专利名称：自动开关的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种电力系统380V以下低压配电用户用电线路的接通和断开装置，它是一种可以大幅度提高装置使用寿命的新型塑料外壳式自动开关。
二背景技术：
目前，市场上应用的塑料外壳式自动开关是即有开断电流作用，又能进行自动保护，当电路中发生短路、过载、低电压等故障时能自动切断电路。各种不同用途的开关尽管他们的具体结构有所差异，但基本结构和作用原理是相同的。自动开关的组成部分有触点系统用以接通和切断电路。灭弧系统用以熄灭触点在切断电路时产生的电弧。 操作系统一一操纵触点闭合与分断。保护系统一一当电路出现故障时，通过保护装置使触点分断，切断电流。其中，触点系统的每一相触点是由一个电源静触点和一个负荷动触点组成，负荷动触点直接连接负荷电路。当自动开关使用时，合上或拉下操作钮，操作系统操纵与负荷电路直接连接的动触点与电源静触点闭合与分断，完成电源的接通与断开，保护系统进入工作状态。在电路中发生短路、过载、低电压等故障情况下，保护装置动作，将电源断开，保护线路和设备不受损坏。但是，根据电的特性，在自动开关接通与断开电流的瞬间，动触点与静触点间会产生电弧，电弧使触点烧蚀，接触面氧化，接触电阻增加，这样，在正常运行中就会发热，切断电流的能力下降，很快报废。目前，一般的塑料外壳式自动开关寿命很低，单极、双极、三极的使用寿命在带负荷的情况下，只有百次以下，有的实际更低，其主要原因是自动开关的触点寿命短造成的。
三、发明内容为了克服塑料外壳式自动开关寿命短，触点老化快的缺点，本发明在触点材料不变的情况下，改变电路路径和触点构成，以此来降低产生电弧的电路环境，减弱电弧的强度，提高开关触点的使用寿命，使整个自动开关的寿命增加。本发明将自动开关的每相动触点设计成独立的双触点金属导电桥，即动触点导电桥，电源触点和负荷触点设计成同一平面内的两个静触点，即电源静触点和负荷静触点。动触点导电桥在操作系统的作用下完成与电源静触点和负荷静触点的接通与断开，这样在开关断开负荷电流的同时，电路中就同时存在两个断开点，完成电路的切断，由于两个静触点间存在一定的间隔，动触点导电桥与电源静触点和负荷静触点间接通与断开的瞬时性与同期性，减弱了电弧产生的电路环境， 这样，就可以大幅度提高自动开关的使用寿命。本新型解决其技术问题所采取的技术方案是本新型专利是一种配电用户用电塑料外壳式自动开关，由操作机构、传动机构、脱扣机构和触点机构等组成，在开关的塑料外壳内，操作机构、传动机构和脱扣机构顺序安装，其中，操作机构由操作钮、操作轮、操作轮轴及操作轮复位弹簧组成。传动机构由U形连杆、传动摇臂、传动摇臂轴等组成。脱扣机构由热脱扣器和电磁脱扣器等原件组成。触点机构由动触点导电桥、电源静触点和负荷静
3触点等组成。电源静触点和负荷静触点固定安装在同一平面内，并且与传动摇臂轴轴向平行而且距离相等。动触点是一个动触点摇杆上加工有两个触点的金属动触点导电桥，动触点导电桥的两个触点与传动摇臂轴轴向平行而且距离相等，并且与电源静触点和负荷静触点到传动摇臂轴的距离相等。电源静触点固定安装在电源线连接片上，负荷静触点固定在过桥连接片上，过桥连接片另一端与电磁脱扣线圈电源侧连接，电磁脱扣线圈另一端与过桥线连接，过桥线另一端和热脱扣器、固定铁片、负荷线连接片被U形导电连接金属片固定焊接一起。这样，在应用中，动触点导电桥就可以在操作机构和传动机构的作用下实现与电源静触点和负荷静触点的接触与分开，实现电路的导通与断开。并且保证动触点导电桥的两个触点与电源静触点和负荷静触点接触与分开瞬间的瞬时性和同期性，保证开关在分断负荷电流时电路中同时存在两个断开点，减弱动触点与静触点间产生电弧的电路环境，延缓触点接触面的老化时间，达到增加自动开关使用寿命的目的。为了提高触点的抗老化效果，还可以给触点间加装消弧栅，以增加消弧效果。在自动开关的实际运行中，用电时，合上开关操作钮，操作机构的操作轮通过U形连杆给传动摇臂加力，传动摇臂的受力端将操作力传递给动触点机构，动触点机构上端的动触点机构卡片卡在脱扣连杆锁扣上，脱扣连杆的另一端搭在脱扣杆上，脱扣连杆进入工作状态。在操作机构的作用下，动触点导电桥以传动摇臂轴为中心向前作圆弧运动，达到一定弧度时，动触点导电桥的两个触点和电源静触点与负荷静触点接触，电路导通。断电时， 拉下自动开关操作钮，传动机构带动动触点机构复位，动触点与静触点分开，电路断开。当电路发生短路或过电流等故障等情况下，电磁脱扣器或热脱扣器动作，脱扣杆动作，搭在脱扣杆上的脱扣连杆动作，卡在脱扣连杆锁扣上的动触点机构卡片失去作用力， 使传动机构对动触点机构的作用力消失，动触点导电桥在动触点复位弹簧的的作用下复位，动触点与静触点断开，电路切断，操作机构、传动机构、脱扣机构和触点机构复位。本实用新型的有益效果是此新型塑料外壳式自动开关可以在切断负荷电流时， 减弱产生电弧的电路环境，使自动开关的使用寿命大幅度增加，最大限度的节约和利用资源，减少用户的生产成本和使用成本，具有很高的社会效益和经济效益。
四以下结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
图1 单极塑料外壳式自动开关装配图图2 图1的负荷线连接片、固定铁片和热脱扣器被U型金属连接片焊接图图3:图2的A向视图图4:图2的I——I视图图5:图2的B向视图图6:动触点机构图7 动触点机构、塑料外壳和传动摇臂及动触点复位弹簧剖视图图8 动触点机构后视图图9:电磁脱扣器剖视图图10 脱扣连杆[0022]图11:图10的仰视图图12:图10的俯视图图13:图1的I-—I剖视图图14:图1的A――A剖视图图15 操作轮图16 接线卡图17 接线卡俯视图图18 传动摇臂图19:图18的后视图图20:图18的俯视图图21:图18的I——I剖视图图22 脱扣杆图23:图22的后视图图M 固定锁图25:图对的俯视图图沈图1的左视图图27:图1的正视图图28 三极塑料外壳式自动开关图29 图28的I——I剖视图图中1、塑料外壳后盖，2、负荷线连接片，3、接线卡，4、压线螺钉，5、热脱扣器电流整定螺钉，6、固定铁片，7、热脱扣器，8、脱扣杆轴，9脱扣杆，10、脱扣杆卡簧，11、操作钮，12、 操作轮，13、操作轮轴，14、U形连杆，15、传动摇臂，16、脱扣连杆，17、脱扣连杆轴，18、动触点机构，19、动触点机构连接轴，20、电源线连接片，21、固定锁，22、过桥线，23、电磁脱扣线圈，24、电磁脱扣器，25、动触点导电桥，26、电木板，27、电源静触点，28、过桥连接片，29、前后盖固定孔，30、U型导电连接金属片，31、固定铁片档板，32、动触点机构卡片，33、动触点机构弹簧，34、动触点摇杆，35、操作轮传动连接孔，36、电磁脱扣器盖，37、电磁脱扣器衔铁头， 38、电磁脱扣器弹簧，39、电磁脱扣器衔铁，40、传动摇臂轴，41、传动摇臂连接孔，42、传动摇臂受力轴孔，43、脱扣连杆锁扣，44、操作轮复位弹簧，45、动触点复位弹簧，46、固定锁弹簧， 47、负荷静触点，48、塑料外壳前盖，49、导线插孔，50、热脱扣电流整定孔，51、消弧栅。
五具体实施方式
图1实施例为普通居民用电塑料外壳式自动开关。在图1中，开关操作钮(11)处在断开位置，接线卡(3)安装在塑料外壳后盖(1)的固定槽上，压线螺钉(4)拧在接线卡 (3)上。电源线连接片00)和负荷线连接片(2)穿过各自的接线卡(3)固定在开关塑料外壳后盖(1)上。自动开关的电源静触点(XT)和负荷静触点G7)固定安装在同一平面内， 并且与传动摇臂轴GO)轴向平行而且距离相等。动触点是一个动触点摇杆(34)上加工有两个触点的金属动触点导电桥(25)，动触点导电桥05)的两个触点与传动摇臂轴GO)轴向平行而且距离相等，并且与电源静触点(XT)和负荷静触点G7)到传动摇臂轴00)的距离相等。电源静触点以力固定安装在电源线连接片O0)上，负荷静触点G7)固定在过桥连接片08)上，过桥连接片08)另一端与电磁脱扣线圈03)电源侧连接一起，电磁脱扣器04)穿过电磁脱扣线圈03)被固定铁片(6)和塑料外壳后盖(1)固定，电磁脱扣线圈 (23)另一端与过桥线02)连接，过桥线02)另一端和热脱扣器(7)、固定铁片(6)、负荷线连接片(2)被U形导电连接金属片(30)固定焊接一起。固定铁片(6)由焊点向上加工出一个跷起的档板(31)，热脱扣器电流整定螺钉 (5)拧在塑料外壳后盖(1)的隔板的螺孔内，顶端顶在固定铁片档板(31)上，用来调整热脱扣器(7)与脱扣杆(9)的距离，设定热脱扣器(7)动作的温度值。电源线连接片OO)和过桥连接片08)固定在塑料外壳上，电源静触点(XT)和负荷静触点G7)之间由绝缘电木板06)隔开，电木板06)安装在塑料外壳后盖(1)上的固定槽内。操作轮(12)由操作轮轴(13)固定，操作轮复位弹簧G4)为扭力弹簧，两端分别作用在操作轮(12)和塑料外壳后盖(1)上，保证开关触点断开后操作机构复位。操作轮传动连接孔(3 与传动摇臂(1 传动摇臂连接孔Gl)由U形连杆(14)连接，U形连杆
(14)的双头两端分别插入操作轮传动连接孔(35)与传动摇臂连接孔Gl)内，传动摇臂
(15)由传动摇臂轴GO)固定，传动摇臂轴GO)为与传动摇臂(15)两侧一体的凸起的圆轴，固定在塑料外壳前后盖(1)上的固定轴孔内。传动摇臂受力孔0 套在动触点机构连接轴(19)上。动触点机构(18)由动触点机构卡片(32)、动触点摇杆(34)、动触点机构弹簧(33) 和动触点机构连接轴(19)组成，动触点机构连接轴(19)穿过动触点摇杆(34) —侧轴孔、 动触点机构卡片(3 —侧轴孔，动触点机构弹簧(33)，然后穿过传动摇臂受力孔(42)，再穿过动触点摇杆(34)和动触点机构卡片(32)另一侧轴孔固定。动触点机构弹簧(33)为扭力弹簧，两端分别作用在动触点摇杆(34)和动触点机构卡片(32)上，保证正常情况下动触点机构卡片(3 和动触点摇杆(34)伸直，并存在一定的弹性余度，使动、静触点接触后在各种情况下连接紧密。脱扣杆(9)由脱扣杆轴⑶固定，脱扣卡簧(10)头端圆圈套在操作轮轴(13)上， 尾端卡在脱扣杆(9)上，以保证脱扣杆(9)逆时针方向存在一定的弹力，下端紧靠在电磁脱扣器04)的电磁脱扣器衔铁头(37)上。脱扣连杆(16)由脱扣连杆轴(17)固定，动触点机构卡片(32)上端伸到脱扣连杆锁扣G3)内，另一端搭在脱扣杆(9)上。固定锁装在塑料外壳后盖固定槽上，固定锁弹簧06)与固定锁—体， 尾端作用在外壳上，保证固定锁正常情况下伸出。这样，合上塑料外壳前盖(48)，通过螺栓经前后盖固定孔09)连接固定后就可以使用了。在机构零件损坏或触点报废等情况下，还可以打开盖进行维修或更换，避免用空心铆钉固定只能一次性使用的局限性。在用电时，合上自动开关操作钮(11)，操作轮(12)的传动连接孔(35)通过U形连杆(14)给传动摇臂(15)加力，动触点机构(18)的动触点机构卡片(32)上端在脱扣连杆锁扣处，另一端搭在脱扣杆(9)上，传动摇臂(1 的力通过传动摇臂受力孔G2)传递到动触点机构连接轴(19)上，使动触点导电桥05)触点以传动摇臂轴GO)为中心，向前作圆弧运动，转过一定弧度时，动触点导电桥0 的触点与电源静触点(XT)和负荷静触点G7)接触，各机构作用力达到平衡，机构保持，脱扣机构工作，自动开关电路导通。分闸时，拉下自动开关操作钮(11)，U形连杆(14)带动传动摇臂(15)返回，传动摇臂受力轴孔
6(42)对动触点机构连接轴(19)的作用力消失，动触点导电桥05)在传动摇臂(15)和动触点复位弹簧G5)的作用下与电源静触点(XT)和负荷静触点G7)分开，电路断开。当电路发生过电流的情况下，电路发热，热量传递给热脱扣器(7)，热脱扣器(7) 为合在一起的双金属片是根据两侧两种金属受热膨胀系数的不同，在温度升高时产生弯曲的原理制成，当温度达到整定值时，热脱扣器(7)金属片上端弯曲压迫脱扣杆(9)顺时针转动，卡在脱扣杆(9)上的脱扣连杆(16)失去制约力，脱扣连杆(16)动作，加在脱扣连杆锁扣G3)上的动触点机构卡片(32)的反作用力消失，动触点机构连接轴(19)上的作用力消失，传动摇臂(15)对U形连杆(14)的反作用力消失，整个机构的平衡被打破，所以，动触点导电桥05)在动触点复位弹簧05)的作用下迅速复位，动、静触点分开，电路切断，操作轮(12)在操作轮复位弹簧G4)的作用下，带动U形连杆(14)、传动摇臂(15)复位。脱扣杆(9)和脱扣连杆(16)复位。同样，在线路短路或用电设备短路的情况下，电路电流突变，电磁脱扣线圈03) 产生的电磁力使电磁脱扣器衔铁(39)克服了电磁脱扣器弹簧(38)的反作用力，带动电磁脱扣器衔铁头(37)向左动作，推动脱扣杆(9)顺时针转动，卡在脱扣杆(9)上的脱扣连杆 (16)失去制约力，脱扣连杆动作，加在脱扣连杆锁扣G3)上的动触点机构卡片(32)的反作用力消失，动触点机构连接轴(19)上的作用力消失，传动摇臂(15)对U形连杆(14)的反作用力消失，整个机构的平衡被打破，所以，动触点导电桥05)在动触点复位弹簧05) 的作用下迅速复位，动、静触点分开，电路切断，操作轮(12)在操作轮复位弹簧G4)的作用下，带动U形连杆(14)、传动摇臂(1 复位，脱扣杆(9)和脱扣连杆(16)复位。电磁脱扣器04)外壳为塑料，电磁脱扣线圈03)为铜漆包线，线径和匝数根据所要开断的电流值而定。动触点机构(18)为金属，触点采用普通的合金触点，操作轮(12)、 传动摇臂(15)、脱扣杆(9)和脱扣连杆(16)均采用塑料，U形连杆(14)和各机构轴均采用不锈钢。固定锁和固定锁弹簧G6)为加工一体的塑料。实施例1最大的开断电流一般不超过63安，应用非常普遍，可以单极使用，也可以根据需要加上联动装置两只或三只并列到一起使用，由于开断的负荷电流较小，为了降低制造成本，所以可以不加消弧栅，但为了增加灭弧效果，可以加金属片式消弧栅。在图1实施例中，也预留了消弧栅位置，可以根据需要加装。实施例1的单极自动开关与漏电保护器并列到一起，可制成漏电保护开关，漏电保护器的联动杆作用到自动开关的脱扣杆(9)上，当系统有设备漏电和人身触电等事故发生时，漏电保护器动作，其联动杆带动自动开关脱扣杆(9)动作，自动开关跳闸切断电源。自动开关的额定电压整定值应当不小于电路的正常工作电压，额定电流不应小于电路的正常工作电流，热脱扣器(7)的额度电流整定应当与所控制的负荷的额定电流一致，电磁脱扣器04)的瞬时动作整定电流应当大于负荷电路正常工作时可能出现的峰值电流。图38实施例是三极塑料外壳式自动开关，是在普通三极塑料外壳自动开关的基础上，将开关每相动触点和静触点进行改进，电源静触点(XT)固定在电源线连接片OO) 上，负荷静触点G7)固定在负荷线连接片(2)上，电源静触点(Xi)和负荷静触点G7)在同一平面内，而且与动触点摇杆(34)轴平行而且距离相等，动触点导电桥0 上的两个触点与动触点摇杆(34)轴同一平面，而且与动触点摇杆(34)轴的距离相等，而且与电源静触点07)和负荷静触点07)距动触点摇杆(34)轴的距离相等。操作开关操作钮(11)，在操作机构的作用下，实现动触点导电桥05)与电源静触点(XT)和负荷静触点G7)的接触和分开，实现电源的接通与断开。在线路短路或过电流等情况下，保护系统动作，顶动脱扣杆(9)，开关跳闸，动触点导电桥05)与电源静触点(XT)和负荷静触点G7)分开，电源切断。 消弧栅(51)为金属片消弧栅，开断电流时，电弧在电动力的作用下进入消弧栅 (51)中，电弧被栅片分割冷却，并迅速灭弧。
权利要求1.一种配电用户用电塑料外壳式自动开关，在开关的塑料外壳内，操作机构、传动机构和脱扣机构顺序安装，其特征是自动开关的电源静触点和负荷静触点固定安装在同一平面内，并且与传动摇臂轴轴向平行而且距离相等。
2.根据权利要求1中所述的自动开关，其特征是动触点是一个动触点摇杆上加工有两个触点的金属动触点导电桥，动触点导电桥的两个触点与传动摇臂轴轴向平行而且距离相等，并且与电源静触点和负荷静触点到传动摇臂轴的距离相等。
3.根据权利要求1中所述的自动开关，其特征是电源静触点固定安装在电源线连接片上，负荷静触点固定在过桥连接片上，过桥连接片另一端与电磁脱扣线圈电源侧连接，电磁脱扣线圈另一端与过桥线连接，过桥线另一端和热脱扣器、固定铁片、负荷线连接片被U 形导电连接金属片固定焊接一起。
专利摘要一种配电用电户用塑料外壳式自动开关，由操作机构、传动机构、脱扣机构和触点机构等组成，本实用新型在不改变开关材料的情况下，改进开关电路路径和触点构成的方法来增加自动开关的使用寿命，即动触点采用独立的动触点导电桥，电源触点和负荷触点设计成同一平面内的两个静触点，即电源静触点和负荷静触点。使用时，动触点导电桥在操作机构和传动机构的带动下，实现与电源静触点和负荷静触点的合与分，完成电路的导通与断开。在电路短路或过电流等故障情况下，脱扣机构动作，实现动、静触点的断开，切断电源。
文档编号H01H73/04GK201994249SQ20102026156
公开日2011年9月28日 申请日期2010年7月8日 优先权日2010年7月8日
发明者辛洪太 申请人:辛洪太