低压空气断路器的制作方法

1.本实用新型涉及低压电器，尤其涉及低压空气断路器。


背景技术：

2.如图1所示，现有技术中的低压空气断路器一般包括布置在其壳体的同一个安装面上的接线端子，图1以三对接线端子为例示出。每一对接线端子均包括用于输入电流的进线接线端子和用于输出电流的出现接线端子，为了节省空间以及便于安装，目前一般将其中一个接线端子布置在另一个接线端子的竖向上方，也就是说如图2所示。实践中，由于低压空气断路器小型化和能量密度集中化的发展方向，该空气断路器的热蓄积和温度升高过快成为困扰工程设计人员的约束因素之一并使得如何保证低压空气断路器能在其正常设计寿命内稳定地工作成为一项挑战。因此，有人提出为了满足设备的温升要求，必须提供更多的散热设备，以主动换热的方式来满足热蓄积和温升过快的需求。然而一方面增设用于主动换热的散热设备会不利地提高了产品的制造和装配成本，另一方面增设部件会需要额外的安装空间进而增大了设备的占用面积、限制了断路器的最大额定电流的大小同时也缩短上方接线端子的使用寿命。
3.简言之，本技术领域中存在更好的满足空气断路器的热蓄积和温度升高过快的需求，但现有技术中并未就如何更低成本、不显著改变或影响已有低压空气断路器的固有功能给出任何解决思路或者方案。


技术实现要素：

4.为了解决上述问题，本实用新型提供了一种低压空气断路器，其中位于下方的各个接线端子的中心线分别关于位于上方的各个接线端子的中心线横向错开地布置，从而减小了上方接线端子与下方接线端子的竖向对齐的面积，降低了位于下方的各个接线端子对位于上方的各个接线端子的热传递影响。
5.本实用新型提供了一种低压空气断路器，其包括壳体以及至少一对接线端子。其中壳体具有竖向延伸的安装面。至少一对接线端子被安装至所述安装面，其中所述至少一对接线端子中的每对接线端子均由一个进线接线端子和一个出线接线端子组成，所述进线接线端子和所述出线接线端子被布置在不同的竖向高度上，所述至少一对接线端子中每对接线端子的布置在较高竖向高度的接线端子组成第一组接线端子且布置在较低竖向高度处的接线端子组成第二组接线端子；其中，所述第二组接线端子中各个接线端子的中心线分别关于所述第一组接线端子中各个接线端子的中心线横向错开地布置。
6.本实用新型的发明人创造性地发现，低压空气断路器中位于上方的接线端子的温升高于位于下方的接线端子，这据信是因为在低压空气断路器安装时，位于下方的接线端子会以对流换热和辐射换热的方式“烘烤”位于其正上方的接线端子，进而加剧了上方的接线端子的温升。
7.基于此发现，本实用新型的发明人意识到已有低压空气断路器的接线端子的散热
设计存在可进一步优化设计之处，从而允许在无需增设主动散热的外部装置的情况下即可有效地满足低压空气断路器在小型化时热蓄积和温升过快的需求。即，由于位于上方的接线端子的温升是影响低压空气断路器的由热蓄积导致的失效的最关键因素，借助于将空间中布置的接线端子以其中心线横向错开地布置即可消除或者减小下方接线端子对上方接线端子的“烘烤”效应即可改善低压空气断路器的位于上方的接线端子的温升过快这一不足。这种方式并不会显著改变或影响已有低压空气断路器的固有功能，且显著降低了低压空气断路器的制造和装配成本。
8.优选地，所述进线接线端子和所述出线接线端子具有相同的横向宽度l。
9.优选地，所述第一组接线端子中包括的各个接线端子被横向间隔地布置在相同的竖向高度上，所述第二组接线端子中包括的各个接线端子也被横向间隔地布置在相同的竖向高度上。
10.优选地，所述每对接线端子中的所述进线接线端子的中心线与所述出线接线端子的中心线之间的横向距离为d，d/l》30％。
11.优选地，当所述断路器包括至少三对接线端子时，d/l被选取为45％-65％。
12.优选地，当所述断路器包括一对或两对接线端子时，d/l≥100％。
附图说明
13.结合附图进一步详细描述本实用新型的装置，其中：
14.图1为现有技术中断路器的主视图；
15.图2为现有技术中断路器的俯视图；
16.图3和图4为分别从两个角度观察的根据本实用新型的断路器的示意图。
17.参考标号列表
18.1.壳体；2.安装面；3.第一进线接线端子；4.第一出线接线端子；5.第二进线接线端子；6.第二出线接线端子；7.第三进线接线端子；8.第三出线接线端子；m1.3的中心线；n1.4的中心线。
具体实施方式
19.现参考附图，详细说明本实用新型所公开的结构的示意性方案。尽管提供附图是为了呈现本实用新型的一些实施方式，但附图不必按具体实施方案的尺寸绘制，并且某些特征可被放大、移除或局剖以更好地示出和解释本实用新型的公开内容。
20.在下文中用于描述附图的某些方向性术语，应将其理解为具有其正常含义并且指代正常观察附图时所涉及的那些方向。例如，“竖向”指代在图1的主视图中观察断路器时其安装面2的高度方向b，“横向”指代在图1的主视图中观察断路器时其安装面2的长度方向a。需要指出的是，在图1中仅以单一安装方向示例性地示出了该低压空气断路器，以其他不同的安装方向布置该低压空气断路器也是可行的且上述布置方式同样也涵盖于本专利的发明构思和请求保护的范围内。
21.本文中以d总体指代每对接线端子中包括的进线接线端子的中心线与出线接线端子的中心线之间的横向距离。为了清晰起见，图3中仅示出了第一进线接线端子3的中心线m1和第一出线接线端子4的中心线n1之间的横向距离d1。其中所有附图中相同的编号指代
相同的部件。
22.图3和图4以不同的视图分别从不同的角度示出了根据本实用新型的断路器构型。具体地，该断路器包括壳体1以及至少一对接线端子。其中该壳体1具有竖向延伸的安装面2，上述至少一对接线端子被安装于壳体1的安装面2。
23.具体地，每对接线端子均包括布置在不同竖向高度上的一个进线接线端子和一个出线接线端子，在本文中以进线接线端子所在的竖向高度大于出线接线端子所在的竖向高度为例进行描述。但是本领域技术人员应理解的是，出线接线端子也可被布置为其竖向高度大于进线接线端子所在的竖向高度。一般情况下，进线接线端子和出线接线端子具有相同的构型和尺寸，尤其是具有相等的横向宽度l。
24.当假设断路器仅包括由第一进线接线端子3和第一出线接线端子4组成的第一对接线端子且第一进线接线端子3和第一出线接线端子4二者竖向对齐时，第一进线接线端子3在第一出线接线端子4上的投影与第一出线接线端子4完全重合(图2所示出的情况)。此时第一出线接线端子4所散发的热量对第一进线接线端子3的影响最大，第一进线接线端子3的温升最高。
25.为了降低下方接线端子对上方接线端子的热量传递影响，应尽量减小上方接线端子与下方接线端子的竖向对齐面积。为了实现此目的，本文将第一进线接线端子3设计为其中心线m1关于第一出线接线端子4的中心线n1横向错开地布置。其中以第一对接线端子为例，“中心线横向错开地布置”表示第一进线接线端子3的中心线m1与第一出线接线端子4的中心线n1之间存在横向距离d1，d1》0。
26.当断路器例如包括三对接线端子时(图3所示情况)，即除了第一对接线端子外还包括由第二进线接线端子5和第二出线接线端子6组成的第二对接线端子和由第三进线接线端子7和第三出线接线端子8组成的第三对接线端子，为了降低第二出线接线端子6和第三出线接线端子8对第一进线接线端子3的温升影响，第二出线接线端子6和第三出线接线端子8的中心线也均被设计为关于第一进线接线端子3横向错开地布置，由此防止第二出线接线端子6或第三出线接线端子8被布置到第一进线接线端子3的竖向正下方。
27.类似地，第一出线接线端子4和第三出线接线端子8的中心线也均被设计为关于第二进线接线端子5横向错开地布置；第一出线接线端子4和第二出线接线端子6的中心线也均被设计为关于第三进线接线端子7横向错开地布置。
28.上述关于三对接线端子的布置方式也同样适用于包括二对或四对以上接线端子的情况。
29.本文中，将每对接线端子中布置在较高竖向高度上的接线端子的组合称作第一组接线端子，将布置在较低竖向高度处的接线端子的组合称作第二组接线端子。以图3为例，第一进线接线端子3、第二进线接线端子5、第三进线接线端子7组成了第一组接线端子；第一出线接线端子4、第二出线接线端子6和第三出线接线端子8组成了第二组接线端子。
30.第二组接线端子中各个接线端子的中心线分别关于所述第一组接线端子中各个接线端子的中心线横向错开地布置。通过此种布置方式，尽可能多地降低了所有位于下方的接线端子所散发的热量对所有位于上方的接线端子上的影响，有效地降低了所有位于上方的接线端子的温升情况。
31.优选情况下，第一组接线端子中所包括的各个接线端子关于彼此具有横向间隔地
布置在相同的竖向高度上。如图3中，第一、第二和第三进线接线端子7的竖向高度相同但是彼此之间被横向间隔开。同理，第二组接线端子中所包括的各个接线端子也关于彼此具有横向间隔地布置在相同的竖向高度上。如图3中，第一、第二和第三出线接线端子的竖向高度相同但是彼此之间被横向间隔开。此时，第二组接线端子将有一定的横向部段在竖向上对应于第一组接线端子的各个接线端子之间的横向间隔位置，由此减小与第一组接线端子的竖向对齐面积。
32.当仅有一对或两对接线端子被安装至安装面2时，此时安装面2上剩余的安装空间较大，为了尽可能多地降低热量传递影响，希望下方接线端子能够关于上方接线端子完全错开，也就是第一组中接线端子在第二组中接线端子上的投影为零(二者没有竖向对齐的部段)，此时，d/l≥100％。
33.作为优选的方式，为了在断路器的体积基本不变的情形下进一步降低热传递影响，d/l可被选取为45％至65％是合适的。
34.为了能够满足上方接线端子的温升要求，d/l优选至少选取为30％。
35.通过具有上述构型的断路器，在不增加额外散热装置的情况下即可满足上方接线端子的温升要求。据计算和实验，与图1中所示出的断路器相比，具有三对接线端子的断路器可以减少使用6个接线端子散热装置，具有四对接线端子的断路器可以减少使用8个接线端子散热装置，这极大地降低了设备的成本，甚至能够减小断路器的体积。
36.另外，当温升降低时，可提高断路器的额定工作电流。
37.另外，在满足电气间隙和爬电距离的要求的前提下，温升降低时可减小导体的载流截面积，由此进一步减小整个断路器的体积。