[发明专利]具有改进的闭合和闭锁性能的断路器

说明书

技术领域

所公开的实施例涉及传导电流的触头，并且具体地说，涉及在配 合时经受由于触头所传导的电流量而引起的排斥力的触头。

背景技术

断路器通常用于保护设备避免由于例如短路或接地故障而造成 的过电流情形。当出现过电流的情况时，断路器中的电触头设计成可 断开，从而中断穿过断路器而流向装备的电流。可设计断路器以用于 高的静态电流和高的耐受电流。为了保持高的耐受额定电流，触头在 耐受额定电流下必须是锁定闭合的，并能够承受由电流产生的大的电 动排斥力。

断路器具有各种设计，包括：吹开和非吹开触头臂；偏心和非偏 心触头臂；单触头对装置，其带有位于触头臂一端的触头对和位于另 一端的枢轴；双触头对装置，其也被称为旋转断路器，带有位于触头 臂各端的触头对以及介于两端中间的触头臂枢轴；单外壳构造，其带 有容纳在单个壳体和盖子中的断路器构件；以及盒式构造，其也被称 为盒式断路器，带有容纳在相位盒中的各相位的载流构件，并且各相 位盒又容纳在壳体和盖子中，其还可包括操作机构。多极断路器通常 可以以两极、三极和四极装置来使用，其中两极和三极装置分别用于 两相和三相电路。在具有开关中性线(switching neutral)的三相电路中 通常采用四极装置，其中第四电极操作，以断开和闭合中性电路，从 而与初级电路相位的断开和闭合协调一致。

当断路器的载流触头在故障下闭合时，穿过触头的电流非常高， 从而在触头之间导致极大的电磁排斥力。这些电磁排斥力阻碍了断路 器闭合。

图1显示了示例性断路器100的简图。断路器100包括固定触头 组件105和围绕旋转点115而枢转的可动触头组件110。可动触头组 件110可包括一个或多个第一灭弧触头120和一个或多个第一主触头 125。相应地，固定触头组件105可包括一个或多个第二灭弧触头130 和一个或多个第二主触头135。

固定触头组件105和可动触头组件110大体构造成以便在故障时 承受闭合。当在故障下进行闭合时，随着第一灭弧触头120和第二灭 弧触头130彼此接触，流过第一灭弧触头120和第二灭弧触头130的 电流彼此接近，并由于收缩效应而造成由矢量140所表示的电磁排斥 力。电磁排斥力与所施加的闭合力作用相反，并在与可动触头组件110 的闭合旋转相反的方向上施加弯矩。当电流在触头之间的环路中流动 时，电磁排斥力与电流的大小成正比，并且与触头之间的距离成反比。

因而，排斥力140基本上垂直于力矩臂145，力矩臂145表示旋 转点115至力矢量140中心的距离。在这个实施例中，力矩臂具有相 当大的量级，从而导致需要相当大的额外的闭合力来使固定触头组件 105和可动触头组件110闭合。

提供一种具备减少或重定向的排斥力的断路器将是很有利的。

发明内容

以下是非限制性的示例性实施例。

在一个实施例中，一种装置包括用于当过电流状态出现时中断电 流的多个触头，各个触头包括相对于触头中的至少一个触头的枢轴点 而成角度地移位的配合面，其中配合面的移位构造成可最大限度地减 小离触头中的至少一个触头的枢轴点的排斥力矩臂。

在另一实施例中，一种方法包括当发生过电流情况时，使多个触 头的配合面相对于触头中的至少一个触头的枢轴点成角度地移位，并 将配合面的移位构造成可最大限度地减小离触头中的至少一个触头 的枢轴点的排斥力矩臂，以减小触头之间的电磁排斥力。

附图说明

在以下描述中，结合附图阐述了当前公开的实施例的前述方面和 其它特征，其中：

图1显示了示例性断路器的简图；

图2显示了一种适用于实施本文所公开的实施例的示例性断路器 200；

图3显示了示例性第一灭弧触头和第二灭弧触头的展开图；和

图4显示了示例性第一灭弧触头和第二灭弧触头的另一实施例的 展开图。

具体实施方式

图2显示了一种适用于实施本文所公开的实施例的示例性断路器 200。虽然将参照图纸来描述当前公开的实施例，但是应该懂得，其 可以以许多备选形式来体现。还应该懂得，另外，还可使用任何合适 的尺寸、形状或元件类型或材料类型。

所公开的实施例可包括具备这样的特征的多个触头：其操作以便 最大限度地减小触头之间的电磁排斥力。