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CN1441956A - 空气断路器 - Google Patents

空气断路器 Download PDF

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Abstract

一种空气断路器，包括：为了使具有可动接点(6a)的可动触头(6)朝开闭方向可开闭、而弯曲成大致U字形的可挠导体(7)；将通电电流产生的将可挠导体(7)的U字形部朝打开方向作用的电磁力转换成可动接点(6a)按压力的杠杆作用的支承轴(6c)；强化配置在可挠导体的U字形的侧面极间的电磁力的磁性板(13)；将该磁性板(13)多个并列配置，其间夹有磁性间隙(13a)。各极间的磁性板也可从可挠导体的U字形的侧面延伸至开闭接点的侧部。从而使可动接点(6a)不浮起，抑止接点的横向偏移，接点间不易发生电弧，增大短时间通电容量。

Description

空气断路器
技术领域
本发明涉及一种切断过大电流的多极空气断路器，尤其是涉及一种用于确保开关接点部分短时间通电容量的断路器。
背景技术
图5是如日本专利公开特开平6-089650号公报所示的传统空气断路器的主要部分的侧面截面图，图6是传统空气断路器的开关接点部主要部分的立体图，图7是设在传统空气断路器开关接点部周围的磁性构件的配置图。
图中，1是空气断路器的外壳，2是众所周知的肘杆式开闭机构。这样的空气断路器需要很大的操作力，故利用充电手柄2a或未图示的电机以及爪轮2b和偏心凸轮2c使操作弹簧2d产生的弹簧力进行操作。
接触杆4通过连接销3与开闭机构2的下部连杆2e连接，该接触杆4由接触杆销5作可旋转的支承。6是可动触头，可动接点6a固定于其一端上，另一端上连接有层叠薄板导体形成的可挠性导体7。可挠性导体7的终端与下侧端子8连接，配置成从下侧端子8的连接位置至可挠导体7呈大致U字形。设在可动触头6的中央附近的支承孔6b和接触杆4的支承孔内插入可动触头销6c使可动触头6可摇动地支承。9是上侧端子，在一端设有与可动接点6a可接触、离开的固定接点9a。10是触压弹簧，对可动触头6的连接部向打开可挠导体7的U字形的方向加力。该加力以可动触头销6c为支点对可动触头6按图上的顺时针方向作用，成为可动接点6a对固定接点9a的触压力。11是用于在电流切断时消除接点间产生电弧的消弧装置。12是配设在各极相间的磁性极。该磁性极12的设置使其可覆盖可挠导体7的U字形侧部，通过后述的过大电流时可动接点6a浮起进行抑止，故成为强化电磁力的磁路。
下面对传统空气断路器事故电流时的接点按动动作进行说明。当空气断路器中流过过大的事故电流时，通常，由触压弹簧10被推向固定接点9a的可动接点6a在电磁反作用力的作用下有分离的趋势。由于该过大电流通过可挠导体7，电磁力朝可挠导体7的U字形打开的方向作用，即使通过过大电流接点也不浮起，使在接点间不发生电弧的情况下，可增大短时间通电容量。
但是，这样的空气断路器在断路负荷短路时的过大事故电流为3相电流，3极同时通过。因此，在配设在相间的磁性板12中相差120度相位的磁力线同时通过。因此，切断电流增大，则在与电流的相隣极同相位区域的磁性板12磁饱和，而在反相位区域的磁力线相互抵消，打开可挠导体7的U字形的电磁力(接点按压力)不与电流值的增加成比例地增加，使固定接点9a与可动接点6a之间的分离电磁反作用力胜出，接点容易浮起。因而，即使增加磁性板12的板厚，也不能得到所期待的防止接点浮起的效果。
又，由于磁性板12仅配置在可挠导体7的周围，可动触头6受相隣极磁场的影响，受到由自极电流的电磁力引起的往横向的力的作用。存在问题是：该横向力将可动接点6a朝横向移动，使其与固定接点9a之间产生电弧，产生接点面损伤而无法提高短时间通电容量。
本发明是为了解决上述问题而作。本发明的目的在于：提供一种空气断路器，所述空气断路器即使事故电流增大也可抑止相隣极的磁力线的影响，可以抑止固定接点9a和可动接点6a的浮起，及接点的横向偏移，接点面不易发生电弧，可以得到大的短时间通电容量。
发明内容
本发明的空气断路器包括：为了使具有开闭接点中的可动接点的可动触头朝开闭方向可开闭而弯曲、整形成大致呈U字形的可挠导体；将通电电流产生的将可挠导体的U字形部朝打开方向作用的电磁力转换成可动接点按压力的杠杆作用的支承轴；将强化配置在可挠导体的U字形的侧面极间的电磁力的磁性板多个并列配置，其间隙成为磁性间隙。
又，使各极间的磁性板从可挠导体的U字形的侧面延伸至开闭接点的侧部。
对多极的开闭接点进行绝缘隔离的相间隔壁中，以相当构成磁性间隙的空隙穿设插入槽，在该插入槽内插入、设置磁性板。
又，将磁性板分割成配置在可挠导体的U字形侧面部分和包括可动触头的开闭接点部的屏蔽板部分，各插入槽独立设置在相间隔壁内。
各磁性板和各屏蔽板由磁性薄板的层叠体构成。
附图简单说明
图1是本发明的第1实施形态的空气断路器的主要部分的纵向截面图。
图2是将第1实施形态的磁性板安装到外壳的说明图。
图3是第2实施形态的设在开闭接点部周围的磁性板的配置图。
图4是第3实施形态的磁性板和屏蔽材料的配置图。
图5是传统空气断路器的主要部分的侧面截面图。
图6是传统空气断路器的开闭接点部的主要部分的立体图。
图7是设在传统空气断路器开关接点部周围的磁性构件的配置图。
发明的最佳实施方式
第1实施形态
图1是本发明的第1实施形态的空气断路器的主要部分的纵向截面图，图2是说明第1实施形态的磁性板安装到外壳的图。
图中的1～11与上述传统装置的相同，在此省略说明。13是磁性板，配设在可挠导体7的U字形的侧部。
该磁性板13由多个配设在多极开闭部的各极间的磁性板构成，板间形成磁空隙13a。
如图3所示，磁性板13插入设在底座的相间隔壁1a内的插入槽1b内进行定位，该底座由形成空气断路器的外壳1的绝缘树脂材料构成。将底座成形材料的绝缘树脂材料的相间隔壁1a的中央部作为磁空隙13a，插入槽1b并列设置，以使多个磁性板13平行插入而确保磁空隙13a。
这种结构的空气断路器，由磁空隙13a将自极的电流产生的磁力线和相隣极电流产生的磁力线进行分离，即使因多个磁性板使各极有相位差的电流，也能减小磁饱和、磁力线抵消。从而，将可挠导体7的U字形打开的电磁力(接点按压力)容易随电流的大小成比例地增加，可抑止接点间的电磁反作用引起的接点上浮。
从而过大电流通电时接点不会浮起可使短时间通电容量增大。
第2实施形态
图3是第2实施形态的设在开闭接点部周围的磁性板的配置图。图中，1、6～9与上述第1实施形态相同。14是多个磁性板。在第2实施形态中，将各磁性板14从可挠导体7的U字形侧部延伸至开闭接点的侧部。多个磁性板14插入夹有设在相间隔壁1a的磁空隙13a、且并列设置的插入槽(无顺序)内进行安装设置。
如此，通过将磁性板14延伸配置至包括可动触头6的开闭接点的侧部，磁性板14可屏蔽相隣极的电流引起的周围的磁力线，可防止可动触头6因自极的电流和相隣极周围的磁力线产生的电磁力而产生横向偏移。
因而，不仅可抑止上述第1实施形态所说明的打开可挠导体7的U字形的电磁力(接点按压力)的增加引起的接点浮起，还能抑止可动触头6的横向偏移，增大短时间通电容量。
第3实施形态
图4是第3实施形态的磁性板和屏蔽材料的配置图。图中的1、6～9、13与上述第1实施形态相同。15是屏蔽板，所述屏蔽板15与磁性板13不同，在可动触头6和可动接点6a与固定接点9a的接点开闭部的侧部各极相间配置。磁性板13与屏蔽板15之间成为增强部1c。
在上述第2实施形态中，在相间隔壁1a上设置了从可挠导体7的U字形侧部至接点开闭部的侧部的很长的插入槽，其内插入磁性板14。因此，磁性板14受到的强大的电磁力有时会使插入槽侧壁产生裂缝。其对策可采用加厚相间隔壁1a厚度的方法，但，这样会引起空气断路器的体积增大而不太合适。为此，利用分割结构，即，使磁性板13具有确保磁路的功能，使屏蔽板14具有屏蔽相隣极的功能。这样，在切断通电时，无短时间通电容量的下降，以传统的相间隔壁1a的厚度，可以使磁性板13及屏蔽板15的插入槽分别独立，设置增强部1c，由此结构，可防止相间隔壁1a产生裂缝。而且，外壳1与相间隔壁1a由绝缘树脂模具一体成形制成。从模具内将外壳1取出时，上述增强部1c处可成为有效的推压销的抵接位置。
上述说明中的屏蔽板15由具有磁空隙13a的多个屏蔽板构成，但也可是出于确保相间隔壁1a的强度而作成这样的结构：使其具有增强部1c，磁性板13具有多个而屏蔽板15具有1个。
第4实施形态
其次，将磁性板13、14及屏蔽板15隔以磁空隙13a而多个配置。此时，尽管没有了相隣极的磁力线的影响，但自极周围的磁力线引起的涡电流与无磁空隙、仅1个构成的磁性板和屏蔽板相比要大，通常的额定电流范围内的涡电流损失引起的磁性板13、14和屏蔽板15的发热成为能量损失和空气断路器温度上升的原因。
作为对策，将表面进行弱绝缘处理的磁性薄板层叠，形成磁性板13、14和屏蔽板15，藉此，可减少涡电流损失，从而可抑止发热。
发明的效果
如上所述，本发明的的空气断路器，由磁空隙13a将自极的电流产生的磁力线和相隣极电流产生的磁力线进行分离，由此，即使因多个磁性板使各极有相位差的电流，也能减小磁性板13处的磁饱和和磁力线的抵消。从而，可以使可挠导体7的U字形打开的电磁力(接点按压力)容易随电流的大小成比例地增加，抑止接点间的电磁反作用引起的接点上浮。在可动接点6a与固定接点9a的接点开闭部的极间设有的磁性板14可屏蔽相隣极的电流周围的磁力线，防止可动触头6因自极电流的电磁力引起的横向偏移。
从而，过大电流通电时接点不会浮起和横向偏移，可以增大短时间通电容量。

Claims (5)

1.一种空气断路器，其特征在于，所述空气断路器包括：由固定接点和可动接点构成的多极开闭接点；为了使具有所述可动接点的可动触头朝开闭方向可开闭、而弯曲成大致U字形的可挠导体；将通电电流产生的、使所述可挠导体的所述U字形部朝打开方向作用的电磁力转换成所述可动接点按压力的杠杆作用的支承轴；强化配置在所述可挠导体的U字形的侧面极间的电磁力的磁性板；将该磁性板多个并列配置，其间隙成为磁性间隙。
2.根据权利要求1所述的空气断路器，其特征在于，将所述磁性板延伸至多极的开闭接点的极间。
3.根据权利要求1或2所述的空气断路器，其特征在于，所述空气断路器具有绝缘隔离多极的开闭接点的相间隔壁，所述的多极的开闭接点设置于形成空气断路器外壳的绝缘树脂制壳体上；在该相间隔壁中以构成磁性间隙的空隙穿设插入槽，在该插入槽内插入、设置磁性板。
4.根据权利要求2或3所述的空气断路器，其特征在于，将磁性板分割成配置在可挠导体的U字形侧面部分的磁性板，和包括可动触头的开闭接点部的屏蔽板部分，各插入槽独立设置在相间隔壁内。
5.根据权利要求1-4之任一项所述的空气断路器，其特征在于，各磁性板和各屏蔽板由磁性薄板的层叠体构成。
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