所述锁扣之间设置有脱扣装置，使得所述动触头在该动触头和静触头之间的电动斥力下转动远离所述静触头的同时带动所述动触头支撑件转动，所述动触头支撑件通过所述脱扣装置带动所述锁扣转动，以使所述跳扣和所述锁扣从所述锁定状态转换为所述解锁状态。
[0007]通过该技术方案，本实用新型的快速分断结构装配于断路器的分断控制机构中后，断路器在闭合时，锁扣和跳扣处于锁定状态，且动触头和静触头接触进行通电，当短路电流通过动静触头瞬间，动静触头之间将产生强大的电动斥力，该电动斥力将动触头斥开以转动远离静触头，动触头转动的同时，将同时带动动触头支撑件转动，该动触头支撑件将通过脱扣装置同时带动锁扣转动，使锁扣和跳扣分离，以从锁定状态转换到解锁状态，实现断路器的分断控制机构在第一短路时间快速脱扣，该快速分断结构对短路电流的冲击反应迅速，可极大地缩短断路器分断的时间，提高分断速度，提升断路器的分断能力。
[0008]优选地，所述脱扣装置为形成在所述动触头支撑件上的凸台，所述凸台与所述锁扣的侧边接触配合，以在所述动触头支撑件转动时，所述凸台推动所述锁扣转动。
[0009]进一步地，所述凸台形成为梯形结构。
[0010]更进一步地，所述机架上形成有圆台部，在所述跳扣和所述锁扣处于所述锁定状态时，所述圆台部相切于所述锁扣的所述侧边；所述凸台的下边界延伸至所述圆台部和所述锁扣之间的切线位置处，所述凸台的上边界与所述圆台部之间具有间隙。
[0011]可选择地，所述脱扣装置包括形成在所述动触头支撑件下部上的突起部和形成在所述锁扣下部上的尾椎，以在所述动触头支撑件转动时，所述突起部推动所述尾椎以带动所述锁扣转动。
[0012]进一步地，所述突起部与所述尾椎配合的部位处形成为圆弧，在所述跳扣和所述锁扣处于所述锁定状态时，所述尾椎的下边界相切于所述圆弧。
[0013]另外，本实用新型还提供一种断路器的分断控制机构，包括电磁脱扣装置和与所述电磁脱扣装置固定电连接的静触头，以及还包括以上所述的快速分断结构，其中，所述动触头和所述静触头可具有接触状态和脱离状态。
[0014]优选地，所述电磁脱扣装置包括线圈骨架，所述线圈骨架的外表面上缠绕有线圈，所述线圈骨架的内部沿轴向方向设置有静铁芯和动铁芯，所述静铁芯和动铁芯之间连接有弹簧，所述静铁芯内滑动设置有伸出所述静铁芯的推杆，所述动铁芯朝向所述静铁芯运动时能够推动所述推杆向所述静铁芯外部滑动，以使所述推杆推动所述动触头。
[0015]此外，本实用新型还提供一种断路器，该断路器设置有以上所述的分断控制机构。
[0016]本实用新型的其它特征和优点将在随后的【具体实施方式】部分予以详细说明。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]附图是用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的【具体实施方式】一起用于解释本实用新型，但并不构成对本实用新型的限制。在附图中:
[0018]图1是本实用新型提供的第一种结构形式的断路器的快速分断结构的示意图；
[0019]图2是图1中的动触头支撑件上固定有动触头的结构示意图；
[0020]图3是图1中的断路器的快速分断结构与静触头在相互之间的电斥力作用下动作的结构不意图；
[0021]图4是将图3中的电磁脱扣装置的剖视的结构示意图；
[0022]图5是本实用新型提供的第二种结构形式的断路器的快速分断结构的示意图；
[0023]图6是图5中的断路器的快速分断结构与静触头在相互之间的电斥力作用下动作的结构示意图.
[0024]附图标记说明
[0025]1-机架，2-动触头支撑件，3-锁扣，4-跳扣，5-动触头，6-凸台，8-圆台部，9-突起部，10-尾椎，11-圆弧，12-电磁脱扣装置，13-静触头，14-线圈骨架，15-线圈，16-静铁芯，17-动铁芯，18-弹簧，19-推杆。
【具体实施方式】
[0026]以下结合附图对本实用新型的【具体实施方式】进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的【具体实施方式】仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限制本实用新型。
[0027]如图1和5所示，本实用新型提供的断路器的快速分断结构包括机架1，该机架I上转动设置有动触头支撑件2、锁扣3以及跳扣4，跳扣4和锁扣3可具有锁定状态和解锁状态，动触头支撑件2上固定有动触头5，且动触头支撑件2和所述锁扣3之间设置有脱扣装置，使得动触头5在该动触头和静触头之间的电动斥力下转动远离所述静触头的同时带动动触头支撑件2转动，动触头支撑件2通过脱扣装置带动所述锁扣3转动，以使跳扣4和锁扣3从所述锁定状态转换为所述解锁状态。
[0028]这样，该快速分断结构装配于断路器的分断控制机构中后，断路器在闭合时，锁扣3和跳扣4处于锁定状态，且动触头5和静触头接触进行通电，当短路电流通过动静触头瞬间，动静触头之间将产生强大的电动斥力，该电动斥力将动触头斥开以转动远离静触头，动触头转动的同时，将同时带动动触头支撑件转动，该动触头支撑件将通过脱扣装置同时带动锁扣转动，使锁扣和跳扣分离，以从锁定状态转换到解锁状态，实现断路器的分断控制机构在第一短路时间快速分断，该快速分断结构对短路电流的冲击反应迅速，可极大地缩短断路器分断的时间，提高分断速度，提升断路器的分断能力。
[0029]为了实现上述所述的动触头支撑件2通过脱扣装置带动锁扣3转动，所述脱扣装置可以具有多种结构形式，但其并不限于以下所述的结构形式，其只要能够实现上述的功能即可。
[0030]第一实施方式:
[0031]在该实施方式中，优选地，如图1、2和3所示，所述脱扣装置为形成在动触头支撑件2上的凸台6，凸台6与锁扣3的侧边接触配合，例如，锁扣3与跳扣4处于锁定状态时，凸台6与锁扣的侧边接触，以在动触头支撑件2转动时，凸台6推动锁扣3转动，以在短路的第一时间实现锁扣3和跳扣4的分离。
[0032]进一步地，该凸台6形成为梯形结构，具体如图2所示，该梯形结构的一侧边接触锁扣3的侧边。
[0033]更进一步地，如图1和3所示，机架I上形成有圆台部8，在跳扣4和锁扣3处于所述锁定状态时，圆台部8相切于锁扣3的所述侧边。更进一步地，圆台部8配置为与所述锁扣3的侧边相切时对锁扣3限位；此时，优选地在梯形结构的凸台下，凸台6的下边界延伸至圆台部8和锁扣3之间的切线位置处，这样，跳扣4和锁扣3处于所述锁定状态时，凸台6的下边界刚好能够接触锁扣3的所述侧边，但对锁扣3和跳扣4的锁定状态并不造成影响，以在动触头支撑件2转动的同时，能够及时将锁扣3与跳扣4脱扣，同时，凸台6的上边界与圆台部8之间具有间隙，该间隙优选地为0.8-lmm，但是，该间隙并不限于此，其可以根据不同各类型的断路器结构进行适应的调整，以在动触头支撑件2如图3所示的箭头逆时针转动带动锁扣3逆时针转动时，凸台6并不与圆台部8发生干涉。
[0034]第二实施方式:
[0035]该实施方式中，除了所述脱扣装置与第一实施方式不同之外，本实用新型的快速分断结构的其他结构可以与第一实施方式的快速分断结构相同。
[0036]在该第二实施方式中，如图5和6所示，所述脱扣装置包括形成在动触头支撑件2下部上的突起部9和形成在锁扣3下部上的尾椎10，以在动触头支撑件2转动时，突起部9推动尾椎10以带动锁扣3转动。
[0037]这样，断路器发生短路时，短路电流通过动触头5和静触头13，动静触头之间将产生强大的电斥力，在该电斥力作用下，动触头5如图6所示的箭头逆时针转动远离静触头13，同时带动动触头支撑件2转动，动触头支撑件2转动通过突起部9挤压尾椎10，以带动锁扣3如箭头所示的方向转动，以与跳扣4从锁定装置转换到解锁状态。
[0038]进一步地，为了实现突起部9对尾椎10的顺畅推动作用，优选地，如图5和6所示，突起部9与尾椎10配合的部位处形成为圆弧11，在跳扣4和锁扣3处于所述锁定状态时，尾椎10的下边界相切于圆弧11。这样，突起部9推动尾椎10时，尾椎10将在圆弧11上滑动，以实现两者之间顺畅的推动。
[0039]另外，尾锤10的尺寸可根据具体类型的断路器的结构来设定，只要能够确保在布局结构合理的前提下，突起部9推动尾椎10时，尾椎10不发生断裂即可。
[0040]另外，本实用新型还提供一种断路器的分断控制机构，如图3、4和6所示，该分断控制机构包括电磁脱扣装置12和与电磁脱扣装置12固定电连接的静触头13，其中，该分断控制机构还包括以上所述的快速分断结构，其中，动触头5和静触头13可具有接触状态和脱离状态。
[0041]这样，断路器在闭合时，锁扣3和跳扣4处于锁定状态，且动触头5和静触头13处于接触状态进行通电。当短路电流通过动静触头瞬间，动静触头之间将产生强大的电动斥力，该电动斥力将动触头斥开以转动远离静触头，动触头转动的同时，将同时带动动触头支撑件转动，该动触头支撑件将通过脱扣装置(例如凸台6或者突起部9和尾椎10)同时带动锁扣转动，使锁扣和跳扣分离，以从锁定状态转换到解锁状态，实现断路器的分断控制机构在第一短路时间快速脱扣，随后，电磁脱扣装置12感应到短路电流的产生电磁场，使得电磁脱扣装置12的推杆(以下详细说明)继续推动动触头，以使动触头和静触头保持脱离状态。也就是，在本实用新型的断路器的断开过程中，动触头支撑件转动的同时通过脱扣装置(例如凸台6或者突起部9和尾椎10)带动锁扣转动，先于电磁脱扣装置12使锁扣和跳扣分离，从而能够实现断路器的快速分断。
[0042]进一步地，如图4所示，本实用新型的断路器中，电磁脱扣装置12包括线圈骨架14，线圈骨架14的外表面上缠绕有线圈15，线圈骨架14的内部沿轴向方向设置有静铁芯16和动铁芯17，静铁芯16和动铁芯17之间连接有弹簧18，静铁芯16内滑动设置有伸出静铁芯的推杆19，动铁芯17朝向静铁芯16运动时能够推动推杆19向静铁芯16外部滑动，以使推杆19推动动触头5，这样，当短路电流通过动静触头瞬间，线圈15感应短路电流以产生电磁场，动铁芯和静铁芯在电磁场作用下吸合并压缩弹簧18，由于吸合力大于弹簧18的反力，动铁芯将推动推杆19朝向静铁芯的外部运动，推杆19将推动动触头5，以使动触头5和静触头13保持脱离状态。
[0043]此外，本实用新型还提供一种断路器，该断路器设置有以上所述的断路器的分断控制机构。这样的断路器在发生短路时，能够及时快速地断开，确保安全性。
[0044]以上结合附图详细描述了本实用新型的优选实施方式，但是，本实用新型并不限于上述实施方式中的具体细节，在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本实用新型的保护范围。
[0045]另外需要说明的是，在上述【具体实施方式】中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本实用新型对各种可能的组合方式不再另行说明。
[0046]此外，本实用新型的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本实用新型的思想，其同样应当视为本实用新型所公开的内容。
【权利要求】
1.一种断路器的快速分断结构，包括机架(1)，该机架(I)上转动设置有动触头支撑件(2)、锁扣(3)以及跳扣(4)，所述跳扣(4)和所述锁扣(3)可具有锁定状态和解锁状态，其特征在于，所述动触头支撑件(2)上固定有动触头(5)，且所述动触头支撑件(2)和所述锁扣(3)之间设置有脱扣装置，使得所述动触头(5)在该动触头和静触头之间的电动斥力下转动远离所述静触头的同时带动所述动触头支撑件(2)转动，所述动触头支撑件(2)通过所述脱扣装置带动所述锁扣(3)转动，以使所述跳扣(4)和所述锁扣(3)从所述锁定状态转换为所述解锁状态。
2.根据权利要求1所述的快速分断结构，其特征在于，所述脱扣装置为形成在所述动触头支撑件(2)上的凸台(6)，所述凸台(6)与所述锁扣(3)的侧边接触配合，以在所述动触头支撑件(2)转动时，所述凸台(6)推动所述锁扣(3)转动。
3.根据权利要求2所述的快速分断结构，其特征在于，所述凸台(6)形成为梯形结构。
4.根据权利要求2或3所述的快速分断结构，其特征在于，所述机架(I)上形成有圆台部(8)，在所述跳扣(4)和所述锁扣(3)处于所述锁定状态时，所述圆台部(8)相切于所述锁扣(3)的所述侧边； 所述凸台(6)的下边界延伸至所述圆台部(8)和所述锁扣(3)之间的切线位置处，所述凸台(6)的上边界与所述圆台部(8)之间具有间隙。
5.根据权利要求1所述的快速分断结构，其特征在于，所述脱扣装置包括形成在所述动触头支撑件(2)下部上的突起部(9)和形成在所述锁扣(3)下部上的尾椎(10)，以在所述动触头支撑件(2)转动时，所述突起部(9)推动所述尾椎(10)以带动所述锁扣(3)转动。
6.根据权利要求5所述的快速分断结构，其特征在于，所述突起部(9)与所述尾椎(10)配合的部位处形成为圆弧(11)，在所述跳扣(4)和所述锁扣(3)处于所述锁定状态时，所述尾椎(10)的下边界相切于所述圆弧(U)。
7.—种断路器的分断控制机构，包括电磁脱扣装置(12)和与所述电磁脱扣装置(12)固定电连接的静触头(13)，其特征在于，还包括根据权利要求1-6中任意一项所述的快速分断结构，其中，所述动触头(5)和所述静触头(13)可具有接触状态和脱离状态。
8.根据权利要求7所述的分断控制机构，其特征在于，所述电磁脱扣装置(12)包括线圈骨架(14)，所述线圈骨架(14)的外表面上缠绕有线圈(15)，所述线圈骨架(14)的内部沿轴向方向设置有静铁芯(16)和动铁芯(17)，所述静铁芯(16)和动铁芯(17)之间连接有弹簧(18)，所述静铁芯(16)内滑动设置有伸出所述静铁芯的推杆(19)，所述动铁芯(17)朝向所述静铁芯(16)运动时能够推动所述推杆(19)向所述静铁芯(16)外部滑动，以使所述推杆(19)推动所述动触头(5)。
9.一种断路器，其特征在于，该断路器设置有根据权利要求7或8所述的分断控制机构。
【文档编号】H01H71/24GK204167233SQ201420712485
【公开日】2015年2月18日 申请日期:2014年11月24日 优先权日:2014年11月24日
【发明者】李海茭, 许利战 申请人:德力西电气有限公司