***权人 常熟开关制造有限公司（原常熟开关厂）

发明人 管瑞良　魏宇中

传统的断路器采用机械开关实现主回路的分断，通过执行机构驱动机械开关的动触头与静触头脱离以实现分闸。然而机械开关的执行机构通常具有比较复杂的机械结构，例如，多数机械式断路器的执行机构都包括脱扣装置和操作机构，脱扣装置用于在满足脱扣条件时机械解锁操作机构，操作机构在解锁后驱动机械开关的动触头与静触头脱离以实现分闸，操作机构内包含用于接受脱扣装置提供的打击力从而转动解锁操作机构的牵引杆；在短路或过载情况下，对故障电流进行中断时，机械开关在打开之前经历一定的时间，随后，发生电弧，在电弧电流过零点时，对其进行关闭，此过程将花费至少多个线路周期，关断速度较慢，并且电弧闪光增加火灾隐患，并且电弧会对机械开关有一定的损耗，因此常规断路器要求频繁的检查和昂贵的维护，起弧的问题对于其中要求高开关频率的断路器应用变得非常严重。

功率电子学的***新发展使得电力电子更加广泛的运用到传统断路器中，基于电力电子开关的断路器在与常规解决方案相比较时潜在地提供许多优点，因为电力电子开关能够在几微秒内开关，并且不存在起弧、触点颤动或腐蚀的情况。然而，单独的电子开关分断可能会有泄漏电流，并且电子开关分断时在线路里长期承压可能过高，此种情况在大功率使用环境下尤甚，会对安全造成隐患，因此电子开关断路器的应用场景受到较大限制。

为解决上述问题，有部分厂家采用机械开关和电子开关串接的方式以结合两者的优点。但电力电子开关由于需要受控制器的***控制，并且需要通过复杂的算法控制实现与机械开关的配合，无疑也会增加控制器的成本，在控制器设计的不合理的情况下其分断可靠性降低 。

本实用新型所要及解决的技术问题在于克服现有技术不足，提供一种断路器，以较低成本实现了机械开关与电子开关的结合，从而实现安全可靠的无弧分断

一种断路器，包括串接于主回路中的机械开关和电子开关，所述的机械开关包括机械触头以及用于驱动所述机械触头实现分闸的执行机构；其特征在于，所述断路器还包括一个与所述执行机构机械关联的触发装置，用于在机械触头完成分闸前触发所述电子开关分断。

所述执行机构包括脱扣装置和操作机构，脱扣装置用于在满足脱扣条件时机械解锁操作机构，操作机构在解锁后驱动所述机械触头分闸；所述触发装置与所述脱扣装置关联，脱扣装置动作过程中改变触发装置的状态，从而改变电子开关的状态，所述触发装置为串接于所述电子开关与该电子开关的驱动电路之间的行程开关

如图1所示，本实施例的断路器包括串联在主回路中的机械开关和电子开关，机械开关接在靠近电源侧的位置，电子开关则接在靠近负载侧的位置。所述机械开关包括由动、静触头构成的机械触头，以及脱扣装置和操作机构，脱扣装置用于在满足脱扣条件时机械解锁操作机构，操作机构在解锁后驱动所述机械开关的动触头与静触头脱离。其中，脱扣装置可以是电磁脱扣器或热脱扣器等各种类型的脱扣器

所述电子开关根据驱动电路（为安全起见，本实施例采用隔离驱动电路，例如通过光耦进行隔离的光耦隔离驱动电路）所提供的驱动信号分断或导通，所述电子开关可以是IGBT、IGCT、可控硅中的一个或多个的组合

该断路器的合闸工作过程具体如下：

（1）机械开关进行合闸操作；（此时微动开关处于闭合状态）

（2）机械开关合闸到位后，开关电源从主回路上获取电能，隔离驱动电路得电工作，隔离驱动电路发出电子开关的驱动信号使得电子开关导通，断路器整体合闸完成。

该实施例中断路器的分闸工作过程具体如下：

（1）机械开关进行分闸操作时，脱扣装置接收到分闸信号（即大电流到来）时动作，此时，脱扣装置动作打击牵引杆，牵引杆转动从而解锁操作机构；微动开关S1在牵引杆动作过程中首先断开，使得驱动电路发出电子开关关断信号，电子开关关断。

（2）电子开关关断后，牵引杆继续转动直至使得操作机构解锁（或者此时牵引杆已经转动到位，操作机构刚解锁），操作机构驱动机械开关的动触头与静触头脱离，从而完成断路器的整体分闸操作。

由于断路器机械开关分闸时间相对较长，所以在其分断时，电子开关已完全分断，此时线路中无电流流过机械触头，即实现机械开关无弧分断。