[发明专利]安全断路器

说明书

技术领域

安全断路器用来保护电路及用电设备，属于机械式开关中的保护电器，也可以作为不频繁操作的控制开关使用，使用电磁分断器系统取代复杂的四连杆及机械式脱扣器，同时采用双断口取代单断口，使动触头合、分闸成为直线运动，消除了电气上的软连接，将断路器的机械寿命和电寿命分别提高20倍以上。

技术背景

现有断路器采用四连杆及脱扣器使动触头做旋转运动实现分、合闸，合闸运动由人力控制手柄作用于合闸弹簧完成的。分闸运动分三种情况，正常操作由人力完成分闸运动，短路时由电磁继电器完成分闸运动，过负荷时由热继电器完成分闸运动。热继电器受环境温度影响大，热积累时间长，复位时间长，作用力通过脱扣系统传递给四连杆才使动触头做旋转来完成分闸运动。这样造成了运动部件多，相互连接复杂，各部件行程积累的误差较大，容易引起误动作，电寿命也很低。另外动触头做旋转运动，则由软连接来实现，而软连接引起机械寿命很低。现有断路器采用复杂的四连杆及脱口器，同时又有软连接环节，这是机械寿命过低的关键原因，也是断路器稳定运行可靠性降低的主要原因。为了克服现有断路器上述缺点，本发明采用接触器触头形式，合闸时由旋转手柄压缩储能弹簧使动触头完成合闸运动。分闸时由于动触头的反力弹簧和超程弹簧共同作用，再加上手柄力，加速完成分闸运动。当短路或过负荷时，由快速电流传感器控制电磁分断器加速手柄做分闸运动完成快速分断。这样动触头及动触头压杆和手柄三个部件即可实现动触头的直线运动。大幅度简化了运动部件，又取消了软连接系统，而电磁分断器只在遇到短路或过负荷情况时，起到抵消合闸弹簧作用力并加速分闸和助力作用，因此电磁分断器是一个很小的部件，远小于交流接触器中的电磁铁。手柄仍然做旋转运动，由于手柄带动动触头压杆作用到动触头上，使动触头做直线运动，由塑料压杆将反力弹簧和超程弹簧定位并与动触头固定成为一个整体部件，压杆传递手柄力使动触头做合闸或分闸运动，因此机械寿命和电寿命可以成提高20倍以上，本发明新型断路器称为《安全断路器》。

实质性技术内容

安全断路器由人力控制手柄向上旋转合闸，手柄形状与现有断路器大体相同，但连接方式和结构与现有断路器不同，手柄转轴处在手柄中心线上，并固定在机壳上，本发明采用拉簧，产生旋转力将手柄与机壳连接起来，拉簧下端固定在壳体上，拉簧上端固定在手柄中心线的轴上。当手柄处在合、分闸位置平分线的中间位置时，拉簧中心线与手柄中心线重合并通过手柄的旋转轴心。该位置拉簧作用于手柄上的旋转力等于零，该中心位置对拉簧旋转力相当于死点。在死点之前拉簧作用于手柄上的旋转力使手柄回到分闸状态，在死点之后位置，拉簧作用于手柄上的旋转力使手柄处于合闸状态，因此手柄分别处于分、合闸位置之外的其他点上手柄不能稳定停留，这是手柄拉簧的结构引起的特殊性能。手柄在外力作用下只要经过死点后，外力消失也会旋转到除死点之外的哪个稳定位置上，所以分闸及合闸位置是稳定状态点，外力指人作用手柄上的分、合闸力，或者指电磁分断器机构作用于手柄上的跳闸力。