CN100447927C - 断路器用操作杆的复位装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种断路器用操作杆的复位装置，其包括：操纵杆，以固定轴为中心旋转，上部设有突出于壳体外的上端，下部包括左下端和右下端；利用连接在操作杆左下端的闭锁条，对壳体底部一对接触开关进行开闭；脱扣条，在操作杆右侧以平行于上述固定轴的第1辅助轴为中心旋转，下端设支撑部，上端设接触部；操作杆左侧设以平行于固定轴的第2辅助轴为中心旋转的回转杠杆；电信号驱动的螺线管线圈组；回转杠杆一端连接一个以上主动构件，主动构件与螺线管线圈组柱塞形成可旋转连接；回转杠杆另一端可旋转连接一个以上从动构件，从动构件与操作杆和闭锁条形成可旋转连接；弹性闭锁条头部可旋转连接在从动构件，脚部为自由端，被脱扣条支撑部支撑。

Description

断路器用操作杆的复位装置

技术领域

本发明涉及用于预防漏电等安全事故的断路器，尤其是安装在断路器上，将用于断开电源的操作杆复位过程自动进行，可提高效率的断路器用操作杆的复位装置。

背景技术

通常，断路器设置在配电盘内部，作为安全装置，当发生漏电等异常电流时，可自动断开电源，这种断路器是以防止人体触电事故或漏电引起的火灾及过量的电流、短路等安全事故为目的的设备。

最近，有关利用有线及无线互联网进行遥控操作的断路器的研究开发正在进行之中，尤其是要求断路器开关动作要简便容易，系统不允许有误启动现象，并具有组装方便的特点。

例如，根据转让给本人的实用新型，如图1所示的“开闭装置”(大韩民国实用新型登录第20-0353051号)，其结构包括，在开闭装置100内部设有杆体113，杆体113绕着转轴141进行旋转，而螺线管线圈(Solenoid)107的柱塞(Plunger)115可旋转地结合在杆体113上并与之连动；在上述开闭装置100底部设有支撑台111，其绕着转轴135旋转，在支撑台111上装有轴133；在上述杆体113的转轴141上设有曲杆105，曲杆105利用操作杆103的旋转力而绕着转轴141进行旋转，并通过弹簧123进行复位，而曲杆105一端设有第1、第2加压部221、223，与轴133的圆周表面接触。

当向螺线管线圈107供电时，柱塞115使杆体113绕着转轴141在图中以顺时针方向旋转，而安装在上述杆体113后方的驱动顶杆117也一起连动使接触开关109断开接触点，这样，开闭装置100使接触开关109脱扣。

同时安装在杆体113的曲杆105连动，对支撑台111的轴133向下施加压力，曲杆105前端的第2加压部223接触到轴133的圆周表面，使支撑台111固定在稳定状态。

而当断开螺线管105电源时，柱塞115复位，杆体113也随着复位，而驱动顶杆117使接触开关109接通，成为开启状态，曲杆105通过弹簧125进行复位，支撑台111则通过弹簧123进行复位，这样开闭装置100就恢复到正常状态。

虽然开闭装置100利用螺线管线圈107可遮断异常电流，但是，螺线管柱塞115以可旋转地直接连接在杆体113上并与之连动，这样随着杆体113的复位引起的冲击而发生噪音，而且其非接触式运动，可靠性不高。

另外，在开闭装置100中为了增加螺线管线圈107的操作稳定性，需要在曲杆105和支撑台111设置第1、第2加压部121、123以及轴133，而且需要设置多数复位用弹簧123、125，这样成本就不可避免地增加。

发明内容

本发明旨在解决上述问题，提供一种断路器用操作杆的复位装置，即通过非接触式驱动原理，即脱扣(Trip)以后，当解除异常电流状态时，能自动进行操作杆的复位过程，以此提高效率。

为了达到上述目的，本发明包括：操作杆，以固定轴为中心进行旋转，上部设有突出于壳体外部的上端部，下部包括左下端和右下端；利用连接在上述操作杆左下端的闭锁条(Latch bar)，对设置在上述壳体底部的一对接触开关进行开闭操作；脱扣条(Trip bar)，在上述操作杆的右侧，以平行于上述固定轴的第1辅助轴为中心进行旋转，而且其下端设有支撑部，上端设有接触部；上述操作杆左侧设有以平行于上述固定轴的第2辅助轴为中心进行旋转的回转杠杆(PivotingLever)；根据电信号进行驱动的螺线管线圈组(Solenoid Assembly)，在上述回转杠杆一端连接至少一个主动构件，而主动构件与螺线管线圈组的柱塞形成可旋转的连接；上述回转杠杆的另一端可旋转连接至少一个从动构件，而从动构件与操作杆和闭锁条形成可旋转连接；上述闭锁条由弹性体做成，其头部可旋转地连接在从动构件，而脚部为自由端，被上述脱扣条的支撑部支撑。

本发明中的断路器用操作杆的复位装置，安装在断路器，当断路器处于“开”状态时，只要未测出异常电流，即使螺线管线圈上没有持续的驱动电流，也可保持“开”状态。因此，操作杆可自动复位的断路器耗电量少，而且通过闭锁条自身的弹性可保证充分的开关接触压力。另外，根据异常电流感测结果，可迅速转换开/关状态，而且即使用操作杆强制转换至“开”位置，只要测出异常电流，接触开关就开启，故非常安全，而且结构简单，成本低廉。

附图说明

图1为现有技术中的断路器结构示意图和局部放大图；

图2及图3为本发明中的断路器开闭状态剖面图；

图4至图6为本发明之断路器的各种实施例示意图。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明之实施例进行详细说明。

本发明涉及感测漏电，短路后可开闭电源的断路器，包括：操作杆14，其上端突出于断路器壳体11顶盖18外部，以进行操作，并以固定轴13为中心进行旋转；利用设置在上述操作杆14下方，其头部连接在操作杆左下端而其脚部被支撑部所支撑，并进行铰接运动的闭锁条15，对设置在上述壳体11底部的一对接触开关16进行开闭；脱扣条17，在上述操作杆的右侧，以平行于上述固定轴13的第1辅助轴17b为中心进行旋转，而且其下端设有支撑部17a，上端设有接触部；上述操作杆14左侧设有以平行于上述固定轴的第2辅助轴21为中心进行旋转的回转杠杆22；螺线管线圈组25，包括根据电信号进行驱动的螺线管线圈以及在螺线管内部进行直线运动的柱塞25a；在上述回转杠杆22一端连接至少一个主动构件23，而主动构件23与螺线管线圈组25的柱塞25a形成可旋转连接；上述回转杠杆22的另一端连接从动构件24，而从动构件24与操作杆14下端和闭锁条15头部形成连接。

本发明中的断路器10包括壳体11和顶盖18，在其内部收容操作杆14和闭锁条15以及接触开关16等，其中安装在壳体11内部的操作杆14以固定轴13为中心进行旋转，而且作为操作杆14的复位手段，安装有复位装置20。

另外，通常包括在断路器10中的用于感测冲击(Surge)电流的电路板(未图示)，以及其他控制装置之间的相互结合及驱动原理均为公知技术，故在此省略其详细说明。

上述操作杆14，以横向设置在断路器10收容空间里的固定轴13为中心，可进行正/反向旋转，操作杆14包括；杆体上端部突出于顶盖18上端，以进行旋转操作；其下端包括左下端和右下端；扭转弹簧等弹性手段，以阻止反向旋转(图2、图3中逆时针方向)。

上述闭锁条15设置在操作杆14下方，其头部通过从动构件24连接在上述操作杆14左下端；其脚部为自由端，被脱扣条17下端的支撑部17a支撑，并可进行有限的旋转运动；上述闭锁条15使用弹性材料成型而成。另外，闭锁条15躯干水平方向设有横臂(Crossbar)15a，以对接触开关16的两个接触点施加压力。

上述脱扣条17在操作杆的右侧，以平行于上述固定轴13的第1辅助轴17b为中心进行旋转，而且其下端设有支撑部17a，上端设有接触部；通过弹簧阻止其反向旋转，通过未图示之脱扣螺线管19柱塞的运动或双金属片(Bimetal)弯曲接触到接触部，脱扣条17则进行旋转，而支撑部17a脱离闭锁条的脚部。

上述螺线管线圈组25在圆筒状物的外表面圈绕线圈而成，在壳体内以水平或垂直方向进行安装，其圆筒中空部内设有柱塞25a并进行往返运动，当施加冲击(Surge)电流时，瞬间产生电磁力，将柱塞吸入圆筒内。

上述回转杠杆22设置在操作杆14和螺线管线圈组25之间的空间内，以平行于固定轴13的第2辅助轴21为中心进行旋转，并在距轴线一定距离处设有左右侧功能部，其外观略呈三角形，并以固定轴为中心传递旋转力。

上述主动构件23是设置在回转杠杆22和螺线管线圈组25之间的空间内的一个以上板状传动部件，其一端可旋转地连接在回转杠杆22的左侧功能部，另一端则可旋转地连接在螺线管线圈组25的柱塞25a上端并一起运动。

如图4所示，主动构件23可直接铰接在柱塞25a上；也可如图5所示，通过中间构件23a连接到柱塞25a，也可如图6所示，不使用主动构件23，而在回转杠杆22左侧功能部设置长槽并与柱塞25a结合。在本发明中，上述方案的构件均为拉力连接手段。

上述从动构件24是设在回转杠杆22和操作杆14之间的空间内，并进行旋转的板状部件。从动构件24具有三个功能部，其第1功能部连接在回转杠杆22，第2及第3功能部分别可旋转地连接在操作杆14及闭锁条15并一起运动。从动构件24的第1功能部最好是利用辅助构件26连接在回转杠杆22。

另外，回转杠杆22右侧功能部也可形成如图6所示之长槽，来吸收主动构件23及从动构件24在旋转过程中所发生的冲击力。也可适当选择连接在上述从动构件24的长槽形状，从而省略辅助构件26，将从动构件24直接连接在回转杠杆。上述方案中的构件均为拉力连接手段。

以下，对本发明的运行方式进行说明。

首先，图2为断路器的“关”状态，接触开关16处于开启状态，闭锁条的脚部脱离脱扣条的支撑部17a，操作杆处于“关”位置，柱塞25a离开螺线管圆筒。

当根据操作杆复位信号，断路器10的螺线管线圈组25流入冲击电流而发生电磁力时，如图3所示，柱塞25a被吸入，这样，通过主动构件23连接在柱塞25a的回转杠杆22向逆时针方向进行旋转。

然后，通过从动构件24连接在回转杠杆22的操作杆14左下端被压下，从而使操作杆14向逆时针方向旋转，回到“开”位置。

而且，通过从动构件24可旋转地连接在操作杆14左下端的闭锁条15头部向下移动，同时操作杆右下端将闭锁条15向下施压，使闭锁条脚部接触于脱扣条17的支撑部17a。这样，闭锁条在其脚部被支撑的情况下进行旋转，而水平方向垂直于闭锁条15的横臂15a按压接触开关16，使断路器处于“开”状态。

当处于此状态时，通过闭锁条15弹性向操作杆左下端施加的反向旋转力大于操作杆14上的扭转弹簧的正向旋转力，这样，即使施加到螺线管线圈的冲击电流被解除，柱塞失去吸引力，也能维持“开”的状态。

另外，施加到螺线管线圈25的冲击电流，过一定时间被解除后，出现异常电流信号使脱扣螺线管线圈19的柱塞驱动并接触到脱扣条的接触部，脱扣条下端则进行旋转并将卡在支撑部17a的闭锁条脚部脱开，在“开”状态下的闭锁条15弹力也随即被消除。然后，操作杆14通过扭转弹簧的恢复力进行顺时针方向的旋转，移动至“关”位置(如图2所示)，而连接在主动构件23的柱塞25a突出于螺线管外部。

接着，通过从动构件24连接在操作杆14左下端的闭锁条15头部向上移动，其脚部脱离支撑部17a，按压接触开关16的横臂15a压力消失，通过接触开关16上的弹簧使接触点断开，从而使断路器维持“关”状态。

另外，过量电流或短路未解除状态下，即使操作人员使用操作杆14强行将“关”位置切换至“开”位置，通过脱扣螺线管线圈以及双金属片，接触脱扣条的接触部，使闭锁条脚部从支撑部17a脱开，接触开关16接触点断开，从而可防止操作失误造成的安全事故。

本发明中的断路器用操作杆的复位装置，即使断路器处于“开”状态，螺线管线圈中无驱动电流，也可维持“开”状态，而且根据复位信号，操作杆复位动作可自动简便地进行。通过断路器的上述动作原理，减少了消耗电力以及故障率，增加了设备的寿命，而且最大限度地避免了在手动操作时容易出现的电源持续断开引起的工厂原料受损，作业中断或信息系统中断引起的丢失信息等二次损失。

Claims (6)

1、一种断路器用操作杆的复位装置，其特征包括：

操作杆，以固定在断路器壳体的固定轴为中心进行旋转，通过弹簧阻止反向旋转，上部设有突出于壳体外部的上端部，而下部包括左下端和右下端，左下端设有用于传递旋转力的旋转轴；

脱扣条，安装在上述操作杆右侧，以平行于上述固定轴的第1辅助轴为中心进行旋转，其下端设有支撑部，上端设有接触部；

回转杠杆，安装在上述操作杆左侧，并以平行于上述固定轴的第2辅助轴为中心进行旋转，上述回转杠杆分为设置在第2辅助轴孔左右两侧并从所述轴孔偏移以传递旋转力的左侧功能部和右侧功能部；

螺线管线圈组，在圆筒外部圈绕有线圈，以施加冲击电流，并设有以圆筒中空部为轴线进行直线运动，其上端通过拉力连接手段连接在回转杠杆的左侧功能部的柱塞；

从动构件，为了将上述回转杠杆右侧功能部的运动分散传递到上述操作杆和闭锁条，从动构件具有三个功能部，其第1功能部作为拉力连接手段，连接在回转杠杆，第2功能部可旋转地连接在上述操作杆的左下端，而第3功能部可旋转地连接在上述闭锁条头部；

闭锁条，其头部可旋转地连接在上述回转杠杆的第3功能部，其脚部为自由端，被上述脱扣条的支撑部所支撑，并进行有限的旋转运动，上述闭锁条由弹性材料构成，并在上述操作杆进行旋转时接触到操作杆右下端；

接触开关，设置在上述闭锁条下方，通过上述闭锁条的运动，接通和断开电接触点。

2、如权利要求1所述断路器用操作杆的复位装置，其特征在于，

上述螺线管线圈组的柱塞上端和上述回转杠杆的左侧功能部之间的拉力连接件是主动构件，而其各端部为可旋转连接。

3、如权利要求1所述断路器用操作杆的复位装置，其特征在于，

上述螺线管线圈组的柱塞上端和和上述回转杠杆的左侧功能部之间的拉力连接件，将上述柱塞上端可旋转地连接在上述回转杠杆的左侧功能部并在上述回转杠杆左侧功能部枢轴处形成长槽，从而当柱塞的直线运动转换为回转杠杆的旋转运动时，提供有限的运动自由度。

4、如权利要求1所述断路器用操作杆的复位装置，其特征在于，

上述回转杠杆的右侧功能部和上述从动构件的第1功能部之间的拉力连接件是辅助构件，其两端部分别为可旋转连接。

5、如权利要求1所述断路器用操作杆的复位装置，其特征在于，

上述回转杠杆右侧功能部和上述从动构件的第1功能部之间的拉力连接件在上述回转杠杆的右侧功能部形成长槽，当传递运动时，提供有限的运动自由度。

6、如权利要求1至4任一项所述断路器用操作杆的复位装置，其特征在于，

通过设在上述闭锁条中央部水平方向的横臂，将上述闭锁条的压力传递到接触开关。

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