防回弹保护装置及包括其的断路器的制作方法

本发明涉及断路器。更具体地，本发明涉及一种用于断路器的防回弹保护装置，以及涉及包括这种防回弹保护装置的断路器。

背景技术：

1、断路器是一种安装在电路中的电气装置，通常按其应用范围可以分为高压断路器和低压断路器，并且一般由触头系统、灭弧系统、操动机构、脱扣器、壳体等部分构成。电路在正常使用状态下可以通过断路器被强制地断开或闭合，或者当电路出现故障电流或短路电流时，断路器可以用于安全地阻断电流以保护电路中的其它电力设备。

2、断路器的触头系统包括动触头和静触头，动触头和静触头可以彼此连接以实现合闸。在例如发生短路事件的情况下，动触头离开静触头以实现分闸。然而，当断路器通过分闸切断短路电流时，电弧会在灭弧室中产生很高的气体压力，如果该气体压力无法及时释放，就会产生很大的力使得动触头在行程结束时发生回弹，当动触头回弹至某个位置时就会在断口重新造成电击穿。如果选择增大高压气体的释放流量，则可能牺牲断路器的其它性能。因此，对于断路器的防回弹性能的研究有着重要意义。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种用于断路器的防回弹保护装置及包括其的断路器，该防回弹保护装置能够在断路器分闸时采用机械手段有效限制动触头的回弹，并且结构简单，成本较低。

2、为此，本发明的第一方面提供了一种用于断路器的防回弹保护装置，所述断路器包括操动机构，所述操动机构包括壳体、布置于所述壳体中的主轴以及与所述主轴连接的输出杆，所述防回弹保护装置包括：控制凸轮，所述控制凸轮配置成与所述主轴连接以在所述断路器的合闸过程中被驱动旋转，并在所述断路器的分闸过程中保持静止；控制杆，所述控制杆配置成相对于所述壳体可旋转，并设置有用于抵靠所述控制凸轮的第一止挡件；以及锁定机构，所述锁定机构包括配置成与所述输出杆旋转连接的锁定件以及设置于所述控制杆上的第二止挡件，其中，所述锁定机构配置成在所述断路器的分闸过程中：a)在所述输出杆被驱动沿第一方向旋转时使所述锁定件抵靠所述第二止挡件相对于所述输出杆旋转，以允许所述输出杆保持沿所述第一方向旋转；b)通过所述锁定件和所述第二止挡件的相互阻挡来限制所述输出杆沿反向于所述第一方向的第二方向旋转。

3、根据本发明的可选实施方式，所述控制凸轮设置有沿其周边边缘径向向内凹陷的凹陷部，并且所述锁定机构配置成当所述控制凸轮旋转至使所述第一止挡件抵靠所述凹陷部时解除所述锁定件和所述第二止挡件的相互阻挡，以允许所述输出杆沿所述第二方向旋转。

4、根据本发明的可选实施方式，所述控制杆具有弯曲形状，并围绕定位于所述控制杆的中心位置的转轴可旋转。

5、根据本发明的可选实施方式，所述第一止挡件布置于所述控制杆的第一端部，并且所述第二止挡件布置于所述控制杆的反向于所述第一端部的第二端部。

6、根据本发明的可选实施方式，所述第一止挡件和所述第二止挡件中的每个均为销轴。

7、根据本发明的可选实施方式，所述锁定件为与所述销轴互配的锁定爪。

8、根据本发明的可选实施方式，所述防回弹保护装置还包括第一弹簧，所述第一弹簧配置成使所述第一止挡件保持抵靠所述控制凸轮。

9、根据本发明的可选实施方式，所述防回弹保护装置还包括第二弹簧，所述第二弹簧配置成使所述锁定件能够抵靠所述输出杆，并允许所述锁定件抵靠所述第二止挡件相对于所述输出杆旋转。

10、本发明的第二方面提供了一种断路器，所述断路器包括根据本发明的第一方面的用于断路器的防回弹保护装置。

11、相较于现有技术，根据本发明的防回弹保护装置具有多个优点，尤其是：该防回弹保护装置是由控制凸轮、控制杆和锁定机构等组成的独立单元，可以在操动机构本体之外进行组装；在断路器分闸操作过程中，动触头的回弹将被锁定机构阻挡，而在断路器合闸操作过程中，控制凸轮的旋转可以带动该锁定机构释放锁定，以使得操动机构的输出杆能够无阻挡通过；由此可知，该防回弹保护装置本身结构简单，组装方便，成本较低，采用机械手段即可将动触头的回弹限制在要求值以下，因此可以在各种类型的断路器(尤其是高压断路器)中得到广泛应用。

技术特征：

1.一种用于断路器的防回弹保护装置，所述断路器包括操动机构，所述操动机构包括壳体(7)、布置于所述壳体(7)中的主轴以及与所述主轴连接的输出杆(4)，

2.根据权利要求1所述的用于断路器的防回弹保护装置，其特征在于，所述控制凸轮(1)设置有沿其周边边缘径向向内凹陷的凹陷部(12)，并且所述锁定机构配置成当所述控制凸轮(1)旋转至使所述第一止挡件抵靠所述凹陷部(12)时解除所述锁定件和所述第二止挡件的相互阻挡，以允许所述输出杆(4)沿所述第二方向旋转。

3.根据权利要求1或2所述的用于断路器的防回弹保护装置，其特征在于，所述控制杆(2)具有弯曲形状，并围绕定位于所述控制杆(2)的中心位置的转轴可旋转。

4.根据权利要求3所述的用于断路器的防回弹保护装置，其特征在于，所述第一止挡件布置于所述控制杆(2)的第一端部，并且所述第二止挡件布置于所述控制杆(2)的反向于所述第一端部的第二端部。

5.根据权利要求1或2所述的用于断路器的防回弹保护装置，其特征在于，所述第一止挡件和所述第二止挡件中的每个均为销轴。

6.根据权利要求5所述的用于断路器的防回弹保护装置，其特征在于，所述锁定件为与所述销轴互配的锁定爪(3)。

7.根据权利要求1或2所述的用于断路器的防回弹保护装置，其特征在于，所述防回弹保护装置还包括第一弹簧(61)，所述第一弹簧(61)配置成使所述第一止挡件保持抵靠所述控制凸轮(1)。

8.根据权利要求1或2所述的用于断路器的防回弹保护装置，其特征在于，所述防回弹保护装置还包括第二弹簧(62)，所述第二弹簧(62)配置成使所述锁定件能够抵靠所述输出杆(4)，并允许所述锁定件抵靠所述第二止挡件相对于所述输出杆(4)旋转。

9.一种断路器，其特征在于，所述断路器包括根据权利要求1至8中任一项所述的用于断路器的防回弹保护装置。

技术总结
本发明涉及一种防回弹保护装置及包括其的断路器。该断路器的操动机构包括壳体、布置于壳体中的主轴和与主轴连接的输出杆。该防回弹保护装置包括：控制凸轮；控制杆，其相对于壳体可旋转，并设置有用于抵靠控制凸轮的第一止挡件；和锁定机构，包括与输出杆旋转连接的锁定件和设置于控制杆上的第二止挡件。该锁定机构配置成在该断路器的分闸过程中：在输出杆被驱动沿第一方向旋转时使锁定件抵靠第二止挡件相对于输出杆旋转，以允许输出杆保持沿第一方向旋转；通过锁定件和第二止挡件的相互阻挡来限制输出杆沿反向于第一方向的第二方向旋转。该防回弹保护装置能够在断路器分闸时采用机械手段有效限制动触头的回弹，并且结构简单，成本较低。

技术研发人员：徐超,赵华,关羽
受保护的技术使用者：日立能源瑞士股份公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15