具体实施方式

下面将详细描述本发明的各个方面的特征和示例性实施例。在下面的详细描述中，提出了许多具体细节，以便提供对本发明的全面理解。但是，对于本领域技术人员来说很明显的是，本发明可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本发明的示例来提供对本发明的更好的理解。本发明决不限于下面所提出的任何具体配置和算法，而是在不脱离本发明的精神的前提下覆盖了元素、部件和算法的任何修改、替换和改进。在附图和下面的描述中，没有示出公知的结构和技术，以便避免对本发明造成不必要的模糊。

第一实施例

如图1至图8所示，本实施例公开了一种断路器，所述断路器包括绝缘外壳100、操作系统200、旋转双断点动触头系统300、静触头系统400、磁脱扣系统500、热脱扣系统600、灭弧系统700、脱扣组件800、导体900，所述绝缘外壳100包括依次并列设置的第一外壳110和第二外壳120，所述操作系统200、旋转双断点动触头系统300、静触头系统400、磁脱扣系统500、热脱扣系统600、灭弧系统700、脱扣组件800、导体900设于所述第一外壳110和第二外壳120共同围合形成的所述绝缘外壳100内。

所述操作系统200可驱动所述旋转双断点动触头系统300与所述静触头系统400接触或分离，从而实现电路的接通或断开，所述旋转双断点动触头系统300包括第一动触头321和第二动触头322，所述静触头系统400包括第一静触头410和第二静触头420，所述第一静触头410和第二静触头420相对设置，且所述第一静触头410与所述第一动触头321配合，所述第二静触头420和所述第二动触头322配合，所述灭弧系统700包括第一灭弧室710和第二灭弧室720，所述第一灭弧室710和第二灭弧室720相对设置且分别位于所述断路器的两侧，且所述第一灭弧室710与所述第一静触头410和所述第一动触头321对应设置，用于消除所述第一静触头410和所述第一动触头321分断时产生的电弧，所述第二灭弧室720与所述第二静触头420和所述第二动触头322对应设置，用于消除所述第二静触头420和所述第二动触头322分断时产生的电弧。所述灭弧系统700还包括第一引弧气道730和第二引弧气道740，用于排泄从所述第一灭弧室710和第二灭弧室720喷出的分断时产生的高温气体。优选的，所述第一引弧气道730沿着第一灭弧室710的左侧即所述第一灭弧室710的远离所述旋转双断点动触头系统300的一侧和下方大致呈“L”形设置，并最终于所述第一灭弧室710的下方将高温气体排出，避免高温气体从断路器的操作面板侧排除，保护用户的人身安全，此外，将所述第一引弧气道730设置为L形，会加速所述高温气体的冷却，实现零飞弧。所述第二引弧气道740设于所述第二灭弧室720远离所述旋转双断点动触头系统300的一侧，且呈迷宫形式设置，所述第二引弧气道740与所述第一引弧气道730的作用相同，即可实现零飞弧。

在主回路接通时，当主回路中出现过载电流时，所述热脱扣系统600会执行动作，具体的，所述热脱扣系统600中的双金属导体会由于发热变形，当弯曲到一定程度时会驱动所述脱扣组件800转动，所述脱扣组件800与所述操作系统200接触后会拨动所述操作系统200运动，进而使所述操作系统200解锁，使所述旋转双断点动触头系统300与所述静触头系统400分离，起到线路及电气设备的过载保护作用。

同样的，当主回路中出现短路等故障时，会导致主回路中出现较大的短路电流，此时所述磁脱扣系统500会触发动作，使所述操作系统200解锁，使所述旋转双断点动触头系统300与所述静触头系统400分离，从而实现了断路器对线路或电气设备短路保护的作用。

所述热脱扣系统600与所述磁脱扣系统500之间连接有软导体620，所述软导体620的两端分别连接所述热脱扣系统600与所述磁脱扣系统500，所述热脱扣器系统600与所述磁脱扣系统500临近设置且设置于所述第二灭弧室720的上方，并与所述第二静触头420形成电气连接后可与所述旋转双断点动触头系统300连接或分断，即：所述磁脱扣系统500、热脱扣器系统600和所述第二静触头420形成串联；所述第二静触头420设置在所述脱扣组件800、所述第一动触头321及所述第二灭弧室720的下方，所述操作系统200设置在所述第一静触头410的上方，所述操作系统200、所述磁脱扣系统500和所述热脱扣系统600为同一侧设置，均设置在所述绝缘外壳100的上方。

具体的，在本实施例中，如图2、图4和图7所示，所述操作系统200为按钮式，所述操作系统200包括手柄210、第一连杆220、转接件230、锁扣240、第二连杆250和第五弹性件260，所述手柄210的端部设于所述断路器的一侧，所述第一连杆220的两端分别与所述手柄210和所述转接件230相连，当手动按压所述手柄210时，在所述第一连杆220的带动下，所述转接件230可绕转轴201转动。所述锁扣240通过转轴202与所述转接件230铰接。所述第二连杆250的一端设置在所述锁扣240的定位轴孔中，另一端设置在触头支持310的腰圆孔314中，且第二连杆250的一端在所述腰圆孔314中可以自由滑动。所述第五弹性件260的一端固定在所述绝缘外壳100上，另一端与所述锁扣240相连。

请参考图2至图4所示，所述旋转双断点触头系统300包括触头支持310、动触桥320、第一弹性件330和所述第二弹性件340，所述触头支持310与所述绝缘外壳100转动连接，在所述触头支持310上设有定位柱315，所述定位柱315与所述触头系统300的转动中心311同轴，所述转动中心311通过固定轴111活动的所述绝缘外壳100的两侧相连，所述转动中心311与所述固定轴111铰接，在所述定位柱315上设有容纳所述固定轴111穿过的通孔，优选的，所述固定轴111为与所述绝缘外壳100一体成型。当然，除上述实现方式外，所述固定轴111也可与所述绝缘外壳100非一体化成型，具体表现形式可为与所述绝缘外壳100非一体化成型的装置或支撑，只要能实现所述触头系统300的活动安装即可。所述动触桥320套设在所述定位柱315上，在所述动触桥320上设有与所述定位柱315配合的腰圆孔325，所述动触桥320可相对所述触头支持310在所述腰圆孔325的范围内活动，在所述动触桥320的两端分别设有第一动触头321和第二动触头322，所述第一动触头321和所述第二动触头322分别与所述静触头系统400的第一静触头410和第二静触头420相配合，在所述触头支持310上设有卡槽316，所述动触桥320卡入所述卡槽316内，从而实现所述动触桥320与所述触头支持310的安装。所述第一弹性件330和所述第二弹性件340相对设置，且分别设于所述触头支持310的两侧，在所述触头支持310上设有第一限位槽312和第二限位槽313，所述第一弹性件330和所述第二弹性件340分别设于所述第一限位槽312和所述第二限位槽313内，所述第一弹性件330和所述第二弹性件340的一端均与所述触头支持310抵触，另一端分别套设在所述动触桥320上的第一定位凸台323和第二定位凸台324上且与所述动触桥320抵触。

进一步的，所述绝缘外壳110里设置有第四弹性件350，所述第四弹性件350套在所述固定轴111上，所述第四弹性件350的一端搭靠在所述绝缘外壳110的限位凸台113上，另一端搭靠在所述触头支持310的限位凸台314上。

请参考图2、图5和图9所示，所述磁脱扣系统500包括铁质U型磁轭510、衔铁520和第三弹性件530，所述铁质U型磁轭510与所述绝缘外壳100固定连接，在所述铁质U型磁轭510上绕制有环形导电线圈511，所述第三弹性件530的一端设置在所述绝缘外壳110上的一个限位槽112里，在所述衔铁520上设置有转轴孔521，所述转轴孔521和所述绝缘外壳110上的转轴孔116对应设置且通过一转轴540铰接，所述衔铁520的一端设置有第一压板522和第二压板523，所述第一压板522一直压在所述第三弹性件530的另一端。

在另一优选实施例中，所述磁脱扣系统500也可以由螺杆线圈561、衬套562、动铁芯563、静铁芯564、铁芯弹簧565组成。其中所述铁芯弹簧565套设在所述动铁芯563上，然后和所述动铁芯563，静铁芯564一起套在所述衬套562内组成铁芯组件560，所述铁芯组件560沿着所述螺杆线圈561的中心线套设在所述螺杆线圈561内组成本发明所涉及的另一种磁脱扣系统500。

请参考图6所示，所述热脱扣系统600包含双金属导体610和软导体620，所述双金属导体610通过所述软导体620与所述环形导电线圈511的一端511a形成电气连接，且所述双金属导体610的一端与所述第二静触头420的静触头杆421相连。

请参考图8所示，所述脱扣组件800包括跳扣810，所述跳扣810的一端与所述锁扣240接触或分离，所述锁扣240设有相对设置的、且与所述跳扣810接触的第二接触面242，在所述跳扣810上设有可与所述第二压板523接触的第三接触面811、可与所述第二接触面242接触的第四接触面812和可与所述双金属导体610的接触面611接触的第五接触面813。

在一优选实施例中，所述断路器的至少一端设有接线端550，所述接线端550的具体实现形式可以为螺钉紧固式的接线端，也可以为插入式的接线端，也可以为二者的结合。所述螺钉紧固式的接线端即为螺钉和接线框组合的形式，外部导电体伸入所述接线框内并通过螺钉紧固实现电路的导通；所述插入式接线端即外部导电体通过可拔插的方式与所述插入式接线端相连从而实现电路的导通，所述插入式接线端的具体实现方式可以为插头、夹头或卡子，在此不做限制。

所述导体900设于所述旋转双断点动触头系统300的下方，且与所述旋转双断点动触头系统300绝缘设置，所述导体900的一端与所述断路器的电源进线端相连，另一端与所述断路器的电源出线端相连，从而实现N极电路的直通。

下面结合附图对所述断路器的具体运动过程详细说明如下：

如图2、图3、图4和图7所示，所述断路器处于初始分闸位置，手动按压手柄210，所述手柄210带动所述第一连杆220推动所述转接件230，使所述转接件230绕转轴201转动。因所述锁扣240与所述旋转双断点动触头系统300连接点位于所述转接件230的转动中心和所述旋转双断点动触头系统300的转动中心连线的右侧，如图2所示的虚线即为所述转接件230的转动中心和所述旋转双断点动触头系统300的转动中心连线，当所述手柄210被外力推动时，使所述转接件230发生逆时针转动，从而使所述锁扣240推动所述第二连杆250有往右移动的趋势，因为所述第二连杆250被限制在所述触头支持310的腰圆孔314中，所以当所述第二连杆250右移到一定距离后与所述腰圆孔314侧壁碰触，所述手柄210在外力持续作用下，将继续往所述断路器内部运动，此时所述第二连杆250会推所述动触头支持310，继而带动整个所述旋转双断点动触头系统300开始绕所述固定轴111做顺时针转动。随着所述旋转双断点动触头系统300的转动，所述第一动触头321和所述第二动触头322分别开始向所述第一静触头410和所述第二静触头420靠近，直至完全接触。当两组触头接触后，由于所述手柄210还未运动到合闸制动点114，所以在所述外力的作用下所述手柄210继续断路器内部运动，直至所述转轴202的圆心移过所述转轴201圆心和所述第二连杆250一端251圆心的连线（即死点），所述手柄210与所述合闸制动点114接触，所述手柄210停止运动，此时所述断路器合闸完毕，如图10所示。在整个合闸过程中所述锁扣240和所述第二连杆250保持相对静止状态。在两组动静触头接触后所述触头支持310还在继续绕固定轴111做顺时针运动，所以所述第一弹性件330和所述第二弹性件340会对所述动触桥320形成一个绕所述转动中心311旋转的挤压力。但是所述动触桥320两端的所述第一动触头321和所述第二动触头322分别又被所述第一静触头410和所述第二静触头420限制了运动，两组动静触头之间会形成断路器的终压力，由于机构在运动过程中会存在两组动静触头受力不均匀从而影响断路器性能的问题，所以在所述动触桥320上设置了腰圆孔325，可以使两组动静触头在受到终压力后，自行调节分配受力情况，以达到两组动静触头受力均衡的状态，施加在所述手柄210上的外力同时要克服所述第四弹性件350的反力。

如图2、图7和图3所示，所述断路器处于合闸位置，手动拉动所述手柄210驱使所述手柄210往所述断路器外部运动，所述第一连杆220在所述手柄210的带动下向左运动，同时拉动所述转接件230顺时针转动。当所述转轴202圆心穿过上述的死点后，所述第五弹性件260为所述转接件230的转动继续提供动力。与此同时，因为所述第二连杆250左移，所以导致所述旋转双断点动触头系统300也绕转轴201逆时针转动。所述第四弹性件350为所述旋转双断点动触头系统300逆时针旋转提供动力，由于机构的解锁，之前受到挤压的所述第一弹性件330和所述第二弹性件340得到释放，直至所述手柄210运动到分闸制动点115，机构运动完毕。

如图2至图8所示，由于电路短路，所述磁脱扣系统500开始工作，使所述断路器快速脱扣，具体实施方案为：所述断路器处在合闸位置，所述断路器所处电路的电流突然上升到整定脱扣电流时，电流经过所述环形导电线圈511，由于电磁感应原理，所述铁质U型磁轭510产生磁场，在磁场的作用下所述铁质U型磁轭510上方的所述衔铁520开始绕轴540做逆时针转动。因为所述第一压板522一直压着所述第三弹性件530，当所述衔铁520开始转动时，所述铁质U型磁轭510产生的对所述衔铁520的电磁吸力要大于所述第三弹性件530受到的压力，这样所述衔铁520才能做逆时针转动，所述第二压板523跟随着所述衔铁520也做逆时针运动，直至与所述跳扣810的第一接触面811碰触，随着所述第二压板523继续运动，所述跳扣810也跟着做顺时针转动，然后，所述跳扣810的第四接触面812会跟所述锁扣240的第二接触面242碰触，此时所述锁扣240会绕着转轴202转动，因为所述第二连杆250被限制在了所述触头支持310的腰形槽314内，所以当所述锁扣240转动时，所述锁扣240的第一接触面241与所述第二连杆250分离，所述操作系统200的稳定状态被打破，机构解锁，两组动静触头快速分开，实现断路器分闸目的。

如图17和图18所示，在另一短路脱扣方案中，所述磁脱扣系统500采用的是螺杆线圈561加铁芯组件560驱动所述跳扣810来实现脱扣的方案。具体实施方案为：当短路大电流流经所述螺杆线圈561时，所述螺杆线圈561由于电磁感应产生了磁场，磁场会吸引所述铁芯组件560中的动铁芯563动作，继而所述动铁芯563克服所述铁芯弹簧565的反力向所述静铁芯564靠近最后直至接触。所述动铁芯563的一端563a可以与所述跳扣810的一端810a接触，所以当所述动铁芯563右移动时，所述跳扣810将会在所述动铁芯563的一端563a的带动下做顺时针转动，也能达到脱扣所述断路器的目的。

如图2、图6和图8所示，由于电路过载，所述热脱扣系统600开始工作，使所述断路器脱扣，具体实施方案为：当电路流经的电流大小处在断路器过载延时脱扣的整定范围值时，所述双金属导体610本身存在电阻，流经电流后所述双金属导体610受热弯曲，所述双金属导体610因为两种金属的受热膨胀系数不同，所述双金属导体610的接触面611开始向下弯曲，直至与所述跳扣810的第五接触面813接触，随着所述双金属导体610的持续弯曲，所述双金属导体610的接触面611同样可以驱使所述跳扣810做顺时针转动，从而达到脱扣断路器的目的。

第二实施例

请参考图11所示，本实施例介绍了另一种断路器操作系统形式，在本实施例中，所述操作系统200采用摆动式的形式，与第一实施例不同，本实施例的所述摆动式操作系统与按钮式操作系统的只要区别在于所述手柄210的设置方式，本实施例中所述手柄210通过一转轴203与所述绝缘外壳110铰接。当手动操作所述断路器合闸时，只要外力拨动所述手柄210做顺时针转动，就可以将所述断路器合闸。当手动操作所述断路器分闸时，只要外力拨动所述手柄210做逆时针转动，就可以将所述断路器分闸。在所述断路器做分合闸运动时，其内部机构动作原理跟实施例1中描述的一致，这里不再赘述。

第三实施例

请参考图12至图16所示，如上所述，实施例一和实施例二中都描述了在合闸时所述旋转双断点动触头系统300是绕所述固定轴111做顺时针转动；分闸时所述旋转双断点动触头系统300是绕所述固定轴111做逆时针转动。本实施例介绍了一种所述旋转双断点动触头系统300的转动方向跟第一实施例和第二实施例相反的断路器结构，主要区别在于，本实施例包括锁扣820，所述锁扣820与所述旋转双断点动触头系统300连接点位于所述转接件230的转动中心和所述旋转双断点动触头系统300的转动中心连线的左侧，如图12所示。即在合闸时所述旋转双断点动触头系统300是绕所述固定轴111做顺逆针转动；分闸时所述旋转双断点动触头系统300是绕所述固定轴111做顺时针转动，第一实施例则反之。

具体实施方案为：所述第一连杆220通过两个折弯的引脚分别与所述手柄210和所述转接件230铰接，由于所述第一连杆220与所述转接件230的铰接点位于所述转轴201的上方，所以当所述外力推动所述手柄210往所述断路器的内部运动时，所述转接件230会绕所述转轴201顺时针转动。所述触头支持310上设置有第一定位柱317、第二定位柱318和限位槽310a，所述第一定位柱317上设置有锁扣820，所述锁扣820套设在所述第一定位柱317上并可绕所述第一定位柱317转动，且所述锁扣820与所述第二连杆250转动连接；所述第二定位柱318上设置有跳扣830，所述跳扣830套设在所述第二定位柱318上并可绕所述第二定位柱318转动，所述限位槽310a上设置有第六弹性件360。所述转接件230和所述锁扣820通过第二连杆250连接，所述锁扣820上设置有第一搭扣面821，所述跳扣830上设置有第二搭扣面831，所述第一搭扣面821和所述第二搭扣面831可以接触或者分离，所述跳扣830上还设置有限位柱832、第三搭扣面833和第四搭扣面834。所述第六弹性件360放置在所述限位槽310a里，所述述第六弹性件360的一端套设在所述限位柱832上，所述跳扣830始终压着所述第六弹性件360。

当所述转接件230顺时针转动时，所述第二连杆250跟着向下运动，并带动所述锁扣820运动。因为在初始状态时所述锁扣820的第一搭扣面821和所述跳扣830的第二搭扣面831始终是接触的，所述锁扣820和所述跳扣830设置在所述触头支持310的定位柱上，所以所述锁扣820、所述跳扣830和所述触头支持310三者是相对静止的。当所述第二连杆250向下运动时会带动所述旋转双断点动触头系统300开始绕固定轴111转动，因为所述第二连杆250和所述锁扣820的铰接点位于所述固定轴111和所述转轴201圆心连线的左侧，所以当第二连杆250向下运动时所述旋转双断点动触头系统300会逆时针转动，直至所述旋转双断点动触头系统300与所述静触头系统400接触。当所述外力继续推动所述手柄210往所述断路器的内部运动时，当所述第二连杆250与所述转接件230的铰接点转过所述第一定位柱317和所述转轴201圆心连线（即死点），且所述手柄210与合闸制动点114碰触后，断路器机构呈稳定结构，断路器合闸完毕。

当所述断路器处在合闸位置时，发生短路时，如上所述，所述衔铁520在所述磁轭510的吸引下，并克服所述第三弹性件530的反力，所述衔铁520绕所述转轴540逆时针转动，所述第二压板523与所述跳扣830的第四搭扣面834碰触，所述跳扣830开始绕所述第二定位柱318顺时针转动，因为此时所述锁扣820的第一搭扣面821与所述跳扣830的第二搭扣面831是搭扣上的，由于所述衔铁520的驱动下，所述第一搭扣面821和所述第二搭扣面831开始分离，所述断路器的稳定结构被打破，在所述第四弹性件350的作用下所述旋转双断点动触头系统300开始按顺时针旋转，直至所述转接件230上的限位面231与所述绝缘外壳110上的限位柱117碰触，断路器分闸完毕。当所述转接件230回到原位后，所述锁扣820的第一搭扣面821会重新与所述跳扣830的第二搭扣面831搭扣，为下次合闸做准备。

所述断路器的热过载脱扣动作过程：热过载动作是通过所述双金属导体610驱动所述跳扣830的第三搭扣面833来实现所述第一搭扣面821和所述第二搭扣面831分离来达到分闸的目的，其动作过程与短路脱扣动作相同，不再赘述。

第四实施例

请参考图19所示，本实施例公开了另一形式的断路器，在本实施例中，所述动触头系统300a包括第三动触头321a和第四动触头322a，所述第三动触头321a和所述第四动触头322a分别设于所述动触头系统300a的旋转中心的两侧，所述静触头系统400a包括第三静触头410a和第四静触头420a,所述第三动触头321a和所述第三静触头410a对应设置，所述第四静触头420a和所述第四动触头322a对应设置，所述第三静触头410a的一端与所述第三动触头321a电连接，另一端与电源进线端550a电连接，所述第四静触头420a的一端与所述第四动触头322a电连接，另一端与电源出线端550b电连接，所述电源进线端550a、第三静触头410a、第三动触头321a、第四动触头322a、第四静触头420a和电源出线端550b构成完整的电流回路，所述电源进线端550a和电源出线端550b设于所述断路器的同一侧，且位于与所述手柄210相对的一侧，与第一实施例的电源进线端和电源出线端分别设于所述断路器的两侧不同，设于同一侧的好处在于，当在某些安装环境的进线端和出线端设置在同一侧时可以满足特定的接线需求，扩大产品的应用领域。

在本实施例中，所述电源进线端550a和电源出线端550b沿所述断路器的高度方向呈阶梯状布置，如此设置的好处是，当断路器工作时，电源进线端550a和电源出线端550b的接线铜排会产生大量的热量，阶梯状的布置可以为接线铜排提供较大的散热空间，有利于产品的散热，从而可以提高产品的电气寿命。

本发明可以以其他的具体形式实现，而不脱离其精神和本质特征。当前的实施例在所有方面都被看作是示例性的而非限定性的，本发明的范围由所附权利要求而非上述描述定义，并且，落入权利要求的含义和等同物的范围内的全部改变从而都被包括在本发明的范围之中。