一种具有温度补偿功能的高分断小型断路器的制作方法

本发明涉及开关，尤其是一种高分断小型断路器。

背景技术：

1、断路器是指能够关合、承载和开断正常回路条件下的电流并能在规定的时间内关合、承载和开断异常回路条件下电流的开关装置。但断路器的工作状态受周围环境温度的影响较大，极易出现误动作的现象。

2、小型断路器的过载保护功能是利用双金属随片随温度改变而定向按规律弯曲的原理实现的。断路器闭合后，内部的直双金属片在通过电流后会发热，因其两层金属的热膨胀系数不同而导致出现弯曲，正常电流为1.13in时弯曲角度不大，因此不足以使脱扣机构脱扣；当线路中达到过载电流1.45in时，直双金属片弯曲角度较大，使脱扣机构脱扣，从而起到过载保护的作用。但同时，断路器中的直双金属片又受周围空气温度变化的影响，在周围空气温度变化超出预定的使用范围时，就会改变断路器的过载保护特性，造成不必要的故障。这就是为什么断路器在应用时都规定了一定的温度使用范围，超出使用范围后就不能保证可靠地动作，这极大地限制了断路器的使用范围。

3、另外，分断能力是断路器的又一项基本性能要求，现有小型断路器分断短路电流的能力比较差，一般不超过6ka，而且分断能力的可靠性也不高，随着电网的发展及人们对电网可靠性要求的提高，要求在极端温度工作环境下也能够正常工作，这就要求业内应该提供这种高分断能力的小型断路器，即能够提供这种具有高温度补偿功能的小型断路器。

4、中国专利文献中一项申请号为cn203941869u、名称为“断路器温度补偿机构及断路器”提供了一项技术方案，它包括底座，引导槽以及u形双金属片。u形双金属片具有两个支腿和连接两个支腿的弧形段，其中，弧形段位于底座上的引导槽内，使得u形双金属片被引导为能够相对于底座自由旋转。u形双金属片能够随着环境温度的变化而变形使得两个支腿之间的距离变化。其温度补偿机构为一个u型结构，能够随着环境温度的变化而变形使得u型两个支腿之间距离发生变化，补偿主回路脱扣机构行程位移，保证二者之间相对位移不变，从而保障断路器在规定的环境温度范围条件下可靠工作。但该技术方案需底座进行安装，相关构件体积较大，所需零部件较多，相应的传动链路复杂，易产生早脱或晚脱误动作。因此业内亟需一种动作可靠，结构简单并能够提供可靠分断的具有的小型断路器。

技术实现思路

1、本发明针对上述已有技术之问题，提供一种具有温度补偿功能的高分断小型断路器。它利用u形双金属片作温度补偿杆，提供辅助的温度补偿功能，用以补偿直双金属片在环境温度变化过大而导致的早脱现象，以提高断路器的分断能力，所述发明结构简单，动作可靠，易于装配。

2、本发明的技术问题是通过如下技术方案解决的：

3、一种具有温度补偿功能的高分断小型断路器，包括断路器本体、锁扣和直双金属片，其中锁扣和直双金属片传动连接，在锁扣和直双金属片之间增设温度补偿杆，所述温度补偿杆分为杆前端、杆后端和u形双金属片三部分；所述u形双金属片的形状为“u”形，其中温度系数大的金属片配置在u形双金属片的下方，温度系数小的金属片配置在u形双金属片的上方；所述杆后端弯曲为连续的两个直角状，其第二次弯曲以将直角状的自由端触接在直双金属片上；所述杆前端与锁扣传动连接；所述u形双金属片温度变化时自由端沿直双金属片上下移动，温度升高时向下移动，温度降低时向上移动。

4、上述具有温度补偿功能的高分断小型断路器，增设辅助灭弧装置，辅助灭弧装置设置在动触头和静触头之间；所述辅助灭弧装置包括隔弧片、隔弧外壳、u形杆和弹簧；所述隔弧片设置在隔弧外壳内，两者之间为滑动配合；所述隔弧片上端铰接u形杆，下端触压在弹簧上；所述u形杆的另一端传动连接在断路器动触头支持上；所述隔弧外壳两侧和隔弧片上设有方形通孔，断路器分闸时隔弧外壳与隔弧片的方形通孔重合，断路器合闸时隔弧外壳的方形通孔被隔弧片覆盖。

5、上述具有温度补偿功能的高分断小型断路器，所述隔弧外壳为矩形扁筒状；所述隔弧片为片状；在所述隔弧片和隔弧外壳的对应位置设有限位凸起。

6、上述具有温度补偿功能的高分断小型断路器，在动触头下方设有引弧片，所述引弧片的截面形状为弯曲的三角状，三角状的顶部具有向上延伸的片状，片状与动触头贴近且两者之间留有间隙，所述引弧片一端与灭弧室底部的栅片接触，另一端与直双金属片、连接片焊接在一起。

7、有益效果

8、与现有技术相比，本发明增设一个u形双金属片作环境温度的辅助补偿，与本体的直双金属片相配合，共同提供一个较宽的、比较灵敏的温度补偿范围。当周围温度发生变化时，u形双金属片（温度补偿杆）的自由端沿直双金属片上下移动，温度升高时向下移动，温度降低时向上移动，从而使本体的直双金属片对脱扣所能提供的动作发生变化，实现随周围温度变化而自动补偿脱扣的延迟时间，有效克服现有技术所存在的使用范围窄、不具备较大、较灵敏的温度补偿缺陷的问题。

9、本发明增设有辅助灭弧装置，辅助灭弧装置设置在动静触头之间，利用隔弧片和隔弧外壳上的方形通孔，使隔弧片在断路器分断短路电流时迅速插入动触头与静触头之间的间隙内，令动、静触头之间的电弧迅速熄灭，缩小了电弧的能量，从而提高了断路器短路电流的分断能力。本发明具有结构简单、动作可靠的特点。

技术特征：

1.一种具有温度补偿功能的高分断小型断路器，包括断路器本体（1）、锁扣（9）和直双金属片（12），其中，锁扣（9）和直双金属片（12）传动连接，其特征是：在锁扣（9）和直双金属片（12）之间增设温度补偿杆（2），所述温度补偿杆分为杆前端（2.1）、杆后端（2.2）和u形双金属片（2.3）三部分；所述u形双金属片（2.3）的形状为“u”形，其中温度系数大的金属片配置在u形双金属片（2.3）的下方，温度系数小的金属片配置在u形双金属片（2.3）的上方；所述杆后端（2.2）弯曲为连续的两个直角状，其第二次弯曲将直角状的自由端（2.2.1）触接在直双金属片（12）的右侧；所述杆前端（2.2）与锁扣（9）传动连接；所述u形双金属片（2.3）在温度变化时自由端（2.2.1）沿直双金属片（12）上下移动，温度升高时向下移动，温度降低时向上移动。

2.根据权利要求1所述的具有温度补偿功能的高分断小型断路器，其特征是：增设辅助灭弧装置，辅助灭弧装置设置在动触头（11）和静触头（15）之间；所述辅助灭弧装置包括隔弧片（4.1）、隔弧外壳（4.2）、u形杆（3）和弹簧（4.3）；所述隔弧片（4.1）设置在隔弧外壳（4.2）内，两者之间为滑动配合；所述隔弧片（4.1）上端连接u形杆（3），下端触压在弹簧（4.3）上；所述u形杆（3）的另一端传动连接在断路器的动触头支持（10）上；所述隔弧外壳（4.2）两侧和隔弧片（4.1）上设有方形通孔，断路器合闸时隔弧外壳（4.2）与隔弧片（4.1）的方形通孔重合，断路器分闸时隔弧外壳（4.2）的方形通孔被隔弧片（4.1）覆盖。

3.根据权利要求2所述的具有温度补偿功能的高分断小型断路器，其特征是：所述隔弧外壳（4.2）为矩形扁筒状；所述隔弧片（4.1）为片状；在所述隔弧片（4.1）和隔弧外壳（4.2）的对应位置设有限位凸起（4.1.1）。

4.根据权利要求1所述的具有温度补偿功能的高分断小型断路器，其特征是：在动触头（11）下方设有引弧片（13），所述引弧片（13）的截面形状为弯曲的三角状，三角状的顶部具有向上延伸的片状，片状与动触头（11）贴近且两者之间留有间隙，所述引弧片（13）一端与灭弧室（14）底部的栅片接触，另一端与直双金属片（12）、连接片（16）焊接在一起，其上部凸起位置延伸至动触头（11）后面。

技术总结
一种具有温度补偿功能的高分断小型断路器，包括断路器本体、锁扣和直双金属片，改进后，在锁扣和直双金属片之间增设温度补偿杆，温度补偿杆分为杆前端、杆后端和U形双金属片三部分；U形双金属片的形状为“U”形；杆后端弯曲为连续的两个直角状，其第二次弯曲将直角状的自由端触接在直双金属片上；杆前端与锁扣铰接；U形双金属片温度变化时自由端沿直双金属片上下移动，温度升高时向下移动，温度降低时向上移动。本发明有效克服了现有技术使用温度范围窄、温度补偿小、灵敏度不高的问题，具有结构简单、动作可靠的特点。

技术研发人员：刘保辉,王定宇,冯超,李巍卫,周毅,吴培
受保护的技术使用者：河北宝凯电气股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15