塑壳式小型断路器的制作方法

本实用新型属于配电装置技术领域，涉及一种塑壳式小型断路器。

背景技术：

在现代，无论工业、农业、交通运输业、国防、文教、商业、旅游事业和人民生活都离不开电能，而电能的生产、输送和使用需采用不同的电压。一般来说，电能的生产和输送采用高电压，而电能的使用就只能使用低电压，此处低压所指为交流1200伏，直流1500伏以下的电压。因此低压电器担负其保护的重任。在安装类别为Ⅱ、Ⅲ的场合，时常会发生用电设备的过载，有时甚至是短路。

为防事故扩大危及整个输配电系统，要求该处的断路器能安全、可靠地切断故障电流，而塑料壳体式断路器在此起到在正常情况下，作不频繁合、分电路或起动、停止电动机，在线路或电动机发生过载、短路或欠电压即电压不足等故障时，能自动切断电路，予以保护的作用。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种塑壳式小型断路器，解决了现有技术中线路或电动机发生过载、短路或欠电压电压不足等故障时无法断路保护问题。

本实用新型所采用的技术方案是，塑壳式小型断路器，包括塑料壳体，和设置在塑料壳体上的触头系统、灭弧系统、短路保护机构和过载保护机构，过载保护机构为的双金属片，双金属片由不同热膨胀系数的两层金属粘合而成，热膨胀系数高的金属为主动层，热膨胀系数低的金属为被动层，短路保护机构为电磁脱扣器，双金属片一端竖直固定在电磁脱扣器底面上；

弧系统包括设置在塑料壳体下方的灭弧栅片和红钢纸板，灭弧栅片为依次固定在两侧的红钢纸板之间的多个；

触头系统包括设置在塑料壳体一侧的动触头和静触头，动触头为弯钩状且一端设置有动触点，动触头另一端外接电磁脱扣器，通过电磁脱扣器实现动触头的分合闸；

静触头为平板状且一端设置有静触点，静触点在合闸时与动触点接触，静触头一端连接有水平的导弧板，导弧板末端延伸至与灭弧系统的灭弧栅片底部连接，使灭弧系统、塑料外壳和触头系统形成可供动触头运动的封闭气室。

本实用新型的特点还在于，

静触头与动触头之间具有空隙。

灭弧栅片顶部为倒V状，灭弧栅片栅片数为9片。

主动层和被动层之间夹有一层电阻层。

电磁脱扣器包括螺管直动式电磁铁。

本实用新型的有益效果是，塑料外壳式断路器在此起到在正常情况下，作不频繁合、分电路或起动、停止电动机，在线路或电动机发生过载、短路或欠电压电压不足等故障时，能自动切断电路，予以保护的作用。

附图说明

图1是本实用新型塑壳式小型断路器的装配结构示意图；

图2是本实用新型塑壳式小型断路器的触头系统结构示意图；

图3是本实用新型塑壳式小型断路器的短路保护机构和过载保护机构结构示意图；

图4是本实用新型塑壳式小型断路器的灭弧系统结构示意图；

图5是本实用新型塑壳式小型断路器的灭弧栅片结构示意图；

图6是本实用新型塑壳式小型断路器的结构示意图；

图7是本实用新型塑壳式小型断路器的双金属片的受热原理图。

图中，1.塑料壳体，2.静触头，3.动触头，4.电磁脱扣器，5.主动层，6.双金属片，7.灭弧栅片，8.导弧板，9.红钢纸板，10.被动层。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明。

本实用新型的塑壳式小型断路器，结构如图1-图7所示，包括塑料壳体1，和设置在塑料壳体1上的触头系统、灭弧系统、短路保护机构和过载保护机构，过载保护机构为的双金属片6，双金属片6由不同热膨胀系数的两层金属粘合而成，热膨胀系数高的金属为主动层5，热膨胀系数低的金属为被动层10，短路保护机构为电磁脱扣器4，双金属片6一端竖直固定在电磁脱扣器4底面上；

灭弧系统包括设置在塑料壳体1下方的灭弧栅片7和红钢纸板9，灭弧栅片7为依次固定在两侧的红钢纸板9之间的多个；

触头系统包括设置在塑料壳体1一侧的动触头3和静触头2，动触头3为弯钩状且一端设置有动触点，动触头3另一端外接电磁脱扣器4，通过电磁脱扣器4实现动触头3的分合闸；

静触头2为平板状且一端设置有静触点，静触点在合闸时与动触点接触，静触头2另一端连接有水平的导弧板8，导弧板8末端延伸至与灭弧系统的灭弧栅片7底部连接，使灭弧系统、塑料外壳1和触头系统形成可供动触头3运动的封闭气室。

静触头2与动触头3之间具有空隙。

灭弧栅片7顶部为倒V状，灭弧栅片7栅片数为9片。

主动层5和被动层10之间夹有一层电阻层。

电磁脱扣器4包括螺管直动式电磁铁。

本实用新型的塑壳式小型断路器，断路器的触头系统采用拍合式结构，在静触头2处加装了导弧板8以增加灭弧能力，而导弧板8伸入灭弧栅片7底部，灭弧栅片7与触头系统接触，由于灭弧栅7片较重，为了保证断路器的重心将其放置于断路器的塑料壳体1的下方。双金属片6与电磁脱扣器4的瞬动电磁铁接触，双金属片6采用一端加热，瞬动电磁铁采用螺管直动式结构，两者通过脱扣片进行脱扣。

当电路发生短路时，过大的电流使得电磁脱扣器4中的电磁铁会产生足够大的吸引力，来克服反力弹簧吸合衔铁打击牵引杆从而带动机构动作切断电路。动触头3、静触头2在一定短路电流下断开，两者的触头之间有一定的间隙，能把电弧拉长拉细，一方面弧隙上的电压从熄弧电压开始上升，恢复到电源电压；另一方面在电流过零时弧隙有一定的介质强度，并随着游离程度而不断上升，迅速恢复介质的绝缘强度。

当电路发生过载时，双金属层6在受热时主动层5的自由伸长大于被动层10，主动层5自由伸长时受到被动层10的牵制，被动层10自由伸长时受到主动层5的限制。由于主动层5的伸长大于被动层10伸长，使得主动层5产生向外的应力，被动层10产生向内的拉应力，二力组成一个力矩，使双金属片6产生弯曲。利用杠杆原理，双金属片6通过上端的弯曲来触动进行脱扣，从而使主触点断开。

断路器由于容量和体积较小，额定工作电流小，另外考虑到经济方面的因素，采用材料强度、硬度较好、能减小磨损、抗熔焊性能仅次于银石墨，电腐蚀率也较低，广泛用于低压塑壳断路器的AgCdO₁₂做触头。触头系统由于采用的是拍合式形式，故对空间有一定的要求，另外，在静触头处加装了导弧板8以增加灭弧能力。

灭弧系统采用金属栅片作为灭弧栅片7，灭弧栅片7固定于两个红钢纸板8架间。灭弧栅片7是栅体部分，而塑料外壳1才是灭弧室的室壁，由它来承受电弧所产生的压力和吸收电弧的热量。灭弧栅片7顶部设计成倒V形，其作用是电弧进入时可以减少阻力。灭弧栅片7取9片，在静触头2后接一片导弧板8至灭弧栅片7底部以增强灭弧性能。灭弧栅片7采用10号钢板，钢板外镀锌防锈，加装在红钢纸板9上成为灭弧栅片，虽然红钢纸板9的耐热性能和品质都较差，但是红钢纸板9在高温灼烧下能释放出一种气体，从而产生气体吹弧，有利于电弧的熄灭。

双金属片6是通过不同热膨胀系数的两层金属彼此牢固结合的组合材料，热膨胀系数高的一层为主动层5，热膨胀系数较低的一层为被动层10。双金属片6可用直接加热或间接加热的方法来获取使之变形的热源。受热时主动层5的自由伸长大于被动层10，但主动层5自由伸长时受到被动层10的牵制，而被动层10自由伸长时受到主动层5的限制。由于主动层5的伸长大于被动层10伸长，其受热时主动层5产生向外的应力，被动层10产生向内的拉应力，二力组成一个力矩，使双金属片6产生弯曲。

电磁脱扣器4的主要组成为电磁铁，根据断路器允许的体积，设置断路器的铁心和衔铁等。作瞬动保护的电磁铁是一种短时工作制，在未发生一定倍数的故障电流时不动作。当达到整定值电流时，电磁铁会在小于0.2S内动作。由于用于交流电，采用动铁心伸入线圈内腔产生附加的螺管力来获取需要的吸力特性，且工作时间很短，它也不需要设置分磁环即短路环。

双金属片6与电磁脱扣器4距离比较紧密，又由于双金属片6采用的是一端加热的形式，而电磁脱扣器4的瞬动电磁铁采用的是螺管直动的形式，故成两者可通过同一个脱扣片进行脱扣，利用杠杆原理，双金属片6通过上端的弯曲来触动，而电磁铁通过下方的直动来触动。