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申请/专利权人：河北宝凯电气股份有限公司

摘要：一种断路器触头间的屏蔽灭弧装置，包括绝缘板、转柄、锁扣、跳扣和连杆，所述转柄的一端与静触头转动连接并设有储能扭簧，所述绝缘板固定在转柄的另一端，绝缘板的一端设有锁臂；所述锁扣和跳扣均与断路器外壳转动连接，锁扣上设有与锁臂上的梯台相对应的锁头和与动作机构相对应的主解锁臂，在锁扣与断路器外壳之间设有复位扭簧，所述跳扣设有主动臂和从动臂，从动臂与锁臂上的卡勾相对应，所述连杆的两端分别与主动臂和操作手柄转动连接。本发明利用储能扭簧驱动屏蔽灭弧装置动作，在电弧产生的初期使断路器的动、静触头隔离，迫使电弧迅速熄灭，这样就限制了电弧能量的放大，从而提高了断路器分断短路电流和直流临界负载电流的能力。

主权项：1.一种断路器触头间的屏蔽灭弧装置，它用于提高断路器分断短路电流和直流临界负载电流的能力，在电弧产生的初期使断路器的动、静触头隔离，迫使电弧迅速熄灭，以限制电弧能量的放大，其特征是，所述屏蔽灭弧装置中包括绝缘板（4-1）、转柄（4-2）、锁扣（5）、跳扣（6）和连杆（7），所述转柄（4-2）的回转中心设有转轴，转轴支承在断路器外壳上，在转轴上还设有储能扭簧（15），所述转柄（4-2）的回转中心与动触点、静触点所在的垂线相交；所述绝缘板（4-1）固定在转柄（4-2）的另一端并与断路器的动、静触头之间的间隙相对应，绝缘板（4-1）的一端设有锁臂（4-3）；所述绝缘板（4-1）设有相对应的滑轨（A），所述滑轨（A）固定在断路器外壳（1）上；所述绝缘板（4-1）在断路器外壳（1）上设置的滑轨A内正反时针摆动；反时针摆动到尽头时，其前端插入到滑轨A前方设置的封闭凹槽内，顺时针摆动到尽头时由滑轨A限位；所述锁扣（5）和跳扣（6）均与断路器外壳（1）转动连接，锁扣（5）上设有与锁臂（4-3）上的梯台（G）相对应的锁头（5-1）和与断路器的动作机构（9）相对应的主解锁臂（5-2），在锁扣（5）与断路器外壳（1）之间设有复位扭簧（16），所述跳扣（6）设有主动臂（6-2）和从动臂（6-1），所述从动臂（6-1）与锁臂（4-3）上的卡勾（D）相对应，所述连杆（7）的两端分别与跳扣（6）的主动臂（6-2）和断路器的操作手柄（8）传动连接；所述锁扣（5）上还设有与断路器的电磁脱扣器顶杆（10-1）相对应的副解锁臂（5-3）。

全文数据：一种断路器触头间的屏蔽灭弧装置技术领域[0001]本发明涉及一种可有效防止断路器分断电流包括短路电流时，其动、静触头之间产生较大电弧的装置，属于紧急保护装置技术领域。背景技术[0002]小型断路器、塑料外壳式断路器MCB、MCCB是工业与民用低压配电设备中的重要电器元件，多应用于低压配电系统的末端或支路，对配电线路的过载和短路故障进行保护以及平时做为开关进行不频繁分断。其中短路故障保护是其最重要的功能，由于短路故障时线路的短路电流非常大，断路器在分断短路电流时其动、静触头之间会产生能量很大的等离子体电弧电弧是导电的）。另外，在光伏发电系统或多种直流配电系统应用时，除短路故障电流外，其临界负载电流虽然电流值不大也不易分断，只有通过某些技术措施快速将电弧熄灭，断路器才能完成分断短路电流或临界负载电流的任务。[0003]目前，国内外MCB、MCCB均采用灭弧室技术对分断短路电流时所产生的高温高压电弧进行冷却和熄灭，这种技术的灭弧原理是:分断短路电流时，待动、静触头之间产生电弧并拉长到一定长度、能量相应放大后，采用磁场电动力或其它方式驱动高能电弧进入灭弧室，使其在灭弧室内金属栅片的冷却作用下熄灭。这种方法的灭弧效果受到诸如灭弧室材料、触头开断速度、触头开距、触头材料等因素的影响，特别是对于单断点结构的断路器，其分断短路电流或直流临界负载电流的能力比较差，如果想提高这些性能参数，制造成本将大幅提高，且在新能源例如光伏直流系统以及轨道交通等支流配电系统中，直流短路电流由于没有过零过程以及其临界负载电流的分断也非常困难，使得实现这些技术目标难度更大。[0004]随着配电网特别是直流配电网的建设和新能源发电以及人们对电网可靠性要求的提高，客观上需要一种新的断路器灭弧方法，以大幅提高MCB、MCCB分断短路电流或临界负载电流的能力，并实现产品在交、直流配电领域的通用化。发明内容[0005]本发明的目的在于针对现有技术之弊端，提供一种断路器触头间的屏蔽灭弧装置，以提高断路器分断短路电流和直流临界负载电流的能力。[0006]本发明所述问题是以下述技术方案解决的：一种断路器触头间的屏蔽灭弧装置，构成中包括绝缘板、储能扭簧、设在断路器外壳上的滑轨、转柄、锁扣、跳扣和连杆，所述转柄的回转中心设有转轴，转轴支承在断路器外壳上，在转轴上还设有储能扭簧，所述转柄的回转中心与动触点、静触点所在的垂线相交;所述绝缘板固定在转柄的另一端并与断路器的动、静触头之间的间隙相对应，绝缘板的一端设有锁臂;所述锁扣和跳扣均与断路器外壳转动连接，锁扣上设有与锁臂上的梯台相对应的锁头和与断路器的动作机构相对应的主解锁臂，在锁扣与断路器外壳之间设有复位扭簧，所述跳扣设有主动臂和从动臂，所述从动臂与锁臂上的卡勾相对应，所述连杆的两端分别与跳扣的主动臂和断路器的操作手柄传动连接。[0007]上述断路器触头间的屏蔽灭弧装置，所述锁扣上还设有与断路器的电磁脱扣器顶杆相对应的副解锁臂。[0008]上述断路器触头间的屏蔽灭弧装置，所述绝缘板设有滑轨，所述滑轨设置在断路器外壳上。[0009]上述断路器触头间的屏蔽灭弧装置，所述绝缘板、转柄和锁臂构成整体式绝缘屏蔽件。[0010]本发明利用储能扭簧驱动屏蔽灭弧装置动作，在电弧产生的初期使断路器的动、静触头隔离，迫使电弧迅速熄灭，这样就限制了电弧能量的放大，实现了断路器的可靠分断，从而提高了断路器分断短路电流和直流临界负载电流的能力。附图说明[0011]图1是断路器触头间的屏蔽灭弧装置的整体结构示意图（动、静触头合闸时的非屏蔽状态）；图2是断路器触头间的屏蔽灭弧装置原理示意图（动、静触头分闸时的屏蔽状态）；图3是图1中的局部放大图；图4是绝缘屏蔽件示意图；图5是图4的左视图；图6是锁扣示意图；图7是跳扣示意图。[0012]图中各标号分别表示为:1、断路器外壳;2、静触头;3、动触头;4、绝缘屏蔽件;4-1、绝缘板;4-2、转柄;4-3、锁臂;5、锁扣;5-1、锁头;5-2、主解锁臂;5-3、副解锁臂;6、跳扣;6-1、从动臂;6-2、主动臂;7、连杆;8、操作手柄；9、动作机构;10、电磁脱扣器;10-1、电磁脱扣器顶杆;11、过载脱扣元件;12、灭弧室;13、机构连杆;14、拉簧;15、储能扭簧;I6、复位扭簧；A、滑轨;B、转轴;C、轴销;D、卡勾;E、轴;F、动作机构挂扣点;G、梯台;H、销轴。具体实施方式[0013]下面结合附图对本发明作进一步详述。[0014]显而易见地，下面描述中的附图是本发明在MCB中的一种实施例，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。[0015]本发明的实施例是在MCB动、静触头之间安装的一个由弹簧力驱动的屏蔽灭弧装置，当线路出现过载电流、短路故障电流，以及正常分断任何负载电流值时，屏蔽灭弧装置能在储能弹簧力驱动下迅速动作，在MCB的静触头与动触头之间插入绝缘屏蔽层（即图中的绝缘板4-1，由绝缘屏蔽层将动、静触头可靠隔离，从而使电弧在产生的初期熄灭。[0016]待MCB再次通过操作手柄合闸时，通过操作手柄及相应的传动机构拉动屏蔽灭弧装置复位并使储能弹簧即图中的储能扭簧15再次储能，准备进入下一工作循环。参看图1-图3,屏蔽灭弧装置主要包括绝缘屏蔽件4、储能扭簧15、锁扣5、复位扭簧16、跳扣6、连杆7、滑轨A、转轴B和轴销C。其中，绝缘屏蔽件4由绝缘板4-1、转柄4-2和锁臂4-3构成。[0017]绝缘屏蔽件4和储能扭簧15通过转轴B安装在静触头2的下方，且绝缘屏蔽件4的绝缘板4-1能在断路器外壳1上设置的滑轨A内正反时针摆动，反时针摆动到尽头时，其前端插入到滑轨A前方设置的封闭凹槽内，顺时针摆动到尽头时由滑轨A限位。锁扣5和复位扭簧16通过轴销C安装在静触头2的右侧和动作机构9的下方，锁扣5上的锁头5-1与锁臂4-3右侧的梯台G相对应。[0018]在MCB合阐状态时，绝缘屏蔽件4处于非屏蔽状态，其储能扭簧15处于储能状态，此状态的保持靠锁扣5的锁头5-1与锁臂4-3的梯台G挂扣来实现。当MCB由于线路过载、短路或者正常通过操作手柄8分断任何负载电流实现分闸时，动作机构9及电磁脱扣器10能够通过电磁脱扣器顶杆10-1触发锁扣5克服其复位扭簧力反时针转动，实现锁扣5与绝缘屏蔽件4的迅速脱扣，绝缘屏蔽件4在储能扭簧15作用下反时针运动，迅速将同时打开的动触头3、静触头2之间完全屏蔽隔离，达到迅速熄灭电弧和可靠分断的目的。[0019]其中，操作手柄8在自身内部扭簧的作用下顺时针转动到分闸位置，同时通过连杆7推动跳扣6的主动臂6-2,使跳扣6顺时针转动，跳扣6的从动臂6-1端部达到与锁臂4-3端部的卡勾D相对的位置此过程中需要锁臂4-3的卡勾D处有轻微的向后弹性变形），为下次MCB合闸时拨动绝缘屏蔽件4复位做好准备。[0020]分闸时，实现屏蔽的几种方法如下：1.当MCB由于线路出现过载电流需要分闸时，过载脱扣元件11双金属材料，受热后向低膨胀面材料方向弯曲）在过载电流作用下发热弯曲，通过其左侧的拉杆拉动动作机构9，使其在动作机构挂扣点F处脱扣失去稳定，动作机构9在拉簧14的作用下，以轴E为中心迅速顺时针转动，带动动触头3分闸。[0021]在动作机构9顺时针转动时其前端触碰锁扣5的主解锁臂5-2，使锁扣5克服复位扭簧16的弹力反时针转动，锁头5-1与锁臂4-3的梯台G脱扣，从而使绝缘屏蔽件4在储能扭簧15作用下反时针转动，实现完全屏蔽隔离过程；2.在MCB由于线路出现短路电流需要分闸时，电磁脱扣器10中的电磁脱扣器顶杆10-1在电磁场作用下迅速向上运动，顶动锁扣5的副解锁臂5-3,锁扣5反时针转动使得锁头5-1与锁臂4-3的梯台G脱扣，从而使绝缘屏蔽件4在储能扭簧15作用下反时针转动，实现完全屏蔽隔离过程。[0022]脱扣器顶杆10-1同时顶动动作机构9顺时针转动，使其在动作机构挂扣点F处脱扣失去稳定，动作机构9在拉簧14的作用下，以轴E为中心迅速顺时针转动，带动动触头3分闸；3.在MCB正常通过操作手柄分断任何负载电流时，操作手柄8顺时针转动，当连接操作手柄8和动作机构9中间的机构连杆13在操作手柄8的连接处顺时针转动通过了操作手柄8回转中心和动作机构9支撑点的连线后，动作机构9在拉簧14的作用下，以轴E为中心迅速顺时针转动，带动动触头3分闸。[0023]在动作机构9顺时针转动时其前端触碰锁扣5的主解锁臂5-2,使锁扣5克服复位扭簧16的弹力反时针转动，锁头5-1与锁臂4-3的梯台G脱扣，从而使绝缘屏蔽件4在储能扭簧15作用下反时针迅速转动，实现完全屏蔽隔离过程。[0024]在MCB分闸状态时，绝缘屏蔽件4处于屏蔽状态，储能扭簧15处于释能状态。当MCB通过操作手柄8合闸时，操作手柄8在操作动作机构9完成合闸的同时，通过与跳扣6的主动臂6-2连接的连杆7拉动跳扣6以销轴H为中心反时针转动，跳扣6的从动臂6_1与锁臂4_3的卡勾D搭接，拨动绝缘屏蔽件4顺时针转动复位并储能，跳扣6拨动绝缘屏蔽件4复位储能后继续少量转动使其与锁臂4-3的卡勾D脱钩，完成下次MCB分闸时的屏蔽准备。[0025]绝缘屏蔽件4及锁扣5、跳扣6等零件采用高强度、耐高温的工程塑料材料。可保证产品标准规定的技术要求。[0026]显而易见地，本发明的方法可用于多种形式的断路器，如多种结构形式的MCB、MCCB等产品。[0027]本发明所给出的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，改用其它实施方式实现。[0028]由本文中描述的屏蔽灭弧方法在不同形式的MCB、MCCB产品应用后，可取得如下的技术进步：1•能够大幅提高产品分断交、直流短路故障电流的能力；2•可以解决有效分断临界负载电流困难特别是直流临界负载电流的问题；3•在分断短路故障电流时，可限制电弧能量的进一步放大，从而可使产品向外缩短飞弧距离或实现零飞弧；4•由于能有效限制分断短路故障电流时电弧能量的放大，从而可使得部分原设计产品中不可回收使用的热固性塑料材料用可回收使用的热塑性塑料材料所替代热固性塑料材料强度大于热塑性塑料材料），满足环保领域的相关要求。

权利要求：1.一种断路器触头间的屏蔽灭弧装置，其特征是，构成中包括绝缘板4-1、转柄4-2、锁扣5、跳扣6和连杆7，所述转柄4-2的回转中心设有转轴，转轴支承在断路器外壳上，在转轴上还设有储能扭簧15，所述转柄4-2的回转中心与动触点、静触点所在的垂线相交;所述绝缘板4-1固定在转柄4-2的另一端并与断路器的动、静触头之间的间隙相对应，绝缘板4-1的一端设有锁臂4-3;所述锁扣5和跳扣6均与断路器外壳1转动连接，锁扣5上设有与锁臂4_3上的梯台（G相对应的锁头5-1和与断路器的动作机构（9相对应的主解锁臂（5-2，在锁扣（5与断路器外壳（1之间设有复位扭簧16，所述锁扣6设有主动臂6-2和从动臂6-1，所述从动臂6-1与锁臂4-3上的卡勾D相对应，所述连杆7的两端分别与锁扣6的主动臂6-2和断路器的操作手柄8传动连接。2.根据权利要求1所述的断路器触头间的屏蔽灭弧装置，其特征是，所述锁扣（5上还设有与断路器的电磁脱扣器顶杆10-1相对应的副解锁臂5-3。3.根据权利要求1或2所述的断路器触头间的屏蔽灭弧装置，其特征是，所述绝缘板4-1设有相对应的滑轨A，所述滑轨A固定在断路器外壳1上。4.根据权利要求3所述的断路器触头间的屏蔽灭弧装置，其特征是，所述绝缘板4-1、转柄4-2和锁臂4-3构成整体式绝缘屏蔽件4。

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