一种断路器的制作方法

本发明涉及断路器领域，具体涉及一种结构紧凑的断路器。

背景技术：

漏电断路器广泛使用在工业、商业、民用住宅等领域，当线路出现漏电时，能够在规定的极短时间内迅速切断故障电源，保护人身及用电设备的安全。

现有技术中，为避免断路器中静触头组件和与动触头组件分闸时产生电弧，一般都会设置灭弧室，如申请号为201420836890.5公开的1p+n一体式断路器以及申请号为201820808612.7公开的漏电保护断路器等所示，使得断路器内结构复杂，整体体积较大。

技术实现要素：

为此，本发明提供一种断路器，以解决上述问题。

为实现上述目的，本发明提供的技术方案如下：

一种断路器，包括控制模块、l极断路器和n极断路器，所述l极断路器和n极断路器均包括壳体以及设置在壳体内的静触头组件和动触头组件，所述控制模块分别与l极断路器和n极断路器的动触头组件联动设置，以进行分/合闸动作，所述静触头组件设有用于与动触头组件接触配合的静触头部，在合闸状态下，n极断路器中静触头部的电流走向与动触头组件的电流走向产生一相吸的力，而l极断路器中静触头部的电流走向与动触头组件的电流走向产生一相斥的力。

断路器分闸时，相较于l极断路器，n极断路器中静触头组件与动触头组件因电流产生的吸合力的作用，使得n极断路器中静触头组件与动触头组件具有一定的延迟断开，电流主要从l极断路器内断开，在n极断路器中分闸产生的电弧很小，因此，完全可以省去n极断路器的灭弧室和引弧板的结构，空出的部分可以更合理的布局其他器件，进而简化n极断路器内的器件排布结构，使得整体断路器体积可以设置的更小。

进一步的，作为实现上述方案的一种优选结构，所述动触头组件设有与静触头部配合的动触头部以及连接有软连接的接线端，所述n极断路器中静触头部向上延伸设置，n极断路器的动触头组件的动触头部位于接线端的下方；而所述l极断路器中静触头部向下延伸设置，l极断路器的动触头组件的动触头部位于接线端的下方；使得在合闸状态下，n极断路器中静触头部与动触头组件具有产生吸力的同向电流；而l极断路器中静触头部与动触头组件具有产生斥力的反向电流。

进一步的，为使得n极断路器中分闸产生的电弧更小，在分闸状态下，n极断路器中静触头部与动触头组件之间的间距小于l极断路器中静触头部与动触头组件之间的间距。

在合闸时，n极断路器中静触头部与动触头组件能够先闭合接触，并在继续合闸的过程中进一步的靠近，超程更大。分闸时，n极断路器中静触头组件与动触头组件因电流产生的吸合力的作用以及具有更大的超程结构的情况下，使得n极断路器中静触头组件与动触头组件延迟断开时间更长，n极断路器中分闸产生的电弧更小，更安全。

进一步的，还包括漏电脱扣机构，所述漏电脱扣机构包括零序电流互感器、漏电线路板以及与动触头组件配合的脱扣装置；连接l极断路器的动触头组件的软连接和连接n极断路器的动触头组件的软连接均穿过所述零序电流互感器内，所述零序电流互感器连接漏电线路板，所述漏电线路板连接脱扣装置。

进一步的，所述漏电线路板设置于所述n极断路器的壳体内，以充分利用n极断路器的壳体内的空间。

进一步的，所述n极断路器的壳体和l极断路器的壳体设有相贯通的安装开口，所述零序电流互感器安装于所述安装开口上。

进一步的，所述安装开口位于动触头组件和出线端之间。

进一步的，所述零序电流互感器还连接所述控制模块。

进一步的，所述零序电流互感器是由二组重叠设置的零序电流互感单元组成，其中一个零序电流互感单元连接所述漏电线路板，另一个零序电流互感单元连接所述控制模块。

进一步的，所述控制模块为智能控制模块，所述控制模块包括壳体以及设置在壳体内的控制线路板和分合闸驱动装置，所述控制模块的壳体、l极断路器的壳体和n极断路器的壳体并排设置，还包括一驱动转轴，所述驱动转轴贯穿三个壳体，所述分合闸驱动装置驱动连接所述驱动转轴，所述驱动转轴分别与l极断路器和n极断路器的动触头组件联动设置，所述控制线路板连接所述分合闸驱动装置。

进一步的，所述l极断路器和n极断路器的静触头组件均具有一导电板，所述静触头部形成于该导电板上，所述导电板上串接有一锰铜片，且在位于锰铜片的两端分别形成引脚，并通过引脚连接控制模块。

进一步的，所述n极断路器还设有漏电测试组件，所述漏电测试组件包括包括导电件、导电弹性件和测试按钮，所述导电件连接所述n极断路器的动触头组件，并延伸有不随n极断路器的动触头组件动作的固定支臂，所述导电弹性件设置于n极断路器的壳体内并连接l相电源，所述测试按钮设置于n极断路器的壳体上，所述导电弹性件延伸有抵触于测试按钮上的弹性支臂，所述测试按钮的按压能够带动导电弹性件的弹性支臂移动至与导电件的固定支臂接触，且导电弹性件的弹性支臂在失去测试按钮的按压力时能够在自身弹性恢复作用下复位至脱离所述导电件的固定支臂。

进一步的，所述n极断路器的壳体设有一铰接轴，所述n极断路器的动触头组件铰接于铰接轴上，所述导电件为扭簧，所述扭簧套接于铰接轴上，其第一支臂连接所述n极断路器的动触头组件，其第二支臂向外延伸并被定位限制，进而形成所述固定支臂。

通过本发明提供的技术方案，具有如下有益效果：

n极断路器中静触头部的电流走向与动触头组件的电流走向产生一相吸的力，而l极断路器中静触头部的电流走向与动触头组件的电流走向产生一相斥的力；断路器分闸时，相较于l极断路器，n极断路器中静触头组件与动触头组件因电流产生的吸合力的作用，使得n极断路器中静触头组件与动触头组件具有一定的延迟断开，电流主要从l极断路器内断开，在n极断路器中分闸产生的电弧很小，因此，完全可以省去n极断路器的灭弧室以及引弧板的结构，空出的部分可以更合理的布局其他器件，进而简化n极断路器内的器件排布结构，使得整体断路器体积可以设置的更小。

附图说明

图1所示为实施例中断路器的外观示意图；

图2所示为实施例中断路器的l极断路器的内部结构示意图；

图3所示为实施例中电断路器的n极断路器的内部结构示意图；

图4所示为实施例中n极断路器的静触头组件和动触头组件在合闸状态下的连接示意图；

图5所示为实施例中n极断路器的静触头组件的结构示意图；

图6所示为实施例中动触头组件与零序电流互感器的连接结构示意图；

图7所示为实施例中n极断路器的内部部分结构示意图；

图8所示为实施例中断路器的智能控制模块的内部结构示意图；

图9所示为实施例中断路器中l极和n极之间的超程差的示意图；

图10所示为实施例中n极断路器的结构分解示意图；

图11所示为实施例中l极断路器的结构分解示意图；

图12所示为实施例中智能控制模块的结构分解示意图。

具体实施方式

为进一步说明各实施例，本发明提供有附图。这些附图为本发明揭露内容的一部分，其主要用以说明实施例，并可配合说明书的相关描述来解释实施例的运作原理。配合参考这些内容，本领域普通技术人员应能理解其他可能的实施方式以及本发明的优点。图中的组件并未按比例绘制，而类似的组件符号通常用来表示类似的组件。

现结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明。

参照图1至图12所示，本实施例提供的一种断路器，具体为一种1p+n漏电断路器，当然的，在其它实施例中，该方案的适用范围不局限于1p+n漏电断路器。

该断路器包括控制模块10、l极断路器20和n极断路器30，所述l极断路器20和n极断路器30均包括壳体以及设置在壳体内的静触头组件和动触头组件，定义l极断路器20的壳体、静触头组件和动触头组件分别为l极壳体21、l极静触头组件和l极动触头组件23，定义n极断路器30的壳体、静触头组件和动触头组件分别为n极壳体31、n极静触头组件和n极动触头组件33。所述控制模块10分别与l极断路器20和n极断路器30的动触头组件联动设置，即通过控制模块10控制l极动触头组件23和n极动触头组件33动作，以进行分/合闸动作。

所述静触头组件设有静触头部，定义l极静触头组件上的静触头部为l极静触头部221，n极静触头组件上的静触头部为n极静触头部321。所述动触头组件设有与静触头部配合的动触头部以及连接有软连接(本实施例中为导电线)的接线端，动触头组件通过软连接连接出线端。定义l极动触头组件23的动触头部和接线端为l极动触头部231和l极接线端232，n极动触头组件33的动触头部和接线端为n极动触头部331和n极接线端332。

参照图3-5所示，所述n极静触头部321向上延伸，而n极动触头部331位于n极接线端332的下方。参照图2所示，所述l极静触头部221向下延伸，而l极动触头部231位于l极接线端232的下方。

l极静触头组件和n极静触头组件分别连接l极断路器20和n极断路器30的进线端，连接l极断路器20的动触头组件(即l极动触头组件23)的软连接24和连接n极断路器30的动触头组件(即n极动触头组件33)的软连接34分别连接l极断路器20和n极断路器30的出线端。

合闸通电时，l相电流经l极静触头组件流至l极动触头组件23，再经连接l极动触头组件23的软连接24流出。流经l极静触头组件的l极静触头部221时，电流流向是朝下，由l极静触头部221流至l极动触头组件23后，电流由l极动触头部231向上流至l极接线端232；l极静触头部221的电流走向和l极动触头组件23的电流走向相反，形成反向电流，产生互斥的作用力。

而n相电流经n极静触头组件流至n极动触头组件33，再经连接n极动触头组件33的软连接34流出。流经n极静触头组件的n极静触头部321时，电流流向是朝上，由n极静触头部321流至n极动触头组件33后，电流由n极动触头部331向上流至n极接线端332；n极静触头部321的电流走向和n极动触头组件33的电流走向相同，形成同向电流，产生相吸合的作用力。

本方案的断路器，在分闸时，l极静触头组件22和l极动触头组件23之间因电流产生的互斥作用力能够实现快速响应进行分闸；而n极静触头组件32和n极动触头组件33之间因电流产生的吸合作用力，使n极静触头组件32和n极动触头组件33之间具有一定的延迟断开，从而使电流主要从l极断路器20内断开，在n极断路器30中分闸产生的电弧很小，因此，完全可以省去n极断路器30的灭弧室结构，空出的部分可以更合理的布局其他器件，进而简化n极断路器30内的器件排布结构，使得整体断路器体积可以设置的更小。而l极断路器20正常设置灭弧室，如图2中的灭弧室26，以对l极断路器20进行灭弧。

具体的，本实施例中，所述l极断路器20中l极静触头部221的延伸方向与l极动触头组件23的l极动触头部231至l极接线端232的方向相反，进而在通电时产生互斥的作用力，在分闸时更快，使得n极断路器30的延迟效果更明显，n极断路器30产生的电弧更小，n极断路器30的n极壳体31内的器件更安全，此是最优的结构。当然的，在其它实施例中，l极断路器30中l极静触头部321的延伸方向与l极动触头组件33的l极动触头部331至l极接线端332的方向也可以不需要设置相反，只要设置成不同向，使得n极断路器30的分闸具有一定的延迟即可。

进一步优选的，在分闸状态下，n极断路器30中n极静触头部321与n极动触头组件33之间的间距小于l极断路器20中l极静触头部221与l极动触头组件23之间的间距；在合闸过程中，n极断路器30中n极静触头部321与n极动触头组件33能够先闭合接触，并在继续合闸的过程中进一步的靠近，超程更大，更大的超程使得断开时行程更大，断开所用时间会更长，n极断路器30内所产生的电弧更小，更安全。当然的，在其它实施例中，若n极断路器30的相吸电流与l极断路器20的相斥电流能够保证n极断路器30内所产生的电弧是安全的，也可以无需再增设超程结构。

具体的，本实施例中，n极断路器30中实现更大超程的结构如图9所示，具体为：在分闸状态下，l极断路器20的l极动触头组件23和n极断路器30的n极动触头组件33在垂直投影面上相重合，即位置时相同的。而n极静触头部321会更靠前于n极动触头组件33设置，使得n极静触头部321与n极动触头组件33之间的间距会更小。动触头组件在相同速率靠近静触头部的情况下，n极动触头组件33与n极静触头部321的接触会先于l极动触头组件23与l极静触头部221的接触。当然的，在其它实施例中，也可以是n极静触头部321和l极静触头部221的位置相重合，改变l极动触头组件23和n极动触头组件33的位置来实现等等。

该断路器还包括实现漏电断开的漏电脱扣机构，所述漏电脱扣机构包括零序电流互感器40、漏电线路板50以及与动触头组件配合的脱扣装置；具体的，n极断路器30和l极断路器20中均设置有脱扣装置，定义设置在n极断路器30中与n极动触头组件33配合的脱扣装置为n极脱扣装置35，设置在l极断路器20中与l极动触头组件23配合的脱扣装置为l极脱扣装置25。

连接l极断路器20的动触头组件23的软连接24和连接n极断路器30的动触头组件33的软连接34均穿过所述零序电流互感器40内，所述零序电流互感器40连接漏电线路板50，将感应信号输出给漏电线路板50，所述漏电线路板50分别连接l极断路器20和n极断路器30的脱扣装置，当发生漏电时，漏电线路板50分别控制l极断路器20的l极脱扣装置25和n极断路器30的n极脱扣装置35动作，实现漏电检测和漏电控制分闸。

具体的，所述漏电线路板50设置于所述n极断路器30的壳体(即n极壳体31)内，因n极断路器30产生的电弧小，不足以对器件产生实质影响，因此，n极断路器30在省去灭弧室的情况下，将所述漏电线路板50设置于所述n极断路器30的壳体(即n极壳体31)内，能够充分利用空间进行布局，使得结构紧凑。同时，漏电线路板50属于强电电路板，即直接接取l相和n相的电源进行驱动，如直接连接l极断路器20和n极断路器30的进线端，还能够与弱电驱动(如12v)的控制模块10进行隔离，避免影响控制模块10，使得断路器的运行更稳定。具体的，所述漏电线路板50为现有技术，其具体的集成电路等均是本领域的技术人员早已掌握并运用的，在此不再详述。

具体的，所述n极断路器30的n极壳体31和l极断路器20的l极壳体21设有相贯通的安装开口(即n极壳体31的安装开口314和l极壳体21的安装开口211)，所述零序电流互感器40安装于所述安装开口上，使得零序电流互感器40的内圈能够同时处于n极壳体31和l极壳体21内，方便l极和n极的软连接24、34进行穿设连接。再具体的，该安装开口位于动触头组件和出线端之间，如在n极断路器30内，安装于安装开口上的零序电流互感器40位于n极动触头组件33和n极出线端之间，在l极断路器20内，零序电流互感器40位于l极动触头组件23和l极出线端之间；同时，零序电流互感器40的轴向线与进线端和出线端的连接线的方向相同，使得软连接能够以最短长度完成穿设连接，结构设置达到更优化。当然的，在其它实施例中，零序电流互感器40的设置结构不局限于此，也可以整个直接放置于n极壳体31内等。

具体的，继续参照图8所示，所述控制模块10为所述智能控制模块，所述控制模块10包括壳体以及设置在壳体内的控制线路板12和分合闸驱动装置，定义智能控制模块的壳体为控制壳体11，所述智能控制模块的壳体(即控制壳体11)、l极断路器20的壳体(即l极壳体21)和n极断路器30的壳体(即n极壳体31)并排设置，还包括一驱动转轴(未示出)，所述驱动转轴贯穿三个壳体，所述分合闸驱动装置驱动连接所述驱动转轴，所述驱动转轴分别与l极断路器20和n极断路器30的动触头组件联动设置，所述控制线路板12连接所述分合闸驱动装置，以控制分合闸驱动装置动作。再具体的，本实施例中，所述分合闸驱动装置包括驱动电机13和齿轮传动组件14，所述控制线路板12连接所述驱动电机13，以控制驱动电机13旋转，所述驱动电机13的旋转通过齿轮传动组件14带动驱动转轴转动，进而控制分合闸。

进一步的，所述l极断路器20和n极断路器30的静触头组件均具有一导电板，如l极静触头组件的导电板22和n极静触头组件的导电板32，以图4、图5的n极静触头组件为例(l极静触头组件的结构相同)，所述n极静触头部321形成于该导电板32上，所述导电板32上串接有一锰铜片322，且在位于锰铜片322的两端分别形成引脚323，并通过引脚323连接控制模块10，具体是连接控制模块10的控制线路板12，该控制线路板12通过锰铜片采集l相和n相的电信号(如电压、电流大小等)，进行计量电压、电流等电信号，以进行向外输出，结构设置简单。当然的，在其他实施例中，静触头组件的导电板结构不局限于此。

控制线路板12通过锰铜片采集l相和n相的电信号，进行计量，同时判定是否过载，若出现过载，则控制分闸操作。如此，无需现有技术中通过双金属片进行控制过载脱扣的结构。空出了动触头组件与出线端之间设置双金属片的位置，该位置用于放置零序电流互感器40，动触头需要配合断路器分合闸运动，所以动触头与软连接相连，而且l极断路器20和n极断路器30上的软连接24、34同时穿过零序电流互感器40，用以测量漏电电流，此种结构设计符合断路器回路短、外形尺寸小，结构紧凑、成本低等的市场需求。

进一步的，所述零序电流互感器40还连接所述控制模块10，具体是连接控制模块10的控制线路板12，该控制线路板12采集零序电流互感器40的输出信号，判断是否出现漏电，以进行向外输出。

具体的，控制线路板12的集成电路机构、与外部器件(如零序电流互感器40、驱动电机13等)的连接关系均是现有技术，在此不再详述。

再进一步的，本实施例中，所述零序电流互感器40是由二组重叠设置的零序电流互感单元组成，其中一个零序电流互感单元连接所述漏电线路板50，另一个零序电流互感单元连接所述控制模块10，二组零序电流互感单元的信号输出不会相互干扰。当然的，在其它实施例中，所述零序电流互感器40也可以是直接采用一个零序电流互感单元来实现，在其输出端并联出二组输出端，以分别连接所述漏电线路板50和控制模块10，不过，并联的二组输出端有可能会存在相互干扰的情况，并非是最优选的。

具体的，继续参照图7所示，所述n极断路器30还设有漏电测试组件，所述漏电测试组件包括导电件38、导电弹性件37和测试按钮36，所述导电件38连接所述n极断路器30的n极动触头组件33，并延伸有不随n极断路器30的n极动触头组件33动作的固定支臂383，所述导电弹性件37设置于n极断路器30的壳体(即n极壳体31)内并连接l相电源，所述测试按钮36设置于n极断路器30的壳体上，所述导电弹性件37延伸有抵触于测试按钮36上的弹性支臂373，所述测试按钮36的按压能够带动导电弹性件37的弹性支臂372移动至与导电件38的固定支臂接触383，进而形成一漏电测试回路，所述零序电流互感器40感应后信号输出至漏电线路板50，漏电线路板50控制脱扣装置进行脱扣动作，实现漏电脱扣测试。测试按钮36失去按压力回弹时，导电弹性件37的弹性支臂373在失去测试按钮36的按压力，此时能够在自身弹性恢复作用下复位至脱离所述导电件38的固定支臂383。

具体的，本实施例中，位于n极壳体31内的漏电线路板50所接的是l相电源，因此，导电弹性件37可以直接通过一导电线39连接漏电线路板50的l相电源连接端501上，简化线路结构。当然的，在其他实施例中，导电弹性件37也可以连接l极断路器20的l极静触头组件，也可以连接l极断路器20的l极动触头组件23，又或者是可以连接l极断路器20的进线端或出线端，只要能够与l相电源连接即可。

具体的，所述导电弹性件37为一扭簧，定义该扭簧为第一扭簧，所述n极断路器30的壳体内设有第一固定凸柱312和位于第一固定凸柱312和测试按钮36之间的第二固定凸柱311，所述第一扭簧套接于第二固定凸柱311上，其第一支臂371抵触于第一固定凸柱312上，其第二支臂372抵触于测试按钮36上，该第二支臂372即为弹性支臂373；如此，即可完成导电弹性件37的固定设置，无需通过其他固定件的辅助固定。

再具体的，所述n极断路器30的壳体设有一铰接轴313，所述n极断路器30的动触头组件(即n极动触头组件33)铰接于铰接轴313上，通过沿该铰接轴313摆动以实现分合闸动作，所述导电件38为扭簧，定义该扭簧为第二扭簧，所述第二扭簧38套接于铰接轴313上，其第一支臂381连接所述n极动触头组件33，其第二支臂382向外延伸并被定位限制，进而形成所述固定支臂383；n极动触头组件33分合闸动作时，带动第二扭簧38的第一支臂381同步动作，第二扭簧38进而产生相应程度的形变，其第二支臂382能够始终保持当前位置。同时，该第二扭簧38还作为分闸蓄能件，n极动触头组件33合闸动作时，克服第二扭簧38的扭力进行摆动，进而使第二扭簧38产生较大的弹性形变，当脱扣时，第二扭簧38恢复形变，并同步带动n极动触头组件33摆动回位，进行分闸。该测试回路结构简单，所用器件少且容易装配。当然的，在其他实施例中，也可以采用其它现有的漏电测试组件。

尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本发明，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围内，在形式上和细节上可以对本发明做出各种变化，均为本发明的保护范围。