專利名稱：電路斷路器的滅弧裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及配電用斷路器和漏電斷路器等電路斷路器，特別是涉及電磁排斥式電路斷路器的滅弧裝置。
圖6示出的所謂消電離式斷路器的滅弧裝置是公知的這類電路斷路器的滅弧裝置。在該滅弧裝置1中，具有能通過可動(dòng)觸點(diǎn)2的V形槽的磁片3經(jīng)以適當(dāng)?shù)拈g隙疊裝，再將疊裝后的磁片3用絕緣材料的側(cè)壁4支持，并把磁片3用膠接或鉚接加工固定在側(cè)壁4上。
圖7是表示裝有上述消電離式的滅弧裝置的電路斷路器電源側(cè)半部分的縱剖視圖，與電源側(cè)端子5一體形成的固定觸頭6沿著可動(dòng)觸頭2回折成U形，與可動(dòng)觸頭2的可動(dòng)接點(diǎn)7接觸的固定點(diǎn)8設(shè)置在該折疊部分6a的端部上。另外，用于將發(fā)生在可動(dòng)·固定接點(diǎn)7、8之間的電弧導(dǎo)引到滅弧裝置的電弧導(dǎo)引角狀體9裝設(shè)在固定觸頭6上。
眾所周知，流過固定觸頭6的回折部分6a電流的方向同流過與回折部6a平行的可動(dòng)頭2的電流的方向彼此相反，如箭頭A所示，因此在這兩個(gè)電流之間產(chǎn)生排斥力，在有短路電流等大電流流過時(shí)，這個(gè)電磁排斥力使可動(dòng)觸頭2的一端向上翹起。其結(jié)果(說明省略)是，限流機(jī)構(gòu)10驅(qū)動(dòng)可動(dòng)觸頭2使其迅速離開到在通斷機(jī)構(gòu)11的工作圖上所示的虛線位置處。這時(shí)，在可動(dòng)·固定接點(diǎn)7、8之間產(chǎn)生的電弧12在流過回折部分6a的電流的磁場作用下而受到沿箭頭B方向的力，將電弧朝向滅弧裝置1的內(nèi)部驅(qū)動(dòng)。隨著該電弧12在滅弧裝置1內(nèi)伸長，電弧電壓升高，使電流提前切斷。
但是，這類滅弧裝置1存在如下的問題由于將多片磁片3固定在側(cè)壁4上的作業(yè)繁鎖而使成本增加，此外，在大電流切斷時(shí)由于電弧熱使磁片3的表面熔融，所產(chǎn)生的金屬顆粒附著在接點(diǎn)表面上引起異常溫升，又由于附著在通斷機(jī)構(gòu)上而防礙通斷機(jī)構(gòu)正常操作。
在圖7所示的電磁排斥式電路斷路器中，U形磁驅(qū)動(dòng)鐵芯交錯(cuò)裝設(shè)在固定觸頭的回折部分6a上，流過該回折部分的電流產(chǎn)生的磁通集中在驅(qū)動(dòng)鐵芯上，從而提高了對(duì)電弧的磁場作用，這種電路斷路器由特開平2-132716號(hào)公報(bào)所公開，由于這種已有的磁驅(qū)動(dòng)鐵芯的滅弧裝置同固定觸頭是分開固定的，所以其結(jié)構(gòu)復(fù)雜。
鑒于上述情況，本發(fā)明的目的是提供一種具有非疊裝磁片、制作容易和受電弧熱損傷少的電路斷路器的滅弧裝置。
本發(fā)明的另一目的是提供一種磁驅(qū)動(dòng)鐵心和電弧導(dǎo)引角狀體等部分與滅弧裝置形成一體的簡單結(jié)構(gòu)的電路斷路器滅弧裝置。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的電路斷路器滅弧裝置具有如下的構(gòu)成在該電路斷路器中，固定觸頭沿可動(dòng)觸頭回折成U形，在該回折部分的端部上安裝固定接點(diǎn)，由水平斷面為形滅弧鐵心和同該滅弧鐵心和背面壁相垂直的并且沿著水平方向延伸的基板組成磁體，通過上述基板把上述磁體連接在固定觸頭的回折部分的下面。
將基板的兩側(cè)向上回折成U形，一體形成磁驅(qū)動(dòng)鐵芯，再將基板的一部分切開后沿斜上方彎折一體形成電弧導(dǎo)引角狀體，借此可以使滅弧鐵芯、磁驅(qū)動(dòng)鐵芯和導(dǎo)引電弧角狀體等一體構(gòu)成。
在本發(fā)明中，由水平斷面為形的滅弧鐵芯形成滅弧裝置，使滅弧裝置通過與滅弧鐵芯的后壁垂直并在水平方向延伸的基板連接在固定觸頭的折疊部分的下表面上。電弧在流過固定觸頭的折疊部分的電流產(chǎn)生的磁場作用下朝向滅弧鐵芯移動(dòng)，又由于通過滅弧的形磁路的電弧本身的磁通的作用而使電弧在伸長狀態(tài)下封閉在滅弧鐵芯內(nèi)。由于受到滅弧鐵芯壁面的冷卻作用，使電弧電壓升高而提前滅弧。這個(gè)磁體的磁片不是疊裝的，只要沖壓成型便可容易制成。此外，同電弧與磁片垂直的已有的抗電離式滅弧裝置相比，由于形滅弧鐵芯在形狀上與電弧接觸少，而很少被電弧的熱熔融。由于磁驅(qū)動(dòng)鐵芯和電弧導(dǎo)引角狀體在形成有滅弧磁芯的磁體上一起形成，所以可以大幅度增加磁驅(qū)動(dòng)力。由于上述的各部分一體形成而使結(jié)構(gòu)變得非常簡單。


圖1是表示本發(fā)明實(shí)施例的電路斷路器的主要部分縱剖視圖。
圖2是圖1電路斷路器的滅弧裝置部分的透視圖。
圖3是圖2所示滅弧裝置磁體的透視圖。
圖4是使圖3的磁體連接在固定觸點(diǎn)上狀態(tài)的透視圖。
圖5是圖2滅弧裝置中的絕緣層的透視圖。
圖6是已有的滅弧裝置的透視圖。
圖7是裝有圖6所示滅弧裝置的電路斷路器的主要部分縱剖視圖。
圖中2可動(dòng)觸頭6固定觸頭9電弧導(dǎo)引角狀體10限流機(jī)構(gòu)11通斷機(jī)構(gòu)
12電弧13磁體14滅弧鐵芯15基板16磁驅(qū)動(dòng)鐵芯17排氣口22殼體26絕緣罩27排氣口29屏蔽板32排氣閥33蓋圖1～圖5是表示本發(fā)明實(shí)施例的圖，圖1是電路斷路器的電源側(cè)半部在接通狀態(tài)下的縱剖視圖。圖2是圖1中的滅弧裝置透視圖，圖3是圖1中的磁體透視圖，圖4是使圖3中的磁體連接在固定觸頭上狀態(tài)的透視圖，圖5是裝在圖4磁體上的絕緣罩的透視圖。圖中與已有例子對(duì)應(yīng)部分采用相同的標(biāo)號(hào)。
在圖3中由鐵板制成的磁體13由水平斷面為形的滅弧鐵芯14和同該滅弧鐵芯14的后壁14a垂直并水平延伸的基板15構(gòu)成，在基板15上，兩側(cè)向上折成U形并在該部分上一體形成磁驅(qū)動(dòng)鐵芯16，將基板前面的一部分切開并沿斜上方彎曲而一體形成電弧導(dǎo)引角狀體9。在滅弧鐵芯14的后壁14a上開有多個(gè)(在圖中為3個(gè))用于排出弧氣的橫方向長的排氣口17。在基板15上開有用于把磁體13固定在固定觸頭6的螺紋孔18。這種磁體13容易通過沖壓成形制造。
如圖4所示，通過使基板15同固定觸頭6的回折部分6a的下表面連接進(jìn)行組裝，通過在回折部分6a上鉆的圖中未示出的孔將螺釘19擰入在螺紋孔18中把磁體13固定在固定觸頭6上。在此狀態(tài)下，在基板15上形成的驅(qū)動(dòng)鐵芯16包圍著安裝在回折部分6a端部上的固定接點(diǎn)8，電弧導(dǎo)引角狀體9同固定接點(diǎn)8相連接。在與固定觸頭6成一體的電源側(cè)端子5上加工有用于安裝端子螺釘20(圖1)的螺紋孔21和用于通過螺釘23(圖1)將固定觸頭6固定在殼體22上的螺紋孔24。在固定觸頭6上加工有如后面將描述那樣的能使支承固定觸頭6回折部分6a的殼體22上的支柱22a通過的工藝孔25。
圖5所示的絕緣罩26是由耐電弧作用的樹脂，例如聚酯預(yù)混合料一體成形制作的。該絕緣罩26包括整體包圍滅弧鐵芯14和驅(qū)動(dòng)鐵芯16的雙壁袋狀部分26a，覆蓋住固定觸頭6的回折部分6a上面的平板部分26b、覆蓋住在回折部分6a的U形彎曲部分和磁體13上的基板15兩側(cè)面的外裙部分26c。在袋狀部分26a的后壁上與滅弧鐵芯14的排氣口17配合開有排氣口27，在平板部分26b上開有躲開固定接點(diǎn)8和電弧導(dǎo)引角狀體9的長方形窗口28。
在絕緣罩26的端部一體形成與通斷機(jī)構(gòu)11(圖1)之間隔開的遮蔽板29，在該遮蔽板29上設(shè)置有能使可動(dòng)觸頭2(圖1)通過的間隔30。在絕緣罩26上形成有同袋狀部分26a的后壁相接觸并支承后述排氣閥的底部圓弧面的軸承槽31，絕緣罩26通過對(duì)軸承槽31附近拐角處開成圖中所示切槽以躲開固定觸頭6與電源側(cè)端子5的連接部分6b(圖4)。
圖2示出了圖5中的絕緣罩26安裝在圖4所示狀態(tài)的固定觸頭6和磁體13上的狀態(tài)。排氣閥32安裝在絕緣罩26的軸承槽31中，排氣閥32由具有彈性的耐熱樹脂一體形成的方形平板狀的閥體32a、其基部成圓柱狀的軸部分32b、從軸部分32b向斜上方突出的舌狀彈性片32c所組成。當(dāng)排氣閥32的軸部分32b插入到軸承槽31中時(shí)，彈性片32c碰到軸承槽31的上緣部分31a，而向袋狀部分26a一側(cè)受力，使閥體32與袋狀部26a的后壁接觸并堵住排氣口27。
在組裝圖1所示的電路斷路器時(shí)，在預(yù)先使部件組裝成圖2所示的狀態(tài)之后，即，使磁體13同固定觸頭6相連接，裝上絕緣罩26，再安裝排氣閥32，之后，將固定觸頭6插入殼體22中，從背面把螺釘23擰入螺紋孔24中進(jìn)行固定。在殼體22底部上一體形成的支柱22a通過固定觸頭6的工藝孔25(圖4)同在磁體13上的基板15的下面相接觸，為了抵消來自可動(dòng)觸頭2的沖擊而從下面支持回折部分6a。最后，在把殼33安裝在殼體22上時(shí)，絕緣罩26就借助袋狀部分26a左右前后各兩個(gè)位置被殼33夾住而固定。
在圖1中當(dāng)有短路電流等大電流通過電路斷路器時(shí)，就有電流流過固定觸頭6的回折部分6a和可動(dòng)觸頭2，流過的電流方向如箭頭A所示，由于流過上述兩個(gè)部分電流的方向相反，所以在這兩個(gè)部分之間產(chǎn)生電磁排斥力，而使可動(dòng)觸頭2向上翹起，可動(dòng)觸頭2在限流機(jī)構(gòu)10的作用下被驅(qū)動(dòng)到虛線所示的脫開位置。這時(shí)，由于流過回折部分6a的電流產(chǎn)生的磁通集中在磁驅(qū)動(dòng)鐵心16中，所以在其兩極(U形直立部分的端部)之間產(chǎn)生強(qiáng)磁場。受到這個(gè)磁場作用的電弧12朝箭頭B方向運(yùn)動(dòng)，在可動(dòng)觸頭2從固定觸頭脫離的初期，可動(dòng)觸頭2的腳朝向電弧導(dǎo)引角狀體9運(yùn)動(dòng)。這時(shí)，如果象圖中所示那樣，用絕緣罩26把固定觸頭6中的固定接頭8的周圍和磁驅(qū)動(dòng)鐵芯16隔離起來，則可以防止不穩(wěn)定電弧12在那些部分起弧并將電弧12可靠地引向電弧導(dǎo)引角狀體9。
接近滅弧鐵芯14的電弧12在其本身的磁通作用下引導(dǎo)向滅弧鐵芯14的形磁芯，并被推壓入其內(nèi)側(cè)，并在此狀態(tài)下進(jìn)一步被約束。這時(shí)，電弧12隨著可動(dòng)觸頭2的繼續(xù)脫開而伸長，在滅弧鐵芯14內(nèi)受到冷卻，最后是使電弧電壓升高，電弧迅速熄滅。由于滅弧鐵芯14具有包圍電弧12的結(jié)構(gòu)，所以同與電弧垂直的結(jié)構(gòu)的消電離式滅弧裝置磁片3(圖6)相比較，同電弧12的接觸面要少得多，如象圖中所示那樣。用絕緣罩26包住滅弧鐵芯14，則完全不會(huì)發(fā)生因與電弧12接觸而熔融滅弧鐵芯14的現(xiàn)象。在這種情況下，如果用在電弧加熱下產(chǎn)生熱分解氣體的材料，例如尼龍66、聚甲醛共聚物樹脂等制造絕緣罩26，則這樣的熱分解氣體可以促進(jìn)電弧的冷卻，從而可以迅速地滅弧。
在上述電流切斷過程中，當(dāng)由于電弧氣體的產(chǎn)生而使滅弧裝置附近的內(nèi)部壓力上升時(shí)，受到氣體壓力作用的排氣閥32隨著彈性片32c發(fā)生變形而向外側(cè)開放，使電弧氣體通過排氣口17和27排出。當(dāng)隨著排出電弧氣體而內(nèi)壓降低時(shí)，排氣閥32因彈性片32c的復(fù)原而又堵住排氣口27。排氣口17、27和排氣閥23應(yīng)根據(jù)遮斷容量進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)，對(duì)于小容量裝置也可以不用。遮蔽板29阻擋電弧氣體流入通斷機(jī)構(gòu)11一側(cè)，以便防止高溫氣體損傷機(jī)械結(jié)構(gòu)部分以及所含接點(diǎn)熔融顆粒的附著而產(chǎn)生的對(duì)可動(dòng)部分動(dòng)作的不良影響。為此，最好使遮蔽板29的間隙30(圖2)窄一些，盡量接近可動(dòng)觸頭2的寬度。
在圖示實(shí)施例中的滅弧裝置中，包括滅弧鐵芯14的磁體13的結(jié)構(gòu)很簡單，因此易于用沖擊成形法制造。另外，由于滅弧鐵芯14的形狀使之同電弧12接觸面小，又用絕緣罩26包住整個(gè)滅弧鐵芯14，所以幾乎不會(huì)產(chǎn)生熔融的金屬顆粒。又因?yàn)榇膨?qū)動(dòng)鐵芯16和電弧導(dǎo)引角狀體9形成一體，所以使包括這些部分的滅弧裝置的整體結(jié)構(gòu)非常簡單整齊，還可以在滅弧裝置和固定觸頭6組裝成一體狀態(tài)下，安裝在殼體22中，從而簡化了組裝作業(yè)。
由于本發(fā)明的滅弧裝置的構(gòu)成是使由水平斷面為形的滅弧鐵芯、和同這個(gè)滅弧鐵芯背側(cè)垂直并在水平方向延伸的基板組成的磁體通過上述基板連接在固定觸頭的回折部分的下面的，所以該滅弧裝置易于通過沖壓加工制造，此外，形滅弧鐵芯在形狀上不容易受電弧的損傷，由于該滅弧鐵芯的整體由絕緣罩包圍住，所以很少產(chǎn)生因金屬熔融物與電弧氣一起飛散而出現(xiàn)接點(diǎn)的接觸不良和通斷機(jī)構(gòu)動(dòng)作不良的故障。
如果使磁驅(qū)動(dòng)鐵芯和電弧導(dǎo)引角狀體等在上述磁體上形成一體，則不需要再用另外的方法將這些部分安裝在固定觸點(diǎn)上。這種能使對(duì)電弧的磁作用力提高的滅弧裝置的結(jié)構(gòu)，整體結(jié)構(gòu)變得非常簡單，同時(shí)也簡化了組裝作業(yè)。也就是說本發(fā)明的滅弧裝置的性能優(yōu)良而價(jià)格低廉，對(duì)于成本低要求嚴(yán)格的斷路容量為2.5～5KV電路斷路器的效果特別顯著。
權(quán)利要求
1.一種電路斷路器的滅弧裝置，在固定觸頭沿著可動(dòng)觸頭回折成U形并且固定接點(diǎn)安裝在該折疊部分端部上的電路斷路器中，其特征在于該滅弧裝置是這樣構(gòu)成的使由水平斷面為形的滅弧鐵芯和同該滅弧鐵芯的后壁垂直并在水平方向延伸的基板構(gòu)成的磁體通過上述基板連接在固定觸頭的回折部分的下表面上。
2.如權(quán)利要求1所述的電路斷路器的滅弧裝置，其特征在于使磁體基板的兩側(cè)向上立起成U形而一體地形成磁驅(qū)動(dòng)鐵芯。
3.如權(quán)利要求1或2所述的電路斷路器的滅弧裝置，其特征在于，通過使磁體基板的一部分切開并向斜上方彎曲而一體地形成電弧導(dǎo)引角狀體。
全文摘要
一種電路斷路器的滅弧裝置，其構(gòu)成是使水平斷面為コ形的滅弧鐵芯(14)和離開該鐵芯(14)在水平方向延伸的基板(15)組成的磁體(13)通過基板(15)固定在固定觸頭(6)的U形回折部分(6a)上。在基板(15)上一體形成能增加電弧磁驅(qū)動(dòng)力的磁驅(qū)動(dòng)鐵芯(16)和將電弧導(dǎo)入電弧鐵芯(14)的電弧導(dǎo)引角狀體(9)。與用多個(gè)磁片疊裝的消電離作用式的滅弧裝置相比，結(jié)構(gòu)簡單，制造容易，此外由于滅弧鐵芯(14)與電弧接觸的少而不易受到損傷。
文檔編號(hào)H01H9/34GK1121635SQ95106530
公開日1996年5月1日 申請(qǐng)日期1995年5月24日 優(yōu)先權(quán)日1994年5月24日
發(fā)明者內(nèi)田直司, 小塙明比古, 三浦正夫, 小山淳, 淺川浩司 申請(qǐng)人:富士電機(jī)株式會(huì)社