[发明专利]同向式串联双断点小型断路器

说明书

技术领域

本发明涉及一种串联双断点小型断路器，特别是一种同向式串联双断点小 型断路器。

背景技术

小型断路器是在工业和民用领域都广泛应用的低压终端电器，其内部的主 要部件是操作机构和触头装置，通过配置相应的延时，瞬时机构，实现分合线 路、过载、短路保护功能。在分断技术上均利用短路电流在动、静触头的触点 处产生电动斥力，以在瞬时机构未动作之前提前拉弧，依靠电弧形成的电弧电 阻达到限流的目的。

现有的小型断路器的触头装置大多为单断点形式，即在同一极的主电路上 只有一个动触头和一个静触头。单断点触头装置的主要缺陷是随着分断电流的 不断提高，触头的烧灼和磨损程度非常严重，从而导致单断点小型断路器在分 断能力的提升上非常有限。

现有的小型断路器的触头装置也有采用并联双断点形式，即在同一极的主 电路上有两个静触头和两个动触头，且两个动触头之间并联连接，两个静触头 之间也并联连接。并联双断点触头装置的优点是通过增加触头的抗磨损次数 (并联双断点理论上是单断点抗磨损的两倍)，从而提高断路器产品多次分断 后的使用寿命，但它仍然没有克服分断能力有限，或者由于断点数量的增加带 来的体积增大的缺陷。

专利号为EP0560697的欧洲专利公开了一种在塑壳断路器上应用的串联双 断点触头装置，其特点是在同一极的主电路上有两个动触头和两个静触头，且 两个静触头分别与主电路的输入端、输出端连接，两个动触头串联连接。串联 双断点触头装置的显著优点是，由于两对动静触头共同承担分断电流，所以分 断能力大大提高，在理论上讲，它的分断能力是单断点触头装置的两倍。 EP0560697号专利的动触头的两个触点分别设置在触头支持轴的两侧，所以称 之为对称式串联双断点。对称式串联双断点触头装置可适用于体积较大的塑壳 断路器，它的对称式结构和体积大的特点使对称式串联双断点触头装置不能被 小型断路器所直接采用。小型断路器的突出要求是体积小、外型尺寸摸数化、 操作力轻，而现有对称式串联双断点触头装置显然不能满足这些特殊要求。

专利号为ZL01821361的发明专利公开了一种同向式串联双断点触头装置， 其结构特点是两个动触头的两个触点形成的双断点分别设置在触头支持轴的 同侧，且两个触点运动方向一致。该技术方案的同向式串联双断点在横向宽度 上比对称式串联双断点要小，因此它也使得串联双断点触头装置在小型断路器 上的应用成为可能。然而，要将串联双断点触头装置应用到小型断路器上，还 需要很好地解决两个断点的闭合/分断的一致性。在闭合过程中，如果串联双 断点的两个断点的闭合不一致，则滞后闭合的断点由于电动斥力的作用，会在 接触瞬间发生弹跳，从而加速触头的磨损。在分断过程中，如果串联双断点的 两个断点的分断不一致，则滞后分断的断点因电弧烧灼严重等原因也会加速触 头的磨损。很显然，滞后闭合/分断的断点会加速触头的磨损，而触头的磨损 又会加剧断点闭合/分断的滞后，从而形成了因果恶性循环。串联双断点的闭 合/分断滞后与触头磨损两者的因果恶性循环，严重影响了串联双断点小型断 路器产品的使用寿命、可靠性和稳定性，这也是串联双断点触头尚不能广泛应 用于小型断路器的原因之一。

现有技术的塑壳断路器和小型断路器解决串联双断点的两个断点的闭合/ 分断的一致性的技术方案，大多采用储能装置和限位装置来实现。储能装置用 于解决双断点闭合一致性的问题，其原理是通过机构在闭合前的储能来实现双 断点的快速闭合，很显然，它是通过提高闭合速度来达到缩短两个断点不同步 闭合的时间差。限位装置也用于解决双断点分断一致性的问题，其原理是通过 机构中设置的限位结构实现双断点的同时分断，但它不能解决在使用过程中出 现的磨损较多的断点的滞后分断的问题。对于应用于小型断路器而言，现有技 术的储能装置和限位装置还存在以下缺陷：储能装置与限位装置在结构上、功 能上是独立的，其结构复杂、占据空间大，不能满足小型断路器体积小、长宽 高尺寸模数化的要求；不能解决断点闭合/分断滞后与触头磨损两者恶性循环 的问题，所以在触头磨损不一致的情况下，不能保持断路器可靠工作。