一种断路器

技术领域

本发明涉及低压电器，具体涉及一种断路器。

背景技术

低压断路器又称自动空气开关或自动空气断路器，可用来分配电能和保护线路及电源设备的过载和短路，还可作为线路的不频繁转换和电动机不频繁启动之用。通常断路器具有漏电保护功能，漏电断路器又一般分为电子式与电磁式，其中电子式漏电保护断路器需要电源电压给线路板提供电源，通常与电源电压有关，而电磁式漏电保护断路器不需要电源电压给线路板提供电源，也就是与电源电压无关，但其通常因内部结构复杂，例如漏电故障指示、试验回路以及电磁式漏电脱扣器的布局以及动作机构复杂，特别是电磁式漏电脱扣器的顶杆复位机构占用空间大，不利于断路器的小型化设计。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种结构简单、可靠性高且内部结构紧凑的断路器。

为实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种断路器，包括外壳，在所述外壳内并列设置有至少一个L相极和至少一个N相极，所述L相极包括操作机构，N相极包括与N极动触头连接的连杆和漏电脱扣机构，所述连杆与L相极的操作机构联动连接，漏电脱扣机构包括脱扣器、推杆以及弹性复位件，所述推杆转动装配在脱扣器的顶杆与连杆之间，弹性复位件转动装配在脱扣器与连杆之间，弹性复位件的复位部与连杆配合，弹性复位件的脱扣部分别与推杆、顶杆配合；

在合闸时，弹性复位件的复位部与连杆分离，当发生漏电故障时，弹性复位件的脱扣部在顶杆的驱动下使推杆驱动操作机构脱扣；

在分闸时，连杆推动弹性复位件的复位部，使弹性复位件的脱扣部推动顶杆复位。

进一步，所述N相极还包括一对分别设置在N相极两端的N极接线端子，在一对N极接线端子之间还设置有N极触头机构和两个引弧板，所述N极触头机构包括相互配合的N极静触头和N极动触头，N极静触头与一个引弧板连接并与其中一个N极接线端子电连接，另一个引弧板与另外一个N极接线端子电连接。

进一步，一个引弧板连接于N极静触头的下部，另一个引弧板连接于靠近N极动触头一侧的N极接线端子，两个引弧板相对设置并形成与N极触头机构配合的引弧通道。

进一步，所述漏电脱扣机构还包括指示件，所述指示件与推杆的一端搭扣配合，在发生漏电故障时，指示件与推杆的搭扣配合解除使指示件指示断路器漏电。

进一步，所述指示件与外壳滑动配合，指示件面向推杆的一端设有开口槽，所述开口槽的开口处与凸出设置于外壳内侧壁的第一限位凸起相对，在所述开口槽内设置有指示复位弹簧，所述指示复位弹簧的两端分别与开口槽底壁、第一限位凸起配合，由开口槽的一侧侧壁延伸形成与推杆搭扣配合的第二搭扣部。

进一步，所述漏电脱扣机构还包括转动装配于推杆的推杆复位件，推杆复位件分别与推杆、外壳配合用于为推杆提供复位力。

进一步，所述N相极还包括漏电测试机构，所述漏电测试机构包括试验按钮以及双断点试验回路，双断点试验回路的第一断点由连杆控制闭合或断开，双断点试验回路的第二断点由试验按钮控制闭合或断开。

进一步，所述双断点试验回路包括导电弹簧、第一接触件以及第二接触件，所述导电弹簧转动装配于外壳内，导电弹簧的第一接触臂由连杆驱动，从L相极的主线路取电的第一接触件与第一接触臂配合形成第一断点，导电弹簧的第二接触臂由试验按钮驱动，从N相极的主线路取电的第二接触件与第二接触臂配合形成第二断点。

进一步，所述N相极还包括用于驱动脱扣器动作的控制线路板，在所述控制线路板上集成有试验电阻，所述试验电阻接入设置于外壳内的漏电测试机构的双断点试验回路。

进一步，所述推杆包括连接部、第一推动部、第二推动部以及第三推动部，推杆通过连接部转动装配，第一推动部、第二推动部连接于连接部同一侧，第一推动部的末端向远离第二推动部的方向弯折用于与推杆、顶杆配合，第二推动部用于驱动操作机构的锁扣转动，第三推动部与第二推动部分别位于连接部的相对两侧，第三推动部的末端凸出形成第一搭扣部。

进一步，所述弹性复位件包括弹片，由弹片的中部弯曲形成连接体，弹片的一端弯曲回折形成D形结构，所述D形结构作为弹性复位件的复位部，D形结构的直侧壁与顶杆配合，D形结构的弧形侧壁与推杆配合，弹片的另一端末端弯曲形成弧形面，所述弧形面作为弹性复位件的脱扣部与连杆配合。

进一步，在所述外壳内还设置有至少一个用于分隔L相极和N相极的隔板，在所述隔板的中部设置有第一避让槽和第二避让槽，操作机构的第一联动轴、第二联动轴分别穿过第一避让槽、第二避让槽与连杆、推杆配合。

进一步，所述N相极还包括一对分别设置于N相极两端的N极接线端子，在一对N极接线端子之间设置有漏电脱扣机构、连杆、磁环、N极触头机构、两个引弧板、漏电测试机构以及控制线路板，所述漏电脱扣机构与连杆装配于N相极的中上部，N极触头机构的N极动触头连接于连杆的下部，磁环与N极触头机构的N极静触头装配于N相极的下部，磁环位于漏电测试机构下方，磁环分别与L相极的主线路、N相极的主线路连接，两个引弧板配合形成位于N极触头机构下方的成引弧通道，控制线路板位于远离N极触头机构一侧的N极接线端下方，所述引弧通道向下且向靠近动触头一侧的N极接线端子的方向倾斜延伸。

进一步，所述L相极还包括一对分别设置在L相极两端的L极接线端子，在一对L极接线端子之间设置有手柄机构、操作机构、L极触头机构、灭弧室、短路保护机构以及过载保护机构，所述手柄机构与操作机构联动连接设置于L相极的上部，L极触头机构的L极动触头与操作机构联动连接，L极操作机构的L极静触头与灭弧室设置在L相极的中部，短路保护机构位于手柄机构与灭弧室之间，过载保护机构位于L极动触头与一个L极接线端子之间。

进一步，所述L相极的操作机构包括杠杆、跳扣、锁扣、第一联动轴以及第二联动轴，所述杠杆转动装配于L相极内，跳扣、锁扣分别转动装配于杠杆上，跳扣与锁扣的一端搭扣配合，第一联动轴的一端穿过锁扣的中部与杠杆转动连接，联动轴的另一端伸入N相极内与连杆联动连接，第二联动轴的一端与锁扣的另一端连接，第二联动轴的另一端伸入N相极内与推杆配合。

本发明的一种断路器，其漏电脱扣机构设置有弹性复位件，弹性复位件通过与推杆、连杆配合完成漏电保护，并且可以在完成漏电保护后驱动脱扣器复位，配合过程简单、可靠性高且占用空间小，利于断路器的小型化设计。

此外，通过在N极触头机构的下方配合设置引弧通道，形成引弧通道的两个引弧板分别与N极静触头、N极接线端子连接，使N极静触头下部既可以引弧，也可以作为电流主回路，充分利用空间，提高引弧效果。

此外，通过设置具备双断点的漏电测试机构，两个断点分别由推杆和试验按钮操作，使得断路器可以满足正反接线，安全可靠，另外，漏电测试机构的试验电阻集成于控制线路板上，提高了断路器内部的空间利用率，利于接线以及缩小断路器的体积。

此外，漏电保护机构单独设置指示件，将指示功能从手柄机构中分离出来，利于提高断路器的可靠性，降低内部零部件的配合难度以及装配复杂度。

此外，L相极与N相极通过隔板分隔，利于缩小断路器的体积。

附图说明

图1是本发明一种断路器中L相极的结构示意图；

图2是本发明一种断路器中N相极在分闸状态的结构示意图；

图3是本发明一种断路器中N相极在合闸状态的结构示意图；

图4是本发明一种断路器中N相极的结构示意图；

图5是本发明一种断路器中漏电脱扣机构与操作机构的结构示意图；

图6是本发明一种断路器中脱扣器的结构示意图；

图7是本发明一种断路器中推杆的结构示意图；

图8是本发明一种断路器中弹性复位件的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图1至8给出的实施例，进一步说明本发明的一种断路器的具体实施方式。本发明的一种断路器不限于以下实施例的描述。

如图1-8所示，一种断路器，包括外壳，在所述外壳内并列设置有至少两个断路器极，所述断路器极包括至少一个L相极1和一个N相极2，所述L相极1与N相极2联动连接以实现断路器的分合闸动作，优选相邻两个L相极1与N相极2通过隔板7分隔，避免单独设置相极壳体增加断路器的体积。

如图1、5所示，在L相极1的两端分别设置有一对L极接线端子(未示出)，在一对L极接线端子之间设置有手柄机构11、操作机构12、L极触头机构以及灭弧室14，所述手柄机构11与操作机构12联动连接，操作机构12包括搭扣配合的跳扣122、锁扣123，L极触头机构包括分别与一对L极接线端子电连接的L极动触头131、L极静触头132，L极动触头131由操作机构12带动与L极静触头132分离或接触，以实现L相极1的主线路断开或接通。在L相极1中还可以设置保护机构，保护机构包括短路保护机构15和/或过载保护机构16，用于实现断路器的短路和/或过载保护。

如图2所示，在N相极2的两端分别设置有一对N极接线端子21，在两个N极接线端子21之间设置有连杆4和N极触头机构，连杆4通过第一联动轴124与L相极1的操作机构12联动连接，N极触头机构包括分别与一对N极接线端子21电连接的N极动触头221、N极静触头222，其中N极动触头221由连杆4带动与N极静触头222分离或接触，实现N相极2的主线路断开或接通。

本申请的一个改进点在于，在N极触头机构的下方设置有两个引弧板23，其中一个引弧板23连接在N极静触头222的下部并与一个N极接线端子21电连接，另一个引弧板23连接在紧邻N极动触头221的另一个N极接线端子21，两个引弧板23相对设置并形成与N极触头机构配合的引弧通道23a，连接在N极静触头222下端的引弧板23也可以作为电流主回路，在N极触头机构刚分断时，N极静触头222下端与N极动触头221是等电位，更利于电弧往N极静触头222的下端引，利于充分利用空间，提高引弧效果。

如图2-5所示，在N相极2中的连杆4一侧还设置有漏电脱扣机构，本申请的另一个改进点在于，漏电脱扣机构在完成漏电保护后被连杆4驱动复位，具体为，漏电脱扣机构包括脱扣器31、推杆32以及弹性复位件35，所述推杆32转动装配在脱扣器31的顶杆311与连杆4之间并与L相极1的操作机构12的锁扣123配合，弹性复位件35转动装配在脱扣器31与连杆4之间，弹性复位件35的复位部351与连杆4配合，弹性复位件35的脱扣部352分别与推杆32、顶杆311配合；在合闸时，弹性复位件35的复位部351与连杆4分离，弹性复位件35的脱扣部352与推杆32接触，当发生漏电故障时，弹性复位件35的脱扣部352在顶杆311的驱动下使推杆32驱动操作机构12脱扣；在分闸时，连杆4推动弹性复位件35的复位部351，使弹性复位件35的脱扣部352推动顶杆311复位。漏电保护机构与连杆4的配合过程简单、可靠性高且占用空间小，利于断路器的小型化设计。

优选的，漏电脱扣机构还设置有一个与推杆32配合的指示件34，由推杆32动作切换指示件34的状态，将指示功能从手柄机构11中分离出来，利于提高断路器的可靠性，降低内部零部件的配合难度以及装配复杂度。进一步，推杆32还设置有一个推杆复位件33，推杆复位件33通过与推杆32、外壳配合为推杆32提供弹性复位力，利于推杆32与指示件34的复位配合。

在N相极2中还设置有控制线路板6和漏电测试机构，控制线路板6可以驱动漏电脱扣机构的脱扣器31动作，当然，控制线路板6还可以接收、处理并反馈断路器的电流、电压以及温度等信号；漏电测试机构包括与外壳滑动配合的试验按钮51以及试验回路，优选试验回路采用双断点试验回路以使断路器不受正反向接线的限制，更为安全可靠，其中连接于双断点试验回路中的试验电阻55优选集成于控制线路板6上，提高了断路器内部的空间利用率，利于接线以及缩小断路器的体积。

结合图1-8提供一种断路器的实施例，所述断路器包括外壳，在所述外壳内并列设置有一个L相极1和一个N相极2，其中L相极1与N相极2通过一个隔板7相分离。

如图1、5所示，L相极1包括分别设置在左右两端的一对L极接线端子，在一对L极接线端子之间设置有手柄机构11、操作机构12、L极触头机构、灭弧室14、短路保护机构15以及过载保护机构16，其中手柄机构11与操作机构12联动连接设置与L相极1的上部，L极触头机构包括L极动触头131和L极静触头132，L极动触头131连接在操作机构12的下部，L极静触头132以及灭弧室14固定于N相极2的中部，短路保护机构15位于灭弧室14与手柄机构11之间，短路保护机构15的一端与操作机构12的锁扣123相对，过载保护机构16位于L极动触头131与L极接线端子之间，也就是过载保护机构16位于L极动触头131的右侧，过载保护机构16的一端与操作机构12的脱扣挂钩126配合。

在本实施例中，所述操作机构12包括杠杆121、触头支持、跳扣122、锁扣123、第一联动轴124、第二联动轴125以及脱扣挂钩126，其中杠杆121转动装配于L相极1内，L极动触头131通过触头支持与杠杆121连接，跳扣122、锁扣123分别转动转配于杠杆121的一侧，跳扣122与锁扣123的一端搭扣配合，跳扣122与手柄机构11联动连接，脱扣挂钩126连接在锁扣123的另一端，第一联动轴124的一端穿过锁扣123与杠杆121连接，第一联动轴124的另一端穿过隔板7伸入与N相极2与连杆4连接，第二联动轴125的一端与锁扣123连接，第二联动轴125的另一端穿过隔板7伸入N相极2内与推杆32配合。

如图2-5所示，N相极2包括分别设置在左右两端的一对N极接线端子21，在其中一个N极接线端子21下方的空隙内设置有控制线路板6，本实施例中，控制线路板6位于左端N极接线端子21的下方；在一对N极接线端子21之间设置有连杆4，漏电脱扣机构、漏电测试机构、N极触头机构、磁环24以及两个引弧板23，所述连杆4与漏电脱扣机构设置于N相极2的中部，连杆4的一端通过第一联动轴124与L相极1的操作机构12联动，N极触头机构以及磁环24设置在N相极2的下部，磁环24位于漏电测试机构下方，L相极1、N相极2的主线路分别与磁环24连接，N极触头机构包括相互配合的N极动触头221和N极静触头222，其中N极动触头221与连杆4连接，N极静触头222、磁环24与一个N极接线端子21电连接，也就是图2-4中左端的N极接线端子21，两个引弧板23相对设置形成引弧通道23a配合设置在N极触头机构的下方，其中一个引弧板23与N极静触头222连接并通过磁环24与左端N极接线端子21电连接，另一个引弧板23与另一个N极接线端子21连接，也就是图2-4中右端的N极接线端子21，由两个引弧板23形成与N极触头机构配合的引弧通道23a，所述引弧通道23a向下且向靠近动触头一侧的N极接线端子21的方向倾斜延伸；漏电测试机构沿N相极2的边侧以及连杆4、漏电脱扣机构以及N极触头机构之间的空隙设置，以节省N相极2内部空间，使其内部结构更为紧凑，配合更可靠。

如图2-8所示，所述漏电脱扣机构包括脱扣器31、推杆32、推杆复位件33、弹性复位件35以及指示件34，所述推杆32转动装配于脱扣器31的顶杆311与推杆32之间并与操作机构12的锁扣123配合，具体通过推动联动连接于锁扣123上的第二联动轴125驱动锁扣123转动，推杆复位件33转动装配于推杆32上用于使推杆32复位，优选推杆复位件33为扭簧，扭簧的两个弹性臂分别与推杆32、外壳内侧壁配合；弹性复位件35转动装配于脱扣器31与连杆4之间，在实施例中，弹性复位件35位于推杆32的下方，指示件34对应的设置在推杆32的上方并与推杆32的上部形成搭扣配合，在合闸时，连杆4向图2-5中右侧摆动，使弹性复位件35的复位部351与连杆4分离，弹性复位件35的脱扣部352与推杆32接触，但此时的推杆32不会被弹性复位件35驱动，当发生漏电故障时，脱扣器31在控制线路板6的驱动下动作，脱扣器31的顶杆311伸出并触发弹性复位件35的脱扣部352推动推杆32，由推杆32推动第二联动轴125使锁扣123转动，跳扣122与锁扣123的搭扣配合瓦解，断路器脱扣断电，在推杆32转动过程中，推杆复位件33发生形变储能，指示件34与推杆32的搭扣配合瓦解，指示件34切换为指示漏电的状态；在完成漏电保护后，断路器处于分闸状态，此时连杆4向图2-5中左侧摆动，连杆4在于弹性复位件35的复位部351接触后推动弹性复位件35转动，使弹性复位件35的脱扣部352与推杆32分离并推动脱扣器31的顶杆311复位；在排除漏电故障后，指示件34复位并与推杆32重新形成搭扣配合。

结合图7介绍一种推杆32的具体结构，所述推杆32包括一体成型的连接部324、第一推动部321、第二推动部322以及第三推动部323，其中连接部324整体呈柱状结构，在连接部324的中部设置有连接孔或连接轴，第一推动部321、第二推动部322以及第三推动部323为杆体结构，连接部324的中部与凸出设置于N相极2的一个连接轴转动连接，第一推动部321、第二推动部322位于连接部324的同一侧，也就是图7中连接部324的下侧，第一推动部321位于连接部324远离L相极1的一端，第二推动部322位于连接部324靠近L相极1的一端，第一推动部321的末端向远离第二推动部322的方向弯折用于与推杆32、顶杆311配合，第二推动部322的长度大于第一推动部321，第二推动部322通过推动第二联动轴125以驱动操作机构12的锁扣123转动，第三推动部323与第二推动部322分别位于连接部324的相对两侧，也就是第三推动部323、第二推动部322均位于连接部324的靠近L相极1的一端，第三推动部323与第二推动部322沿连接部324的同一直径设置，第三推动部323位于图7中连接部324的上侧，第三推动部323的末端凸出形成第一搭扣部3231，第一搭扣部3231可以与指示件34的第二搭扣部343形成搭扣配合；作为推杆复位件33的扭簧装配于连接部324，推杆复位件33的一个弹性臂与第一搭扣部3231的一侧抵接，在推杆32一侧的外壳内侧壁设置有第三限位凸起75，推杆复位件33的另一个弹性臂与第三限位凸起75配合。

如图8所示，所述弹性复位件35包括弹片，由弹片的中部一体弯曲形成连接体353，连接体353套设于设置在N相极2中的一个连接轴上，使弹性复位件35可以绕该连接轴转动，弹片的一端弯曲回折形成D形结构，所述D形结构作为弹性复位件35的复位部351，D形结构的直侧壁与顶杆311配合，D形结构的弧形侧壁与推杆32配合，弹片的另一端末端弯曲形成弧形面，所述弧形面作为弹性复位件35的脱扣部352与连杆4配合。

如图4所示，指示件34与外壳滑动配合，指示件34面向推杆32的一端设有开口槽342，所述开口槽342的开口处与凸出设置于外壳内侧壁的第一限位凸起73相对，在所述开口槽342内设置有指示复位弹簧341，所述指示复位弹簧341的两端分别与开口槽底壁、第一限位凸起73配合，由开口槽342的一侧侧壁延伸形成与推杆32搭扣配合的第二搭扣部343，当断路器合闸时，第一搭扣部3231伸入第二搭扣部343与第一限位凸起73之间的空间内，也就是第一搭扣部3231与第二搭扣部343搭扣配合，此时指示复位弹簧341被压缩，指示件34指示断路器未发生漏电故障，当发生漏电故障时，推杆32的转动使断路器分闸，同时，推杆32的转动也使得第一搭扣部3231与第二搭扣部343解扣，指示复位弹簧341复位将指示件34向外壳之外弹出以指示发生漏电故障，指示件34的弹出高度可以通过第一限位部与第二搭扣部343配合限制指示件34的弹出高度，或者由指示件34与壳体的其他位置配合限制；在漏电故障被排除后，按压指示件34使指示复位弹簧341被压缩，推杆复位件33释能使推杆32恢复原位，使第一搭扣部3231与第二搭扣部343重新搭扣配合，指示件34再次指示断路器未发生漏电故障。

如图2-5所示，漏电测试机构包括试验按钮51以及双断点试验回路，双断点试验回路的第一断点由连杆4控制闭合或断开，双断点试验回路的第二断点由试验按钮51控制闭合或断开，当断路器合闸时，连杆4闭合双断点试验回路的第一断点，当断路器分闸时，连杆4使双断点试验回路的第一断点断开，只有在合闸状态下且操作试验按钮51闭合第二断点才能使双断点试验回路接通，保证其操作安全性。

试验按钮51与外壳滑动配合并沿着N相极2的边侧位置设置，图2-4中试验按钮51位于连杆4的右侧；双断点试验回路包括导电弹簧52、第一接触件53以及第二接触件54，导电弹簧52转动装配于试验按钮51的下方，导电弹簧52的第一接触臂521由连杆4驱动，从L相极1的主线路取电的第一接触件53与第一接触臂521配合形成第一断点，图2-4中第一接触件53为导电片，导电片的一端与L极接线端子连接，另一端伸入N相极2内，导电弹簧52的第二接触臂522与试验按钮51的下端抵靠配合并由试验按钮51驱动，从N相极2的主线路取电的第二接触件54与第二接触臂522配合形成第二断点，在本实施例中，第二接触件54为一个导电轴，N极动触头221的触头弹簧223与导电轴电连接，当试验按钮51将第二接触臂522按压至导电轴时，第二断点闭合。另外，双断点试验回路还接入一个起保护作用的试验电阻55，试验电阻55集成于控制线路板6上，图2-4中试验电阻55位于控制线路板6背对N极接线端子21的一侧。

如图2-4所示，在隔板7的上侧壁设置有两个安装槽，其中一个安装槽用于装配指示件34，在指示件34下方的隔板7内侧壁上分别凸出设有第一限位凸起73、第二限位凸起74以及第三限位凸起75，其中第一限位凸起73与指示件34的开口槽342相对，由第一限位凸起73与开口槽342共同配合限位指示复位弹簧341，第二限位凸起74位于第一限位凸起73的下方用于与指示件34的第二搭扣部343抵接用于限制指示件34伸入N相极2内，第三限位凸起75位于第一限位凸起73、第二限位凸起74之间，优选第三限位凸起75位于靠近试验按钮51的一侧，第三限位凸起75的下侧设置有与推杆复位件33的一个弹性臂配合的凹槽结构；另一个安装槽位于隔板7的边侧位置用于装配试验按钮51。

在所述隔板7的中上部设置有第一避让槽71和第二避让槽72，第一避让槽71供第一联动轴124穿过，第二避让槽72供第二联动轴125穿过，优选第一避让槽71、第二避让槽72采用腰型孔；在靠近隔板7两端的位置设置有供第一接触件53穿过的通槽，另外，在隔板7上还设置有用于穿线的穿线孔以及多个分散设置的连接轴。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。