本发明涉及一种包括单极断开单元的断路器，并且更具体地涉及一种包括使用具有简单结构的单极断开单元通过电弧气体执行脱扣操作的单极断开单元的断路器。
背景技术：
通常，断路器是安装在电气线路上的电子装置，并且在发生过载或短路事故时，通过断开电路来保护负载装置，当然也防止由于过载或短路事故而引起的火灾，并且保护人们的生命。
此外，这种断路器具有将灭弧装置、开/闭机构单元和检测机构单元集成到作为绝缘体的封闭件中的结构，并且允许使用者手动操纵暴露于封闭件外的把手，以控制电气线路处于闭合状态或打开状态。
此外，图1是示出了常规断路器的透视图。图2是示出了被包括在常规断路器中的单极断开单元的侧视图。图3是示出了被包括在常规断路器中的极断开单元的剖视图。此外，图4是示出了被包括在常规断路器中的单极断开单元的透视图。图5是示出了设置在常规断路器的单极断开单元的侧表面上的压力脱扣装置的透视图。图6是示出了被包括在常规断路器中的单极断开单元的剖视图。图7是示出了开/闭机构单元通过设置在常规单极断开单元中的压力脱扣装置发生脱扣的状态的透视图。
如图1到图7所示，常规断路器10包括：上覆盖件(未示出)和下壳体11，由绝缘体制成，并且形成封闭件；开/闭机构单元12，具有用于调节断路器10的on或off状态的把手12a；检测机构单元13，用于检测电气线路上的异常电流；以及单极断开单元20。
此时，单极断开单元20包括可动触头21、固定触头23以及灭弧单元25。当故障电流施加到断路器10时，可动触头21和固定触头23通过电磁排斥力分离，并且在触头21和23之间产生电弧。
此时，在单极断开单元20的侧表面上设置有电弧气体排出孔35，使得由于电弧引起的电弧气体得以排出到外部，并且电弧气体在通过电弧气体排出孔35排出到外部的同时，使开/闭机构单元12脱扣。
另一方面，压力脱扣装置30设置在单极断开单元20的侧表面上，并且设置在电弧气体排出孔35的侧表面上。
此时，压力脱扣装置30包括：护罩31，用于储存排出到外部的电弧气体；屏障33，保持各相间绝缘，并且被穿过电弧气体排出孔35排出的电弧气体弯曲；弹射器37，通过电弧气体进行操作，并且操作开/闭机构单元12的脱扣条12b；以及弹性构件39，用于在压力消失之后，使弹射器37复位到其初始位置。
因此，当故障电流流入断路器10中时，电流限制操作得以执行，其中触头21和23通过可动触头21与固定触头23之间的电磁排斥力分离，并且此时，在触头21和23之间产生电弧，使得内部压力变大。
此时，当由于电弧引起的电弧气体的气体压力增加时，屏障33发生弯曲，以使电弧气体排出孔35暴露，并且弹射器37被通过电弧气体排出孔35排出的电弧气体的气体压力向上推动，并且驱动脱扣条12b，以使开/闭机构单元12脱扣。
然而，在如上所述地操作的常规断路器10中，由于电弧气体排出孔35形成在单极断开单元20的侧表面上，因此存在各相之间的绝缘性能显著降低的问题。
即，由于各相上由电弧引起的电弧气体在故障电流流过三相断路器10上的r、s、t相时通过电弧气体排出孔35排出，因此当电弧以及电弧气体泄漏时，相间绝缘性能退化，使得断路器10可能不会阻断短路电流。此外，因气体压力在脱扣过程期间从短路产生的烟尘和投射物发生泄漏，从而存在因各相之间的粘连而在短路之后发生绝缘击穿的问题。
此外，在常规断路器10中设置的单极断开单元20的情况下，由于用于使开/闭机构单元12脱扣的压力脱扣装置30包括护罩31、屏障33、弹射器37以及弹性构件39，因此结构非常复杂且难以组装，并且部件数量多，使得制造成本大幅增加。
技术实现要素：
因此，详细说明的一个方面提供了一种使用具有简单结构的单极断开单元通过电弧气体执行脱扣操作的断路器。
为了实现这些以及其它优点，并根据本说明书的目的，如本文体现和广泛描述的，提供了一种具有单极断开单元的断路器，其包括：壳体；可动触头，设置在壳体中；固定触头，设置在壳体中，并且与可动触头接触或分离；以及灭弧单元，设置在壳体中，并且构造为熄灭可动触头与固定触头分离时灭弧产生的电弧，其中，至少一个电弧气体排出通道形成在壳体中，以允许可动触头与固定触头分离时产生的电弧气体排出。
电弧气体排出通道可以形成在壳体的下表面或侧表面上的至少一者。
电弧气体排出通道可以包括：第一通道，具有供入口孔形成以允许引入所述电弧气体的一个端部，并且形成为朝向所述灭弧单元倾斜；第二通道，从所述第一通道沿水平方向形成；以及第三通道，具有供排出孔形成以允许所述电弧气体排出的一个端部，并且形成为从所述第二通道朝向所述检测机构单元倾斜。
断路器还可以包括：第四通道，其具有供排出孔形成以允许所述电弧气体排出的一个端部，并且沿水平方向从所述第三通道朝向所述检测机构单元形成。
排出孔中的每个都可以邻近电枢的下部定位。
入口孔可以形成为倾斜的。
入口孔可以邻近固定触头定位。
第一通道、第三通道或第四通道中的排出孔和入口孔附近的宽度可以随着其逐渐趋向排出孔和入口孔而逐渐增加。
当通过排出孔中的每个排出电弧气体以使电枢旋转时，断路器可以发生脱扣。
附图说明
附图示出了示例性实施方式，并且与说明书一起用于解释本发明的原理，所述附图被包括以提供对本发明的进一步的理解，并且并入本说明书而构成本说明书的一部分。
附图中：
图1是示出了常规断路器的透视图；
图2是示出了被包括在常规断路器中的单极断开单元的侧视图；
图3是示出了被包括在常规断路器中的极断开单元的剖视图；
图4是示出了被包括在常规断路器中的单极断开单元的透视图；
图5是示出了设置在常规断路器的单极断开单元的侧表面上的压力脱扣装置的透视图；
图6是示出了被包括在常规断路器中的单极断开单元的剖视图；
图7是示出了开/闭机构单元通过设置在常规单极断开单元中的压力脱扣装置脱扣的状态的透视图；
图8是示出了包括根据本发明的第一实施方式的单极断开单元的断路器的透视图；
图9是示出了气体压力排出孔形成在根据本发明的第一实施方式的单极断开单元的壳体中的状态的剖视图；
图10是示出了包括根据本发明的第一实施方式的单极断开单元的断路器的剖视图；
图11是示出了设置在根据本发明的第二实施方式的单极断开单元中的气体压力排出孔的剖视图；
图12是示出了设置在根据本发明的第三实施方式的单极断开单元中的气体压力排出孔的剖视图；并且
图13是示出了设置在根据本发明的第三实施方式的单极断开单元中的气体压力排出孔的剖视图。
具体实施方式
在下文中，将参照附图详细描述包括根据本发明一实施方式的单极断开单元的断路器。
图8是示出了包括根据本发明的第一实施方式的单极断开单元的断路器的透视图。图9是示出了气体压力排出孔形成在根据本发明的第一实施方式的单极断开单元的壳体中的状态的剖视图。图10是示出了包括根据本发明的第一实施方式的单极断开单元的断路器的剖视图。图11是示出了设置在根据本发明的第二实施方式的单极断开单元中的气体压力排出孔的剖视图。图12是示出了设置在根据本发明的第三实施方式的单极断开单元中的气体压力排出孔的剖视图。图13是示出了设置在根据本发明的第三实施方式的单极断开单元中的气体压力排出孔的剖视图。
如图8到图10所示，根据本发明的断路器100包括开/闭机构单元130、检测机构单元150以及单极断开单元110。
开/闭机构单元130调节断路器100的on或off状态，以允许或阻断电流向断路器100的流动。
此时，开/闭机构单元130包括：把手131，用于允许使用者接通或断开断路器100；连杆133，用于支持可动触头117的状态；杠杆(未示出)，用于将把手131的移动传递到连杆133；闩锁保持件135，用于限制闩锁(未示出)或从受限状态释放闩锁；以及轴137，联合脱扣条139和连杆133与可动触头117一起旋转。
检测机构单元150包括磁体(未示出)以及电枢151，其在产生故障电流时，通过电磁力移动。当电流在检测区域上方流过时，电枢151通过由磁体产生的电磁力朝向磁体弯曲，从而使脱扣条139移动，并且使开/闭机构单元130脱扣。
此外，当施加故障电流时，电弧气体从单极断开单元110排出，并且电弧气体按压电枢151，以导致开/闭机构单元130脱扣。
此时，电枢151通过旋转联接部件153朝向脱扣条139可旋转地连接，并且当通过单极断开单元110排出的电弧气体按压电枢151的下部时，电枢151朝向脱扣条139旋转，从而使脱扣条139旋转，并且导致开/闭机构单元130处于脱扣状态。
当施加故障电流时，电弧气体从单极断开单元110朝向电枢151排出，并且按压电枢151，以通过电枢151使开/闭机构单元130脱扣。
单极断开单元110是用于每个ac极的一种打开/闭合接触部分(其为每个极设置，即r、s、t的ac三极(即，三相))，并且包括壳体111，壳体的外部由对于极(即，相)间电绝缘而言具有优异电绝缘性能的合成树脂制成。
可动触头117和固定触头115作为用于每个ac极的打开/闭合接触部分设置在单极断开单元110的壳体111中。
另外，当在电路上流过诸如短路电流等异常电流时，提供灭弧单元119以熄灭在可动触头117与固定触头115的接触点之间产生的电弧。
此时，可动触头117从属地或独立地被轴137可旋转地支撑。
因此，对于单极断开单元110，当施加故障电流并且由于电磁排斥力而使可动触头117和固定触头115分离时，随着电流限制操作得以执行，产生电弧。此时，单极断开单元110的内部压力极大地增加，并且电弧气体排出到外部，以使开/闭机构单元130脱扣。
另一方面，在壳体111中形成至少一个电弧气体排出通道113，用于允许在可动触头117与固定触头115分离时生成的电弧气体朝向检测机构单元150的电枢151排出。
此时，上述至少一个电弧气体排出通道113形成在壳体111的下表面或侧表面上。
因此，当故障电流施加到断路器100时，在固定触头115与可动触头117之间产生电磁排斥力，使得触头115和117中的每个分离，并且产生电弧。然后，通过电弧气体排出通道113将电弧气体排出到检测机构单元150的电枢151，以使电枢151旋转，由此使开/闭机构单元130脱扣。
此外，电弧气体排出通道113包括第一通道113a、第二通道113b以及第三通道113c。
在固定触头115和可动触头117分离时产生的电弧气体优先引入到第一通道113a中。
此时，第一通道113a形成为朝向灭弧单元119倾斜，并且入口孔113a-1形成在一端处，以允许电弧气体流入其中。
相应地，当施加故障电流并且可动触头117和固定触头115彼此分离时，电弧气体优先通过入口孔113a-1引入到第一通道113a中，然后朝向第二通道113b移动。
此时，入口孔113a-1可以形成为倾斜的，并且由于固定触头115和可动触头117分离，因此当产生电弧气体时，其在倾斜方向上移动。因此，由于倾斜的入口孔113a-1，可以将电弧气体快速引入到第一通道113a中。
此外，入口孔113a-1邻近固定触头115定位，使得入口孔113a-1定位在主要产生电弧气体的位置处，由此快速执行电弧气体的流入。
第二通道113b从第一通道113a在水平方向上形成，使得引入到第一通道113a中的电弧气体通过第二通道113b水平移动预定长度。
在固定触头115与可动触头117分离时产生的电弧气体通过第一通道113a和第二通道113b引入到第三通道113c中，然后最终朝向检测机构单元150排出。
此时，第三通道113c形成为从第二通道113b朝向检测机构单元150倾斜，并且排出孔113c-1形成在一端处，以排出电弧气体。
相应地，可动触头117与固定触头115由于故障电流分离时产生的电弧气体通过第一通道113a引入，并且在通过第二通道113b，然后通过第三通道113c之后，通过排出孔113c-1排出到单极断开单元110的外部，从而按压检测机构单元150的电枢151，由此使电枢151朝脱扣条139旋转，以使开/闭机构单元130脱扣。
此外，如图11所示，类似于第一实施方式，根据本发明的第二实施方式设置在单极断开单元110中的电弧气体排出通道113'包括第一通道113a'，第二通道113b'以及第三通道113c'。此时，还可以在第三通道113c'的一端处形成沿水平方向从第三通道113c'向检测机构单元150形成的第四通道113d'。
即，第四通道113d'在水平方向上朝向检测机构单元150形成，并且排出孔113d'-1形成在一端处，以排出电弧气体。
因此，由于通过倾斜的第三通道113c'的电弧气体通过在水平方向上形成的第四通道113d'，因此当电弧气体按压电枢151的下部时，其在水平方向而不是倾斜方向上按压下部，由此使电枢151更快速地旋转。因此，可以迅速执行开/闭机构单元130的脱扣操作。
此外，如图12所示，根据本发明的第三实施方式设置在单极断开单元110中的电弧气体排出通道113”包括第一通道113”、第二通道113b”、第三通道113c”以及第四通道113c”'。
固定触头115和可动触头117分离时产生的电弧气体被引入到第一通道113”中，并且入口孔113a”-1形成在一端处，以允许电弧气体流入其中。
此时，通过允许第一通道113”的宽度在入口孔113a”-1附近朝向入口孔113a”-1逐渐增加，可以将固定触头115与可动触头117分离时产生的电弧气体快速地引入第一通道113”中。
此外，排出孔113d”-1形成在第四通道113d”中，从而排出电弧气体，并且通过允许第四通道113d”的宽度在排出孔113d”-1附近朝向排出孔113d”-1逐渐增加，将引入到第四通道113d”中的电弧气体通过排出孔113d”-1迅速排出。
另一方面，如图13所示，类似于第一实施方式，根据本发明的第四实施方式设置在单极断开单元110中的电弧气体排出通道113”'包括第一通道113a”'、第二通道113b”'以及第三通道113c”'。
固定触头115和可动触头117分离时产生的电弧气体被引入到第一通道113a”'中，并且入口孔113a”'-1形成在一端处，以允许电弧气体流入其中。
此时，通过允许第一通道113a”'的宽度在入口孔113a”'-1附近朝向入口孔113a”'-1逐渐增加，电弧气体通过入口孔113a”'-1快速地引入到第一通道113”'中。
第二通道113b”'提供了供引入到第一通道113a”'中的电弧气体在水平方向上移动的路径，并且第三通道113c”'形成为朝向检测机构单元150倾斜，并且排出孔113c”'-1形成在其中，以朝向检测机构单元150排出电弧气体。
此时，通过允许第三通道113c”'的宽度在排出孔113c”'-1附近朝向排出孔113c”'-1逐渐增加，电弧气体通过第三通道113c”'在倾斜方向上移动，然后通过排出孔113c”'-1将更大量的电弧气体排出到检测机构单元150，使得可以通过检测机构单元150快速地执行脱扣操作。
此时，排出孔113d、113d'、113d”和113c”'-1邻近电枢151的下部定位。一旦通过设置在第三通道113c、113c'、113c”和113c”'或第四通道113d，113d'和113d”中的相应排出孔113d、113d'、113d”和113c”'-1排出电弧气体，则毫不迟延地按压电枢151的下部，使得电枢151迅速旋转，由此快速地使开/闭机构单元130脱扣。
在构造为如上所述地操作的本发明的情况下，通过在设置在断路器100中的单极断开单元110的壳体111内部形成电弧气体排出通道113，以便连接灭弧单元119和检测机构单元150，当使用在短路期间产生的电弧气体使开/闭机构单元130脱扣时，断路器100防止各相之间的绝缘性能退化，由此提高断路器100的操作的可靠性。
此外，当施加故障电流时，电流限制操作得以快速地执行。此时，由于检测机构单元150未检测到故障电流的流入，因此断路器100仅通过单极断开单元110的电流限制操作来阻断故障电流。此时，当未操作检测机构单元150并且开/闭机构单元130显示为闭合状态时，检测机构单元150的电枢151使用在中断短路时产生的电弧气体的气体压力来受到操作。因此，不管切断时间如何，均有可能通过电流限制操作来使开/闭机构单元130脱扣。
此外，由于电弧气体排出通道113形成在单极断开单元110中，并且通过电弧气体排出通道113排出的电弧气体会按压设置在检测机构单元150中的电枢151，因此在没有任何其它部件的情况下，能够以简单的结构通过单极断开单元110执行开/闭机构单元130的脱扣操作。
此外，由于不必设置用于通过电弧气体执行压力脱扣操作的另一部件，因此简化了结构，并且降低了制造成本。
此外，由于第一通道113a形成为倾斜的，并且入口孔113a-1也形成为倾斜的，因此在固定触头115与可动触头117分离期间产生的电弧气体被快速地引入到电弧气体排出通道113中，从而通过电弧气体快速地执行开/闭机构单元130的脱扣操作。
通过允许第一通道113a”的宽度在入口孔113a”-1附近并且第四通道113d”的宽度在排出孔113c”'-1和113d”-1附近逐渐增加到一定程度，在可动触头117与固定触头115分离时产生的电弧气体可以容易地流入到电弧气体排出通道113”和113”'中，或者从其中排出。
此外，由于第四通道113d'在水平方向上形成，因此当通过排出孔113d'-1朝向检测机构单元150排出电弧气体时，通过允许通过电弧气体向电枢151施加压力的气体压力的方向在水平方向上，电枢151通过气体压力更快地旋转。
此外，由于在第一通道113a、113a'、113a”和113a”'中形成的入口孔113a-1、113a'-1、113a”-1和113a”'-1形成在固定触头115附近，因此在固定触头115和可动触头117分离时产生的电弧气体被快速地引入到电弧气体排出通道113、113'、113”和113”'中。
此外，通过允许形成在第三通道113c、113c'、113c”和113c”'或第四通道113d'和113d”中的排出孔113c-1、113d'-1、113d”-1和113c”'-1邻近电枢151的下部定位，一旦电弧气体通过第三通道113c、113c'、113c”和113c”'或第四通道113d'和113d”排出，则立刻按压电枢151。
如上所述，对于包括根据本发明的单极断开单元的断路器，通过在设置于断路器中的单极断开单元的壳体内部形成电弧气体排出通道，以便连接灭弧单元和检测机构单元，防止了电弧气体排出到侧表面。当使用在短路期间产生的电弧气体使开/闭机构单元脱扣时，断路器防止各相之间的绝缘性能退化，由此提高断路器的操作的可靠性。
此外，由于电弧气体排出通道形成在单极断开单元中，并且通过电弧气体排出通道排出的电弧气体会按压设置在检测机构单元中的电枢，因此在没有任何其它部件的情况下，能够以简单的结构通过单极断开单元执行开/闭机构单元的脱扣操作。
此外，由于第一通道形成为倾斜的，并且入口孔也形成为倾斜的，因此在固定触头与可动触头分离期间产生的电弧气体被快速地引入到电弧气体排出通道中，从而通过电弧气体的气体压力快速地执行开/闭机构单元的脱扣操作。
此外，通过允许第一通道的宽度在入口孔附近并且第四通道的宽度在排出孔附近逐渐增加到一定程度，在可动触头和固定触头分离时产生的电弧气体可以容易地流入到电弧气体排出通道中，或者从其中排出。
此外，由于第四通道在水平方向上形成，因此当通过排出孔朝向检测机构单元排出电弧气体时，通过允许通过电弧气体向电枢施加压力的气体压力的方向在水平方向上，电枢通过气体压力更快地旋转。
此外，由于在第一通道中形成的入口孔形成在固定触头附近，因此在固定触头和可动触头分离时产生的电弧气体被快速地引入到电弧气体排出通道中。
此外，通过允许形成在第三通道中或第四通道中的排出孔邻近电枢的下部定位，一旦电弧气体通过第三通道或第四通道排出，则立刻按压电枢。
由于可以采用多种形式实施现有特征而不背离其特性，所以还应该理解的是，上述实施方式并不被以上描述的任何细节所限制，除非另有说明，相反应该在所附权利要求书所定义的精神和范围内广义地解释，因此所附权利要求书旨在覆盖落入权利要求书的界限和范围内或这种界限和范围的等同方案内的所有修改和变型。