CN101388304B - 具有能指示闭合可操作状态的装置的空气断路器及该装置 - Google Patents

Abstract

公开了一种用于指示空气断路器的闭合可操作状态的装置以及具有该装置的空气断路器。用于指示空气断路器的闭合可操作状态的装置包括：微型开关，其安装在为了开关触头而提供驱动力的开关机构处，设有为了接收驱动力而延伸进开关机构中的操作杆，产生并输出用于指示空气断路器处于闭合可操作状态的电信号，还设有用于将电信号传输到远距离处的信号传输端子；以及导通接头，其按压微型开关的操作杆，从而使微型开关只在为了开关触头而提供弹性能的闭合弹簧加载弹性能并且空气断路器打开的时候产生并输出电信号。

Description

具有能指示闭合可操作状态的装置的空气断路器及该装置

技术领域

本发明涉及一种空气断路器，尤其涉及用于指示空气断路器的闭合可操作状态的装置以及具有该装置的空气断路器，该装置能够将所述空气断路器处于闭合可操作状态告知位于离开空气断路器的远距离处或者配电室门处的使用者。 

背景技术

在用于导电或闭合电路的触头通过开关机构而彼此连接的状态，即导通状态下可以对空气断路器进行操作。也就是说，空气断路器的开关机构可以存在4个状态，即，触头彼此分离(打开)，即断开状态，并且弹性加载(charge)闭合弹簧(closing spring)的第一状态；触头彼此分离并且弹性释放(discharge)闭合弹簧的第二状态；触头彼此接触(连接)并且弹性加载闭合弹簧的第三状态；以及触头彼此接触并且弹性释放闭合弹簧的第四状态。空气断路器的开关机构可以只在触头彼此分离，即断开状态，并且弹性加载闭合弹簧的第一状态下执行闭合操作。 

空气断路器的开关机构的四个状态将参照附图进行描述。 

将参照图1进行描述，图1是示出了打开普通的空气断路器并且弹性释放闭合弹簧的状态视图。 

图1所示的空气断路器的开关装置包括开关机构10、通过开关机构10移向闭合位置或者开启位置的可动触头、以及与可动触头相对应的作为固定触头的上部端子34a。虽然没有示出下部端子34b的连接部，但是下部端子34b总是机械且电连接到可动触头。 

图1中，附图标记11标明闭合弹簧。闭合弹簧具备设置有弹簧座的一端，该弹簧座与驱动杆16接触并且由驱动杆16按压，从而加载弹性能。 

附图标记12标明凸轮。可以通过凸轮轴(未标记)电动或手动旋转凸轮。凸轮12通过与安装在驱动杆16处的驱动杆滚轴19接触而为驱动杆16提供与外部圆周表面相应变化的压力，从而使驱动杆16弹性加载闭合弹簧11。 

附图标记13标明闭合闩锁(closing latch)。闭合闩锁用于将闭合弹簧11保持在弹性加载状态。为此，导通杆14锁定闭合闩锁13。 

附图标记17标明导通接头。导通接头用于在闭合按钮(未示出)或在用于自动闭合操作的合闸螺线管的按压下将导通杆14旋转地移动到闭合闩锁13的释放位置。 

附图标记15标明连杆机构。当闭合弹簧11弹性释放加载的弹性能的时候，连杆机构可以通过接触并按压驱动杆16来以图1中的逆时针方向旋转。而且，连杆机构可以通过连接到操作杆31而沿闭合方向驱动后者。 

附图标记18标明主轴挡块，通过将该主轴挡块安装在操作杆31的旋转路径的一个位置上从而限制操作杆31和主轴30的旋转。 

附图标记21标明开启弹簧，在开关机构10手动或自动打开时，即执行解扣操作时，该开启弹簧在开启方向上向主轴30、开关轴提供 旋转能。附图标记22标明开启闩锁，该开启闩锁锁定开启弹簧21以将其状态保持为加载弹性能。这里，只有与开启闩锁22接触以被锁定或被释放的开启操作杆23可以执行锁定操作。 

附图标记32标明连接连杆，连接连杆通过连接在操作杆31和可动触头33之间而将开关驱动力从操作杆31传输到可动触头33。 

附图标记33标明可动触头。以及，相当于固定触头的上部端子34a面对可动触头并与其分开预定距离地固定安装。 

图1是示出了空气断路器打开并且弹性释放闭合弹簧的状态视图。通过手动操作，例如通过按压关断按钮(未示出)，将图3所示的闭合状态的空气断路器变为如图1所示的开启状态，关断按钮通过互锁使开启操作杆23旋转。而且，可以通过过流解扣继电器(over current triprelay，缩写为OCR)和致动器自动将空气断路器变为图1所示的打开状态，过流解扣继电器通过监视电路的故障电流传导状态来产生并输出解扣控制信号，致动器响应于该解扣控制信号而提供用以按压开启操作杆23的机械触发信号。 

当在图3所示的闭合状态下手动或自动旋转上述开启操作杆23的时候，由开启操作杆23锁定的开启闩锁22被释放，从而将操作杆31从锁定状态释放。因此，开启弹簧21释放弹性能，即，开启弹簧21从拉紧状态恢复到其初始状态，从而连接到开启弹簧21的操作杆31与主轴30一起以逆时针方向旋转。然后，经连接连杆32连接到操作杆31的可动触头33向后移动，即，在图1上向右移动，因此，可动触头33与相当于固定触头的上部端子34a分开，从而中断电路，如图1所示。 

图2是示出了普通的空气断路器打开并且弹性加载闭合弹簧的状态视图。在图中，空气断路器变为如同图1所示的打开状态，并且随后弹性加载闭合弹簧。 

由于已参照图1描述了空气断路器从闭合状态变为打开状态的过程，因此将省略。同时，下面将描述闭合弹簧的弹性加载操作。 

当通过使用设置在空气断路器的前表面的加载手柄(未示出)来手动旋转凸轮的凸轮轴，或者通过使用附加的电机(未示出)来自动旋转凸轮的凸轮轴的时候，通过与凸轮的外圆周表面接触的驱动杆滚轴19，使驱动杆16以附图上的顺时针方向旋转。因此，通过弹簧座对连接到驱动杆16一端的闭合弹簧11进行压缩，从而加载弹性能。图2示出了当空气断路器处于打开状态下时对闭合弹簧的加载已完成的状态。 

图3是示出了普通的空气断路器闭合并且弹性释放闭合弹簧的状态视图，这是当空气断路器如图2所示地打开并且闭合弹簧从弹性加载状态变为弹性释放状态的时候实现的。因此，当通过使用导通按钮(未示出)手动地或者通过使用合闸螺线管(未示出)自动地使导通接头17在图2所示的状态下向右移动的时候，通过按压导通接头17使导通杆14逆时针方向旋转。因此，由导通杆14锁定的闭合闩锁13被释放，然后通过闭合闩锁13释放弹性能使闭合弹簧11保持在弹性加载状态下。然后，通过所释放的弹性能，驱动杆16以逆时针方向旋转，从而连接到驱动杆16的连杆机构15使操作杆31和主轴30以顺时针方向旋转。因此，在图中向左按压的可动触头33，即，经连接连杆32朝固定触头按压的可动触头33在图2中向左移动，并且如图3 所示地与相当于固定触头的上部端子34a接触。这里，电气地形成闭合电路，从而在电路中导通电流。 

图4是示出了普通的空气断路器闭合并且加载闭合弹簧的状态视图，它示出了空气断路器像图3所示的一样闭合并且随后加载闭合弹簧。空气断路器闭合并且加载闭合弹簧的过程与之前的描述相同，因此将省略。 

图5是完全示出了根据现有技术的空气断路器的导通接头的外观的立体图。如图5所示，现有技术中的空气断路器的导通接头60(图1-4中用附图标记17标明的同一部件)包括作为操作部并且设置在前表面(附图的左侧)从而通过按压来旋转导通杆14的导通杆接触部60b，以及在长度方向上处于中央上部的偏压弹簧吊杆60a。这里，偏压弹簧吊杆60a用来于其近末端挂住(supterminal)(即接合)偏压弹簧62的一端(参见附图9)，偏压弹簧62提供用于将导通接头60移动到空气断路器的前表面的弹力。 

在现有技术中，没有办法来指示空气断路器处于闭合可操作状态。因此，通常，机械地构造空气断路器从而在图4所示的触头彼此接触并且加载闭合弹簧的状态下不允许闭合操作。但是，使用者不知道，通过按压闭合按钮，空气断路器的这个特性可以指导闭合操作。在这种情况下，由于闭合操作未执行，所以使用者会误认为空气断路器出了故障。 

因此，需要把空气断路器处于闭合可操作状态告知使用者，并且当使用者位于离开空气断路器的远距离处或者将空气断路器安装在配 电室中的时候，需要在配电室的门外安装用于指示闭合可操作状态的装置，从而告知空气断路器是否处于闭合可操作状态。 

发明内容

因此，本发明指明了一种用于指示空气断路器的闭合可操作状态的装置以及具有该装置的空气断路器，当空气断路器位于远距离处或者安装在配电室中的时候，该装置能够告知空气断路器处于闭合可操作状态。 

为了实现这些以及其他优点并且根据本发明的目的，像这里具体实施并宽泛描述的，提供了一种用于指示空气断路器的闭合可操作状态的装置，包括：微型开关，其安装在为了开关触头而提供驱动力的开关机构处，设有延伸进开关机构中的操作杆以接收驱动力，产生并输出用于指示空气断路器处于闭合可操作状态的电信号，还设有用于将电信号传输到远距离处的信号传输端子；以及导通接头，该导通接头按压微型开关的操作杆，从而使微型开关只在用于为了开关触头而提供弹性能的闭合弹簧加载弹性能并且空气断路器打开的时候产生并输出电信号。 

而且，提供了具有用于指示闭合可操作状态的装置的空气断路器，包括：固定触头，其连接到电路；可动触头，其可以移动到闭合位置；以通过接触固定触头而导通电路，或者移动到打开位置以通过与固定触头分开而断开电路；闭合弹簧，其在释放所加载的弹性能的时候提供用于将可动触头移动到闭合位置的驱动力；开关机构，其将闭合弹簧释放的能量传递到可动触头；闭合闩锁，其可移动到锁定位置以锁定开关机构从而将闭合弹簧保持在弹性加载状态，或移动到释放位置 以释放开关机构从而释放加载的弹性能；导通杆，其通过接触闭合闩锁而被旋转驱动从而将闭合闩锁移动到释放位置；闭合按钮，其用于手动指示闭合操作；以及导通接头，其通过接触闭合按钮来驱动从而旋转导通杆。这里，用于指示闭合可操作状态的装置包括：微型开关，其安装在移动到与导通杆接触的位置的导通接头的移动路径上，并且当闭合弹簧加载弹性能并且可动触头打开的时候，用同移动到与导通杆接触的位置的导通接头相接触的操作杆来指示空气断路器处于闭合可操作状态；以及开关操作部，其安装在导通接头处以允许按压微型开关的操作杆，从而使微型开关在闭合弹簧加载弹性能并且可动触头打开的时候产生并输出电信号。 

结合附图，从本发明的下面的详细描述中，本发明的前述以及其他目标、特性、情况和优点将变得更加显而易见。 

附图说明

附图示出了本发明的优选实施例并且与说明书一起用于解释本发明的原理，包含的附图提供了本发明的进一步理解，与说明书结合并且组成该说明书的一部分。 

附图中： 

图1是示出了普通的空气断路器打开并且弹性释放闭合弹簧的状态视图； 

图2是示出了普通的空气断路器打开并且弹性加载闭合弹簧的状态视图； 

图3是示出了普通的空气断路器闭合并且弹性释放闭合弹簧的状态视图； 

图4是示出了普通的空气断路器闭合并且弹性加载闭合弹簧的状态视图； 

图5是完全示出了根据现有技术的空气断路器的导通接头的外观的立体图； 

图6是完全示出了根据本发明的作为用于指示空气断路器的闭合可操作状态的装置的主要元件的导通接头的外观的立体图； 

图7是示出了根据本发明的作为用于指示空气断路器的闭合可操作状态的装置的主要元件的微型开关和安装了微型开关的开关壳体的结构立体图； 

图8是示出了当门打开时图7的开关壳体的附视图； 

图9是示出了根据本发明的用于指示空气断路器的闭合可操作状态的装置以及具有该装置的空气断路器的结构的立体图；以及 

图10是示出了将图9的用于指示空气断路器的闭合可操作状态的装置固定安装到空气断路器的开关机构的顶板上的结构的立体图。 

具体实施方式

现在将给出本发明的优选实施例的详细说明，示例在附图中示出。 

将参照图6到图10描述根据本发明的用于指示空气断路器的闭合可操作状态的装置。 

如图6到图10所示，用于指示空气断路器的闭合可操作状态的装置包括微型开关72和导通接头60。微型开关72安装在空气断路器1的开关机构10上，开关机构10提供了用来开关触头的驱动力。为了接收开关操作力，微型开关72设有延伸到开关机构10中的操作杆71。而且，为了产生并输出用于指示空气断路器1处于闭合可操作状态的电信号并将电信号传输到远距离处，微型开关72设有信号传输端子75a、75b。 

在空气断路器1中，只有当用于提供为了开关触头的弹性能的闭合弹簧11加载弹性能并且空气断路器1打开的时候，开关操作部61被安装为面对微型开关72的操作杆71，从而使微型开关72产生并输出电信号并且使导通接头60按压微型开关72的操作杆71。 

如图7和图8所示，用于指示空气断路器的闭合可操作状态的装置由电绝缘材料形成，并且还包括其中安装了微型开关72的开关壳体。 

开关壳体包括壳体主体73以及门76，壳体主体73具有一个开放的表面，其中安装了微型开关72并且可固定于开关机构10上，壳体主体73的开放表面可以通过门76打开或闭合。 

而且，开关壳体设有在门76和相应于门76的壳体主体73处的锁定机构73b1-73b3、76a1-76a3、76c、73d，从而使门76可以保持其闭合状态。 

锁定机构73b1-73b3、76a1-76a3、76c、73d由锁定突起73b1-73b3、76c和其中插入了锁定突起73b1-73b3、76c的锁定凹槽73d或锁定开口76a1-76a3组成。这里，锁定突起可以设置在门76处并且锁定凹槽或锁定开口可以设置在壳体主体73处，反之亦然。 

根据一个实施例，锁定突起73b1-73b3、76c包括对应于形成在三个位置处(即上部、中间和下部位置)的锁定开口76a1-76a3而设置的与门76的铰链的相对侧相邻的锁定突起73b1-73b3，以及设置在门76的下端部的锁定突起76c。 

微型开关72在其对角线方向上的上下两个位置处设有两个螺钉插入孔。将每个固定螺钉插入到两个螺钉插入孔中，从而将微型开关72固定到壳体主体73上。这里，附图标记72a1和72a2标明上、下固定螺钉的头部。 

为了当门76关闭时恰好插入固定螺钉，允许固定螺钉插入其中的上、下固定螺钉插入孔76b1、76b2设在门76处。 

如图8所示，通过沟槽77将门76和壳体主体73彼此连接，沟槽77具有比开关壳体的其他部分薄的厚度，并且作为用于可旋转地打开或闭合门76的铰链部分。 

而且，如图7所示，壳体主体73包括从壳体主体73的下表面向下延伸的插入固定突起74以及从壳体主体73的下侧水平延伸的螺钉固定突起73a，从而将开关壳体固定到开关机构(参照图9和图10的附图标记10)。螺钉孔73a1设在螺钉固定突起73a的中部。 

而且，壳体主体73包括用于操作杆73e的开口壁，即使当门76关闭时该开口壁也允许微型开关72的操作杆71恰好向外突出，以及用于引入信号线73c的开口壁，该开口壁允许将信号线(未示出)连接到从该开口壁中引入的微型开关72的信号传输端子75a、75b。 

图8是示出了当门76打开时图7的开关壳体的附视图。 

参照图8，可以看到锁定机构和螺钉固定突起73a突出了多少以及它们如何在水平方向上相对定位。 

同时，将参照图9到图10描述根据本发明的具有用于指示闭合可操作状态的装置的空气断路器1的结构和操作。 

空气断路器1包括固定触头和可动触头，所述固定触头连接到电路，所述可动触头可以移动到闭合位置以通过接触固定触头而导通电路或者移动到打开位置以通过与固定触头分离而断开电路。 

固定触头和可动触头对于空气断路器来说普遍公知，因此将省略关于触头的附图和说明。在图9和图10中，将固定触头固定地安装在彼此相邻的绝缘分隔壁1a-1d之间的后部共同绝缘壁2上，并且将可动触头可移动地安装在彼此相邻的绝缘分隔壁1a-1d之间。 

空气断路器1包括当释放加载的弹性能时向可动触头提供用于移动到闭合位置的驱动力的闭合弹簧11、将闭合弹簧11释放的能量传递到可动触头的开关机构10、闭合闩锁13、导通杆(未示出，参照图4的附图标记14)、闭合按钮(未示出)和导通接头60。 

为了将闭合弹簧11保持在弹性加载状态，可以将闭合闩锁13移动到锁定位置以锁定开关机构10或者移动到释放位置以释放开关机构从而释放闭合弹簧所加载的弹性能。 

可以旋转驱动导通杆(未示出，参照图4的附图标记14)，从而导通杆通过接触闭合闩锁13以允许闭合闩锁13移动到释放位置。 

闭合按钮(未示出)用于手动指示闭合操作。 

可以驱动与闭合按钮接触的导通接头60来旋转导通杆。 

根据本发明的空气断路器包括作为特有元件的微型开关72和安装在导通接头60处的开关操作部61。将微型开关72安装在导通接头60的移动路径上，导通接头60移动到与导通杆(未示出，参照图4的附图标记14)接触的位置。当闭合弹簧11加载弹性能并且可动触头打开的时候，微型开关72设有与移动到接触导通杆的位置的导通接头60接触的操作杆71。而且，微型开关72产生并输出用于指示空气断路器处于闭合可操作状态的电信号。 

当闭合弹簧11加载弹性能并且可动触头打开的时候，导通接头60设有按压微型开关72的操作杆71的开关操作部61，操作杆71允许微型开关72产生并输出电信号。 

如图9所示，开关操作部61安装在面对微型开关72的操作杆71的位置处，并且突出足够长的按压微型开关72的操作杆71的距离以操作微型开关72。也就是说，开关操作部61以长得足以移动微型开关72的操作杆71的预定距离从导通接头60向微型开关72的操作杆71突出，从而产生传递空气断路器处于闭合可操作状态的电信号，该电信号由微型开关72的内部电触头打开或闭合产生。 

根据本发明的空气断路器还包括安装在开关机构10的顶板80上的由电绝缘材料形成的开关壳体，其中安装了微型开关72并且设有可以打开或关闭的门76。 

由于已参照图7和图8描述了图9和图10所示的开关壳体的结构，所以省略。 

图10中，未解释的附图标记81表示操作杆插入孔，其中可以插入设置在开关机构10的顶板80上的微型开关72的操作杆71。附图标 记82表示下部锁定突起插入孔，其中插入了设置在开关壳体的壳体主体73的下表面的下部锁定突起74，从而允许将开关壳体固定在开关机构10的顶板80上。附图标记83表示其中插入了固定螺钉的螺钉插入孔部，从而与从壳体主体73的下表面水平延伸的螺钉固定突起73a的螺钉插入孔73a1一起固定开关壳体。 

下面，将参照图9描述根据本发明的用于指示空气断路器的闭合可操作状态的装置以及具有该装置的空气断路器的操作。 

当如图4和图9所示打开空气断路器并且闭合弹簧加载弹性能的时候，导通接头(参照图4的附图标记17以及图10的附图标记60)位于与导通杆14接触的位置处。因此，导通接头60的开关操作部61按压微型开关72的操作杆71，用于操作微型开关72，从而分离于或接触于微型开关72中的触头(未示出)。因此，微型开关72产生用于指示空气断路器处于闭合可操作状态的闭合可操作信号。将闭合可操作信号传输到远距离处或配电室的门处(在前表面的操作和显示部分)，它驱动诸如灯、蜂鸣器等。因此，能够告知使用者空气断路器处于闭合可操作状态。 

前述实施例和优点只是示例性的并且没有解释为限制该公开内容。可以容易地将该教导应用于其他类型的装置。该说明意为示例性的，而非限制权利要求的范围。许多替代物、修改和变形对本领域技术人员来说是显而易见的。可以不同方式结合这里描述的示例性的实施例的特征、结构、方法和其他特性，以获得附加的和/或可替换的示例性实施例。 

由于可以在不脱离本发明的情况下以不同形式实施该创造性的特征，所以还应该理解的是，没有通过前述说明的任何细节来限制上述实施例，除非特别说明，则更应该在其附加的权利要求中所限定的范围内广泛解释，因此，落入权利要求的范围和界限或者这些范围和界限的等价物中的所有改变和修改意在用附加的权利要求来包含。 

Claims (7)

1.一种用于指示空气断路器的闭合可操作状态的装置，包括：

微型开关，其安装在为开关触头提供驱动力的开关机构处，设有延伸进开关机构中的操作杆以接收驱动力，产生并输出用于指示空气断路器处于闭合可操作状态的电信号，还设有用于将电信号传输到远距离处的信号传输端子；以及

开关操作部，其设置在所述空气断路器的导通接头上，该开关操作部面对微型开关的操作杆而安装以按压微型开关的操作杆，从而使微型开关只在用于为了开关触头而提供弹性能的闭合弹簧加载弹性能并且空气断路器打开的时候产生并输出电信号。

2.如权利要求1的装置，还包括由电绝缘材料形成并且在其中安装微型开关的开关壳体，

其中所述开关壳体包括：

具有一个开放表面的壳体主体，其内安装有微型开关并且该壳体主体能够固定于开关机构；以及

门，壳体主体的开放表面能够通过所述门而打开或关闭。

3.如权利要求2的装置，其中所述开关壳体还包括锁定机构，其位于门和相应于门的壳体主体处从而将门保持在关闭状态。

4.如权利要求3的装置，其中所述锁定机构包括锁定突起和将锁定突起插入其中的锁定凹槽或锁定开口，

其中所述锁定突起设置在门处，并且锁定凹槽或锁定开口设置在壳体主体处，反之亦然。

5.如权利要求2的装置，其中通过沟槽将门和壳体主体彼此连接，所述沟槽具有比开关壳体的其他部分薄的厚度并且作为用于可旋转地打开或关闭门的铰链部分。

6.如权利要求2的装置，其中所述壳体主体包括：

用于插入的固定突起，其从壳体主体的下表面向下延伸；以及

螺钉固定突起，其从壳体主体的下侧水平延伸，从而将开关壳体固定到开关机构上。

7.如权利要求2的装置，其中所述壳体主体包括：

用于所述操作杆的开口壁，其使得即便当门关闭时微型开关的操作杆也能向外突出；以及

用于引入信号线的开口壁，其使得与微型开关的信号传输端子相连接的信号线从该开口壁引入。

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