CN101599394A - 电气开关单元的控制设备和包括该设备的电气开关单元 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种收纳在绝缘壳体内的电气开关单元的开关设备，包括：至少一个由触点支撑件(2)支撑的移动触点(3)，所述移动触点设计成与相对于该壳体固定的至少一个静止触点(4)联合操作，所述移动触点能借助手柄手动操作或自动操作；和高速闭合设备，所述高速闭合设备包括棘轮，该棘轮安装成围绕所述手柄的回转销X旋转，受到所述手柄沿着所述移动触点和移动触点闭合方向的驱动，并与所述触点支撑件联合操作，从而实施所述移动触点的高速闭合。所述设备的特征在于，所述棘轮(25)包括指示器(31)，仅当所述静止触点(3)和所述移动触点(4)打开时，才能从所述壳体的开口(5)看到所述指示器(31)。

Description

电气开关单元的控制设备和包括该设备的电气开关单元

技术领域

本发明涉及收纳在绝缘壳体内的电气开关单元的控制设备，该控制设备包括至少一个被触点支撑件支撑的移动触点，该移动触点与相对于壳体固定的至少一个静止触点联合操作，所述移动触点能借助围绕壳体的枢转销旋转安装的手柄手工促动，或者自动触动，在所述静止触点和移动触点打开位置与闭合位置之间移动；和高速闭合设备，所述设备设计成将所述移动触点保持在打开位置，在手柄手工闭合操作开始阶段储存能量，并且经过手柄的一定行程，然后在经过手柄的所述行程之后，释放所述移动触点，以便以前存储的能量使得静止触点和移动触点高速闭合，所述高速闭合设备包括安装成围绕手柄的回转销旋转的棘轮，所述棘轮被弹簧压靠手柄的止挡件，沿着静止和移动触点闭合方向受到手柄驱动，并且与触点支撑件联合操作，从而实施所述移动触点的高速闭合操作，本发明还涉及包括该控制设备的电气开关单元。

背景技术

已知文件FR2 616 583公开了一种小型电子断路器的操作机构，所述机构包括手柄，该手柄与传动杆耦接，形成肘节；移动触点支撑设备，其具有安装成在枢轴上旋转的板；和机械联系，该机械联系能被脱扣杆的动作断开。所述联系通过脱扣杆的保持挚子与锁止钩的联合操作而形成，所述锁止钩安装成在所述板的回转销上枢转。所述传动杆直接耦接到锁止钩，形成降挡(gearing-down)阶段的组件使得脱扣力减小。这种机构具有优势地包括高速闭合触点的设备，该设备包括阻挡臂，该阻挡臂布置在触点臂的绝缘支撑杆上并与安装成在手柄回转销上枢转的棘轮联合操作。所述棘轮与返回弹簧关联，该返回弹簧沿着逆时针方向压靠在手柄止挡件上。所述设备并不包括任何指示触点焊接的装置。

已知文件EP0 342 133公开了一种带有焊接触点指示器的小型断路器操作控制机构。在该文件中，用于指示触点焊接的设备包括止挡件，该止挡件设置在触点支撑件上，并设计成与设置在手柄基部的阻挡凸起相干涉，从而在触点焊接的情况下，将手柄保持在中间位置。该机构还包括指示断路器打开的视觉指示器，该指示器布置在手柄基部上靠近肘节接头的地方，以使手柄到达打开位置时，可以通过开口从外部观察到所述视觉指示器。在该文件中，当触点焊接且操作员按压手柄时，操作员直接作用在指示器上。然后才能看到指示器，而触点是焊接的。这样可能会让操作员出现错误，并让他置身于危险之中。

此外，已知文件FR2 660 794公开了一种小型断路器机构，包括双稳态指示器，该指示器安装成在手柄的回转销上、在活动位置和非活动位置之间自由旋转。所述指示器包括装备有指示器的第一指示臂和可以在两个行程末端止挡件之间移动的第二驱动臂，所述第二驱动臂具有台肩，在触点焊接的情况下，当手柄从闭合位置促动到打开位置时，所述台肩与触点支撑件的凸起协作，将所述指示器锁止在非活动位置。

发明内容

本发明解决了上述问题，并提出一种电气开关单元控制设备，所述控制设备包括设计简单的触点焊接指示设备，所述指示设备包括少量部件，并且当触点焊接时，所述手柄的操作不会将指示器错误地移动到触点打开位置。

为此，本发明的一个目标是提出上述这种控制设备，该设备的特征在于，上述棘轮包括指示器，仅当所述静止触点和移动触点打开时，才能通过壳体的开口看到所述指示器。

根据本发明的具体实施方式，上述棘轮与所述指示器模制在一起。

根据具体的特征，该棘轮存在外表面，称为第一外表面，呈部分柱状形式，与属于触点支撑件的斜面联合操作，以使后者在手柄闭合过程中被保持在触点打开位置，保持的时间对应于棘轮沿着触点支撑件的斜面滑动的时间期间。

根据另一项特征，在上述称为第一表面的外表面的其中一个端部，上述棘轮包括部分表面，称为第二表面，该第二表面基本上垂直于第一表面延伸，并设计成与形成上述触点支撑件斜面端部的凸起的部件协作，从而在触点焊接且手柄被驱动到触点打开位置时，将所述棘轮保持在从外部看不到所述指示器的位置。

根据另一项特征，上述指示器由材料片形成，所述材料片从上述称为第二表面的部分表面延伸。

根据另一项特征，所述手柄的基部存在外表面，也呈部分柱状形式，并且该基部存在材料间隙，其外形与形成所述指示器的材料片的指向所述回转销的内表面互补，以便在所述触点打开位置时，所述两个表面叠置，形成指示器的材料片存在位于上述基部的外表面的延伸部上的外表面。

根据另一项特征，该控制设备包括耦接到手柄的传动杆，移动触点支撑设备包括安装成在枢轴上旋转的板并且具有与传动杆可断开的机械联系，被脱扣单元控制的脱扣杆使得发生故障时所述机械联系断开，让该机构独立于手柄和触点分离而自动脱扣，所述可断开的机械联系包括与安装成在所述板的回转销上枢转的锁止钩联合操作的脱扣杆保持挚子，所述机械联系的断开与锁止钩的释放相对应，所述设备的特征在于，进一步包括牢固整合到所述板的止挡件，所述止挡件设计成与所述锁止钩联合操作，从而保证所述手柄的位置处于触点焊接的中间位置。

本发明进一步的目的是提供一种包括控制设备的电气开关单元，该控制设备单独或相结合地包括上述特征。

附图说明

参照仅作为示例给出的附图，本发明的其他优势和特征将会从以下详细说明中体现出来，在附图中：

图1是包括本发明控制设备的本发明开关单元的内部部件透视图，处于触点打开位置；

图2是更为具体地示出了开关单元触点处于该位置时的手柄的局部透视图；

图3是处于相同的触点打开位置时的开关单元的顶视图；

图4是处于相同位置的相同开关单元后部部件的透视图；

图5是透视图，示出了处于与开关单元开始闭合相对应位置的相同开关单元的内部部件；

图6是与前一幅图相同的视图，该设备处于与开关单元高速闭合相对应的位置；

图7是与前一幅图相同的视图，开关单元处于闭合位置；

图8是平面图，示出了开关单元的内部部件，开关单元处于触点焊接时的位置；

图9是局部视图并且包括截面图，更为具体地示出了处于触点焊接位置时的手柄；和

图10是手柄上施加力之后的开关单元顶视图，处于触点焊接位置。

具体实施方式

在图1和4-8中，可以看出小型电子断路器具有模制绝缘壳体B，该断路器包括本发明的控制设备1。控制设备1是申请人提交的欧洲专利申请No.86 402 267中所述的那种控制设备。该设备促动触点支撑件2，该触点支撑件包括与静触点4联合操作的触点部件3。开口5布置在壳体前面板6上，用于通过手柄7，手柄7安装成在闭合位置和打开位置之间在回转销X上有限枢转，其中在所述闭合位置时，触点3、4闭合，而所述打开位置对应于触点3、4分开。手柄7装备有内基部8，该内基部耦接到传动杆9，形成肘节设备，该肘节的铰接接头10相对于手柄7回转销X轴线设置成偏心。

借助图2所示的返回弹簧11向着对应于打开触点的方向偏压手柄7。静触点4牢固地连接到电磁脱扣单元12的壳体芯部。绝缘材料制成的触点支撑件2铰接在枢轴14周围，所述枢轴属于驱动触点支撑件2的旋转板15。

由电磁脱扣单元的压杆17和热脱扣设备的双金属片18驱动的脱扣杆16安装成在板15所支撑的回转销Y上回转，回转销Y相对于上述枢轴14处于预定偏移位置。

可断开的机械联系布置在传动杆9和触点支撑件2的驱动板15之间。在锁止位置时，该联杆使得可以通过手柄7来手工控制该机构。脱扣杆16因脱扣单元动作而移动到脱扣位置，导致瞬间断开机械联系，使得该机构独立于手柄而自动脱扣。脱扣杆16与返回弹簧19关联，因发生故障而导致手柄在所述机构脱扣后被促动到打开位置时，该弹簧设计成自动重新建立所述机械联系。

可切断的机械联系包括锁止钩20，该锁止钩安装成在板15的回转销Z上枢转。与该回转销Z相对，锁止钩的凸起21(在图中看不到)在所述联系的锁止位置时与脱扣杆16的臂上的保持挚子22(图中看不到)联合操作。传动杆9耦接到锁止钩20和板15的铰接点，在发生脱扣时，该铰接点易于在板15上的两个连续开口23、24中移动。该铰接点位于将锁止钩20铰接在板15上的回转销Z和该锁止钩的凸起21之间。

还要注意，所述设备进一步包括牢固连接到板15的止挡件33(图8)，该止挡件设计成与锁止钩20联合操作，从而保证手柄7的位置处于手柄7中间位置，此时触点3、4焊接。

控制设备1还包括棘轮25，该棘轮安装成围绕手柄7的回转销X旋转并受到上述弹簧11沿逆时针方向的偏压而抵靠手柄7基部8的止挡件7a(图2)。

如图9所示，弹簧11包括固定在凹腔26内的第一分支11a和压靠在棘轮止挡件25a上的第二分支11b，第二分支通过压靠手柄止挡件7a和棘轮止挡件25b而向打开位置偏压手柄7(图2)。

该棘轮25存在外表面27，称为第一表面，成部分柱状形式，设计成与设置在触点支撑件2端部的斜面28联合操作，以便触点支撑件2在闭合手柄7的过程中保持在触点打开位置，并且保持的时间与棘轮25沿着触点支撑件2的斜面28滑动的时间相对应。

在上述部分柱状形式的外表面27的端部29，棘轮25包括一部分表面30，称为第二部分表面，该第二部分表面基本上垂直于称为第一部分表面的部分表面27延伸，并且形成指示器31的材料片从该第二部分表面延伸。该部分表面30，称为第二部分表面，包括设计成与上述触点支撑件2斜面28端部形成凸起32的部件联合操作的部件30a(图2)，从而当触点焊接，从触点闭合位置向触点打开位置驱动手柄7时，将棘轮抵靠返回弹簧11保持在从外部看不到指示器31的位置。

如图2所示，手柄7基部8存在同样为部分柱状形式的外表面34，并且该基部存在材料间隙35，其外形与形成指示器的材料片31的内表面37的外形互补，所以在触点处于打开位置时，后两个表面叠置，形成指示器的材料片31存在外表面38，该外表面38位于上述基部8外表面34的延伸部。

以下参照附图说明本发明控制设备的操作。

在图1至4中，开关单元的触点3、4打开。手柄的返回弹簧11将棘轮25及其相关指示器31压靠在手柄7基部8上，由手柄7和棘轮25形成的组件被该弹簧11偏压到打开位置。在该位置，手柄7位于开关单元左侧，而指示器31通过壳体的开口5显示。

在图5中，从左到右开始手工移动手柄7到闭合位置。

在闭合行程开始时，手柄7与板15的运动联系系统向静止触点4驱动触点支撑件2。移动的时候，手柄7驱动棘轮25移动，同时指示器31在打开位置压靠在手柄7的基部8上。棘轮25随着手柄旋转，并移动地更靠近触点支撑件，触点支撑件向相反方向旋转。棘轮25与触点支撑件2的斜面28啮合，停止触点支撑件的旋转，并保持触点支撑件2的触点部件3距离静止触点4预定的距离。然后，触点支撑件2保持不动，而棘轮25仍然沿着斜面28滑动，允许手柄7闭合。在手柄7闭合运动过程中，后者继续促动所述机构，该机构牵拉触点压力弹簧。这样导致能量储存在触点压力弹簧中，直到棘轮在斜面上的滑动运动结束为止，如图6所示的位置。

图7所示的手柄7向闭合位置的最终运动导致触点支撑件2被棘轮25释放，随后因运动系统作用特别是触点压力弹簧的作用而快速闭合触点支撑件2。在手柄7从图1所示的打开位置向图7所示的闭合位置移动的过程中，指示器31从外部能看到的位置移动到开关单元内的缩回位置。

当如图8所示手动打开断路器时，棘轮抵靠触点支撑件的凸起32所形成的止挡件升起，不会阻碍所述板和所述触点支撑件的自由旋转。然后，棘轮保持就位并且手柄及其机构继续旋转。当触点3和4之间的打开距离大于1.5mm时，棘轮脱离止挡件32，并由于返回弹簧11的作用而被促动到压靠手柄基部8的面部7a，直到到达图5所示的手柄打开位置，并且指示器31通过壳体的开口5显示出来，如图1所示。

当触点焊接，并希望从图7所示闭合位置移动到图1所示的打开位置时，手柄7可以向上移动到特定的点，但是在触点焊接时不驱动所述板。在该移动过程中，以返回弹簧11沿着顺时针方向向手柄促动棘轮25。当棘轮25发生这种运动时，后者经由其形成斜面30的、称为第二表面的表面与触点支撑件的凸起32接触，并且被触点支撑件保持在指示器31缩回到该单元内的中间位置，如图8所示。当施加到手柄7上的力视图将后者移动到打开位置时，只要触点焊接，则指示器31就留在该中间位置。

根据本发明，因此指示器31被用于高速闭合的棘轮25支撑。当触点焊接时，该棘轮在中间位置时被触点支撑件2禁用。指示器的运动系统因此独立于手柄的外部动作。

本发明适用于任何电气开关单元，诸如断路器、开关或切断开关等，其触点可以被手柄等促动，并且该开关单元包括高速闭合设备，所述高速闭合设备包括安装成围绕手柄回转销旋转的棘轮。

根据本发明实现了一种控制设备，其中指示器的运动系统独立于操作员在手柄上的动作，而不需要提供额外的部件。只要有力施加在手柄上，则仅当触点焊接时，指示器才显露出来。

自然，本发明并不限于所述和所示的实施方式，这些实施方式仅仅作为示例的目的给出。

相反，本发明扩展到包括所述装置的全部技术等同物以及它们的组合，如果后者也是根据本发明的精神实施的话。

Claims (8)

1.一种收纳在绝缘壳体内的电气开关单元的控制设备，包括：至少一个由触点支撑件支撑的移动触点，所述移动触点设计成与相对于该壳体固定的至少一个静止触点联合操作，所述移动触点能借助安装成围绕所述壳体的回转销旋转的手柄在所述静止触点和移动触点的打开位置和闭合位置之间手动操作或自动操作；和高速闭合设备，所述设备设计成将所述移动触点保持在打开位置，在所述手柄手动闭合操作的开始阶段储存能量，并且经过手柄的特定行程，并在所述手柄的该行程之后释放所述移动触点，以使先前存储的能量导致所述静止触点和移动触点高度闭合，所述高速闭合设备包括棘轮，该棘轮安装成围绕所述手柄的回转销旋转，所述棘轮被弹簧压靠在手柄的止挡件上，受到所述手柄沿着所述移动触点和移动触点闭合方向的驱动，并与所述触点支撑件联合操作，从而实施所述移动触点的高速闭合，

其特征在于，所述棘轮(25)包括指示器(31)，仅当所述静止触点(3)和所述移动触点(4)打开时，才能从所述壳体的开口(5)看到所述指示器(31)。

2.如权利要求1所述的控制设备，其特征在于，所述棘轮(25)与所述指示器(31)模制在一起。

3.如权利要求1或2所述的控制设备，其特征在于，所述棘轮(25)存在外表面(27)，该外表面称为第一表面，成部分柱状形式，与属于触点支撑件的斜面(28)联合操作，以使触点支撑件在所述手柄(7)闭合的特定期间内保持在所述触点(3、4)的打开位置，所述特定期间与所述棘轮(25)沿着所述触点支撑件(2)的所述斜面(28)滑动的时间相对应。

4.如权利要求1-3任一项所述的控制设备，其特征在于，在称为第一表面的外表面(27)的端部(29)，所述棘轮(25)包括称为第二表面的一部分表面(30)，所述第二表面基本上垂直于所述第一表面延伸，并设计成与所述触点支撑件(2)的所述斜面(28)端部形成凸起(32)的部件联合操作，从而当所述触点焊接，且所述手柄(7)被驱动到所述触点的打开位置时，将所述棘轮(25)保持在从外部看不到所述指示器(31)的位置。

5.如权利要求4所述的控制设备，其特征在于，所述指示器(31)由材料片形成，所述材料片从称为第二表面的所述一部分表面(30)延伸。

6.如权利要求1-5任一项所述的控制设备，其特征在于，所述手柄(7)的基部(8)存在外表面，也是呈一部分柱状形式，并且所述基部存在材料间隙(35)，其外形与形成所述指示器的所述材料片(31)指向所述手柄(7)的回转销的内表面(37)的外形互补，以使在所述触点处于打开位置时，后者两个表面叠置，形成所述指示器的所述材料片(31)存在位于所述基部(8)的所述外表面(34)的延伸部上的外表面(38)。

7.如权利要求1-6任一项所述的控制设备，包括：耦接到所述手柄(7)的传动杆(9)；移动触点支撑设备，其包括安装成在枢轴(14)上旋转的板(15)并且与所述传动杆(9)具有可断开的机械联系；脱扣杆(16)，其受到脱扣单元控制，以使所述机械联系在发生故障时断开，使得所述机构独立于所述手柄脱扣并且触点分开，所述可断开的机械联系包括脱扣板(16)的保持挚子(22)，其与锁止钩(20)联合操作，该锁止钩安装成在所述板的回转销(X)上枢转，所述机械联系的断开与所述锁止钩释放相对应，其特征在于，包括止挡件(33)，其牢固整合在所述板(15)上并设计成与所述锁止钩(20)联合操作，从而保证所述手柄(7)的位置处于触点保持焊接的手柄(7)中间位置。

8.一种电气开关单元，包括如前述权利要求任一项所述的控制设备。

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