CN1363105A - 具有排斥特性的底座组件 - Google Patents

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Abstract

一个用于旋转触点线路断路器的底座组件,包括一个第一电绝缘的半边底座(14)和一个第二电绝缘的半边底座(60);它们彼此相配构成一个闭合。电绝缘的两半底座(14,60)具有当安装不当时使转子(37)和灭弧沟部件(20,22)相互排斥的特性。一个电绝缘的半边底座(14,60)的内表面(52,62)上开有一个沟槽(58)和几个凹口(54,56,64,66)。将转子(37)的面(19)上的轴销(114)嵌入沟槽(58)内,则可使转子(37)正确地定位于电绝缘的两半底座(14,60)中。将灭弧沟部件(20,22)的侧向元件(70,72,82,84)上的舌片(80)嵌入电绝缘的两半底座(14,60)的相应凹口(54,56,64,66)内,则可将灭弧沟部件(20,22)正确地定位于电绝缘的两半底座(14;60)中。

Description

具有排斥特性的底座组件
发明背景
本发明总的说与线路断路器有关，更具体说，是与线路断路器的底座组件有关。
线路断路器是诸多用于线路保护和隔离的过流保护装置的一种。其基本功能是不论何时系统任何部分发生电气异常时对电气系统提供保护。在旋转触点式线路断路器中，电流从电源线流入系统。此电流通过一个负荷板流入固定在板上的固定触点，然后再流到活动触点。活动触点固定在一个臂上，臂则安装在一个转子上，而转子又可旋转地安装在一个底座上。一旦固定触点与活动触点实际接触，电流就从固定触点流至活动触点，并流出线路断路器，到达后面的电气装置。
在过流状态(例如短路)下，将会产生非常高的电磁力。这些电磁力将活动触点从固定触点上推开。由于活动触点是固定在一个旋转臂上，这个臂就使固定触点和活动触点产生转动并使它们分开，于是就使装置跳闸。当触点迅速打开时(例如由短路而造成跳闸时的情况)，会产生火花。要让火花很快熄灭，一般要靠电磁或气动方法使火花的路径长度增大，以促进火花从线路断路器中消失，并有利于火花的冷却和分离；所有这些都有助于将火花电压增至超过系统驱动电压的值。当火花电压超过电源电压时，就很难将火花维持下去，因此火花就熄灭了。与此相应，在固定触点和活动触点之间将产生一个与电源电压相当的电压，以此维持线路断路器的工作。一般的做法是采用一种灭弧沟部件来使产生的火花熄灭。
这类灭弧沟部件由一些金属斜板组成，它们被一些非导电材料制成的侧板堆叠成隔开一定的距离。通常是利用一些带塞在侧板径向凹槽内的小凸肩的板来将斜板保持在侧板之间。
设计线路断路器(特别是底座)时，应使各种元件(如转子和灭弧沟部件)能迅速而恰当地装进底座内。比如说，若转子在底座内装得不合适，则底座的两半就不能正确地配在一起。另外，还要保证让灭弧沟正确地装在底座内。这样就可以保证活动触点臂转动自如，而且在活动触点和最靠近它的板之间有适当的距离。如果转子或灭弧沟部件有一个在底座的一半内没有装好，就要将底座拆开重装。这种重新拆装是很费时间的，同时会增加线路断路器的生产成品。
发明概要
在本发明一个实施例中，一种适用于旋转触点线路断路器的底座组件包含一个第一电绝缘的半边底座(其内表面有一个第一凹槽及开在槽中的沟道)和一个第二电绝缘的半边底座(其内表面开有一个第三凹槽)。第二电绝缘的半边底座与第一电绝缘的半边底座装配成对。
第一和第二灭弧沟部件被安置在第一和第二电绝缘的两半底座之间。第一灭弧沟部件包括一个第一侧向元件，一个第二侧向元件，一个舌片，和一些处于第一和第二侧向元件之间并隔开一定距离堆叠起来的板。舌片从第一侧向元件伸出并穿过第一凹槽，以将第一灭弧沟部件适当地定位于第一电绝缘的半边底座内。第二灭弧沟部件包括一个第三侧向元件，一个第四侧向元件，一个舌片，和一些处于第三和第四侧向元件之间并隔开一定距离堆叠起来的板。舌片从第三侧向元件伸出并穿过第三凹槽，以将第二灭弧沟部件适当地定位于第一电绝缘的半边底座内。
在一种线路断路器底座组件的实施例中，转子有第一和第二两个相对的侧面，其中第一侧面装有一个轴销。将轴销装入第一电绝缘的半边底座的槽沟内，则可让转子正确地安装在底座中。这样当线路断路器跳闸时，如有必要转子就可以在槽沟内移动。
附图简介
图1是一种线路断路器转动底座组件的正透视图；
图2是本发明的底座组件的第一电绝缘的半边底座的视图，从图中可看出其排斥特性；
图3是本发明的底座组件的第二电绝缘的半边底座的视图，从图中可看出其排斥特性；
图4是用于图2和3中电绝缘的两半底座的转子的视图；
图5是装在图2和3的电绝缘的两半底座内的灭弧沟部件的顶视图；
图6是用作图5的灭弧沟部件的灭弧沟侧向元件的视图。
发明的详细说明
参见图1所示的线路断路器底座组件10中的旋转接触装置12，它处在介乎电源边接触片16，负载边接触片18，及相关的灭弧沟20，22之间的第一电绝缘的半边底座14内。电源边接触片16与配电线路中的电源接线(未示)电连接，负载边接触片18通过一个接线片(未示)或诸如双金属元件和电流传感器(未示)之类的部件与负载边接线(未示)电连接。电绝缘屏蔽板24，26分别将负载边接触片18和电源边接触片16与相应的灭弧沟部件20，22隔离。虽然图中只画出了一个旋转接触部件12，但无疑可以在多路线路断路器的每一路中采用独立的旋转接触部件12，并按相似的方式动作。
电源通过线路断路器内部从电源边接触片16传至活动接触臂32一端的第一固定触点和第一活动触点28，30，并经过其另一端的第一固定触点和第一活动触点34，36传至负载边接触片18。活动接触臂32安装在圆形转子37的两半之间。当手工操作线路断路器动作机构(未示)时，活动接触臂32与转子37一起转动，使第一和第二活动触点30，36在闭合(如图1所示)和开启两种位置之间转换。第一接触弹簧38挂在转子37一端的接触弹簧槽48内的一对弹簧销钉40，42之间，而第二接触弹簧(未示)则按类似方式挂在转子37另一面的销钉40，42之间。
灭弧沟部件20，22处于第一电绝缘的半边底座14内，后者与相离的第一固定和第一活动触点28，30以及第二固定和第二活动触点34，36相邻。第一和第二活动触点30，36以及活动接触臂32在由灭弧沟部件20，22提供的通道中运动，以实现与相应的第一和第二固定触点28，34接通和断开。当线路断路器跳闸及第一和第二活动触点30，36突然与第一和第二固定触点28，34分离时，可利用每个灭弧沟部件20，22来使火花阻断和熄灭。
图2为第一电绝缘的半个底座14。它有一个内表面52，此表面内包含一个第一凹口56和一个第二凹口54。在第一电绝缘的半边底座14内表面52上还开了一个沟槽58。在内表面52上还开有一个转子凹口86。在转子凹口86相对两端的内表面52上开有灭弧沟凹口88，90。在邻近灭弧沟凹口88，90的内表面52上还开有负载边和电源边接触片凹口92，94。
图3是第二电绝缘的半边底座60，它与图2的第二电绝缘的半边底座14连在一起就构成一个完整的密闭合。第二电绝缘的半边底座60有一个内表面62。内表面62内开有一个第三凹口64和一个第四凹口66。通过适当的机械紧固方式可将第二电绝缘的半边底座60与图2的第一电绝缘的半边底座14连起来。转子凹口86也开在内表面62上。灭弧沟凹口88，90开在转子凹口86相对两端的内表面62上。负载边和电源边的接触片凹口92，94也开在邻近灭弧沟凹口88，90的内表面62上。
图4所示为装到第一电绝缘的半边底座14(图2)内之前的圆形转子37。转子37由一根轴(未示)可转动地支持着，轴则沿轴向可转动地安装在第一电绝缘的半边底座14(图2)内。有一条或几条弹簧(未示)安在面19上的沟槽33内。沿沟槽33的长度方向开有槽39，以装上安装弹簧(未示)的销钉(未示)。为让活动接触臂32相对转子37转动，从活动接触臂32的中心部至转子37的中心部装有一根转动销25。从转子37的面19伸出一根铸制轴销114。
参见图2和4，将轴销114放在沟槽58内，就可将转子37安装在第一绝缘的半边底座14内。轴销114可让转子37在沟槽58内移动。若在将转子37装入第一电绝缘的半边底座14时，轴销边114未正确地进入沟槽58，则第二电绝缘的半边底座60不能正确地与第一电绝缘的半边底座14相配。因而也就无法构成一个完整的闭合。
图5所示为线路断路器的灭弧沟部件22。此部件22包含一些板68，一个第一侧向元件70和一个第二侧向元件72。通常板68为金属板，这样可以感应出磁场，以促使由线路断路器短路跳闸时引起的火花消失。每块板68的每一边伸出一个凸台74。另外每块板的一边还开有一个径向凹槽78。当灭弧沟部件22装入电绝缘的两半底座14，60(图2和3)时，径向凹槽78为接触臂32提供活动空间。
从图5和6可见，第一和第二侧向元件70，72有许多槽76从中穿过。板68的凸台74分别插在开在第一和第二侧向元件70，72的相应槽76中。板68以这种方式夹在第一和第二侧向元件70，72之间，并彼此相隔开地堆叠着。第二侧向元件72与第一侧向元件70完全相同。第一和第二侧向元件70，72彼此相对地组装在一起。第一侧向元件70有一个舌片80，安置在与径向凹口78相对的一端的中间。另一个舌片80类似地安置在沿第二侧向元件72的一边。
第二灭弧沟部件20包含一些板68及第三和第四侧向元件82，84。第三和第四侧向元件82，84与第一和第二侧向元件70，72完全一样。第三和第四侧向元件82，84彼此相对地组装在一起。第三侧向元件82有一个舌片80，安置在与板68的径向凹口78相对的一端的中间。另一个舌片80类似地安置在沿第四侧向元件84的一边。
参看图2和5，通过把第一侧向元件70的舌片80放到第一电绝缘的半边底座14的第一凹口56内，可将第一灭弧沟部件22正确地装入第一电绝缘的半边底座14中。同样，把第三侧向元件82的舌片80放到第一电绝缘的半边底座14的第二凹口54内，可将第二灭弧沟部件20正确地装入第一电绝缘的半边底座14中。
倘若底座组件不包含舌片80和凹口56，54以实现正确地收灭弧沟22，20定位等功能，则板68内的径向凹口78就有可能错误地装到与第一和第二活动触点30，36及第一和第二固定触点28，34相对的面上。如果出现这种情况，当由于短路而使线路断路器跳闸时，活动接触臂32将不能旋转。另外，灭弧沟部件22也可能相对于第一电绝缘的半边底座14装反了。如果出现这种情况，则在最靠近第一活动触点30的板68与电源边接触片16之间可能没有足够的空气隙。若灭弧沟部件22内没有导电板，则电磁力的大小可能不足以将火花熄灭。所以，舌片80保证了灭弧沟部件22，20正确地定位在凹口56，54内。
现在来看图2，3，4和5，在将第一和第二灭弧沟部件22，20正确地装进第一电绝缘的半边底座14后，再将第二电绝缘的半边底座60放到第一电绝缘的半边底座14上面就构成了一个完整的闭合。这样一来，第二侧向元件72的舌片80将插入第二电绝缘的半边底座60的第三凹口64内。类似地，第四侧向元件84的舌片80将插入第二电绝缘的半边底座60的第四凹口66内。因此，第一和第二灭弧沟部件22，20将正确地定位在第一和第二电绝缘的两半底座14，60内。这样，旋转接触臂组件就能动作自如。
上述第一，第二，第三和第四侧向元件70，72，82，84都带有处于中央位置的舌片80。这种将舌片80沿侧向元件70，72，82，84各自的端部安置的好处是可以节省成本，因为只要一个模压构件就可以用于第一和第二灭弧沟部件22，20的所有侧向元件70，72，82，84。
由于第一和第二灭弧沟部件22，20在装进第一电绝缘的半边底座14之前就安装好了，所以只要在第一和第三侧向元件70，82上有舌片80也可将第一和第二灭弧沟部件22，20正确定位。在这种不同的实施方案中，第二和第四侧向元件72，84就没有舌片80。不过这需要加工两种结构不同的侧向元件。另外，与沿各侧向元件边缘按中央安置的方式不同，也可以将第一和第三侧向元件70，82上的舌片80偏置。但这样还需要加工一个第三种类型的侧向元件来安放偏置的舌片。
如上所述，一个旋转接触线路断路器底座组件包括第一电绝缘的半边底座14和第二电绝缘的半边底座60，它们安排得彼此相配以构成一个封闭合。此电绝缘的两半底座14，60具有使转子37和灭弧沟部件22，20在安装不正确时互相排斥的特性。因此，这里所描述的底座组件不用拆了重装，可以降低线路断路器的生产周期和成本。
虽然我们只是参照一种优选实施例对本发明加以说明，但业内人士明白，可以对它作各种各样的改变，同时还可用别的等效元件来作替换而不超出本发明的范围。另外，还可以对它进行多种改进，以将特定的结构或材料用到本发明中，而不偏离本发明的基本范围。因此，我们不想把本发明局限于可能是将它付诸实施的最好模式的个别实施方案，相反，本发明将包括属于下面的权利要求书范围内的所有实施方案。

Claims (19)

1.一种适用于线路断路器的底座组件，包括：
一个包含一个内表面(52)的第一电绝缘的半边底座(14)，此内表面(52)中开有一个第一凹口(56)；
一个包含一个内表面(62)的第二电绝缘的半边底座(60)，此第二电绝缘的半边底座(60)被安置得与上述第一电绝缘的半边底座(14)相配；
一个处于第一和第二电绝缘的两半底座(14，60)之间的第一灭弧沟部件(22)，它包括：
一个第一侧向元件(70)，
一个第二侧向元件(72)，
一个以第一侧向元件(70)伸出且穿过第一凹口(56)的舌片(80)，用来将第一侧向元件(70)定位于第一电绝缘的半边底座(14)内，
一些处于第一和第二侧向元件(70，72)之间而且互相隔开地堆叠起来的板(68)。
2.如权利要求1所述的底座组件，其中第一和第二侧向元件(70，72)包含开在其中的一些槽(76)，且每个板(68)各有一个从其侧面伸出的凸台(74)，它穿过第一和第二侧向元件(70，72)中的槽(76)。
3.如权利要求1所述的底座组件，其中第一侧向元件(70)包含一个上端，一个下端，和一个处于上下端之间的沿第一侧向元件(70)的中点，上面所述的舌片(80)就处在这个第一侧向元件(70)的中点。
4.如权利要求1所述的底座组件，其中第二电绝缘的半边底座(60)的内表面(62)包含一个第三凹口(64)，以及一个从第二侧向元件(72)伸出并穿过第三凹口(64)的舌片(80)，后者用来将第二侧向元件(72)定位于第二电绝缘的半边底座(60)中。
5.如权利要求4所述的底座组件，其中第二侧向元件(72)包含一个上端和一个下端，以及一个处于上、下端之间的沿第二侧向元件(72)的中点，上面所说的舌片(80)就处在这个第二侧向元件(72)的中点。
6.如权利要求1所述的底座组件，还包括一个安置在第一和第二电绝缘的两半底座(14，60)之间的第二灭弧沟部件(20)，其中第一电绝缘的半边底座(14)的内表面(52)有一个第二凹口(54)；第二灭弧沟部件(20)包括：
一个第三侧向元件(82)；
一个第四侧向元件(84)；
一个从第三侧向元件(82)伸出并穿过第二凹口(54)的舌片(80)，用来将第三侧向元件(82)定位于第一电绝缘的半边底座(14)中；以及
一些处在第三和第四元件(82，84)之间并隔开一定距离堆叠起来的板(68)。
7.如权利要求6所述的底座组件，其中第三和第四侧向元件(82，84)包含一些开在其中的槽(76)，每个板(68)包含一个从它的每边伸出的凸台(74)，这些凸台(74)穿过第三和第四侧向元件(82，84)中的槽(76)。
8.如权利要求6所述的底座组件，其中第三侧向元件(82)包含一个上端和一个下端，以及处于上下端之间沿第三侧向元件(82)的中点，上面所说的舌片(80)处在这个第三侧向元件(82)的中点。
9.如权利要求6所述的底座组件，其中第二电绝缘的半边底座(60)的内表面(62)包含一个第四凹口(66)，以及一个从第四侧向元件(84)伸出并穿过第四凹口(66)的舌片(80)，用来将第四侧向元件(84)定位于第二电绝缘的半边底座(60)内。
10.如权利要求9所述的底座组件，其中第四侧向元件(84)包含一个上端和一个下端，以及另一个处于上下端之间沿着第四侧向元件(84)的中点，其中所述的舌片(80)处于这个第四侧向元件(84)的中点。
11.一种线路断路器组件，包括；
一个第一电绝缘的半边底座(14)，它有一个内表面(52)，内表面上开有一个第一凹口(56)和一个第二凹口(54)；
一个第二电绝缘的半边底座(60)，它有一个内表面(62)，且此半边底座安排得与第一电绝缘的半边底座(14)相配；
一个处于第一和第二电绝缘两半底座(14，60)之间的第一灭弧沟部件(22)，它包括：
一个第一侧向元件(70)，
一个第二侧向元件(72)，
一个从第一侧向元件(70)伸出的且穿过第一凹口(56)的舌片(80)，用来将第一侧向元件(70)定位于第一电绝缘的半边底座(14)中，
一些处于第一和第二侧向元件(70，72)之间且隔开距离堆叠排列的板(68)；
一个处于第一和第二电绝缘两半底座(14，60)之间的第二灭弧沟部件(20)，它包括：
一个第三侧向元件(82)，
一个第四侧向元件(84)，
一个从第三侧向元件(82)伸出的且穿过第二凹口(54)的舌片(80)，用来将第三侧向元件(82)定位于第一电绝缘的半边底座(14)内，以及
一些处于第三和第四侧向元件(82，84)之间且隔开距离堆叠排列的板(68)；
一个与电路相连的电源边接触片(16)，它包括一个与电源边接触片(16)连接的第一固定触点(28)，邻近电源边接触片(16)的第一灭弧沟部件(22)用来熄灭过流时产生的火花；
一个与电气设备相连的负载边接触片(18)，它包含一个第二固定触点(34)，与接触片(18)相连，邻近负载边接触片(18)的第二灭弧沟部件(20)用来熄灭过流时产生的火花。
一个转子(37)，上面有第一和第二两个相对的侧面；
一个处于第一和第二侧面中间的活动接触臂(32)，它的一端有一个与第一固定触点(28)相对的第一活动触点(30)，另一端靠近第二固定触点(34)处有一个第二活动触点(36)，该转子(37)和活动接触臂(32)都处在第一和第二电绝缘的两半底座(14，60)中间。
12.如权利要求11所述的线路断路器组件，其中第一侧向元件(70)包含一个上端，一个下端，和一个沿第一侧向元件(70)在上下端之间的中点，舌片(80)处于第一侧向元件(70)的该中点上；第三侧向元件(82)包含一个上端，一个下端，和一个沿第三侧向元件(82)的位于处在上下端之间的中点，舌片(80)处于第三侧向元件(82)的该中点上。
13.如权利要求11所述的线路断路器组件，其中第二侧向元件(72)包含一个上端，一个下端，和一个沿第二侧向元件(72)位于处在上下端之间的中点，舌片(80)处于第二侧向元件的该中点上；第四侧向元件(84)包含一个上端，一个下端，和一个沿第四侧向元件(84)位于上下端之间的中点，舌片(80)处于第四侧向元件(84)的该中点上。
14.一个线路断路器旋转触点组件，包括：
一个第一电绝缘的半边底座(14)，它有一个内表面，上面有一个沟槽(58)；
一个第二电绝缘的半边底座(60)，它与上述第一电绝缘的半边底座(14)相配；
一个转子(37)，上面有第一和第二两个相对的侧面，转子(37)的第一侧面有一个轴销(114)，它在沟槽(58)内延伸，使转子(37)能在沟槽(58)内运动；
一个处在第一和第二侧面中间的活动接触臂(32)，它的一端有一个与第一固定触点(28)相对的第一活动触点(30)，另一端靠近第二固定触点(34)处有一个第二活动触点(36)；该转子(37)和活动接触臂(32)都处在第一和第二电绝缘的两半底座(14，60)中间；
一个从活动接触臂(32)中心部伸至转子(37)中心部的转动轴销(25)，使得活动接触臂(32)能相对于转子(37)转动。
15.一种线路断路器组件，包括：
一个与电路相连的电源边接触片(16)，包含一个和它连接的第一固定触点(28)；
一个与有关的电气设备相连的负载边接触片(18)，包含一个和它连接的第二固定触点(34)；
一个处于电源边和负载边接触片(16，18)之间的线路断路器旋转触点组件(12)，包括：
一个第一电绝缘的半边底座(14)，它有一个内表面(52)，上面开有沟槽(58)，
一个与第一电绝缘的半边底座(14)相配的第二电绝缘的半边底座(60)，
一个转子(37)，上面有第一和第二两个相对的侧面，有一个轴销(114)装在第一侧面上，该轴销(114)嵌入沟槽(58)中，以使转子能在沟槽(58)内运动，
一个处于第一和第二侧面中间的活动接触臂(32)，在臂的一端有一个与第一固定触点(28)相对的第一活动触点(30)，在另一端靠近第二固定触点(34)处有一个第二活动触点(36)，转子(37)和活动接触臂(32)处于第一和第二电绝缘的两半底座(14，60)中间，以及
一个从活动接触臂(32)的中心部伸至转子(37)中心部的转动轴销(25)，使活动接触臂(32)能相对于转子(37)旋转。
16.如权利要求15所述的线路断路器组件，还包括一个处于第一和第二电绝缘的两半底座(14，60)之间的第一灭弧沟部件(22)，其中第一电绝缘的半边底座(14)的内表面(52)包含一个第一凹口(56)，第一灭弧沟部件(22)包括：
一个第一侧向元件(70)；
一个第二侧向元件(72)；
一个从第一侧向元件(70)伸出的并穿过第一凹口(56)的舌片(80)，用来将第一侧向元件(70)定位于第一电绝缘的半边底座(14)内；
一些处在第一和第二侧向元件(70，72)之间并按相间方式堆叠排列着的板(68)。
17.如权利要求16所述的线路断路器组件，还包括一个处于第一和第二电绝缘的两个底座(14，60)之间的第二灭弧沟部件(20)，其中第一电绝缘的半边底座(14)的内表面(52)包含一个第二凹口(54)；第二灭弧沟部件(22)包括：
一个第三侧向元件(82)；
一个第四侧向元件(84)；
一个从第三侧向元件(82)伸出的并穿过第二凹口(54)的舌片(80)，用来将第三侧向元件(82)定位于第一电绝缘的半边底座(14)内；
一些处于第三和第四元件(82，84)之间并按相间方式堆叠排列着的板(68)。
18.如权利要求17所述的线路断路器，其中第一侧向元件(70)包括一个上端，一个下端，和一个沿第一侧向元件(70)位于处在上下端之间的中点，舌片(80)安置于第一侧向元件(70)的该中点上；第三侧向元件(82)包括一个上端，一个下端，和一个沿第三侧向元件(82)位于处在上下端之间的中点，舌片(80)安置于第三侧向元件(82)的该中点上。
19.如权利要求17所述的线路断路器组件，其中第二侧向元件(72)包括一个上端，一个下端，和一个沿第二侧向元件(72)位于处在上下端之间的中点，舌片(80)安置在第二侧向元件(72)的该中点上；第四侧向元件(84)包括一个上端，一个下端，和一个沿第四侧向元件(84)位于处在上下端之间的中点，舌片(80)安置在第四侧向元件(84)的该中点上。
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