本技术涉及低压开关电气领域,涉及一种塑壳式断路器。
背景技术:
1、塑壳式断路器作为一种相对复杂的保护开关,其各个零部件的细节设计,尺寸要求都对开关的性能产生决定性的影响。
2、而保证塑壳式断路器的触头参数是关键要素有超程、终压力、开距、慢动作以及多相同步性(多相动触头之间运动的一致性)等。
3、对于多相动触头之间运动的一致性而言,保证各动触头之间一致性的因素有很多,作为一个最基本的因素就是各动触头与转轴配合好以后,各动触头之间是基本处于一致的位置。
4、现有的塑壳式断路器,其动触头与转轴之间的配合方式基本采用的是大面积接触的方式,如cn218414455u所示,如图46所示,动触头的一端是通过铰接轴装在转轴的安装空间内的,在转轴的安装空间的前方位置设置有通道,动触头的另一端穿过通道伸出至转轴的外部,动触头的下表面与通道底壁相贴合,从而保证动触头与转轴配合稳定。虽然图中仅公开了其中一个动触头的安装方式,但其余动触头也基本是采用这种方式进行固定。
5、上述这种安装方式,动触头的其中一个支点为动触头的转动中心,另一个支点是抵整个通道底壁上的,众所周知,当一个物体抵接于另一个平面时,如果这个平面是一个理想状态下的平面(平面各处尺寸完全相同),那这个物体会与整个平面接触;但假如这个平面并非是理想状态下的平面(某处存在最高点),则物体会抵接在最高点位置处,与平面其余部分之间为悬空的。
6、科学实践告诉我们,物体在生产加工的过程中想加工出一个完美的、理想状态的平面是并不可能的,因此现有技术这种动触头与整个通道底壁之间采用大面积接触,在加工的时候就要加工整个通道以供动触头抵接使用,整个通道底壁的加工,它出现最高点(也可以说是误差)的可能性就越高,出现最高点的位置的可能也越多(也就是说最高点分布的比较离散)。
7、而塑壳式断路器往往会有是多极的,会有多个动触头与多个通道底壁之间采用抵接配合,那因为最高点随机存在的可能性,会对多个动触头的一致性产生一定的影响。因此,如何尽可能降低最高点出现的可能性(或者说即使出现最高点,让最高点都尽可能的集中在一个较小的区域内,以保证多个最高点之间的差异不会太大),尽可能的保证多相动触头与转轴之间配合后能够处于一致的位置,就是一个值得研究的方向。
技术实现思路
1、有鉴于此,本技术的目的是为了克服现有技术中的不足,旨在提供了一种塑壳式断路器,以尽可能的保证多相动触头与转轴装配后的一致性。
2、一种塑壳式断路器,其包括转轴以及动触头,转轴包括至少两个动触头安装段,动触头安装段上设置有安装空间以及与安装空间连通的安装通道;动触头的一端位于安装空间内,并且该动触头可相对于动触头安装段转动设置;动触头的另一端由安装通道伸出至转轴外部;其中,安装通道的通道底壁上设置有抵接凸台,动触头的下表面抵接在抵接凸台的上表面上,抵接凸台的上表面与动触头的下表面的抵接面积为sa,动触头的下表面与通道底壁之间的重叠面积为sc,所述0<sa≤0.15sc。
3、现有技术中动触头与转轴的抵接面积为sc,而采用上述结构动触头与转轴的抵接面积为sa,sa顶多为0.15sc,这样的设计大大地缩减了动触头与转轴的抵接面积,抵接面积的缩小不仅仅能够带来降低最高点(误差)出现的可能性,而且即使出现最高点(误差),最高点(误差)也仅仅在抵接凸台的上表面范围内(最多了0.15sc的范围内),相比于现有技术出现的范围大大缩减,并且多相动触头的接触面而言,这种最高点(误差)出现的位置更加地集中在一个区域内,多相动触头之间即使存在一些高度的差异,该差异也很细微。总之,采用上述的结构,相比于现有技术,通过缩小抵接面积,可以带来降低最高点(误差)出现的可能性,也可以尽可能的保证多相动触头与转轴装配后的一致性。
4、在本技术的一些实施方式中,所述抵接凸台的上表面与动触头的下表面之间为线接触。
5、采用线接触的结构,将使得多相动触头与转轴装配后的一致性达到更高。
6、在本技术的一些实施方式中,所述抵接凸台的横截面积由通道底壁至远离通道底壁的方向逐渐缩减,抵接凸台的上表面为面积最小处。
7、采用此种结构,可以使得抵接凸台在结构稳定的情况下,尽可能的减少与动触头的抵接面积,以使得多相动触头与转轴装配后的一致性更高。
8、在本技术的一些实施方式中,所述安装通道具有靠近转轴外部的第一开口处以及靠近安装空间的第二开口处,所述抵接凸台位于第一开口处或位于第二开口处或位于安装通道的中间区域。
9、采用此种结构,将抵接凸台设置在第一开口处具有较高的稳定性。当然,将抵接凸台设置在第二开口处或者安装通道的中间区域,也拥有相对好的稳定性。
10、在本技术的一些实施方式中,所述动触头上罩设有绝缘的隔弧罩,隔弧罩一端插入至安装通道内;隔弧罩位于安装通道内的部分上开设有避让通孔,抵接凸台穿过避让通孔抵接在动触头的下表面上。
11、采用此种结构,隔弧罩的避让通孔设计,可以使得隔弧罩与转轴配合的更加紧密,并且不影响抵接凸台与动触头的配合,同时隔弧罩一端插入在转轴内可以大大提高绝缘性能,保护动触头。
12、在本技术的一些实施方式中,还包括灭弧室以及罩设在动触头上的绝缘的隔弧罩;动触头超出转轴的一端为动触头的头部,隔弧罩具有超出动触头的头部上表面的阻碍部;灭弧室上设置有引弧片,阻碍部的运动轨迹与引弧片之间存在交集,阻碍部用于防止动触头的头部与引弧片接触。
13、采用此种结构,由于现有技术中,塑壳式断路器在极限分断时,因为动触头流经了较大电流温度较高,而动触头还可能会触碰到引弧片,导致动触头与引弧片之间发生黏连。而采用阻碍部的设计,隔弧罩又是绝缘材质的,极限分断时阻碍部会先接触到引弧片,防止动触头与引弧片接触,从而防止动触头与引弧片发生黏连。
14、在本技术的一些实施方式中,还包括操作机构,操作机构包括机架以及牵引杆,机架包括两个侧板,牵引杆通过第一销轴转动设置在两个侧板的边角上;所述牵引杆上开设有容纳边角的容纳槽,边角伸入至容纳槽中,两者重叠部分的面积为第一面积;容纳槽的槽壁与边角的外侧壁之间设置有限位凸台,以使容纳槽的槽壁与边角的外侧壁之间存在空隙;所述限位凸台具有接触面,限位凸台与边角、容纳槽中的其中一个一体成型,与另一个通过接触面接触,接触面的面积小于第一面积。
15、现有技术中边角的外表面是与容纳槽的槽壁接触的,因此两者的接触面积非常大导致摩擦力较大影响了牵引杆的灵敏度。而采用上述结构,利用限位凸台,通过接触面实现接触,而接触面的面积小于第一面积,这可以通过减少接触面积来降低摩擦力,提高了牵引杆的灵敏度,可以降低机构因牵引杆摩擦力过大而导致滑扣的可能性。
16、在本技术的一些实施方式中,所述接触面的形状为规则图形或不规则图形。
17、采用此种结构,接触面的形状有很多,既可以是规则的图形例如圆形、方形、椭圆形等等,也可以采用不规则的图形。
18、在本技术的一些实施方式中,所述容纳槽的槽壁上设有供第一销轴穿设的枢转孔,限位凸台的数量为一个或者至少两个,限位凸台设置在枢转孔旁。
19、采用此种结构,相当于把限位凸台设置在牵引杆上,由于牵引杆在本领域时塑料材质的,这样的结构加工成型较为便利。
20、在本技术的一些实施方式中,所述限位凸台设置有引导面,引导面与接触面相连,引导面为斜面或弧面。
21、采用此种结构,引导面的设计将有利于容纳槽与边角的装配。
22、在本技术的一些实施方式中,还包括与动触头配合的静触头;静触头包括接线段、第一下折弯段、第一平直段、第二下折弯段、第三下折弯段以及第二平直段;接线段与第一平直段通过第一下折弯段相连,并且接线段与第一平直段之间存在高度差;第二下折弯段连接在第一平直段的一端,第二下折弯段朝向第一平直段的下部折弯,形成钝角夹角或垂直夹角;第二下折弯段的长度尺寸不大于第一平直段长度尺寸的1/2;第三下折弯段连接在第二平直段的一端,第三下折弯段朝向第二平直段的下部折弯,形成钝角夹角或垂直夹角;在静触头宽度方向上,第二平直段处于第一平直段的一侧,第三下折弯段处于第二下折弯段一侧并且两者相连;第二平直段用于直接或间接地与动触头形成可分断的电性连接。
23、现有技术中的静触头大多为u型静触头,采用此种结构,增加了第二下折弯段,也就是说电流流经第二下折弯段时会产生一个向下的电流,而动触头与第二平直段之间的电流方向是向上的电流,这两个电流方向是相反的,产生的磁力是相斥的,因此能够增加电动斥力,提高分断速度。同时,第二下折弯段的长度尺寸不大于第一平直段长度尺寸的1/2,因此静触头整体的尺寸大小与u型静触头的尺寸大小差不多,在基本相同的尺寸情况下,电动斥力更加优于u型静触头,
24、在本技术的一些实施方式中,还包括基座、上盖、挡气片、第一插片以及灭弧室;基座上设置有与动触头数量对应的接触系统槽,接触系统槽包括相邻设置的第一端子槽以及静触头槽,灭弧室设置在静触头槽内;第一插片、挡气片插入在第一端子槽与静触头槽之间,第一插片上开设有排气通孔,挡气片位于第一插片靠近第一端子槽的一面;挡气片具有第一状态以及第二状态,第一状态为挡气片被来自灭弧室的气体吹开裸露排气通孔的状态,第二状态为挡气片封闭排气通孔的状态;所述挡气片包括可动部以及固定部,可动部靠近排气通孔;上盖上设置有保持凸起,保持凸起与第一插片之间存在间隔,间隔具有第一开口,可动部处于第二状态时位于间隔内;在所述可动部被来自灭弧室的气体吹动时,可动部由第一开口滑出越过保持凸起使排气通孔裸露,并且可动部可倚靠在保持凸起背离第一插片的表面上。
25、由于塑壳式断路器内部的气体并非是恒定速度的,可能存在时大时小的情况,而现有技术中挡气片(也就是本技术中的挡气片)是完全根据气流的大小实时改变开口的尺寸(这里开口是指可动片被吹开后发生形变的距离),在气流变得很小时该开口可能会变的很小很小。而采用上述保持凸起的结构,当可动部由第一开口滑出越过保持凸起以后,即使此时气流一下子突然变的很小,可动部至少可以倚靠在保持凸起背离第一插片的表面上,使其保持一个较为恒定的开口,有利于塑壳式断路器的排气,提高灭弧性能。
26、在本技术的一些实施方式中,还包括上盖以及试验按钮,所述上盖上设置有试验安装槽,试验按钮设置在试验安装槽中;试验安装槽的槽底设置有试验按钮孔,试验按钮孔的直径为d1;试验按钮包括按压部以及杆部,杆部的径向方向上设有收缩通槽以及防脱凸台,防脱凸台分布在具有收缩通槽的杆部的周壁上;所述收缩通槽收缩后使得防脱凸台的最大宽度尺寸得以缩减,收缩通槽未收缩时防脱凸台的最大宽度尺寸为l1,收缩通槽收缩后防脱凸台的最大宽度尺寸为l2;防脱凸台靠近收缩通槽的两侧均设置有避让部,两避让部之间的尺寸为l3;上述各尺寸的关系为l1>d1≥l2≥l3。
27、采用这样的试验按钮结构,由于在防脱凸台在靠近收缩通槽的两侧均设置有避让部,两个避让部之间的尺寸为l3,此处的l3≤l2(缩减后的防脱凸台的最大宽度尺寸),简单的来说就是防脱凸台靠近收缩通槽两侧的宽度尺寸是始终不大于l2,而l2这个尺寸是能够通过试验按钮孔的,因此这样的结构设计相比于现有技术,在安装试验按钮时,防脱凸台与上盖的试验按钮孔之间的磨损程度就会大大降低。
1.一种塑壳式断路器,其包括转轴以及动触头,转轴包括至少两个动触头安装段,动触头安装段上设置有安装空间以及与安装空间连通的安装通道;动触头的一端位于安装空间内,并且该动触头可相对于动触头安装段转动设置;动触头的另一端由安装通道伸出至转轴外部;其特征在于:安装通道的通道底壁上设置有抵接凸台,动触头的下表面抵接在抵接凸台的上表面上,抵接凸台的上表面与动触头的下表面的抵接面积为sa,动触头的下表面与通道底壁之间的重叠面积为sc,所述0<sa≤0.15sc。
2.根据权利要求1所述的一种塑壳式断路器,其特征在于:所述抵接凸台的上表面与动触头的下表面之间为线接触;或,所述抵接凸台的横截面积由通道底壁至远离通道底壁的方向逐渐缩减,抵接凸台的上表面为面积最小处。
3.根据权利要求1所述的一种塑壳式断路器,其特征在于:所述安装通道具有靠近转轴外部的第一开口处以及靠近安装空间的第二开口处,所述抵接凸台位于第一开口处或位于第二开口处或位于安装通道的中间区域。
4.根据权利要求1所述的一种塑壳式断路器,其特征在于:所述动触头上罩设有绝缘的隔弧罩,隔弧罩一端插入至安装通道内;隔弧罩位于安装通道内的部分上开设有避让通孔,抵接凸台穿过避让通孔抵接在动触头的下表面上。
5.根据权利要求1所述的一种塑壳式断路器,其特征在于:还包括灭弧室以及罩设在动触头上的绝缘的隔弧罩;动触头超出转轴的一端为动触头的头部,隔弧罩具有超出动触头的头部上表面的阻碍部;灭弧室上设置有引弧片,阻碍部的运动轨迹与引弧片之间存在交集,阻碍部用于防止动触头的头部与引弧片接触。
6.根据权利要求1所述的一种塑壳式断路器,其特征在于:还包括操作机构,操作机构包括机架以及牵引杆,机架包括两个侧板,牵引杆通过第一销轴转动设置在两个侧板的边角上;所述牵引杆上开设有容纳边角的容纳槽,边角伸入至容纳槽中,两者重叠部分的面积为第一面积;容纳槽的槽壁与边角的外侧壁之间设置有限位凸台,以使容纳槽的槽壁与边角的外侧壁之间存在空隙;所述限位凸台具有接触面,限位凸台与边角、容纳槽中的其中一个一体成型,与另一个通过接触面接触,接触面的面积小于第一面积。
7.根据权利要求6所述的一种塑壳式断路器,其特征在于:所述接触面的形状为规则图形或不规则图形;和/或,所述容纳槽的槽壁上设有供第一销轴穿设的枢转孔,限位凸台的数量为一个或者至少两个,限位凸台设置在枢转孔旁;和/或,所述限位凸台设置有引导面,引导面与接触面相连,引导面为斜面或弧面。
8.根据权利要求1所述的一种塑壳式断路器,其特征在于:还包括与动触头配合的静触头;静触头包括接线段、第一下折弯段、第一平直段、第二下折弯段、第三下折弯段以及第二平直段;接线段与第一平直段通过第一下折弯段相连,并且接线段与第一平直段之间存在高度差;第二下折弯段连接在第一平直段的一端,第二下折弯段朝向第一平直段的下部折弯,形成钝角夹角或垂直夹角;第二下折弯段的长度尺寸不大于第一平直段长度尺寸的1/2;第三下折弯段连接在第二平直段的一端,第三下折弯段朝向第二平直段的下部折弯,形成钝角夹角或垂直夹角;在静触头宽度方向上,第二平直段处于第一平直段的一侧,第三下折弯段处于第二下折弯段一侧并且两者相连;第二平直段用于直接或间接地与动触头形成可分断的电性连接。
9.根据权利要求1所述的一种塑壳式断路器,其特征在于:还包括基座、上盖、挡气片、第一插片以及灭弧室;基座上设置有与动触头数量对应的接触系统槽,接触系统槽包括相邻设置的第一端子槽以及静触头槽,灭弧室设置在静触头槽内;第一插片、挡气片插入在第一端子槽与静触头槽之间,第一插片上开设有排气通孔,挡气片位于第一插片靠近第一端子槽的一面;挡气片具有第一状态以及第二状态,第一状态为挡气片被来自灭弧室的气体吹开裸露排气通孔的状态,第二状态为挡气片封闭排气通孔的状态;所述挡气片包括可动部以及固定部,可动部靠近排气通孔;上盖上设置有保持凸起,保持凸起与第一插片之间存在间隔,间隔具有第一开口,可动部处于第二状态时位于间隔内;在所述可动部被来自灭弧室的气体吹动时,可动部由第一开口滑出越过保持凸起使排气通孔裸露,并且可动部可倚靠在保持凸起背离第一插片的表面上。
10.根据权利要求1所述的一种塑壳式断路器,其特征在于:还包括上盖以及试验按钮,所述上盖上设置有试验安装槽,试验按钮设置在试验安装槽中;试验安装槽的槽底设置有试验按钮孔,试验按钮孔的直径为d1;试验按钮包括按压部以及杆部,杆部的径向方向上设有收缩通槽以及防脱凸台,防脱凸台分布在具有收缩通槽的杆部的周壁上;所述收缩通槽收缩后使得防脱凸台的最大宽度尺寸得以缩减,收缩通槽未收缩时防脱凸台的最大宽度尺寸为l1,收缩通槽收缩后防脱凸台的最大宽度尺寸为l2;防脱凸台靠近收缩通槽的两侧均设置有避让部,两避让部之间的尺寸为l3;上述各尺寸的关系为l1>d1≥l2≥l3。