[發明專利]電涌后備保護斷路器

有效

• 申請號: 201010594574.8
• 申請日: 2010-12-16
• 公開（公告）號: CN102568966A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發明（設計）人: 劉明東
• 申請（專利權）人: 上海明科電氣有限公司
• 主分類號: H01H83/10
• 分類號: H01H83/10
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種斷路器，更具體地說，涉及一種具有高的電涌承受能力的斷路器，特別適用于電涌保護器的后備過電流保護裝置。

背景技術

電涌保護器與斷路器或熔斷路等過電流保護裝置一同使用已為人們所知。當電涌保護器出現短路故障時，過電流保護裝置將其從系統中斷開，以防止系統持續故障的存在。

在一定范圍內，現有斷路器的電涌耐受能力與動作(脫扣)電流呈正向性關系，簡單來講，斷路器的動作(脫扣)電流越小，電涌耐受能力也越小，而電涌耐受能力高的斷路器，其動作(脫扣)電流也較大。

用于電涌保護器的后備保護裝置要滿足三個基本要求，首先，這種保護裝置僅僅是用來保護電涌保護器的，是一種終端設備保護裝置，其動作應優先于前級線路保護裝置，否則，將影響線路其它設備的供電；其次，這種保護裝置的電涌承受能力不應低于被保護的電涌保護器的最大放電電流，否則，在電涌保護器正常泄放電涌電流范圍內可能引起其損壞；最后，這種保護裝置與被保護的電涌保護器的殘壓(保護電壓)不應超過被保護線路或設備的絕緣耐受水平，否則，電涌保護器失去保護效果。由于現有用于電涌保護器的后備保護技術是基于工頻電流的保護特性，沒有考慮電涌特性，所以很難同時滿足上述基本要求，例如，動作電流低的保護裝置可能滿足優先動作的要求，但其電涌承受能力往往非常低，而且殘壓也非常高；動作電流高的保護裝置，電涌承受能力和殘壓能滿足要求，但其優先動作的要求不一定能滿足。

專利CN2333356公開了一種小型斷路器，包括操作機構、接線裝置、瞬時動作電流脫扣裝置和觸頭連動作裝置。這種小型斷路器主要用于線路過電流保護，難以同時滿足高的電涌耐受能力與低的動作(脫扣)電流要求，不能很好地適用于電涌保護器的后備過電流保護。

專利EP?1447831、CN?101442201提示了一種小型斷路器與電涌保護器一體化技術方案，小型斷路器用于電涌保護器的后備短路保護。小型斷路器為現有的線路保護斷路器，高的電涌耐受能力與低的動作(脫扣)電流要求不能同時得到滿足，這種一體式產品在實際應用中受到限制，尤其是在小功率電源系統或高電阻接地電源系統中無法使用。

此外，作為一般線路保護的現有斷路器，特別是用于終端設備過電流保護用的微型斷路器，在雷電過電壓的入侵下很容易跳閘，給用電系統和設備的保護連續性造成影響，這也是該類斷路器用作電涌保護保護器的后備保護裝置受到制約的原因所在。

總之，采用現有的基于線路過電流保護技術的保護裝置，由于電涌耐受能力差，用于電涌保護器的后備短路保護將會降低電涌保護器在使用中的安全性和保護性，甚至危及供電系統的連續性。

發明內容

因此由前述內容出發，本發明的目的是提出一種改進的斷路器，用于電涌保護器的后備短路保護，在結構上，對現有斷路器進行改進，解決電涌保護器在使用現有斷路器為后備保護裝置所帶來的問題，使得斷路器在較低的動作(脫扣)電流下得到具有高的電涌耐受能力，能夠滿足電涌保護器對后備過電流保護的要求。

根據本發明，所述的電涌后備保護斷路器包括上下接線裝置、包括靜觸頭、動觸頭、觸頭支持、鎖扣、心軸、跳扣、傳動連桿以及杠桿組成的觸頭連動裝置、包括手柄和心軸組成的操作機構、包括頂桿、線圈、動鐵芯與磁軛構成的瞬時動作電流脫扣裝置、滅弧室和平板式火花間隙。

為了提高瞬時動作電流脫扣裝置線圈的電涌承受能力和降低其殘壓，在線圈兩端并接一個平板式火花間隙，用于電涌能量的泄放，減弱通過線圈上的電涌電流。

所述的平板式火花間隙由主放電間隙和觸發間隙構成，主放電間隙用于大部分電涌能量的泄放，觸發間隙用來觸發主間隙放電。

所述的主放電間隙由兩電極構成，其中，第一電極是利用磁軛部件，為平板式電極，放電面為其外平面，該磁軛在電氣上與線圈的一端相連；第二電極由下接線裝置的連接板的延伸部分構成，延伸方向與第一電極相對的，且平行，第二電極在電氣上與線圈的另一端相連。如此設置可實現較小的結構尺寸，并降低制造成本。

有利于主放電間隙放電電弧的拉長，并向滅弧室運動，降低主放電間被電弧燒蝕程度，在所述的第二電極的末端設置導弧結構，導弧結構可設計為具有一定傾斜度的面。

根據本發明的優選方案，傾斜面設置為倒角面，倒角面與水平方向呈一定角度，傾斜面也設置為倒圓面。所述的第二電極的末端還可進一步拆彎延伸，拆彎角為20-160度。。

所述的觸發間隙為平板式結構，包括上電極、下電極、上絕緣層、下絕緣層、第一內電極、第二內電極、中間絕緣層和表面放電微間隙。