[发明专利]一种高稳定性小型断路器

说明书

技术领域

本发明涉及配电领域的低压断路器，特别是一种具有高稳定性的小型断路器，包括用于稳定小型断路器动作性能的锁扣装置和与该锁扣搭配的灭弧室。

背景技术

现有小型断路器(以下简称断路器)作为线路保护元件已得到了广泛的运用，批量生产的数量越来越大，应用领域越来越广，这随之对断路器工作性能的稳定性提出了更高的要求。从断路器的最基本的工作要求出发，断路器的工作性能包含动作特性、操作特性及开断特性，而衡量断路器稳定性的依据主要是与时间相关，如断路的动作特性主要表现为延时特性时间稳定，操作特性持续时间长，开断时间短。断路器的动作特性需依靠操作机构中的脱扣装置来实现，当断路器的一个动作特性触发时，无论中间传输了多少环节，最终都需要推动操作机构中最后环节的锁扣装置，使机构解锁，由此可知，断路器操作机构中的锁扣装置动作时间的稳定性对动作特性的时间稳定性起到决定性作用。断路器的长期可操作特性同样需依靠操作机构中的连杆与锁扣装置的可靠配合来实现。断路器的开断特性，除了与操作机构中的锁扣装置的动作时间有关外，更多的还依靠断路器内的灭弧室来缩短开断时间。可见，断路器的动作特性、操作特性及开断特性都与锁扣装置的动作时间稳定性密切相关。

现有技术从改善锁扣装置动作时间稳定性出发，改进锁扣装置动作时间稳定性主要通过控制锁扣装置的脱扣力来实现。由于脱扣力大小与操作机构中的连杆与锁扣装置啮合产生的接触压力有关，为保证锁扣装置动作时间的稳定性，就需要控制、减小脱扣力。目前通常使用的控制、减小脱扣力的方案有两种：一种是控制操作机构中各种弹簧所产生的力或扭矩的公差，即通过弹簧加工工艺来保证传递到操作机构中的连杆与锁扣装置配合所产生的接触压力的一致性；另一种是通过调整推动锁扣装置的受力力臂与操作机构中的连杆与锁扣装置配合所产生的接触压力的力臂来减少脱扣力。然而，不管是第一种或第二种还是共同采用这两种现有方案，都未能取得从获得稳定的脱扣力出发而改善断路器的工作性能的稳定性的令人满意的效果，实际应用过程表明：由于锁扣装置动作时间的稳定性主要由脱扣力的大小来体现，所以，即便是同样的机构，机构每次动作的脱扣力仍然会有不一致的变化：当连续性闭合操作机构并操作机构脱扣时，脱扣力表现出波动无规律；当闭合操作机构、间歇性操作机构脱扣时，脱扣力存在偏大的现象，而偏大的值是固定的，这种脱扣力偏大的现象与改善断路器的操作性能的稳定性的目标是自相矛盾的，因此采用这些现有方案后生产的断路器产品的稳定性仍不能满足特定市场的要求。

另外，现有断路器的开断性能的稳定性是在保证锁扣装置动作时间稳定性的基础上还通过提高灭弧室的灭弧能力来辅助体现的，这方面的已有灭弧措施主要有：在电弧通道增加导磁板进行磁吹，拉长电弧；同时电弧通道的材料通过增加产气材料进行气吹，增加电弧空间的气体介电强度；增加灭弧栅片的数量，提高电弧电压；改善灭弧室后端排气状况，控制电弧在灭弧栅片的时间以限制飞弧。这些现有措施都相应提高了断路器的分断能力，但对于提升断路器的开断性能的稳定性效果不理想，例如由于分断过程中因分断气流过大，各灭弧栅片间的结构间隙会被破坏，而导致灭弧室失去灭弧能力或灭弧能力不稳定，甚至使断路器下一次的分断特性与前一次的分断特性呈现出截然相反的结果，降低了分断操作的一致性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种克服了上述现有技术缺陷的高稳定性小型断路器，通过杠杆和锁扣同轴安装、并且锁扣能在绕枢转轴转动的同时还能沿枢转轴的轴向适度摆动的方案，解决了操作机构脱扣力的变化所造成的断路器稳定性差的问题。并且通过增加楔形的连动销改进杠杆与锁扣的连接结构的方案，解决了由脱扣器的冲击力的变化所造成的断路器稳定性差的问题。进而通过增加绝缘隔筋改进灭弧室的结构的方案，解决了由分断气流对灭弧室的破坏所造成的断路器稳定性差的问题。再有，通过改进复位弹簧的结构，解决了由复位弹簧的弹力变化所造成的断路器稳定性差的问题。本发明的高稳定性小型断路器不仅针对不同诱因从多个角度采取措施一揽子解决了断路器稳定性差的问题，而且具有结构简单，操作性能好的特点。

本发明的另一目的在加强灭弧室前端强度的同时，通过绝缘隔筋头部的结构可对电弧再次进行拉长和冷却，可强化提高灭弧室的电弧电压值。

为实现上述目的，本发明采用了如下具体技术方案。