CN219873382U - 动触头组件以及断路器 - Google Patents

Abstract

本公开涉及一种动触头组件以及相关的断路器。该动触头组件包括：绝缘支撑件(51)；动触头触指(52)，安装在所述绝缘支撑件(51)上；以及动触头连接轴(54)，安装在所述绝缘支撑件(51)上，并且被构造成与用于所述动触头组件(5)的连杆机构(4)联接，其中借助于所述动触头连接轴(54)与所述连杆机构(4)的联接，所述动触头组件(1)适于在所述连杆机构(4)的作用下转动；其中所述动触头连接轴(54)为金属和塑料一体成型的结构。

Description

动触头组件以及断路器

技术领域

本公开涉及断路器领域，更具体地涉及一种动触头组件以及包括该动触头组件的断路器。

背景技术

断路器是指能够关合、承载和开断正常回路条件下的电流并能在规定的时间内关合、承载和开断异常回路条件下的电流的开关装置，其在电气领域具有广泛的应用。

随着断路器应用环境的不断变化，更高的电压需求有利于降低损耗，节约能源。然而，高电压的使用环境，对于断路器的绝缘性能有更高的要求。

发明内容

本公开的目的在于提供一种改进的动触头组件以及相关的断路器。

根据本公开的第一方面，提供了一种动触头组件。该动触头组件包括：绝缘支撑件；动触头触指，安装在所述绝缘支撑件上；以及动触头连接轴，安装在所述绝缘支撑件上，并且被构造成与用于所述动触头组件的连杆机构联接，其中借助于所述动触头连接轴与所述连杆机构两者的联接，所述动触头组件适于在所述连杆机构的作用下转动；其中所述动触头连接轴为金属和塑料一体成型的结构。

将会理解，通过设计具有金属和塑料一体成型的动触头连接轴，一旦将本公开的动触头组件应用到断路器中，断路器的爬电距离可以有效地增加。

在一些实施例中，所述动触头连接轴由金属轴和至少包覆在所述金属轴的第一端的塑料件形成，所述第一端为所述金属轴的远离连杆机构的一端。以这种方式，可以简单地在金属轴的第一端形成塑料件来增加爬电距离。

在一些实施例中，所述金属轴的与所述第一端相对的第二端未被所述塑料件包覆，并且用于与所述连杆机构联接。以这种方式，可以方便金属轴的第二端与连杆机构的刚性连接。

在一些实施例中，所述塑料件上形成有与所述金属轴的延伸方向垂直的至少一个沟槽，所述沟槽未穿透所述塑料件。通过沟槽的这种设计，可以进一步增加爬电距离。

在一些实施例中，每个所述沟槽呈环状结构。

在一些实施例中，位于所述金属轴的所述第一端的所述塑料件经由弹簧而抵靠在位于上述绝缘支撑件的侧向的壁板上。通过弹簧的这种设计，可以方便金属轴和连杆机构两者的装配。

在一些实施例中，所述连杆机构包括末端连杆件，所述末端连杆件上设置有通孔，所述金属轴的所述第二端适于穿过所述通孔。

在一些实施例中，所述绝缘支撑件还形成有设置在所述金属轴的第二端附近的槽孔，所述槽孔被构造成至少部分地容纳所述末端连杆件。

在一些实施例中，在所述动触头组件和所述末端连杆件两者装配的过程中，所述塑料件适于被外力操作以带动所述金属轴的所述第二端沿远离所述槽孔的方向运动，从而使得所述第二端能够避开所述槽孔，以允许所述末端连杆件进入所述槽孔，并且在所述外力被释放的情况下，所述金属轴的所述第二端适于在所述弹簧的恢复力的作用下，穿过定位在所述槽孔内的所述末端连杆件上的所述通孔。

在一些实施例中，该动触头组件还可以包括：拨动件，被构造成与所述塑料件装配或集成在一起，并且适于被外力拨动，以带动所述塑料件以及所述第二端沿远离所述槽孔的方向运动。通过拨动件的这种设计，可以方便对金属轴的可移动操作。

在一些实施例中，所述绝缘支撑件还包括操作孔，所述操作孔的尺寸被设计成允许螺丝刀插入以操作所述拨动件。

在一些实施例中，所述弹簧是压缩弹簧。

根据本公开的第二方面，提供了一种断路器。该断路器包括根据上述第一方面所述的动触头组件。

还应当理解，发明内容部分中所描述的内容并非旨在限定本公开的实施例的关键或重要特征，亦非用于限制本公开的范围。本公开实施例的其它特征将通过以下的描述变得容易理解。

附图说明

结合附图并参考以下详细说明，本公开各实施例的上述和其他特征、优点及方面将变得更加明显。在附图中，相同或相似的附图标记表示相同或相似的元素，其中：

图1示出了根据本公开的示例实施例的断路器的整体结构示意图；

图2示出了根据本公开的示例实施例的动触头组件的整体结构示意图；

图3示出了现有设计的断路器的动触头组件的剖面结构示意图；

图4示出了根据本公开的示例实施例的断路器的动触头组件的剖面结构示意图；以及

图5示出了根据本公开的示例实施例的动触头连接轴借助于弹簧进行安装的局部结构示意图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的实施例。虽然附图中显示了本公开的某些实施例，然而应当理解的是，本公开可以通过各种形式来实现，而且不应该被解释为限于这里阐述的实施例，相反提供这些实施例是为了更加透彻和完整地理解本公开。应当理解的是，本公开的附图及实施例仅用于示例性作用，并非用于限制本公开的保护范围。

如前所述的，断路器在电气领域内具有广泛的应用。特别地，更高的电压有利于降低损耗，节约能源。高电压的使用环境，对于断路器的绝缘性能有更高的要求。然而，发明人发现：对于某些高电压的环境，现有设计的断路器中的爬电距离可能是不足的。

本公开的目的在于提供一种用于断路器的改进的动触头组件，其可以增加从断路器的电源端至操作机构的面板的各部位的爬电距离，从而提高断路器的绝缘性能，使得断路器在更高的额定工作电压下，满足绝缘性能的要求。特别地，本公开的技术方案可以在不改变现有设计的断路器的产品结构的基础上，仅对动触头组件进行优化，具有成本低、性能可靠、装配便捷等优点。

为了更加清楚地理解本公开的断路器的结构，图1示出了根据本公开的示例实施例的断路器的整体结构示意图，图2示出了根据本公开的示例实施例的动触头组件的整体结构示意图。

这里首先需要说明的是，本公开的断路器的结构在整体布局和整体外观上与现有设计的断路器是基本一致的，两者仅在动触头组件的连接轴和其关联部件上有所不同。因此，为了简洁起见，下面仅概要地描述本公开的示例实施例的断路器和动触头组件的整体结构和外观。应当理解，该概要描述同样也适用于现有设计的断路器。此外，将侧重点放在对动触头组件中的连接轴和其关联部件的描述上。

如图1和图2所示，本公开的断路器1典型地包括操作机构2、连杆机构4、动触头组件5以及未示出的静触头。将会理解，本公开的断路器1特别地适合作为低压断路器。

典型地，操作机构2可以包括操作按钮3。动触头组件5可以包括至少一套(譬如，三套或四套)动触头组件5，其中每一套动触头组件5可以与多相电路(例如、三相或四相)中的每一相线路连接。连杆结构4联接在上述至少一套动触头组件5和操作机构2之间，用以实现对至少一套动触头组件5的联动操作。

可以理解，借助于操作机构2的操作(譬如，通过按压操作按钮3)，可以经由连杆机构4实现上述至少一套动触头组件5中的动触头与静触头之间的合闸和分闸。

下面将参照图3和图4并结合图1和图2来进一步描述本申请的动触头组件与现有设计的动触头组件的不同之处，其中图3示出了现有设计的断路器的动触头组件的剖面结构示意图，以及图4示出了根据本公开的示例实施例的断路器的动触头组件的剖面结构示意图。

如图1至图4所示，每套动触头组件5可以均包括绝缘支撑件51、动触头触指52、导电部件53和动触头连接轴54’(对应于图3)或54(对应于图4)。

绝缘支撑件51的主要作用在于支撑布置在其上的各种电气部件，其包括但不限于上述动触头触指52、导电部件53和动触头连接轴54’或54。典型地，绝缘支撑件51由绝缘塑料件制成。

动触头触指52安装在上述绝缘支撑件1上的一侧，用以在断路器1合闸或分闸时，随着动触头组件51的运动而与静触头(未示出)接触或断开。导电部件53则安装在上述绝缘支撑件51上的另一侧，用于实现动触头组件51与外部线路的电连接。

图3和图4中的动触头连接轴54’或54均安装在绝缘支撑件51上，用以实现与上述连杆机构4的联接。典型地，上述动触头连接轴54’或54被横向布置在绝缘支撑件51(即，沿其宽度方向布置)上。进一步地，上述连杆机构4的末端连杆件将从上述动触头组件5的一侧(该一侧与静触头的一侧相背)与动触头连接轴54’或54联接，从而使得上述连杆机构4能够在垂直于上述横向方向的纵向方向上操纵整个动触头组件5转动，以便实现动触头与静触头的合闸或分闸。

然而，发明人发现：现有设计的动触头连接轴54’典型地全部由金属制成的，这对于限制从断路器电源端(例如，动触头触指)经由作为金属的连杆机构到操作机构的面板的各部位的爬电距离可能是不利的。

鉴于上述洞察力，本公开的构思在于，通过改造上述动触头连接轴54’为金属和塑料一体成型的结构(也即动触头连接轴54)，来增加相应的爬电距离。

具体地，在一些实施例中，如图4所示，该动触头连接轴54可以由金属轴57和至少包覆在所述金属轴的第一端的塑料件58形成。如后面将要进一步解释地，由于塑料件58的存在，这使得从断路器的电源端(例如，动触头触指)经由典型地为金属的连杆机构到操作机构2的面板的各部位的爬电距离得以增加。

这里，仅作为示例，可以仅有金属轴57的第一端(即远离连杆机构与动触头连接轴54的连接点的一端)被塑料件58包覆，由此使得金属轴57的与第一端相对的第二端本身对外暴露，从而方便该金属轴57的第二端与上述连杆机构4的末端连杆件(未示出)联接。特别地，上述连杆机构4的末端连杆件上可以设置有通孔，从而允许在装配时，金属轴57的第二端穿过所述通孔，从而实现金属轴57与该末端连杆件两者的连接。应当理解，上述金属轴57的部分被塑料件58包覆仅仅是示例，在其他实施例中，动触头连接轴54中的金属轴57完全被塑料件58包覆也是有可能的，这可以更加进一步地增加爬电距离。

此外，在一些实施例中，塑料件58上可以形成有与所述金属轴57的延伸方向(长度方向)垂直的至少一个沟槽581，并且这些沟槽581被布置成未穿透塑料件58，即，不允许沟槽的穿透而接触到塑料件内包覆的金属轴。作为示例，至少一个沟槽581中的每个沟槽581可以呈环状结构。可以理解，通过上述沟槽581的设计，爬电距离可以由于在该沟槽581上的爬电长度的增加而增加。

为了方便动触头连接轴54与连杆机构4中的末端连杆件之间的装配。在一些实施例中，上述动触头连接轴54可以是可移动操作的，同时，绝缘支撑件51还可以形成有设置在所述金属轴57的第二端附近的槽孔59，这些槽孔适于至少部分地容纳上述末端连杆件。在这种情况下，在装配时，可以首先操作移动动触头连接轴54而避开上述槽孔59，然后允许末端连杆件进入槽孔59，再使得动触头连接轴54的上述第二端穿过末端连杆件上的通孔而实现动触头连接轴54与末端连杆件两者的装配连接。

特别地，上述动触头连接轴54的可移动操作的设计可以通过弹簧来实现。图5示出了根据本公开的示例实施例的动触头连接轴借助于弹簧进行安装的局部结构示意图。

结合图4和图5可以看到，在一些实施例中，包覆所述金属轴的第一端的所述塑料件58可以经由弹簧60而抵靠在位于上述绝缘支撑件51的侧向的壁板61上。该弹簧60例如可以是压缩弹簧。进一步地，在装配时，可以通过外力操作动触头连接轴54或者上述塑料件58，使得动触头连接轴54整体朝向壁板61的方向或者远离上述槽孔59的方向运动。以这种方式，来使得动触头连接轴54的第二端能够避开上述槽孔59，而后允许末端连杆件进入所述槽孔59。接着，在外力被释放的情况下，金属轴57的第二端可以在弹簧60的恢复力的作用下，穿过定位在所述槽孔59内的上述末端连杆件上的通孔。

作为示例，上述弹簧60可以是压缩弹簧。在压缩弹簧的情况下，该压缩弹簧的一端可以安装在上述塑料件58上，另一端可以经由安装座62而抵靠在位于上述绝缘支撑件51的侧向的壁板61上。通常，壁板61也是由金属制成的。在一些示例中，安装座62可以紧固在壁板61和绝缘支撑件51之间。

在又一些实施例中，动触头连接轴54的可移动操作可以通过设置拨动件63来操作。在一些示例中，拨动件63可以与上述塑料件58装配或集成在一起。在上述拨动件63的顶表面上可以设置有凹口。进一步地，绝缘支撑件51在对应于拨动件63的位置还开设有操作孔64，后者的尺寸可以被设计成允许诸如螺丝刀的工具插入以触及上述拨动件63上的凹口，从而操作拨动件63移动。例如，在图4和图5的结构中，可以通过诸如螺丝刀的工具操作拨动件63，以带动动触头连接轴54整体朝向壁板61的方向运动，从而最后实现动触头连接轴54与连杆结构4的末端连杆件两者的装配。

以上已经详细地描述了本公开的动触头连接轴54及其相关部件的设置和连接。应当理解，图3中的现有设计中的除了动触头连接轴54’之外的其他结构(包括上述的弹簧60和壁板61)与图4是大致相同的。

然而，通过对比研究图3和图4的从典型地为金属材料的壁板61→安装座62→弹簧60→动触头连接轴54’或54→连杆机构4→操作机构2的按钮3的爬电路径，可以发现：与图3的现有设计的动触头连接轴54’相比，由于本公开的动触头连接轴54具有金属和塑料一体成型的结构，其中塑料件的存在可以改善爬电间隙和爬电距离。譬如，在一个示例中，在不改变图3中的除了动触头连接轴54’之外的其他结构和布置的情况下，电气间隙可以从图3中的原始25.4mm的增加到34.09mm，而爬电距离可以从图3中的原始27.1mm增加到42.1mm。特别地，改善后的上述爬电距离和爬电间隙两者可以符合国际电工委员会IEC中的I类标准(即，要求爬电间隙至少为18mm、爬电距离至少为25mm)，同时，本公开的爬电间隙还可以符合国际电工委员会IEC中的II类标准(即，要求爬电间隙至少为33mm，以及爬电距离至少为50mm)。

以上已经详细地描述了根据本公开的示例实施例的断路器，特别是其中动触头连接轴的结构的各个实施例。将会理解，利用本公开的方案，可以有效地改善从电源端到操作机构的按钮之间的爬电距离和爬电间隙。

虽然已经在附图和前述描述中详细说明和描述了本发明，但这些说明和描述应被认为是说明性的或示例性的而不是限制性的；本发明不限于所公开的实施例。本领域技术人员在实践所请求保护的发明中，通过研究附图、公开和所附权利要求可以理解并且实践所公开的实施例的其它变体。

在权利要求中，词语“包括”并不排除其它元件，并且不定冠词“一”或“一个”不排除多个。单个元件或其它单元可以满足在权利要求中阐述的多个项目的功能。仅在互不相同的实施例或从属权利要求中记载某些特征的仅有事实，并不意味着不能有利地使用这些特征的组合。在不脱离本申请的精神和范围的情况下，本申请的保护范围涵盖在各个实施例或从属权利要求中记载的各个特征任何可能组合。

此外，在权利要求中的任何参考标记不应被理解为限制本发明的范围。

Claims (13)

1.一种动触头组件，其特征在于，包括：

绝缘支撑件(51)；

动触头触指(52)，安装在所述绝缘支撑件(51)上；以及

动触头连接轴(54)，安装在所述绝缘支撑件(51)上，并且被构造成与用于所述动触头组件(5)的连杆机构(4)联接，

其中借助于所述动触头连接轴(54)与所述连杆机构(4)两者的联接，所述动触头组件(5)适于在所述连杆机构(4)的作用下转动；

其中所述动触头连接轴(54)为金属和塑料一体成型的结构。

2.根据权利要求1所述的动触头组件，其特征在于，所述动触头连接轴(54)由金属轴(57)和至少包覆在所述金属轴(57)的第一端的塑料件(58)形成，所述第一端为所述金属轴(57)的远离连杆机构(4)的一端。

3.根据权利要求2所述的动触头组件，其特征在于，所述金属轴(57)的与所述第一端相对的第二端未被所述塑料件(58)包覆，并且用于与所述连杆机构(4)联接。

4.根据权利要求2所述的动触头组件，其特征在于，所述塑料件(58)上形成有与所述金属轴(57)的延伸方向垂直的至少一个沟槽(581)，所述沟槽(581)未穿透所述塑料件(58)。

5.根据权利要求4所述的动触头组件，其特征在于，每个所述沟槽(581)呈环状结构。

6.根据权利要求3所述的动触头组件，其特征在于，位于所述金属轴(57)的所述第一端的所述塑料件(58)经由弹簧(60)而抵靠在位于所述绝缘支撑件(51)的侧向的壁板(61)上。

7.根据权利要求6所述的动触头组件，其特征在于，所述连杆机构(4)包括末端连杆件，所述末端连杆件上设置有通孔，所述金属轴(57)的所述第二端适于穿过所述通孔。

8.根据权利要求7所述的动触头组件，其特征在于，所述绝缘支撑件(51)还形成有设置在所述金属轴(57)的第二端附近的槽孔(59)，所述槽孔(59)被构造成至少部分地容纳所述末端连杆件。

9.根据权利要求8所述的动触头组件，其特征在于，在所述动触头组件(5)和所述末端连杆件两者装配的过程中，所述塑料件(58)适于被外力操作以带动所述金属轴(57)的所述第二端沿远离所述槽孔(59)的方向运动，从而使得所述第二端能够避开所述槽孔(59)，以允许所述末端连杆件进入所述槽孔(59)，并且在所述外力被释放的情况下，所述金属轴(57)的所述第二端适于在所述弹簧(60)的恢复力的作用下，穿过定位在所述槽孔(59)内的所述末端连杆件上的所述通孔。

10.根据权利要求9所述的动触头组件，其特征在于，还包括：

拨动件(63)，被构造成与所述塑料件(58)装配或集成在一起，并且适于被外力拨动，以带动所述塑料件(58)以及所述第二端沿远离所述槽孔(59)的方向运动。

11.根据权利要求10所述的动触头组件，其特征在于，所述绝缘支撑件(51)还包括操作孔(64)，所述操作孔(64)的尺寸被设计成允许螺丝刀插入以操作所述拨动件(63)。

12.根据权利要求7-11中任一项所述的动触头组件，其特征在于，所述弹簧(60)是压缩弹簧。

13.一种断路器，其特征在于，包括根据权利要求1-11中任一项所述的动触头组件(5)。