CN1084670A - 磁性灭弧型电气断路器 - Google Patents

Abstract

一种磁性灭弧型电气断路器包括有由两个电气 上绝缘的部分组成的固定触头部件。一个固定触头 部件的辅助部分可被连到一个辅助端子并包括一个 如此设置的电弧偏转支路，以致在触点分开时电流在 这个支路和可动触头部件中以相反的方向流动。

Description

磁性灭弧型电气断路器

本发明涉及一种磁性灭弧型电气断路器，它包括分别设置在固定触头部件上和与一个操作机构相耦合的可动触头部件上的可分离触头，该操作机构能响应过电流而跳闸。

专利EP-104 981描述了一种断路器/接触器装置，该装置的断路器部分包括与构成该装置的接触器部分的固态开关串联的可分离的机械触点。与触点有联系的电弧电极连到一个并联固态开关的电路上。为了保护固态开关，在触点打开后，并联电路用于立即捕获电弧。在这装置中，为了改善电流遮断的性能，在某些情况下磁性灭弧的性能是值得增强的。

本发明的一个目的是在电磁断路器中用一种简单方法获得电流遮断的优良性能。

本发明的另一个目的是在一个与可分离触点串联和与断路器容易连接的装置上提供改善的电流遮断性能。

本发明涉及一种磁性灭弧型断路器，它至少包括一个固定触点和一个可动触点，这些触点是可分离的，并分别设置在一个固定触头部件和一个可动触头部件上，在这断路器中所述的可动触头部件与一个适合于响应电流而跳闸的操作机构相耦合，所述的固定触头部件连接到一个被保护的电气装置上，固定触头部件有第一导电部分和第二导电部分，第一导电部分在所述可动触头部件附近有一条如此配置的支路，以致在所述的触头闭合时电流在所述支路与所述可动触头部件中按相反方向流动，第二导电部件在所述第一导电部件附近，但由一个电弧能越过的绝缘间隙与其电气地隔离开，第二导电部分包括一条如此设置的电弧偏转支路，以致当所述触点分开时，电流在所述支路与所述可动触头部件中按相反的方向流动。

通过偏转支路的这种布置，偏转支路有选择地与带有固定触点的支路相对准，即使电弧已经跳过固定触头部件的两个部分之间的绝缘间隙，也能获得满意的磁性灭弧。

固定触头部件的偏转支路可以便利在连接到断路器的辅助端子上，辅助端子最好是能从前面容易查看的。

本发明的其他优点和特性将参考有关附图，通过对本发明实施例举例性的叙述呈现出来。

图1是一个实现本发明断路器的电路示意图；

图2表示本发明的一个实施例；

图3表示图2在III-III线上横断面部分；

图4表示另一个实施例；

图5表示图4在V-V线上横断面部分；

图6表示从前面看到的一个断路器和一个接触器的组合；

图7表示从侧面看到的另一个实施例的断路器和一个接触器的组合；

图8表示一个从侧面看到的断路器的另一个实施例。

图1表示一个电气断路器10，它包括装在外壳11内的有一个活动触头部件20和一个固定触头部件30的一种电动机械断路器。

可动触头部件20带有可动触点21，并通过适当的导电体连接到断路器的输入端子22，因而由此通过外线路连到一个低压电源23。正如本文中所用的，“断路器”这个词意指断路器类型的任意装置，尤其是断路器/接触器的组合以及一个断路器与别的电气装置的其它组合。

固定触头部件30有两个部件31和32，它们彼此由一个绝缘间隙33来在电气上隔离开。部件30的主要部件31带有固定触点34，而且是正常电流通路C₁的一部分；部件30的辅助部件32是辅助电流通路C₂的一部分；在触点21、34闭合以及而后瞬时的触点分开状态，电流沿着通路C₁流，然后流过通路C₂。在这瞬时分开状态，在触点之间放电的电弧越过绝缘间隙33从部件31到部件32；放电电弧现象的连接状态用A₁、A₂、A₃表示。

注意，固定触头部件30的相应部件31、32都接近“J”形，并且它们的每一个在可动触点附近包括有一个支路35、36，且大体上与部件20平行，目的在于把电弧移向断路器室45。当装置闭合和在瞬时触点断开状态期间，相应的电流i₃₁、i₃₂在支路35、36中流动，流向分别与邻近的可动触头部件20-分路或支路-中的电流i₂₀相反。

正常电流通路C₁连接固定触头部件30的主要部件31到断路器的第一输出端37，并且从那里通过外线路到被保护组件40的输入端38，组件40可以是例如一个固态开关、一个接触器或某种其他负载。辅助电流通路C₂连接部件30的辅助部件32到第二输出端，即断路器的辅助端子37′；端子37′通过外线路连接到组件40的输出端39。可动触头部件20径由一个磁的或磁热的跳闸装置42连到断路器的输入端22，跳闸装置42通过一个机构43的中间体、当它一感受到过电流就使触点分开。触点也能用按钮44来分开和闭合。

图2实施例中，断路器有一个可按箭头B的方向平移的双触点分路式可动触头部件20，部件32的偏转支路36与装有分割电弧的板46的断路器室45邻接。部件31有一个平行于支路35且与端子37相连的支路47，支路35带有固定触点并通过垂直支路48连到支路47。部件32有一个与分流通路C₂的其他零部件相连的支路49。支路49与偏转支路36平行，并通过一个弯曲的垂直支路50与支路36相连。设置一个空气间隙或一个薄的隔离51层与一个铁磁性部件52一起于支路36、39之间，这铁磁性部件能增强支路36中电流感应的磁场。在支路47、49之间有一个空气间隙或电介质53。

在图4实施例中，带有固定触点的部件31的支路35进入部件32的偏转支路36的孔中。在靠近孔边的支路35、36之间配置了绝缘体55。

所示的断路器工作如下，假定初始时触点是闭合的，而电流沿着通路C₁流动。如果磁热装置42检测到过电流，它就引起机构43去打开触点。在触点21、34之间放电的电弧(状态A₁)移向右边(见图1)并越过绝缘间隙33(状态A₂)。于是电流沿着分流电路C₂流动；当在偏转支路36中的电流按在可动触头部件20中电流的流动方向相反的方向流动时(状态A₃)，产生的磁场继续驱使电弧向右(见图1)继而朝着分割电弧的板。

图6表示一个断路器与一个接触器40组合的例子，接触器40包括一个可分离触点或固态类型的开关56，它们由电磁的或电子组件57分别控制。控制组件57连接于控制端子A₁、A₂。断路器的输出端37和37′分别与接触器的输入端38和输出端39连接。相同电极的端子22、37、37′、38、39可以从正面接近，有利的是处在垂直于断路器和接触器前面的平面P内，因此利用一个容易与断路器连接的可调额定值的接触器能得到良好的断路器电流遮断性能。

在图7实施例中，断路器与接触器40相连。断路器包括带有两个触点20a、20b的可动触点分路20，触点20a、20b与固定触头部件30a、30b带有的相应固定触点34a、34b相配合。

触点30a、30b的每一个都有两个近乎“J”字形的部件31a、31b和32a、32b，它们彼此由板42a、42b附近的绝缘间隙33a、33b隔离开，板能冷却和分割电弧。主输出端37和辅助输出端37′分别接到固定部件30b的部件31b、32b，并且如前述的那样，还连接到接触器的端子38、39上。

固定部件30a的部件31a、32a分别连接到主输入端22和辅助输入端22′。在输入端22，22′之间连接一个限流阻抗Z。触点响应短路的分开因而瞬时连接下面的回路，即当发生弧光放电现象时连接端子22一阻抗Z-端子22′，以使电弧电流相应地受到了限制。

代替两个机械上独立的装置10和40的相互电连接，装置可以包含一个接触器40能按箭头F所指方向插入其内的断路器10(见图8)。在这种情况下，接触器40有一个输入插头38和一个输出插头39，它们可连到相应的输出端57、58。端子58连到与负载电路相连的端子59，并经过通路C₂连到固定触头部件30的部件32上。端子57经由辅助通路C₁连到部件31上。

本发明被用于适合于与电动机械的或固态的接触器相联的单触点和双触点断路器。

Claims (8)

1.磁性灭弧型断路器，至少包括一个固定触点和一个可动触点，这些触点是可分离的，并分别设置在一个固定触头部件和一个可动触头部件上，在这断路器中，所述可动触头部件是与一个适合于响应过电流而跳闸的操作机构相耦合的，所述固定触头部件连接到一个被保护的电气装置上，固定触头部件有第一导电部分和第二导电部分，第一导电部分在所述可动触头部件附近有一条如此配置的支路，以致在所述触点闭合时电流在所述支路和所述可动头部件中以相反方向流动，第二导电部分在所述第一导电部分旁边，但由一个电弧能越过的绝缘间隙从中隔离开，第二导电部分包括一条如此设置的电弧偏转支路，以致当所述触点分开时，电流在所述支路和所述可动触头部件中以相反的方向流动。

2.根据权利要求1所述的断路器，其中所述固定触头部件的所述第二导电部分用设置在所述间隙附近的弯曲部分来弯曲，并连接电弧偏转支路到一个与所述被保护装置连接的支路上。

3.根据权利要求2所述的断路器，其中绝缘层设置在所述的偏转支路和所述的连接支路之间。

4.根据权利要求2所述的断路器，其中一个铁磁性部件设置在所述偏转支路和所述的连接支路之间。

5.根据权利要求1所述的断路器，其中所述固定触头部件的所述第一部分有一个末端插在所述固定触头部件所述第二部分的所述偏转支路的孔中，并有设置在所述一个末端和靠近所述孔边的所述偏转支路之间的绝缘物。

6.根据权利要求1所述的断路器，其中所述电弧偏转支路是一个直接与断路器辅助端子连接的“J”字形部件。

7.根据权利要求1所述的断路器，其中所述触点是双触点。

8.根据权利要求7所述的断路器，包括在输入侧的一个固定触头部件，具有两个由电弧能越过的绝缘间隙分隔的导电部分，且这个导电部分径由一个电弧电流限制器阻抗有选择地相连。

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