一种低压塑壳断路器的动触头系统

技术领域

本发明涉及断路器技术领域，具体涉及一种低压塑壳断路器的动触头系统。

背景技术

低压塑壳断路器是一种保护性电器，具有一定的限流分断能力，当电路发生短路时，断路器通过跳闸来切断故障电流，以保障设备和人身安全。

塑壳断路器在短路分断时，其触头机构的动触头与静触头分离断开，动、静触头之间会产生电弧，通过使动触头和静触头之间增加开距，电弧电压会迅速提高，从而限制了故障电流的增加，降低了短路电流的电磁效应，但是由于现有断路器体积大小的限定，导致动、静触头之间的开距都较短，因此，现有的断路器的存在开距短、限流效果一般的缺陷。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的开距较短、限流效果一般的缺陷，从而提供一种能够增大开距、提高断路器分断能力的低压塑壳断路器的动触头系统。

为此，本发明提供的一种低压塑壳断路器的动触头系统，包括：壳体；动触头组件，包括第一导电杆和第二导电杆，所述第一导电杆和第二导电杆铰接，具有一转动中心；第一导电杆上设置有触点，所述触点设置于第一导电杆远离第二导电杆的一端，所述动触头组件具有常规状态以及斥开状态；常规状态为用以与静触头配合实现合闸的状态，斥开状态为第一导电杆和第二导电杆之间形成夹角a，夹角a为钝角；锁定组件，与动触头组件相连，用于在动触头组件处于常规状态给予其保持常规状态的锁定力F1；短路故障时电动斥力对第一导电杆的推动力Fc；锁定力F1小于推动力Fc。

进一步的：所述壳体内设有复位件，复位件处于动触头组件的运动轨迹的末端附近，用以与斥开状态的第一导电杆接触，以使第一导电杆从斥开状态复位至常规状态。

进一步的：所述动触头组件处于斥开状态时，锁定组件具有给予动触头组件保持斥开状态的锁定力F2，复位件与第一导电杆的接触力为Ff，锁定力F2小于接触力Ff。

进一步的：所述锁定组件包括：至少一个第一旋转腔，设置于其中一导电杆上并位于转动中心一侧，第一旋转腔内设有限位凸台，以及位于限位凸台两侧的第一腔和第二腔；第一触头轴，设置于另一导电杆上，能够穿过所述第一旋转腔；在常规状态时，所述第一触头轴位于第一腔内；在斥开状态时，所述第一触头轴位于所述第二腔内；

弹性件，一端与所述第一触头轴或设置有第一触头轴的导电杆相连，另一端与设置有第一旋转腔的导电杆或壳体相连，所述弹性件在所述第一触头轴跨越所述限位凸台时积蓄能量，并在其跨越所述限位凸台之后释放能量。

进一步的：为限位凸台上表面的截面形状为一外凸的曲线，所述曲线各位置的曲率相同或由不同曲率的弧线复合形成或由两端为直线，中间为弧线复合形成。

进一步的：设有第一旋转腔的导电杆上还设第二旋转腔，第二旋转腔与第一旋转腔分设在转动中心的两侧；另一导电杆上还设有第二触头轴，所述第二触头轴穿入第二旋转腔中。

进一步的：设有第一旋转腔的导电杆具有两个安装板，两个安装板之间形成安装槽，两个安装板上均设有所述第一旋转腔和所述限位凸台；另一导电杆上成型有插入所述安装槽内的连接板，所述第一触头轴穿设于两个第一旋转腔内。

进一步的：所述弹性件为拉簧，所述拉簧的一端通过连接钩环钩挂于所述第一触头轴上，另一端固定于设有第一旋转腔的导电杆上。

进一步的：所述拉簧有两个，两个拉簧的连接钩环分别固定于所述第一触头轴的两端；两拉簧的另一端连在一起或两拉簧的另一端分别与设有第一旋转腔的导电杆固定。

进一步的：所述第一触头轴上具有限制连接钩环沿第一触头轴轴向方向脱离的限位结构；所述限位结构为限位槽和/或位于第一触头轴端部位置并凸出的限位件。

本发明技术方案，具有如下优点：

1、本发明提供的低压塑壳断路器的动触头结构，动触头组件分为第一导电杆和第二导电杆，通过第一导电杆和第二导电杆铰接的设置，当因短路故障动触头与静触头分离之后，第二导电杆会逐渐与静触头之间拉开距离，再此过程中，第一导电杆受电动斥力影响使得常规状态破坏，因此会会沿着铰接点呈逆时针转动(最终达到斥开位置)，这样无疑可以增大了动触头组件与静触头之间的开距(两个触点之间的距离)，这样限制了故障电流的增加，降低了短路电流的电磁效应。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为断路器壳体内部的结构示意图；

图2为断路器壳体内部的另一角度的结构示意图；

图3为断路器盖板和限位轴的连接结构示意图；

图4为动触头系统的连接结构示意图；

图5为动触头系统的零部件拆卸结构示意图；

图6为图5中A部的放大图；

图7为第一触头轴的具体结构示意图；

图8为动触头组件处于常规状态的结构示意图；

图9为动触头组件处于斥开状态的结构示意图。

附图标记：1、壳体；2、动触头组件；21、第一导电杆；22、第二导电杆；23、触点；3、锁定组件；31、第一旋转腔；32、第一触头轴；33、弹性件；4、限位凸台；5、第一腔；51、第二腔；6、安装板；61、安装槽；7、连接板；71、第二触头轴；72、第二旋转腔；8、连接轴；81、连接钩环；82、凹槽；9、限位槽；91、卡槽；92、复位件。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

实施例

本实施例提供一种低压塑壳断路器的动触头系统，其特征在于，包括：壳体1；动触头组件2，包括第一导电杆21和第二导电杆22，所述第一导电杆21和第二导电杆22铰接，具有一转动中心；第一导电杆21上设置有触点23，所述触点23设置于第一导电杆21远离第二导电杆22的一端，所述动触头组件2具有常规状态以及斥开状态；常规状态为用以与静触头配合实现合闸的状态，斥开状态为第一导电杆21和第二导电杆22之间形成夹角a，夹角a为钝角；锁定组件3，与动触头组件2相连，用于在动触头组件2处于常规状态给予其保持常规状态的锁定力F1；短路故障时电动斥力对第一导电杆21的推动力Fc；锁定力F1小于推动力Fc。

上述具体改进为：如图1-图5所示：包括壳体1以及设置在壳体1内部的动触头组件2，现有技术中的动触头与静触头之间的开距都比较短，分断能力都一般，在本实施例中，将动触头分为第一导电杆21和第二导电杆22，在分断的过程中，第二导电杆22和第一导电杆21在操作机构的带动下一齐呈顺时针方向转动，转动的过程中，第一导电杆21会在电动斥力F c作用下以转动中心为基准点再次呈顺时针方向转动，从而提高开距，因此通过第一导电杆21和第二导电杆22的设置，在动触头和静触头斥开之后，能够二次增大开距，提高分断能力，通过锁定组件3的设置，能够有效保证第一导电杆21和第二导电杆22在特定状态保持稳定(例如能够跟静触头实现合闸的常规状态，在锁定组件的作用可以保持稳定，有利于断路器的正常合闸)。将第一导电杆21和第二导电杆22设置的能够转动，如此便优于现有技术，在动触头和静触头分开后，能够二次加大开距，提高产品的分断能力。

作为一种可变换的实施方式：所述壳体1内设有复位件92，复位件92处于动触头组件2的运动轨迹的末端附近，用以与斥开状态的第一导电杆21接触，以使第一导电杆21从斥开状态复位至常规状态。

上述具体改进为：复位件92可以是限位杆也可以是盖板，复位件92设置在动触头组件2运动轨迹的末端位置附近，此处的末端位置是指动触头组件2分断后的极限位置，这样的设计，当动触头组件如果处于斥开状态并逐渐向极限位置运动时，在第一导电杆21会撞击并持续接触限位杆或者盖板后，在其接触力Ff的作用下，动触头组件2复位到常规状态，也就是第一导电杆21未发生偏转，就本实施例而言对应的是第一导电杆21和第二导电杆22重新复位至同一直线上。

作为一种可变换的实施方式：所述锁定组件3包括：至少一个第一旋转腔31，其内设有限位凸台4，以及位于限位凸台4两侧的第一腔5和第二腔51；第一触头轴32，能够穿过所述第一旋转腔31；在常规状态时，所述第一触头轴32设于第一腔5内；在斥开状态时，所述第一触头轴32位于所述第二腔51内；弹性件33，一端与所述第一触头轴32或第一导电杆21相连，另一端与所述第二导电杆22或壳体1相连，所述弹性件33在所述第一触头轴32跨越所述限位凸台4之前积蓄能量，并在其跨越所述限位凸台4之后释放能量。在常规状态时，锁定组件3给予动触头组件2具有锁定力F1(小于电动斥力Fc)，这里的锁定力F1是由两部分力复合形成，一部分是第一触头轴32移动时的摩擦力(与第一腔5的腔壁、限位凸台4之间的摩擦力)，另一部分是对弹性件33的形变力。同样的，在斥开状态时，锁定件3也给予动触头组件2一个锁定力，此时锁定力为F2(小于接触力Ff)，这里F2也是由两部分力复合形成，一部分是第一触头轴32移动时的摩擦力(与第二腔51的腔壁、限位凸台4之间的摩擦力)，另一部分是对弹性件33的形变力。

上述具体改进为：如图5和图6所示：锁定组件3包括至少一个的第一旋转腔31，第一旋转腔31内设置了限位凸台4，限位凸台4将第一旋转腔31分为第一腔5和第二腔51，第一旋转腔31内还设置了第一触头轴32，第一触头轴32用于连接第一导电杆21和第二导电杆22，处于常规状态时，第一导电杆21上的触点23与静触头接触，第一触头轴32位于第一腔5内；当电路分断时，第一导电杆21与静触头分离，由于电动斥力Fc大于锁定力F1，第一触头轴32沿着限位凸台4朝向第二腔51运动，当运动越过限位凸台4的死点位置(也就是顶点)，此时弹性件33的力会加速第一触头轴32朝向第二腔51运动直至稳定(此时动触头组件2处于斥开状态)，这样就可以加大开距，提高产品的分断能力。当动触头组件2持续往分断的极限位置运动时，第一导电杆21会撞击并持续接触复位件92后，在其接触力Ff的作用下，由于接触力Ff大于锁定力F2，第一触头轴32沿着限位凸台4朝向第一腔5运动，当运动越过限位凸台4的死点位置(也就是顶点)，此时弹性件33的力会加速第一触头轴32朝向第一腔5运动直至稳定(此时动触头组件2处于常规状态)，这样就可以恢复原位以待下一次合闸。

作为一种可变换的实施方式：所述第一旋转腔31成型于第一导电杆21或第二导电杆22上，第一触头轴32能够穿过第一旋转腔31内连接第一导电杆21和第二导电杆22。

作为一种可变换的实施方式：所述第二导电杆22具有邻近所述第一导电杆21、且呈相对平行设置的两个安装板6，以及位于两个所述安装板6之间的安装槽61，两个所述第一旋转腔31和两个所述限位凸台4在两个安装板6上镜像成型，所述第一导电杆21上成型有插入所述安装槽61内的连接板7，所述第一触头轴32穿设于两个第一旋转腔31内。

上述具体改进为：如图5和图6所示：第二导电杆22上设置了两个平行设置的安装板6，两个安装板6之间形成了安装槽61，第一导电杆21上设置了连接板7，连接板7能够插入安装槽61内完成第一导电杆21和第二导电杆22的连接，通过安装板6和安装槽61的设置，能够方便第一导电杆21和第二导电杆22铰接转动，且两个安装板6的内侧面分别与第一导电杆21相接触，增加导电面积，使导电效果更好。

作为一种可变换的实施方式：所述连接板7上设有第二触头轴71，所述安装板6上成型有供所述第二触头轴71穿设、并限制其转动轨迹的第二旋转腔72。

上述具体改进为：如图4、图5和图6所示：连接板7上固定有第二触头轴71；安装板6上成型有第二旋转腔72，第二旋转腔72与第一旋转腔31分设在转动中心的两侧，第二触头轴71穿入第二旋转腔72之中，这样有利于第一导电杆21与第二导电杆22之间的转动更加平稳。

作为一种可变换的实施方式：所述弹性件33为拉簧，所述拉簧的一端通过连接钩环81钩挂于所述第一触头轴32上，另一端固定于所述第二导电杆22上。

上述具体改进为：如图3、图4和图5所示：弹性件33为拉簧，拉簧的一端钩在第一触头轴32上，另一端固定在第二导电杆22上，(由于限位凸台4的限位作用，当第一触头轴32位于第一腔5内时，不会自动跳转到第二腔51内，此时拉簧处于拉伸状态，当短路分断时，第一导电杆21在较大电动斥力的作用下带动第一触头轴32跨越限位凸台4，并跳动至第二腔51内，拉簧收缩，第一导电杆21和第二导电杆22处于斥开状态，第一导电杆21在拉簧的拉力作用下被锁住，从而不会向下跌落)，壳体1上设置有盖板和限位轴，当动触头组件斥开至最高位置时，第一导电杆21与限位轴相抵触，由于限位轴的抵触作用，第一导电杆21和第二导电杆22从斥开状态进行复位。

作为一种可变换的实施方式：所述拉簧有两个，两个所述拉簧分别位于第二导电杆22的两侧面，两个拉簧上分别具有一个连接钩环81，且两个连接钩环81分别固定于所述第一触头轴32的两端。

上述具体改进为：如图4和图5所示：拉簧上设置有连接钩环81，通过连接钩环81的设置，能够使拉簧与第一触头轴32以及第一导电杆21产生联动关系，拉簧设置两个分别位于第二导电杆22的两侧面上，如此有助于在第一触头轴32两侧的作用力平衡，使第一触头轴32在跨越限位凸台4的时候能够更加稳定。

作为一种可变换的实施方式：两个所述拉簧通过连接轴8相连，所述第二导电杆22上成型有供连接轴8卡入的凹槽82。

作为一种可变换的实施方式：所述凹槽82用于使连接轴和第二导电杆卡合。

作为一种可变换的实施方式：限位凸台4上表面的截面形状为一外凸的曲线，所述曲线各位置的曲率相同(也就是同一半径的一个弧面)或由不同曲率的弧线复合形成或由两端为直线，中间为弧线复合形成。外凸的曲线结构有利于第一触头轴32曲线上进行滑动。

上述具体改进为：通过凹槽82的设置，能够使得连接轴8与第二导电杆22固定连接，“L”型槽的结构设置，能够使得连接轴8不会被轻易脱出。

作为一种可变换的实施方式：所述第一触头轴32上具有限制连接钩环81沿第一触头轴32轴向方向脱离的限位结构；所述限位结构为限位槽9和/或位于第一触头轴32端部位置并凸出的限位件。

上述具体改进为：如图7所示，限位结构为限位9与限位件的结合，即，所述第一触头轴32上成型有供连接钩环81卡入的限位槽9，以及适于安装卡簧的卡槽91，所述卡簧与所述连接钩环81的外侧面相抵。

通过限位槽9与卡簧的的设置，能够有效的防止弹簧晃动和脱离第一触头轴32。

本发明的低压塑壳断路器的动触头系统的工作原理如下：

在常规状态时：第一导电杆和第二导电杆22处于如图8所示的平角状态，此时，第一导电杆21的第一触头轴32在拉簧的拉力作用下处于卡设于第一腔5内。

在短路分闸时：由于电动斥力会迅速增大，第一导电杆21在较大电动斥力的作用下沿着和第二导电杆22的铰接点呈顺时针方向转动，第一导电杆21的第一触头轴32克服弹性件33的拉力和限位凸台4的阻力后，从第一腔5转动至第二腔51内，并在弹性件33的拉力作用下卡设于第二腔51(也即如图9所示的斥开状态，此时第一导电杆21不会跌落)，然后第一导电杆21和第二导电杆22作为一个整体的组件，在电动斥力和操作机构的驱动下，继续与静触头斥开，直至旋转至最高点时第一导电杆21收到盖板和限位轴的限位作用后，第一导电杆21的第一触头轴32克服弹性件33的拉力和限位凸台4的阻力后，从第二腔51回复至第一腔5内，此时，如图4所示，第一导电杆21和第二导电杆22呈平角设置。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。