[发明专利]用于断路器的跳闸机构

说明书

技术领域

本发明涉及一种断路器，特别涉及用于模制管壳断路器的跳闸机构。

背景技术

通常，模制管壳断路器为用于通过当电源和电性负载之间出现诸如过电 流、瞬时电流和短路电流的故障电流时断开电路来保护电性负载或电路的电 气装置。

模制管壳断路器包括：终端部，电源和电性负载通过所述终端部连接； 固定(静止)接触器，其电连接到终端部并布置在模制管壳断路器内；活动 接触器，其具有与固定接触器接触的位置和与固定接触器分开的位置；开关 机构，其用于操作活动接触器以接触或脱离固定接触器；以及跳闸机构，其 用于检测过电流或异常大电流(诸如需要瞬时断开的短路电流)的出现，以 便触发用于断开电路的开关机构的跳闸操作。

跳闸机构的一个典型示例可以为利用了在由线圈缠绕的圆筒内的油的热 膨胀性的全电磁型跳闸机构。

现在将参照图1至图3描述根据相关技术的全电磁型跳闸机构的结构和 操作。

图1为显示了根据相关技术的模制管壳断路器的内部结构的立体图；图 2为单独地显示了图1的跳闸机构的立体图；以及图3为图2的跳闸机构的 纵向截面图。

如图1所示，根据相关技术的模制管壳断路器100包括：外壳101，元 件布置在其中；开关机构120，其用于使得活动接触器转动到能够与相应的 固定接触器接触的位置或者与固定接触器脱离的位置，以便闭合(或接通) 电路或者断开(或切断)电路；跳闸机构110，其用于检测电路上诸如短路 电流的故障电流的出现，以便触发开关机构120的跳闸操作；灭弧机构130， 其用于熄灭跳闸操作期间在活动接触器125和固定接触器124之间产生的电 弧；以及终端140，电路的电源或电性负载通过终端140连接。

开关机构120包括：手柄123，其用于允许用户手动地闭合或断开模制 管壳断路器的电路；固定接触器(未图示)；活动接触器125，其可响应于手 柄123的操纵而转动，并具有与固定接触器接触的位置或与固定接触器脱离 的位置；横杆(未图示)，其由跳闸机构110转动；闭锁保持器(未图示)， 其借助于横杆而被锁住或松开，并且在横杆的转动下松开以便由偏置弹簧(未 图示)转动；闭锁(未图示)，其具有由闭锁保持器闭锁的位置或响应于闭锁 保持器的转动而松开的位置；跳闸弹簧(未图示)，其用于在闭锁的松开下向 活动接触器提供驱动力以转动到脱离位置；连杆(未图示)，其用于传递跳闸 弹簧的驱动力；以及轴124，其连接到连杆上，用于支撑活动接触器125并 与活动接触器125一起转动以便将活动接触器125驱动到断路位置或闭路位 置。

下面，将参照图2和图3详细描述根据相关技术的跳闸机构110的结构 和操作。

如图2和图3所示，跳闸机构110包括：线圈111，其连接到电路上以 在电路上出现诸如短路电流的故障电流时产生电磁力；圆筒113，其插入到 线圈111中；接触器117，其位于圆筒113的上端；电枢115，其通过由线圈 111产生的电磁力紧靠到接触器117上以便操作跳闸杆115a；以及框架119， 其与圆筒113和电枢115接合并且将终端部140连接到线圈111上。

而且，圆筒113可以由非磁性材料形成，并在其中设置有柱塞114和柱 塞弹簧114s，柱塞114可以在线圈111产生的磁力下移动，柱塞弹簧114s 用于弹性地支撑柱塞114以使得能够在与柱塞114的移动方向相反的方向上 施加弹性恢复力。圆筒113是密封的并且其内包含有油114a。此处，典型地 将硅油用作油114a。

此外，电枢115由电枢弹簧115s弹性地支撑以便在跳闸操作完成之后恢 复到其原始位置。

下面，将参照图2和图3描述根据相关技术的跳闸机构110的操作。

首先，如果检测到过电流大于额定电流大约120％，则正常执行延时跳闸 操作。在这种情况下，由于过电流，柱塞114利用由线圈111产生的磁力而 超越(exceed)柱塞弹簧114s的力，从而朝接触器117移动并从而吸引电枢 115。之后，被吸引的电枢115的移动触发所示图1的开关机构120的跳闸操 作。

同时，当比额定电流大几倍或几十倍的电流瞬时地流动时，则执行瞬时 操作。在这种情况下，由线圈产生的磁力比延时操作中的磁力明显变得更强。 因此，无论柱塞114移动或否，电枢115都能单独被吸引，从而触发图1所 示的开关机构120的跳闸操作。