用于断路器的风冷结构的制作方法
【专利摘要】一种用于断路器的风冷结构，所述断路器包括触臂（3），动触头（1）和静触头（9），所述动触头（1）与所述触臂（3）的一端固定连接，风扇（2）设置于所述断路器的所述触臂（3）内部以向所述断路器的所述触臂（3）、所述动触头（1）和所述静触头（9）送风以防止所述触臂（3）、所述动触头（1）和所述静触头（9）的温度升高，所述触臂（3）上设置有通风槽，空气从所述通风槽进入所述触臂（3），流动经过所述动触头（1），并从所述动触头（1）与所述静触头（9）的接触间隙向外流动，并经过所述静触头（9）后排出。该风冷结构的强制风冷方式针对性强，风扇效率高。
【专利说明】用于断路器的风冷结构
【技术领域】
[0001]本发明涉及用于断路器的风冷结构，特别地涉及在可移开式开关柜内使用的断路器的风冷结构。
【背景技术】
[0002]在可移开式开关柜内，断路器动触头和柜体连接部分是移动接触，对于温度升高要求特别严格。
[0003]目前针对该种断路器的风冷方式一般是在开关柜顶端加装风扇和设置通风孔，并在开关柜前门下部也设置通风孔，以及设计合理的风道，使气流流经动静触头以及温升剧烈的位置。 [0004]这种断路器的冷却结构通过设置在开关柜前门下部的通风孔，从地面吸入空气，并通过风道将吸入的空气排出到设置在开关柜顶端的通风孔，并向开关柜外部排出，但是这样的冷却结构存在以下缺点:
[0005]在强制风冷的同时，进入开关柜内的空气会将地面中的粉尘吸进开关柜，使开关柜的绝缘性能下降和维护周期变短；
[0006]该强制风冷方式需用风道来支持，风道设计复杂，并且没有针对性，有时候必须要牺牲隔室之间的入口保护(IP)等级来满足风道的流向；
[0007]在开关柜顶端加装风扇，在开关柜内设置风道及通风孔，会影响开关柜的内燃弧?生倉泛;
[0008]该风扇需从低压室引出电源供电，功率比较大。
【发明内容】
[0009]本发明旨在提出一种用于断路器的风冷结构，其通常应用在开关柜中，克服了现有技术的上述不足，无需在开关柜内部设置风道以及在开关柜的顶端和下部设置通风孔，设置风扇的位置使得风扇针对小范围的制冷区域，提高了强制风冷的利用效率。且该风冷结构的空气循环在开关柜内部，不会将开关柜外部空气中的粉尘带入开关柜内部。
[0010]本发明的用于断路器的风冷结构，其技术方案为:一种用于断路器的风冷结构，所述断路器包括触臂，动触头和静触头，动触头与触臂的一端固定连接，其中，风扇设置于所述断路器的所述触臂内部以向所述断路器的所述触臂、所述动触头和所述静触头送风以防止所述触臂、所述动触头和所述静触头的温度升高，所述触臂上设置有通风槽，空气从所述通风槽进入触臂，流动经过动触头，并从所述动触头与所述静触头的接触间隙向外流动，并经过所述静触头后排出。
[0011]在本发明中，将风扇直接设置在触臂内部，在开关柜内的空气通过触臂上的通风槽进入，在风扇作用下，流动经过断路器的动触头和静触头，对触臂、动触头和静触头进行强制风冷，并达到控制温度上升的目的，最后，空气流动经过静触头后，将空气排出。
[0012]优选地，所述静触头设置在触头盒内，触头盒上设置有开孔，流动经过静触头的空气从触头盒上的开孔排出到触头盒外部。
[0013]优选地，触头盒上的开孔设置在静触头距离动触头的远端部的一侧。
[0014]通常，在可移开式开关柜内使用的断路器的静触头设置在触头盒内，流动经过静触头的空气，经由该开孔排出到触头盒外部。而触头盒的开孔设置在静触头距离动触头的远端部一侧的有利于空气流动经过整个静触头后才向外排出。从而，完成空气在触臂、动触头和静触头之间的流动，并达到控制触臂、动触头和静触头温度上升的目的。
[0015]优选地，围绕所述断路器的触臂外周设置有感应线圈，响应于所述断路器所应用的主回路中的电流，感应线圈产生电动势以对所述风扇供电。
[0016]当断路器所应用的主回路有电流通过时，套在断路器触臂上的感应线圈感应出电动势，该电动势对风扇供电。因此，风扇无需从低压室引出电源供电，可以通过断路器自行供电，简化了风扇的使用条件。在此，可以使用小铁芯的感应线圈，易于使其铁芯趋于饱和，这时候无论加载在感应线圈上的电流如何变化，感应线圈始终处于饱和状态，因此，线圈能感应出来的电流保持不变，达到了稳定供电的目的。
[0017]优选地，在感应线圈和风扇之间设置有整流装置以向风扇提供稳定的直流电源。
[0018]所述整流装置为整流稳压线路板。
[0019]为了进一步稳定感应线圈所产生的电动势，将感应出来的电动势通过整流稳压线路板以向风扇提供稳定的直流电源。
[0020]优选地，在所述感应线圈外设置有绝缘护套以使得感应线圈与外界绝缘。
[0021]在感应线圈外周包络绝缘护套可以使得感应线圈与外部绝缘,防止了电击事故的发生。
[0022]优选地,所述动触头为梅花触头。
[0023]选用梅花触头可以与适用于该梅花触头的附加部件进行配合，以进一步提高断路器的动、静触头的接合能力以及电流传输能力，优化断路器的性能。
[0024]综上所述，根据本发明的用于断路器的风冷结构，通过在断路器触臂内设置风扇，风扇通过围绕触臂外周的感应线圈感应供电，加速空气的对流使动触头、静触头和触臂的温度降低，从而达到冷却触头，限制温度升高的目的。该风冷结构不用在可移开式开关柜中开设通风孔和风道，简化了开关柜的设计，且风扇的风直接作用于断路器的动、静触头以及触臂，冷却效率高，冷却效果好。该风冷结构的空气循环均在开关柜内部进行，减少了外部空气中粉尘进入开关柜，对开关柜内的污染，且因为没有在开关柜上设置用于通风的孔，在开关柜内发生故障时，不会将内部的电弧等引出到外部，极大地避免了由于爆炸引起人身安全事故的发生。
【专利附图】
【附图说明】
[0025]本发明的其它优点和特征将从接下来的仅以非限制性示例的目的给出的并表示在附图中的本发明的特定实施例的说明变得更加清楚明显，在附图中:
[0026]图1是根据本发明的用于断路器的风冷结构的横截面示意图(不含静触头)；
[0027]图2是现有技术中的可移开式开关柜中的断路器的示意图。
[0028]附图标记说明
[0029]1、动触头[0030]2、风扇
[0031]3、触臂
[0032]4、绝缘护套
[0033]5、感应线圈
[0034]6、整流稳压线路板
[0035]7、触头盒
[0036]8、母排
[0037]9、静触头
[0038]10、电线
【具体实施方式】
[0039]下面参照图1至图2对本发明的用于断路器的风冷结构进行进一步的说明。
[0040]图1示出了本发明的用于断路器的风冷结构的横截面示意图(不含静触头)。该风冷结构包括动触头1，风扇2，触臂3，绝缘护套4、感应线圈5、整流稳压线路板6以及静触头9 (见图2)。在该实施例中，动触头使用梅花触头(cluster)。
[0041]动触头I与触臂3的一端固定连接，风扇2设置在断路器的触臂3内部，用于向断路器的触臂3、动触头I和静触头9送风，以防止其温度升高，在触臂3上设置有通风槽(未示出)，在容纳静触头9的触头盒7 (见图2)上设置有开孔，空气从通风槽进入到触臂3内部，流动经过动触头1，并从动触头I与静触头9的接触间隙向外流动，流动经过静触头9的外部后，并经过触头盒7上的开孔排出。触头盒7上的开孔设置在静触头9距离动触头I的远端侧以为了使得从动触头I和静触头9之间的间隙处流出的空气流动通过整个静触头9
[0042]在本发明中，将风扇直接设置在触臂3内部，外部空气通过触臂3上的通风槽进入，在风扇2的作用下,流动经过断路器的动触头I和静触头9，对触臂3、动触头I和静触头9进行强制风冷，达到控制温度上升的目的，最后，空气流动经过静触头9外部后，通过触头盒7上的开孔将空气排出。
[0043]围绕断路器的触臂3外周设置有感应线圈5，该感应线圈5响应于断路器所应用的主回路中的电流，产生电动势，利用该电动势产生电流对风扇2供电。
[0044]因此，风扇2不再需要从低压室引出电源供电，可以通过断路器自行供电，简化了风扇2的使用条件。在此，使用小铁芯的感应线圈，易于使其铁芯趋于饱和，这时候无论加载在感应线圈上的电流如何变化，感应线圈始终处于饱和状态，因此，线圈能感应出来的电流保持不变，达到了稳定供电的目的。在本实施例中，静触头9连接在母排8上，感应线圈感应母排8供给的电流，因为感应线圈处于磁饱和状态，母排8上的电流变化不会明显影响感应电动势，所以感应电动势的输出值稳定。
[0045]为了获得感应电动势更稳定的值，可以在感应线圈5和风扇2之间设置整流装置6以向风扇提供稳定的直流电源。感应线圈5和风扇2之间通过电线10连接，电线10输送的电力在达到风扇之前，先通过整流装置6进行整流，在该实施例中，整流装置6为整流稳压线路板。
[0046]绝缘护套4包络在感应线圈5暴露于外界的外周以使感应线圈5与外界绝缘，防止了电击事故的发生。
[0047]在该实施例中动触头为梅花触头的优势在于选用梅花触头可以与适用于梅花触头的附加部件进行配合，进一步提高断路器的动、静触头的接合能力以及电流传输能力，优化断路器的性能。
[0048]图2示出了现有技术中的可移开式开关柜中的断路器的示意图。图2的左上侧为动触头I与静触头9接合后的横截面视图。图2的左下侧为没有接合动触头I的静触头9的横截面视图。
[0049]如图2所示，静触头9设置在触头盒7上，触头盒7具有母排8，母排8通过触头盒7上的开孔装配到触头盒7内。本发明的静触头9、触头盒7以及母排8的设计与现有技术相同。
[0050]但是，因为本发明对断路器触臂部分的改进，使得空气在开关柜中的流动方式与现有技术不同。在应用本发明的风冷结构的开关柜中空气的流动方向如图2中的箭头所示，空气流动进入触臂3,并通过动触头I,并到达静触头9,从动触头I与静触头9之间的接触间隙向外排出，并流动经过静触头9的外部，最后，到达触头盒7上的开孔，并从该开孔向外排出。从而，完成空气在触臂3、动触头I和静触头9之间的流动,并控制了触臂3、动触头I和静触头9温度上升。
[0051]需要指出的是，在本发明中风冷结构为了冷却所使用的空气均在开关柜内循环，进入触臂3的通风槽内的空气位于开关柜内，从触头盒7排出的空气也位于开关柜内。该空气循环为开关柜内循环，不会将外部空气中的粉尘引入到开关柜中，减少了污染，且因为没有在开关柜上设置用于通风的孔，在开关柜内发生故障时，不会将内部的电弧等引出到外部，极大地避免了爆炸等事故的发生。
[0052]根据本发明的用于断路器的风冷结构，具有下述优点:
[0053]该风冷结构的强制风冷方式针对性强，风扇效率高，其直接对着动触头和静触头吹风加速热对流从而降低动触头和静触头的温度；
[0054]该风冷结构的风扇装在断路器上，使小额定电流断路器能应用于载流量大的开关柜变成可能；
[0055]在断路器所在的可移开式开关柜中，无需安装风道，无需占用开关柜内部空间，开关柜内部简单整洁，可以更方便的安装更多元器件。
[0056]在断路器所在的可移开式开关柜中，开关柜无需开孔，使开关柜中的燃弧性能大大提闻。
[0057]该风冷结构的风扇无需外加电源供电，风扇所需电力直接靠感应线圈获取，并且利用铁芯磁饱和原理使输出电压基本稳定，同时使用桥式整流，滤波，稳压获得高质量的电倉泛。
[0058]在断路器所在的可移开式开关柜中采用内循环形式，大大减少了外部灰尘的进入。
[0059]同时，随着动触头、静触头和触臂的冷却,可以适当的减少动触头、静触头和触臂的尺寸，节约成本。
[0060]为了配合断路器的尺寸，因此在该风冷结构中使用的风扇较小，而风扇的小型化有利于减少噪音。[0061]以上对本发明进行了详细介绍，对于本领域的一般技术人员，依据本发明实施例的思想，在【具体实施方式】及应用范围上的改变不应认为偏离了本发明保护的范围，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
【权利要求】
1.一种用于断路器的风冷结构，所述断路器包括触臂(3)，动触头(I)和静触头(9)，所述动触头(I)与所述触臂(3)的一端固定连接，其特征在于，风扇(2)设置于所述断路器的所述触臂(3)内部以向所述断路器的所述触臂(3)、所述动触头(I)和所述静触头(9)送风以防止所述触臂(3)、所述动触头(I)和所述静触头(9)的温度升高，所述触臂(3)上设置有通风槽，空气从所述通风槽进入所述触臂(3)，流动经过所述动触头(1)，并从所述动触头(O与所述静触头(9)的接触间隙向外流动，并经过所述静触头(9)后排出。
2.根据权利要求1所述的用于断路器的风冷结构，其特征在于:所述静触头(9)设置在触头盒(7)内，所述触头盒(7)上设置有开孔，流动经过所述静触头(9)的空气从所述触头盒上的开孔排出到触头盒外部。
3.根据权利要求1所述的用于断路器的风冷结构，其特征在于:围绕所述断路器的所述触臂(3)外周设置有感应线圈(5)，响应于所述断路器所应用的主回路中的电流，所述感应线圈(5)产生电动势以对所述风扇(2)供电。
4.根据权利要求3所述的用于断路器的风冷结构，其特征在于:在所述感应线圈(5)和所述风扇(2)之间设置有整流装置(6)以向所述风扇(2)提供稳定的直流电源。
5.根据权利要求4所述的用于断路器的风冷结构，其特征在于:所述整流装置(6)为整流稳压线路板。
6.根据权利要求3所述的用于断路器的风冷结构，其特征在于:在所述感应线圈(5)夕卜设置有绝缘护套(4)以使得所述感应线圈(5)与外界绝缘。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的用于断路器的风冷结构，其特征在于:所述动触头(9)为梅花触头。
8.根据权利要求2所述的用于断路器的风冷结构，其特征在于:所述触头盒(7)上的开孔设置在所述静触头(9)距离所述动触头(I)的远端部的一侧。
【文档编号】H01H1/62GK103681021SQ201210320691
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2012年8月31日 优先权日:2012年8月31日
【发明者】傅坚江, 郑臻轶, 王刚 申请人:施耐德电器工业公司