断路器的制作方法

本发明属于电气开关
技术领域：
，尤其涉及一种断路器。
背景技术：
：断路器作为输配电系统的保护元件，可在电路中出现故障电流时及时将电路断开，保障整个电路以及其他电器负载的安全。断路器通常具有过载、短路和剩余电流保护功能，而且由于配电系统的飞速发展，断路器不断被要求具有更高的分断可靠性以及更小的体积。目前常用的一种断路器的结构为具有至少一个可接通或者分断地安置的触头机构、一个开闭机构、脱扣单元、灭弧机构，以及配合该开闭机构以及脱扣单元共同作用的主弹簧，其中，开闭机构由操纵部件和连杆机构构成，通过操作操纵部件，断路器的主弹簧对上述连杆机构施加作用力，从而能够在电路中出现故障时通过手动操作或脱扣单元使所述触头机构接通或者断开。在实际应用中，为了保证断路器的分断性能，通常需要采用增加断路器的体积或者增加动触头的长度等方法，使触头机构的动触头和静触头之间保持较大的开距或者增加灭弧机构的安装空间，但是上述方法最终都需要增加断路器的体积来提高其分断性能，然而增加断路器的体积一方面会降低断路器合闸的可靠性，另一方面会导致市场需求量减小。因此，亟需提供一种新的断路器。技术实现要素：鉴于以上的一个或多个问题，根据本发明的一个方面提供了一种断路器，包括：动触头、静触头、转轴以及操作机构，动触头能够围绕转轴的旋转中心相对于静触头转动，通过动触头与静触头之间的接触或者断开，实现电路的接通或者分断；操作机构包括上连杆、下连杆以及手柄，上连杆设置成能够在手柄的驱动作用下围绕上连杆的一端转动，上连杆的另一端通过连杆铰接轴可转动地与下连杆的一端连接，下连杆的另一端与转轴铰接，使得上连杆和下连杆被配置成，能够驱动转轴带动动触头转动，其中，上连杆的工作长度和下连杆的工作长度，以及上连杆的工作长度和下连杆与转轴的铰接点至转轴的旋转中心的距离具有预定比例关系，使得动触头在与静触头断开后形成的动触头转角大于30°。根据本发明的一个方面，上连杆的工作长度与下连杆的工作长度的比值大于0.78，上连杆的工作长度和下连杆与转轴的铰接位置至转轴的旋转中心的距离的比值大于1.28。根据本发明的一个方面，上连杆的工作长度与下连杆的工作长度的比值为0.95，上连杆的工作长度和下连杆与转轴的铰接位置至转轴的旋转中心的距离的比值为1.57。根据本发明的一个方面，该断路器还包括跳扣，跳扣可转动地设置在断路器内，上连杆的一端与跳扣铰接，跳扣上还设置有限位滑道，该限位滑道通过限位面对连杆铰接轴的运动范围进行限定从而限定上连杆的运动范围。根据本发明的一个方面，该断路器还包括用于连接跳扣的跳扣铰接轴，跳扣铰接轴能够在动触头与静触头的接触状态下限制上连杆继续转动。根据本发明的一个方面，该断路器还包括防反喷部件，防反喷部件设置在动触头上，能够随同动触头一起转动，用于阻挡动触头与静触头分离时产生的电弧朝向操作机构一侧运动。根据本发明的一个方面，防反喷部件为弧形板，具有相对的凹弧面和凸弧面。根据本发明的一个方面，该断路器还包括引导部件，引导部件与防反喷部件的表面接触，从而引导该防反喷部件的运动。根据本发明的一个方面，引导部件设置在转轴上并且具有凸弧引导面，在防反喷部件随同动触头转动过程中，凹弧面大致贴合于凸弧引导面滑动。根据本发明的一个方面，引导部件具有凹弧引导面，在防反喷部件随同动触头转动过程中，凸弧面大致贴合于凹弧引导面滑动。本发明实施例提供的断路器，通过改变用于驱动动触头和静触头进行接触和断开的操作机构中连杆机构的各相应连杆的工作长度之间的比例值，增大动触头转角，从而增加动触头和静触头在断开状态下的开距值，以保证断路器在满足小型化要求的同时有效提升其分断能力和分断的可靠性。附图说明从下面结合附图对本发明的具体实施方式的描述中可以更好地理解本发明，其中：通过阅读以下参照附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显，其中，相同或相似的附图标记表示相同或相似的特征。图1是示出了根据本发明实施例的断路器合闸状态的内部结构示意图；图2是图1所示断路器的动触头的结构示意图；图3(a)是示出图1所示断路器的防反喷部件的一个轴侧方向的结构示意图，(b)是示出了图1所示断路器的防反喷部件的另一个轴侧方向的结构示意图；图4是图1所示断路器的转轴结构示意图；图5是图1所示断路器的保持部件的结构示意图；图6是图1所示断路器处于合闸状态时的操作机构的合闸状态示意图；图7是示出了根据本发明实施例的跳扣的结构示意图；图8是示出了根据本发明实施例的断路器分闸状态的内部结构示意图；图9是图1所示断路器处于分闸状态时的操作机构的分闸状态示意图；图10是图1所示断路器的连杆机构受力状态的运动简图；图11中(a)是示出了按照本发明实施例的连杆机构的各相应连杆工作长度比例示例性地选取参数后的简化示意图，(b)是示出了根据现有技术中的连杆机构的各相应连杆工作长度比例参数的简化示意图。具体实施方式下面将详细描述本发明的各个方面的特征和示例性实施例。在下面的详细描述中，提出了许多具体细节，以便提供对本发明的全面理解。但是，对于本领域技术人员来说很明显的是，本发明可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本发明的示例来提供对本发明的更好的理解。在附图和下面的描述中，没有示出公知的结构和技术，以便避免对本发明造成不必要的模糊；并且，为了清晰，可能夸大了区域和层的厚度。在图中相同的附图标记表示相同或类似的结构，因而将省略它们的详细描述。此外，下文中所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施例中。并且，下述描述中出现的方位词均为图中示出的方向，并不是对本发明的断路器的具体结构进行限定。请参见图1，图1是根据本发明实施例的断路器100的合闸状态的内部结构示意图。断路器100包括动触头21、静触头22、操作机构30、脱扣单元和灭弧机构。通过动触头21和静触头22分别与电源侧接线端子以及负载侧接线端子电连接，形成断路器100的主回路，通过将脱扣单元接入断路器100的主回路中，可在电路中出现故障电流时，及时通过脱扣作用使动触头21和静触头22之间断开，实现对电路中各元器件及负载的保护，使断路器100在需要时能够通过操动操作机构30使动触头21和静触头22之间断开，切断主回路的电流，保护下级用电器件及负载的安全。具体地，断路器100具有壳体11，作为外部保护结构该壳体11由绝缘材料制成，其形成有基座11a以及罩体11b，基座11a和罩体11b共同形成容置空间，将断路器100的各元器件容置于其中。壳体11内部分别对应电源接线侧和负载接线侧设置有第一接线端子12和第二接线端子13，该第一接线端子12和第二接线端子13分别布设于壳体11内相对的两端边缘处，以便与外部导体进行电连接。此外，在其他的实施例中，第一接线端子12和第二接线端子13也可以不设置在壳体11内相对的两端，示例性地，其也可以设置在壳体内的同一侧，或者设置在壳体内部的其他部位，只要使断路器实现与外部的电源以及负载电连接即可。静触头22的一端面向动触头21设置有静触点221，另一端朝向第一接线端子12延伸设置，与第一接线端子12之间电连接。动触头21一端可转动地被转轴34保持于壳体11内部，另一端面向静触头22设置动触点211，并且动触头21与第二接线端子13电连接，使得由第一接线端子12至第二接线端子13之间形成断路器100的主回路，由动触点211和静触点221共同作用形成用于控制主回路通/断的开闭触点。具体地，静触头22一端与第一接线端子12电连接，另一端通过翻折结构形成的外端面设置静触点221，从而实现静触点221与第一接线端子12之间的电连接。请一并参见图2，图2示出了根据本发明实施例的动触头21的结构示意图，动触头21与静触头22接触的一端设为接触端215，而远离该接触端215与转轴34连接的一端为固定端216，隔弧部件23靠近接触端215一侧设置，该隔弧部件23通过三面包裹的形式将动触头21围设其中，用于避免在动触头21与静触头22分离瞬间产生的电弧由静触点221向动触头21本体方向运动对动触头21造成损坏，而导致的动触头寿命减少以及接触点之间的终压力减小问题。根据本发明的实施例，图中只示例性地以单极的断路器结构进行说明，此外，断路器还可以设置为多极，并且在上述基座上彼此并列地配置与连接在电路上的极数相对应的各项触头机构。示例性地，可以将断路器设置为三极的断路器，则对应三极电路需要配置三个触头机构、三对接线端子等结构，其中，各极的触头机构设置为彼此相同，在多极的断路器中，可以采用与各极触头机构正交的方式设置转轴，从而通过一个转轴(图4所示)带动各极的触头机构转动，同时对应中间的动触头与静触头位置处连接操作机构驱动转轴转动。根据本发明的一个实施例，在动触头21上还设置有用于防止在动触头21和静触头22分断时产生的电弧朝向操作机构30一侧运动的防反喷部件70，即防止电弧向图示的转轴34以及连杆机构一侧运动。请一并参见图3，图3中(a)是示出根据本发明实施例的断路器100的防反喷部件70的一个轴侧方向的结构示意图，(b)是示出防反喷部件70的另一个轴侧方向的结构示意图。具体地，防反喷部件70为弧形的板状结构，其具有凹弧面73a和凸弧面73b，在靠近防反喷部件70的其中一个较窄边缘处的中间位置开设有用于供动触头21穿过的开口71，防反喷部件70通过其上开设的开口71沿动触头21的纵向方向穿设于其上，使得防反喷部件70能够随同动触头21一起转动，并且开口71以下的面积可以阻挡在产生的电弧朝向操作机构30一侧运动的方向位置处。为避免在防反喷部件70随同动触头21转动过程中出现较大浮动，开口71贴合动触头21的形状地设置，安装后，防反喷部件70位于隔弧部件23的靠近固定端216一侧，并且开口71的顶边72挂于动触头21的顶端面214处，隔弧部件23此时可作为限位部件，防止防反喷部件70沿动触头21的纵向方向从接触端215一侧脱离动触头21，使动触头21在不增加其他外加限位结构的同时可对防反喷部件70的位置进行固定。为使防反喷部件70在随同动触头21转动过程中不会出现较大浮动，对应防反喷部件70的凹弧面73a和凸弧面73b分别配置有引导其保持弧线形运动轨迹的引导部件，该引导部件布置在防反喷部件70沿动触头21的纵向方向的两侧，分别从两个方向与所述防反喷部件70的表面接触，从而引导该防反喷部件70的运动。根据本发明的一个实施例，引导部件对应凹弧面73a设置有凸弧引导面352，对防反喷部件70的凹弧面73a一侧的运动进行引导。具体地，用于带动动触头21进行旋转的转轴34设置于操作机构30下方，并且转轴34被配置为能够以其旋转中心为第一固定支点O带动动触头21进行旋转。请一并参见图4，图4是示出根据本发明实施例的转轴34的结构示意图。根据图中的示例，转轴34可带动多极断路器的动触头21进行转动，对应每极的动触头21，转轴34分别配置有辅助导动部件35，辅助导动部件35为由转轴34上突出地设置的扇形结构，其与转轴34之间可为一体结构或者分体结构。辅助导动部件35远离转轴34的一侧由扇形结构的两个边缘形成凸弧引导面352，并且扇形结构之间的部分设置有用于接纳动触头21的固定槽351，动触头21的固定端216通过固定孔212和213以及触头弹簧与转轴34弹性连接，使得当动触头21在与静触头22充分接触时，动触头21被允许适当的与转轴34不同步的朝向与接触方向的相反方向的弹性运动；或在电路中出现较大短路电流，动触头21被允许发生与转轴34不同步的朝向断开位置的弹性运动。同时将凸弧引导面352的弧度对应防反喷部件70的凹弧面73a的弧形设置，从而在防反喷部件70随同动触头21的转动过程中其凹弧面73a与凸弧引导面352可大致贴合地滑动，不会由于防反喷部件70在转动过程中发生不必要的浮动而对动触头21的触头压力值造成影响，使防反喷部件被更稳固地连接的同时能够更有效地防止电弧损坏转轴或者连杆机构等部件。在上述实施例中辅助导动部件35为扇形的结构，其具有用于容纳动触头21的容置槽351，并通过沿转轴34一侧凸设的端面为防反喷部件70提供滑动轨道使防反喷部件70的运动轨迹被引导，但是本发明并不限于此，在其他的实施例中，辅助导动部件还可以对应防反喷部件设置为由转轴34上突出设置的半圆形的双滑道结构或者长方形的双滑道结构，或者是具有滑动引导面的其他结构，其同样可以实现对动触头21进行安装并引导防反喷部件70的运动轨迹。根据本发明的一个实施例，引导部件还通过设置凹弧引导面82从凸弧面73b一侧对防反喷部件70的运动进行引导。请一并参见图1和图5，图5示出了根据本发明实施例的断路器100的保持部件80的结构示意图。具体地，保持部件80为绝缘的板状结构，其在壳体11内靠近动触头21的接触端215一侧设置，保持部件80上对应动触头21的宽度开设有细长型的切口81，该切口81使得保持部件80的上端为连体结构，下端为分体结构，动触头21能够由其接触端215纵向地穿入切口81中，使得在动触头21围绕第一固定支点O进行转动的过程中其接触端215一直保持于切口81的范围内，保持部件80面对转轴34一侧的端面上突出设置有两道支撑板，该两道支撑板的延伸边缘对应防反喷部件70的凸弧面73b形成凹弧引导面82，使得在动触头21在与保持部件80配合安装后，防反喷部件70的凸弧面73b大致贴合于凹弧引导面82，从而在防反喷部件70随同动触头21的转动过程中，凸弧面73b与凹弧引导面82大致贴合地滑动，不会由于防反喷部件70在转动过程中发生不必要的浮动而对动触头21的接触压力造成影响，通过上述凸弧引导面和凹弧引导面形成的滑动引导轨道，能够为防反喷部件70随同动触头21转动提供运动约束和引导，使防反喷部件在被更稳固地连接的同时能够更有效地防止电弧损坏操作机构和转轴等部件。在上述实施例中，防反喷部件70为弧形板状结构，用于防止动触头和静触头在分离瞬间产生的电弧朝向操作机构一侧运动，但是本发明的防反喷部件的结构不限于此，在其他的实施例中，根据实际的安装空间或者结构需要，防反喷结构还可以是平板状结构或者其他形式的板状或块状结构，同样可以实现防止动触头和静触头断开时产生的电弧朝向操作机构一侧运动。请参见图6，图6是示出根据本发明实施例在断路器100合闸状态下的操作机构30的合闸状态示意图。操作机构30包括手柄311、杠杆38、跳扣37、连杆机构以及主弹簧(图中未示出)等。具体地，杠杆38可自由转动地设置在壳体11内部，其与手柄311可拆卸连接，跳扣37可转动地连接于壳体11内部，并与上连杆32铰接，手柄311从罩体11b的顶侧端面露出，便于通过外力推动使该杠杆38进行转动。根据本发明的实施例，包括两个连杆机构，两个连杆机构对称连接于跳扣37上，具体地，每个连杆机构包括相互联动的上连杆32和下连杆33，上连杆32其中一端被第二固定支点C可自由转动地支撑，其另一端与下连杆33通过连杆铰接轴36可转动地铰接，该连杆铰接轴36的中心设为活动支点B。请参见图7，示出的根据本发明实施例的跳扣37的结构示意图，根据本发明的一个实施例，跳扣37上还设置有限位滑道，该限位滑道通过其三个限位面对连杆铰接轴36的轴向运动以及其在主弹簧驱动作用下进行的运动范围进行限定，进而限制上连杆32的运动范围。具体地，跳扣37具有两个被过渡连接并对称的连接侧壁，两个限位滑道分别对应两侧的连杆机构设置于连接侧壁上，图示的侧向限位面371用于限定连杆铰接轴36的轴向运动，防止其发生不希望的轴向窜动，前端限位面372用于限制上连杆32，使其停止于分闸位置，后端限位面373用于限制上连杆32，使其停止于合闸位置，从而实现对连杆机构的分、合闸位置的精准定位。根据本发明的一个实施例，跳扣37通过一跳扣铰接轴39可转动设置于壳体11中，该跳扣铰接轴39同时可作为上连杆32的限位结构，可与上连杆32上的凹槽配合，用于使上连杆32停止于合闸位置，从而可代替上述的后端限位面373。下连杆33通过辅助导动部件35上设置的连接孔353(图4所示)采用销轴与转轴34铰接，从而能够通过转轴34带动动触头21转动。主弹簧(图中未示出)的驱动侧固定于杠杆上的弹簧固定处(图中未示出)，其从动侧与上述连杆铰接轴36连接，对连杆铰接轴36施加拉紧力。由此，连杆机构能够驱动转轴34带动动触头21转动。以下根据图1、以及图6、图8至图10具体对本发明实施例中的操作机构30的工作原理进行描述，其中，图8是示出了根据本发明实施例的断路器100的分闸状态的内部结构示意图；图9是示出了根据本发明实施例的断路器100处于分闸状态时的操作机构30的分闸状态示意图；图10是示出了根据本发明实施例的连杆机构受力状态的运动简图。为了便于对操作机构30控制动触头21和静触头22接触和断开的动作进行清楚地描述，可将操作机构30的动作简化为图10所示的连杆机构受力状态的运动简图形式，在图10中，G点对应的是主弹簧的驱动侧连接点，C点对应的是上连杆32的第二固定支点，B点对应的是上连杆32与下连杆33之间的连杆铰接轴36的铰接点，A点对应的是下连杆33与转轴34之间的铰接点，即转轴34的铰接位置，O点对应的是转轴34的旋转中心线，同时也是第一固定支点，由此，第一固定支点O和第二固定支点C位置被固定，使得CB、BA、OA、CO之间组成四连杆运动机构，其中上连杆32的工作长度是指上连杆32的铰接点与连杆铰接轴36之间的连线长度，而下连杆33的工作长度是指连杆铰接轴36与转轴34的铰接位置A之间的连线长度。相应地，图10中的GB、GB1、GB’三条连线分别为在连杆机构运动至分闸位置、中间位置和合闸位置处对应的主弹簧对连杆铰接轴36的拉力作用线(弹簧轴线)；而图中的CA、CA1和CA’三条间接连线分别为连杆机构运动至分闸位置、中间位置和合闸位置处，在主弹簧对连杆铰接轴36的拉力作用下，连杆机构所呈现的不同的连接结构的形态；图中的OA、OA1、OA’三条连线分别为当连杆机构运动至分闸位置、中间位置和合闸位置处，在主弹簧的驱动作用下，下连杆33与转轴34的铰接位置至转轴34的旋转中心O之间的距离形成的转轴杆所处的断开位置、中间位置和接通位置(同样也是动触头所处的三个位置)，其中动触头21(即转轴杆)从接通位置转动至断开位置所转过的角度为断路器的动触头转角，即图中的∠OAA’，该动触头转角越大则动触头与静触头之间在断开状态下的开距越大。通过操动手柄311转动至接通位置(图6所示)或断开位置(图9所示)，可使连杆机构切换到合闸位置或分闸位置，连杆机构通过在两个工作位置之间切换使整个断路器100处于合闸状态或分闸状态，并在主弹簧的共同作用下，实现动触头21和静触头22之间的接触或断开。具体地，当操作机构30的连杆机构需要从分闸位置运动至合闸位置时，将手柄311由图9的断开位置推动至图6的接通位置，此时，主弹簧通过对连杆铰接轴36施加拉力作用，能够将上连杆32和下连杆33由图9所示的弯曲状态快速带动至图6所示的伸展状态，带动转轴34与动触头21逆时针转动，使动触点211与静触点221接触。对应于图10中，由于G点对B点处的拉力作用，使得处于弯曲位置铰接连接的CB和BA一起被拉动，经过CB1和A1B1所处的中间位置后到达CB’和A’B’所处的伸展位置。相反地，当操作机构30的连杆机构需要从合闸位置运动至分闸位置时，将手柄311由图6的接通位置推动至图9的断开位置，此时，主弹簧通过对连杆铰接轴36施加拉力作用，能够将上连杆32和下连杆33由图6所示的伸展状态快速带动至图9所示的弯曲状态，带动转轴34与动触头21顺时针转动，使动触点211与静触点221断开。图9图9此时，对应于图10中的简化运动形式与上述的简化运动形式相反，即通过G点对B’点处的拉力作用，将处于伸展位置的CB’和A’B’经由中间位置CB1和A1B1拉动至CB和BA所处的弯曲位置。根据本发明的实施例，断路器100中的操作机构30通过使连杆机构的各相应的连杆工作长度之间具有预定的比例关系，从而将上述的动触头转角设置为大于30°，使连杆机构通过改变各相应连杆的工作长度比例成为能够实现较大转角的机构，从而在不增加断路器体积的前提下，使动触头21和静触头22之间在断开状态下实现较大开距，有效提高断路器的分断性能。请参见图11，图11中(a)是示出了按照本发明实施例的连杆机构的各相应连杆工作长度比例示例性地选取参数后构成的简化结构示意图，(b)是示出了按照现有技术中的连杆机构的各相应连杆的工作长度比例构成的简化结构示意图。在图11的(b)中所示，现有技术中的连杆机构动触头的转角通常为30°，其CB与AB工作长度比值为0.78，CB与OA工作长度比值为1.28。为增加动触头21的转角，本发明实施例的连杆机构的上连杆32和下连杆33的工作长度比值，即图11的(a)中的CB与AB的长度比值被设置为大于0.78，而上连杆32的工作长度与转轴杆(即转轴34)的铰接位置A至第一固定支点O之间的距离之间的比值(即CB与OA的长度比值)设置为大于1.28。根据本实施例中各相应连杆工作长度的预定比例关系，示例性地选取各连杆工作长度值，如图所示，计算各相应连杆的工作长度比例关系如下述表1所示，表1：BC/ABBC/OAAB/OACO/OA本发明方案0.951.571.662.53现有技术方案0.781.281.652.46按照图11中对各连杆的工作长度数值的选取，计算的连杆机构处于分、合闸位置处的动触头转角、上连杆32的摆角(∠BCB’)，以及它们之间的比例关系如下述表2所示，表2：上连杆摆角动触头转角角度比本发明方案36°58.5°1.63现有技术方案35.5°30°0.85通过表1和表2的数值可以看出，其中，当将上连杆32的工作长度和下连杆33的工作长度的比例值(即图示的CB与AB之间的长度比例值)设为0.95，并且将下连杆33的工作长度和转轴杆的铰接位置至第一固定支点O之间的距离的比例值(即图示的CB与OA之间的长度比例值)设为1.57时，连杆机构能够实现在对现有技术方案具有一定的延续性的基础上增大动触头转角，从而提高断路器100的分断性能以及分断可靠性，同时优化连杆机构对主弹簧的力传递效率。在上连杆CB与下连杆AB的长度比值＞0.78时，动触头21的动触头转角与上连杆32摆角相比于现有技术的方案的比值更大，即本发明实施例中的断路器与同体积的断路器相比，能够通过更小的上连杆摆角获得更大的动触头转角。因此本发明实施例的断路器能够在具备较小的体积的同时使触头机构在分断过程中实现较大的开距，极大地提高断路器的分断性能。当然在上述实施例中，断路器100通过将上连杆32和下连杆33的工作长度比值设置为大于0.78，上连杆32工作长度与第一固定支点O到转轴34的铰接位置A之间的长度的比值设置为大于1.28来使动触头转角大于30°，但是本发明并不限于此，在其他的实施例中还可以采用改变连杆机构的相应连杆工作长度比例值的方式，将上、下连杆之间的工作长度比值以及第一固定支点O到转轴34的铰接位置A之间的长度的比例值调整为其他的比例关系，只要其能够保证使动触头的转角大于30°即可。针对图10示出的连杆机构的受力状态的运动简图，可以计算该四连杆机构对于主弹簧的拉力传递效率，其中，传递效率分为四连杆机构启动时(触头机构的断开状态)的传递效率和合闸死点时(触头机构刚接触时)的传递效率，传递效率的计算方法如下：为计算四连杆机构对主弹簧拉力的传递效率，假设连杆机构到达分闸位置，F为主弹簧对四连杆机构运动的驱动力。合闸过程中，只要主弹簧轴线(即F的作用线)越过上连杆32(即图示CB)，即过死点，四连杆机构就会被驱动，该位置为主弹簧能够传递给转轴34转动的最大驱动力矩的位置。根据图10中的几何关系及力的传递情况，假定F的力为单位1，主弹簧的拉力传递效率的计算公式为：连杆机构到达伸展位置时，主弹簧对连杆机构的驱动力为F’，其计算公式为：因此，此时主弹簧的拉力传递效率的计算公式为：式中∠1及∠2分别为CB与F连线以及AB与0A夹角的锐角；∠4及∠5为CB’与F’连线以及A’B’与OA’夹角的锐角；∠5及∠6为CB与BA以及CB’与A’B’夹角的钝角；d(0A)、d(OA’)、d(GB)、d(GB’)代表几何距离；d0代表主弹簧的初始长度。断路器中四连杆机构容易产生的两种失效模式为：①手柄转到合闸位置，但四连杆机构无响应动作。②四连杆机构合闸动作后，未到预定合闸位置(连杆机构的伸展位置)，即假合闸。通过将图11中(a)的示例性选取的连杆机构的连杆工作长度数值带入上述公式，对连杆机构的拉力传递效率计算结果如表3所示，表3：由此可见，根据对本方案和原方案的四连杆机构传递效率的计算，本发明中四连杆机构启动时的传递效率不小于0.84F，而在死点位置时的传递效率不小于3.52F。并且本发明的动触头转角大于30°，同时本发明实施例的断路器100能够保证在初压力状态(合闸动作后，静触点和动触点刚接触的瞬间)，主弹簧转换到转轴34的力矩与终压力转换到转轴34的反力矩的比值大于1。因此，本发明实施例中的断路器的连杆机构能够避免出现上述的两种失效模式。对于断路器100中的其他机构，例如脱扣单元以及灭弧机构等的结构以及工作原理皆为本领域技术人员熟知的公知技术，因此不再加以赘述。综上所述，本发明实施例的断路器通过改变用于驱动动触头和静触头进行接触和断开的操作机构中的各相应连杆之间的工作长度的比例值，从而优化连杆机构对主弹簧的力传递效率，增加动触头与静触头之间在断开状态下形成的开距，以保证断路器在满足小型化要求的同时有效提升其分断能力和分断的可靠性。本发明可以以其他的具体形式实现，而不脱离其精神和本质特征。因此，当前的实施例在所有方面都被看作是示例性的而非限定性的，本发明的范围由所附权利要求而非上述描述定义，并且，落人权利要求的含义和等同物的范围内的全部改变从而都被包括在本发明的范围之中。并且，在不同实施例中出现的不同技术特征可以进行组合，以取得有益效果。本领域技术人员在研究附图、说明书及权利要求书的基础上，应能理解并实现所揭示的实施例的其他变化的实施例。当前第1页1 2 3