專利名稱：帶有低壓觸頭結(jié)構(gòu)的斷路器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種斷路器，特別是涉及一種功率等級的低壓斷路器，更具體地，它涉及為更大程度地保護斷路器觸頭，使用帶主觸頭的電弧觸頭。
斷路器為電流分布系統(tǒng)提供保護。而對電路或系統(tǒng)的保護是為了避免過電流工況，例如高、低電流水平、短路或故障電流工況。
當斷路器觸頭打開時，伴隨著電離氣體的產(chǎn)生，通常有電弧生成。這對于大遮斷額量的斷路器來說尤為如此，因此，隨著電弧，電壓絕緣承受能力將降低。為此，有必要防止斷路器觸頭及相鄰部件的電擊穿。
與上面所述有關(guān)的是使滅弧盡可能迅速，現(xiàn)有技術(shù)的許多斷路器的缺點都僅僅因為它們不能快速滅弧和迅速清除電弧產(chǎn)物，電離氣體。
根據(jù)本發(fā)明，一個斷路器包括一個斷路結(jié)構(gòu)，它包括第一和第二主觸頭以及第一和第二電弧觸頭，第一和第二觸頭可在打開和閉合位置之間運動，一個可釋放的操作機構(gòu)，用于可釋放地打開觸頭，一個第一觸頭臂帶著第一觸頭并且轉(zhuǎn)動地安裝在第一軸上，一個第二觸頭臂帶著第二電弧觸頭并且轉(zhuǎn)動地安裝在第二軸上，一個第三觸頭臂帶著第二主觸頭并且轉(zhuǎn)動地安裝在第二軸上，一個跳閘機構(gòu)用于將釋放機構(gòu)鎖定在觸頭閉合位置并且用于釋放該機構(gòu)，偏壓裝置用于可變形地保持主觸頭在低于預(yù)定過電流額定值閉合，并且偏壓裝置在第二觸頭臂打開運動期間操作以依次閉合電弧觸頭、打開主觸頭、然后打開電弧觸頭。簡單地說，第二主觸頭包括一對觸頭，第三觸頭臂包括在每個臂上帶有一個第二觸頭的一對臂，一個跳閘機構(gòu)用于將釋放機構(gòu)在閉合觸頭位置鎖定并且釋放該結(jié)構(gòu)，偏壓裝置用于可變形地保持主觸頭在低于預(yù)定過電流工況下閉合。偏壓裝置在第二觸頭臂的最初運動期間操作，用于依次閉合電弧觸頭，打開主觸頭，然后更快地打開電弧觸頭。
本發(fā)明的優(yōu)點和目的是更迅速地打開觸頭并且消除由主觸頭產(chǎn)生的電弧。
現(xiàn)在將參考附圖，以舉例的方式對本發(fā)明進行描述，其中

圖1是一個正視圖，表示主觸頭在閉合(實線)位置和在打開(虛線)位置;
圖2是一個正視圖，表示在跳閘后，觸頭臂最初運動到打開位置期間，主觸頭和電弧觸頭的閉合位置;
圖3是一個正視圖，表示在觸頭臂運動到全開位置期間，觸頭臂在緊接圖2所示位置以后的位置;
圖4是一個正視圖，表示觸頭臂在緊接圖3所示位置之后的位置，其中主觸頭打開而電弧觸頭仍閉合;
圖5是從圖1中Ⅴ-Ⅴ線剖開的水平截面圖;
一個斷路器5如圖1所示，它包括線路和負載端7、9，一個觸頭臂11，一個可動觸頭臂13和一個包括連桿機構(gòu)15的操作機構(gòu)。為了更完整地描述這里所公開的那種類型的斷路器操作機構(gòu)，可參考美國專利NO.3，849，619的說明書。
有一個絕緣支撐構(gòu)件17用來支撐端子7和9并且支撐一個觸頭臂11的軸銷19，動觸頭臂13支撐在端子7的左端部分的第二軸銷21上。
一個觸頭臂23轉(zhuǎn)動地安裝在軸銷19上并且由置于軸銷19上的觸頭臂11相對側(cè)上的一對臂23組成(圖5)。如圖5所示，臂11、23的構(gòu)件和軸銷19安裝在一對隔開的支架25、27中，這二個支架結(jié)合形成有彎曲部分25a、27a和縱向延伸部分25b、27b的軛架，上述彎曲部分和縱向延伸部分與負載端9具有良好的、面對面的電接觸。
根據(jù)本發(fā)明，偏壓裝置，例如一對螺旋形彈簧29、31(圖1和5)裝于絕緣支撐構(gòu)件17和觸頭臂11、23之間。更具體地說，彈簧29、31在一側(cè)的絕緣墊33和臂11、23的邊緣35、37之間延伸，邊緣35、37分別成為臂11、23的凹槽39、41的一部分。彈簧29、31促使臂11、23繞軸銷19逆時針方向轉(zhuǎn)動。
正如圖1所示，動觸頭臂13支撐主觸頭43和電弧觸頭45。相應(yīng)地，臂23支撐類似主觸頭47，臂11支撐主觸頭48和電弧觸頭49。更具體地說，如圖5所示，一對觸頭臂23包括類似主觸頭47，該主觸頭47當電路閉合的同時和觸頭臂13上的主觸頭43嚙合。通過斷路器5的電路從線路端7，穿過軸銷21，觸頭臂13，觸頭43、47，觸頭臂23，軸銷19，支架25、27直到負載端9。
當斷路器5檢測到過電流工況，例如短路時，動觸頭臂13由連桿15逆時針旋轉(zhuǎn)到打開位置13a，該連桿15由軸銷51轉(zhuǎn)動地連接到臂上的安裝塊(block)53上。我們希望避免在主觸頭43、47之間產(chǎn)生電弧并且希望將電弧引至電弧觸頭45、49，在斷路器正常工作期間，當主觸頭43、47閉合時，電弧觸頭是不接觸的(圖1)。
在斷路器從觸頭臂13的閉合位置到打開位置13a的打開過程中，主觸頭和電弧觸頭之間的相互作用出現(xiàn)在三個階段如圖2、3、4所示。在圖2中，當觸頭臂13開始逆時針運動，螺旋彈簧29、31的壓力促使觸頭臂11、23逆時針轉(zhuǎn)動以保持主觸頭43、47相互相嚙合，同時使電弧觸頭49運動以頂住電弧觸頭45。在那個位置上，一個置于觸頭臂11(圖5)上的銷釘55基本上置于在臂11相對側(cè)上的觸頭臂23的槽口57中央。
如圖3所示，由連桿15使觸頭臂13繼續(xù)逆時針運動，臂11、23響應(yīng)于彈簧29、31的壓力繼續(xù)運動，保持主觸頭43、47和電弧觸頭45、49互相嚙合。但是臂11上的主觸頭48與觸頭43是分離的，在此期間，銷釘55運動到與槽57的一側(cè)相接觸的位置。
觸頭臂13、11、23繼續(xù)運動到打開過程的第三階段打開主觸頭43、47，同時保持電弧觸頭45、49(圖4)間嚙合。通過銷釘55和槽57側(cè)面的嚙合限制了觸頭臂23的進一步逆時針轉(zhuǎn)動。然而，螺旋彈簧29、31繼續(xù)使觸頭臂11逆時針運動直到觸頭臂11上的一個凸塊59碰到在支架25、27上且在其之間的限制銷釘61為止(圖5)。
觸頭臂13的連續(xù)逆時針轉(zhuǎn)動使電弧觸頭45、49分開，觸頭臂13最終運動到全開位置13a(圖1)。以常規(guī)的方式，在電弧觸頭45、49之間出現(xiàn)的電弧在滅弧柵63中消除，在滅弧柵中帶有多個相隔開的滅弧板65。
顯然，當斷路器5的操作機構(gòu)動作以通過連桿15閉合觸頭時，通過圖4、3、2、1相反的運動，觸頭臂13順時針轉(zhuǎn)動到實線位置(圖1)，伴隨著觸頭臂與觸頭之間的相互作用。因此，主觸頭43、47首先在螺旋彈簧29、31的壓力作用下良好電接觸地閉合。
總之，具體結(jié)構(gòu)包括一個動觸頭臂支撐一個主觸頭和一個電弧觸頭，同時另一對觸頭臂獨立地分別支撐一個主觸頭和一個電弧觸頭，該結(jié)構(gòu)提供一個高效斷路器，因為一個電弧最終在電弧觸頭之間發(fā)展，然后由JXB力非抑制地吹到滅弧柵中，從而防止主觸頭毀壞。
權(quán)利要求
1.一個斷路器包括一個斷路機構(gòu)，該機構(gòu)包括第一和第二主觸頭，第一和第二電弧觸頭，第一和第二觸頭可以在打開和閉合位置之間運動，一個操作釋放機構(gòu)用于釋放地打開觸頭，一個第一觸頭臂帶著第一觸頭并且轉(zhuǎn)動地安裝于第一轉(zhuǎn)軸上，一個第二觸頭臂帶著第二電弧觸頭并轉(zhuǎn)動地安裝在第二轉(zhuǎn)軸上，一個第三觸頭臂帶著第二主觸頭并轉(zhuǎn)動地安裝于第二轉(zhuǎn)軸上，一個跳閘機構(gòu)，用于將釋放機構(gòu)鎖定在觸頭閉合位置以及釋放該機構(gòu)，偏壓裝置用于可變形地保持主觸頭在預(yù)定的過電流額定值以下閉合，并且偏壓裝置在第二觸頭臂打開運動期間動作以相繼閉合電弧觸頭，打開主觸頭，然后再打開電弧觸頭。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的斷路器，其中第三觸頭臂與第二觸頭臂相鄰。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的斷路器，其中，第三觸頭臂包括一對主觸頭臂。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的斷路器，其中，第二主觸頭包括一對主觸頭，每一個位于每一第三觸頭臂上。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的斷路器，其中偏壓裝置包括一個彈簧用于將第一和第二主觸頭保持在一起以及將電弧觸頭保持在一起直到主觸頭打開之后。
6.一個斷路器，基本上如上面所述和參考附圖所示進行制做并用于實際。
全文摘要
一個斷路器的特征為具有第一和第二主觸頭和第一和第二電弧觸頭。第一主觸頭和電弧觸頭安裝于第一觸頭帶動臂上，第二電弧觸頭安裝于第二觸頭帶動臂上，第二主觸頭安裝于第三觸頭臂上。第一觸頭帶動臂裝于第一轉(zhuǎn)軸上，第二和第三觸頭帶動臂裝于第二轉(zhuǎn)軸上，一個彈簧用于將第二主觸頭偏壓到第一主觸頭上并處在閉合位置，第二彈簧用于將第二電弧觸頭偏壓到第一電弧觸頭直到第一和第二主觸頭分開之后。
文檔編號H01H71/10GK1042026SQ89108030
公開日1990年5月9日 申請日期1989年10月20日 優(yōu)先權(quán)日1988年10月21日
發(fā)明者諾曼·戴維斯, 沃爾特·維克多·布拉特·克斯基, 丹·布哈沙瓦尼奇 申請人:西屋電氣公司