四極斷路器的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型的實(shí)施例提供了一種四極斷路器，包括：中性極，其具有過電流保護(hù)單元以及聯(lián)結(jié)片，所述中性極通過所述聯(lián)結(jié)片與中性線連接；三個(gè)相線極，其每個(gè)具有過電流保護(hù)單元以及相線觸頭，所述相線觸頭具有“合閘”位置和“分閘”位置；操作機(jī)構(gòu)，其與所述相線觸頭連接且和每一所述過電流保護(hù)單元相關(guān)聯(lián)，可在所述過電流保護(hù)單元的驅(qū)動(dòng)下操作，以帶動(dòng)所述相線觸頭從“合閘”位置向“分閘”位置移動(dòng)。該四極斷路器能夠識(shí)別并實(shí)現(xiàn)中性線過電流保護(hù)而不需要在保護(hù)的過程中斷開中性線。
【專利說(shuō)明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及一種四極斷路器，尤其是一種具有中性極過電流保護(hù)的四極斷路 器。 四極斷路器

【背景技術(shù)】
[0002] 四極斷路器通常包括組裝在塑料外殼內(nèi)的三相極（連接線路的三相電源）和一個(gè) 中性極（連接中性線），與普通三極斷路器相比可額外提供對(duì)中性線的保護(hù)。由于高次諧波 的存在，中性線上的電流有時(shí)會(huì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于相線上的電流，當(dāng)這種電流長(zhǎng)期處于過載電流的 情況下時(shí)，中性線會(huì)被燒毀而意外斷開，從而可能引發(fā)火災(zāi)、電擊等有礙于人身和財(cái)產(chǎn)的安 全的事故。如果采用普通三極斷路器和不可斷開的中性線（沒有斷點(diǎn)）來(lái)設(shè)計(jì)線路，將不 能識(shí)別中性線的該過電流并及時(shí)提供保護(hù)。
[0003] 如圖1所示為已知的一種低壓四極斷路器，其中，中性極11與三個(gè)相線極12 -樣 設(shè)有動(dòng)、靜觸點(diǎn)13,滿足IEC標(biāo)準(zhǔn)中中性線先通后斷的規(guī)定。然而，由于斷點(diǎn)（中性極的動(dòng)、 靜觸點(diǎn)）的存在，中性線有接觸不良甚至斷開的風(fēng)險(xiǎn)，從而無(wú)法確保中性線的可靠聯(lián)結(jié)。另 夕卜，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)又明確地規(guī)定，這種四極斷路器不能用在TN-C系統(tǒng)中。因?yàn)樵赥N-C系統(tǒng)中， 中性線和接地線是一體的，即PEN線，斷開中性線就意謂斷開接地線，這是安全要求所不允 許的。
[0004] 事實(shí)上，中性線的可靠聯(lián)結(jié)與人身和財(cái)產(chǎn)安全的關(guān)系密不可分。一方面，當(dāng)中性線 因接觸不良或損壞等原因而意外斷開后，由于用戶端負(fù)載不平衡，造成中性點(diǎn)電位的較大 位移，負(fù)荷小的那一相電壓升高；三相負(fù)荷不平衡程度越嚴(yán)重，負(fù)荷中性點(diǎn)位移越大，相電 壓差就越大；負(fù)荷大的用電設(shè)備會(huì)因電壓過低不能起動(dòng)甚至燒毀，而負(fù)荷小的用電設(shè)備則 因電壓過高也同樣會(huì)燒壞。另一方面，中性線斷線會(huì)使斷線點(diǎn)后的電氣設(shè)備喪失保護(hù)接零 的保護(hù)作用；當(dāng)中性線斷線，而斷線點(diǎn)后面某一電氣設(shè)備發(fā)生外殼漏電時(shí)，電氣設(shè)備外殼會(huì) 帶相當(dāng)于相電壓的對(duì)地電壓，一旦人體接觸這些電氣設(shè)備外殼，就可能會(huì)造成觸電傷亡的 危害。
[0005] 如上所述，已知的四極斷路器因中性極有斷點(diǎn)的原因，使得中性線聯(lián)結(jié)的可靠性 存在問題，并且其應(yīng)用場(chǎng)合也存在局限性。 實(shí)用新型內(nèi)容
[0006] 為避免中性線過電流保護(hù)缺失而導(dǎo)致的中性線的損壞甚至最終斷開的問題以及 解決已知的四極斷路器中中性極具有斷點(diǎn)而導(dǎo)致的中性線聯(lián)結(jié)不可靠的問題，本實(shí)用新型 的至少一個(gè)實(shí)施例提供了一種能夠識(shí)別并實(shí)現(xiàn)中性線過電流保護(hù)而不需要在保護(hù)的過程 中斷開中性線的四極斷路器。
[0007] 本實(shí)用新型實(shí)施例的四極斷路器包括：中性極，其具有過電流保護(hù)單元和聯(lián)結(jié)片， 所述中性極通過所述聯(lián)結(jié)片與中性線連接；三個(gè)相線極，其每個(gè)具有過電流保護(hù)單元和相 線觸頭，所述相線觸頭具有"合閘"位置和"分閘"位置；以及操作機(jī)構(gòu)，其與所述相線觸頭 連接且和每一所述過電流保護(hù)單元相關(guān)聯(lián)，可在所述過電流保護(hù)單元的驅(qū)動(dòng)下操作，以帶 動(dòng)所述相線觸頭從"合閘"位置向"分閘"位置移動(dòng)。
[0008] 在一個(gè)示例中，所述操作機(jī)構(gòu)包括相連接的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和自由脫扣機(jī)構(gòu)，其中，所述 傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與所述過電流保護(hù)單元連接，且所述自由脫扣機(jī)構(gòu)與所述相線觸頭連接。
[0009] 在一個(gè)示例中，所述操作機(jī)構(gòu)包括操作手柄或電動(dòng)合閘裝置。
[0010] 在一個(gè)示例中，所述過電流保護(hù)單元包括選自以下構(gòu)成的組中的一種或多種脫扣 器：過電流脫扣器或熱脫扣器；電磁脫扣器。
[0011] 在一個(gè)示例中，所述聯(lián)結(jié)片可拆卸地連接至所述中性極。
[0012] 在一個(gè)示例中，所述聯(lián)結(jié)片插入、螺接或鉚接至所述中性極。
[0013] 在一個(gè)示例中，所述聯(lián)結(jié)片的外部設(shè)有絕緣把手。
[0014] 在一個(gè)示例中，所述聯(lián)結(jié)片的外部設(shè)有可移除的絕緣保護(hù)蓋，其與所述操作機(jī)構(gòu) 相關(guān)聯(lián)并可在被移除時(shí)驅(qū)動(dòng)所述操作機(jī)構(gòu)的所述操作。
[0015] 在本實(shí)用新型的至少一個(gè)實(shí)施例所提供的四極斷路器中，在中性極過電流的情況 下，其過電流保護(hù)單元驅(qū)動(dòng)操作機(jī)構(gòu)使三相極的相線觸頭斷開，從而停止系統(tǒng)供電，由此實(shí) 現(xiàn)了中性線過電流保護(hù)。同時(shí)，由于中性極不設(shè)置斷點(diǎn)，不存在接觸不良或者斷開的風(fēng)險(xiǎn)， 確保了中性線的聯(lián)結(jié)可靠性，由此也確保了低壓配電系統(tǒng)的安全性。
[0016] 此外，在本實(shí)用新型的一實(shí)施例中，該四極斷路器的中性極與中性線之間的固定 連接由可拆卸的聯(lián)結(jié)片實(shí)施，則在維護(hù)等特殊情況下，可由操作人員在絕緣狀態(tài)下拆除該 聯(lián)結(jié)片從而安全斷開中性線實(shí)現(xiàn)包括中性線在內(nèi)的電源隔離，以保證維護(hù)過程中人員的安 全。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0017] 以下將結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施例進(jìn)行更詳細(xì)的說(shuō)明，以使本領(lǐng)域普通技術(shù) 人員更加清楚地理解本實(shí)用新型。其中：
[0018] 圖1是已知的四極斷路器的示意圖，其中性線具有斷點(diǎn)；
[0019] 圖2是根據(jù)本實(shí)用新型一實(shí)施例的四極斷路器的示意圖。
[0020] 附圖中：11-中性極；12-相線極；13-動(dòng)、靜觸點(diǎn)；21-中性極；22-相線極；23-操 作機(jī)構(gòu)；200-過電流保護(hù)單元；222-相線觸頭；212-聯(lián)結(jié)片。

【具體實(shí)施方式】
[0021] 為使本實(shí)用新型的實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本實(shí)用 新型實(shí)施例的附圖對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施例的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整的描述。
[0022] 除非另作定義，此處使用的技術(shù)術(shù)語(yǔ)或者科學(xué)術(shù)語(yǔ)應(yīng)當(dāng)為本實(shí)用新型所屬領(lǐng)域內(nèi) 具有一般技能的人士所理解的通常意義。本實(shí)用新型專利申請(qǐng)說(shuō)明書以及權(quán)利要求書中使 用的"第一"、"第二"以及類似的詞語(yǔ)并不表示任何順序、數(shù)量或者重要性，而只是用來(lái)區(qū)分 不同的組成部分。同樣，"一個(gè)"、"一"或者"該"等類似詞語(yǔ)也不表示數(shù)量限制，而是表示存 在至少一個(gè)。"包括"或者"包含"等類似的詞語(yǔ)意指出現(xiàn)該詞前面的元件或者物件涵蓋出 現(xiàn)在該詞后面列舉的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。"上"、"下"、等 僅用于表示相對(duì)位置關(guān)系，當(dāng)被描述對(duì)象的絕對(duì)位置改變后，則該相對(duì)位置關(guān)系也可能相 應(yīng)地改變。
[0023] 本實(shí)用新型所提供的四極斷路器包括一個(gè)不設(shè)斷點(diǎn)的中性極、三個(gè)相線極以及一 個(gè)能夠操作這三個(gè)相線極通斷的操作機(jī)構(gòu)；其中，中性極設(shè)有與該操作機(jī)構(gòu)相關(guān)聯(lián)的過電 流保護(hù)單元，以在過電流情況下驅(qū)動(dòng)該操作機(jī)構(gòu)分?jǐn)嗳齻€(gè)相線極，從而在不斷開中性線的 前提下提供對(duì)中性線的過電流保護(hù)。
[0024] 本實(shí)用新型的四極斷路器的一個(gè)實(shí)施例如圖1所示，主要包括：一個(gè)中性極21， 其通過聯(lián)結(jié)片212與中性線固定連接，且具有過電流保護(hù)單元200 ;三個(gè)相線極22,每一相 線極22具有過電流保護(hù)單元200和相線觸頭222,該相線觸頭222可在"合閘"位置和"分 閘"位置間移動(dòng)以使相線在通、斷狀態(tài)間切換；以及一個(gè)操作機(jī)構(gòu)23,其與相線觸頭222相 連接，可執(zhí)行"合"操作以使相線觸頭222進(jìn)入"合閘"位置，也可執(zhí)行"分"操作以使相線觸 頭222進(jìn)入"分閘"位置；其中，每一過電流保護(hù)單元200與該操作結(jié)構(gòu)23相關(guān)聯(lián)，可在過 電流狀態(tài)（電流超過一定閾值時(shí)）下驅(qū)動(dòng)該操作機(jī)構(gòu)23執(zhí)行"分"操作。
[0025] 在本實(shí)用新型的實(shí)施例中，相線觸頭222用于在操作機(jī)構(gòu)23的控制下實(shí)現(xiàn)三相線 的通斷，其在正常合閘狀態(tài)下通過額定電流，在故障狀態(tài)下將通過過載電流，所以要求觸頭 材料具有足夠電動(dòng)穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性，并且要有較低的接觸電阻。該相線觸頭222可為任 意已知形式，例如旋轉(zhuǎn)式單觸點(diǎn)、旋轉(zhuǎn)式雙觸點(diǎn)或橋式雙觸點(diǎn)，也可為滿足上述要求的任意 已知材料，并不對(duì)本實(shí)用新型構(gòu)成任何限制。
[0026] 在本實(shí)用新型的實(shí)施例中，該操作機(jī)構(gòu)23是對(duì)相線觸頭222進(jìn)行分合閘操作的機(jī) 構(gòu)。該操作機(jī)構(gòu)23應(yīng)保證在正常狀態(tài)下相線觸頭222能夠可靠地鎖定在合閘位置，故障時(shí) 相線觸頭222能順利分?jǐn)?，且能滿足分、合閘時(shí)動(dòng)作次序的要求。該操作機(jī)構(gòu)23可為已知 的能實(shí)現(xiàn)其功能且滿足上述條件的任何形式，并不對(duì)本實(shí)用新型構(gòu)成任何限制。在本實(shí)用 新型的一實(shí)施例中，該操作機(jī)構(gòu)23可包括傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、自由脫扣機(jī)構(gòu)、操作手柄或電動(dòng)合閘 裝置等。在該實(shí)施例中，投入運(yùn)行時(shí)，相線觸頭222 -般通過手動(dòng)操作該操作手柄或通過電 動(dòng)合閘裝置而位于"合閘"位置，且由自由脫扣機(jī)構(gòu)鎖定在該合閘位置，此時(shí)配電系統(tǒng)正常 供電。當(dāng)線路發(fā)生短路或嚴(yán)重過載而產(chǎn)生過電流時(shí)，過電流保護(hù)單元200會(huì)驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu) 并帶動(dòng)該自由脫扣機(jī)構(gòu)動(dòng)作以將相線觸頭222移動(dòng)至"分閘"位置，從而將線路斷開，則配 電系統(tǒng)停止為負(fù)載供電。在該實(shí)施例的其中一個(gè)示例中，該自由脫扣機(jī)構(gòu)可為連桿機(jī)構(gòu)，通 過臨時(shí)支點(diǎn)的固定與解除來(lái)完成觸頭的合閘鎖定和自由脫扣。此外，在本實(shí)用新型的另一 實(shí)施例中，該操作機(jī)構(gòu)23中的操作手柄也可在電流正常狀態(tài)下實(shí)現(xiàn)相線觸頭222的分閘。 操作機(jī)構(gòu)23各部件的具體結(jié)構(gòu)和參數(shù)設(shè)計(jì)在本領(lǐng)域是公知的，在此不作贅述。
[0027] 在本實(shí)用新型的實(shí)施例中，可在過電流情況下驅(qū)動(dòng)上述操作機(jī)構(gòu)23的過電流保 護(hù)單元200可通過脫扣器實(shí)現(xiàn)。在本實(shí)用新型的一些實(shí)施例中，可采用實(shí)現(xiàn)限流保護(hù)（過 載保護(hù)）的過電流脫扣器或熱脫扣器，其脫扣力來(lái)自發(fā)熱元件，例如雙金屬元件；線路中通 過正常電流時(shí)，發(fā)熱元件使雙金屬片彎曲至一定程度（例如剛好接觸到操作機(jī)構(gòu)23)并達(dá) 到動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài)，雙金屬片不再繼續(xù)彎曲；若出現(xiàn)過載現(xiàn)象時(shí)，線路中電流增大，雙金屬片 將繼續(xù)彎曲，通過操作機(jī)構(gòu)23釋放相線觸頭222,使得相線觸頭222在例如分閘彈簧的作用 下分開，切斷電路起到過載保護(hù)作用。在本實(shí)用新型的一些實(shí)施例中，也可采用實(shí)現(xiàn)瞬時(shí)脫 扣（短路保護(hù)）的電磁脫扣器，其脫扣力來(lái)自電流型電磁鐵；線路中通過正常電流時(shí)，電磁 鐵產(chǎn)生的電磁力小于脫扣器中反作用力彈簧的拉力，銜鐵不能被電磁鐵吸動(dòng)，此時(shí)操作機(jī) 構(gòu)23不動(dòng)作；當(dāng)線路中出現(xiàn)斷路故障時(shí)，電流超過正常電流的若干倍，電磁鐵產(chǎn)生的電磁 力大于反作用力彈簧的作用力，銜鐵被電磁鐵吸動(dòng)，推動(dòng)操作機(jī)構(gòu)23釋放相線觸頭222,使 得相線觸頭222在分閘彈簧的作用下分開，切斷電路起到短路保護(hù)作用。在本實(shí)用新型的 一些實(shí)施例中，還可使用上述脫扣器的組合，即，復(fù)合脫扣器。脫扣器的選用取決于斷路器 的保護(hù)需要，且脫扣器的電磁/熱參數(shù)設(shè)計(jì)在本領(lǐng)域是公知的，在此不作贅述。
[0028] 在本實(shí)用新型的實(shí)施例中，對(duì)于用于實(shí)現(xiàn)中性極21與中性線之間的連接的聯(lián)結(jié) 片212,其可被焊接至中性極21，也可被可拆卸地（或：機(jī)械地）連接至中性極21以用于維 護(hù)等目的下的中性線的手動(dòng)強(qiáng)制斷開。例如，該聯(lián)結(jié)片212可通過可插拔方式與中性極21 連接，或通過螺釘螺接或通過鉚釘鉚接機(jī)械地固定至中性極21，且可在需要時(shí)手動(dòng)拆除。上 述聯(lián)結(jié)片在本領(lǐng)域是公知的，在此不做贅述。
[0029] 在本實(shí)用新型的實(shí)施例中，當(dāng)中性極21的該聯(lián)結(jié)片212是可拆卸的時(shí)，該聯(lián)結(jié)片 212可設(shè)有供操作者握持的絕緣把手（未示出），使得操作者可在需要時(shí)，例如維護(hù)時(shí)，安全 地移除該聯(lián)結(jié)片212從而斷開與中性線的連接，并且可在，例如維護(hù)完成后，再手動(dòng)安裝該 聯(lián)結(jié)片212從而再次連接中性線。例如，當(dāng)聯(lián)結(jié)片212為插拔式時(shí)，該絕緣把手可用于供操 作者執(zhí)行聯(lián)結(jié)片212的插入和拔出操作以分別連接和斷開中性線。上述絕緣把手可為本領(lǐng) 域內(nèi)能實(shí)現(xiàn)相應(yīng)功能的任意裝置或結(jié)構(gòu)，在此不作贅述。
[0030] 在本實(shí)用新型的實(shí)施例中，作為對(duì)上述絕緣把手的替代，可在聯(lián)結(jié)片212外部設(shè) 置一個(gè)保護(hù)蓋（未示出）。該保護(hù)蓋通過一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)（未示出）與該操作機(jī)構(gòu)23相關(guān)聯(lián)， 以便在卸掉保護(hù)蓋時(shí)驅(qū)動(dòng)操作機(jī)構(gòu)23執(zhí)行分操作，從而分?jǐn)嗳嗑€；此時(shí)，操作人員可安 全地通過，例如，拔出聯(lián)結(jié)片212,完成中性線的斷開操作。上述保護(hù)蓋及其驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)可為本 領(lǐng)域內(nèi)能實(shí)現(xiàn)相應(yīng)功能的任意裝置或結(jié)構(gòu)，在此不作贅述。
[0031] 如上所述，在本實(shí)用新型的至少一個(gè)實(shí)施例所提供的四極斷路器中，在中性極過 電流的情況下，其過電流保護(hù)單元200驅(qū)動(dòng)操作機(jī)構(gòu)23使三相極的相線觸頭222斷開，從 而停止系統(tǒng)供電，由此實(shí)現(xiàn)了中性線過電流保護(hù)。同時(shí)，由于中性極不設(shè)置斷點(diǎn)，不存在接 觸不良或者斷開的風(fēng)險(xiǎn)，確保了中性線的聯(lián)結(jié)可靠性，由此也確保了低壓配電系統(tǒng)的安全 性。此外，在本實(shí)用新型的一實(shí)施例中，該四極斷路器的中性極21與中性線之間的連接由 可拆卸的聯(lián)結(jié)片212實(shí)施，則在維護(hù)等特殊情況下，可由操作人員在絕緣狀態(tài)下拆除該聯(lián) 結(jié)片212從而安全斷開中性線。
[0032] 以上實(shí)施方式僅用于說(shuō)明本實(shí)用新型，而并非對(duì)本實(shí)用新型的限制，有關(guān)技術(shù)領(lǐng) 域的普通技術(shù)人員，在不脫離本實(shí)用新型的精神和范圍的情況下，還可以做出各種變化和 變型，因此這些變化或變型及其等同物也屬于本實(shí)用新型的范疇，本實(shí)用新型專利保護(hù)范 圍應(yīng)由權(quán)利要求限定。
【權(quán)利要求】
1. 一種四極斷路器，其特征在于包括： 中性極，其具有過電流保護(hù)單元以及聯(lián)結(jié)片，所述中性極通過所述聯(lián)結(jié)片與中性線連 接； 三個(gè)相線極，其每個(gè)具有過電流保護(hù)單元以及相線觸頭，所述相線觸頭具有"合閘"位 置和"分閘"位置； 操作機(jī)構(gòu)，其與所述相線觸頭連接且和每一所述過電流保護(hù)單元相關(guān)聯(lián)，可在所述過 電流保護(hù)單元的驅(qū)動(dòng)下操作，以帶動(dòng)所述相線觸頭從"合閘"位置向"分閘"位置移動(dòng)。
2. 如權(quán)利要求1所述的四極斷路器，其特征在于，所述操作機(jī)構(gòu)包括彼此連接的傳動(dòng) 機(jī)構(gòu)和自由脫扣機(jī)構(gòu)，其中，所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與所述過電流保護(hù)單元連接，且所述自由脫扣機(jī) 構(gòu)與所述相線觸頭連接。
3. 如權(quán)利要求1或2所述的四極斷路器，其特征在于，所述操作機(jī)構(gòu)包括操作手柄或電 動(dòng)合閘裝置。
4. 權(quán)利要求1所述的四極斷路器，其特征在于，所述過電流保護(hù)單元包括選自以下構(gòu) 成的組中的一種或多種脫扣器：過電流脫扣器或熱脫扣器；電磁脫扣器。
5. 如權(quán)利要求1所述的四極斷路器，其特征在于，所述聯(lián)結(jié)片可拆卸地連接至所述中 性極。
6. 如權(quán)利要求5所述的四極斷路器，其特征在于，所述聯(lián)結(jié)片插入、螺接或鉚接至所述 中性極。
7. 如權(quán)利要求5或6所述的四極斷路器，其特征在于，所述聯(lián)結(jié)片的外部設(shè)有絕緣把 手。
8. 如權(quán)利要求5或6所述的四極斷路器，其特征在于，所述聯(lián)結(jié)片的外部設(shè)有可移除的 絕緣保護(hù)蓋，其與所述操作機(jī)構(gòu)相關(guān)聯(lián)并在被移除時(shí)驅(qū)動(dòng)所述操作機(jī)構(gòu)的所述操作。
【文檔編號(hào)】H01H71/10GK203882915SQ201420268697
【公開日】2014年10月15日 申請(qǐng)日期:2014年5月23日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月23日
【發(fā)明者】劉振忠 申請(qǐng)人:施耐德電器工業(yè)公司