CN1022272C - 线路保护开关 - Google Patents

Abstract

一个线路保护开关的闩爪构件15以杠杆9的下端为枢轴，杠杆另一端装在手动操纵机构4上，机构4上装有弹簧5促使闩爪15绕枢轴旋转并提供接点2与7间的接触力。短闩爪构件14绕轴18旋转并在接点付接合时在闩接点11跟脱扣机构3接合和跟壳体壁上的支座16接合。闩爪14与15在当接点合上时处于闩接点与支架间靠近支座的耦合点上连接。闩爪14能被闩爪15移动并能相对于闩爪15转动。脱扣机构活动，闩爪14就绕轴18旋转直至脱离支座，从此闩爪14与15绕杠杆9的下端旋转，接点2离开接点7。

Description

本发明涉及一种线路保护开关，它的闩接机构含有一可旋转地安装的闩爪，闩爪在一侧带有一个接点构件，在另一侧跟一个脱扣机构接合，其中有一个手动操纵机构和至少一个弹簧作用到该闩爪上。

这种由很少构件构成的、特别是闩接机构的活动件直接装在壳体壁上那种保护开关，在实用中发现对构件尺寸的偏差特别敏感。对由塑料制成的壳体壁，由于塑料老化又产生进一步的偏差，这偏差可能会损害线路保护开关的功能。在过去曾经作过很多尝试来补救，通过使用昂贵的加大尺寸的脱扣构件。另一方面，出于经济效益的考虑，有一个趋势去制造由尽可能少的结构件组成的线路保护开关。

本发明基于这样的观察结果，特别是当弹簧跟一个可旋转地装在闩爪内的接点杠杆接合使弹簧不但促使闩爪旋转而且提供接触力的情况下，在闩接部位的闩接力，即在闩爪与它所靠上的脱扣机构上的那部分之间的力是比较大的，它会由于摩擦与咬住而使这样一个线路保护开关的脱扣性能出现进一步的不规则情况。

本发明的目的在于提供一种经过改进的上述那种类型的、即由小量结构件构成的线路保护开关，通过降低对尺寸偏差的敏感度以提高其动作可靠性以及制造的经济性。

本发明提供一种线路保护开关，它含有一个脱扣机构，一个当脱扣机构处在其正常工作位置而且通过线路保护开关的线路是完全的情况下跟脱扣机构在一个闩接部位上接合的第一闩爪构件;有一个线路保护开关的壳体，在其上有当脱扣机构处在其正常工作位置而且通过线路保护开关的线路是完全的情况下跟第一闩爪构件接合的支座;有一个安装成 能围绕着一个第一轴线-即第二闩爪构件装接闩爪杠杆的一对孔的旋转轴线-旋转并跟第一闩爪构件这样地在一个耦合点上连接使它传递运动到该第一闩爪构件但又不固定在其上的第二闩爪构件;第一跟第二闩爪构件在耦合点上重叠;在接通状态下支座与闩接部位分别处在耦合点的相对两侧上使支座与耦合点之间的杠杆臂的有效长度小于耦合点与闩接部位之间的杠杆臂的有效长度;第一闩爪构件设置成围绕一个第二轴线旋转并沿着一个弧形导槽被导引，导槽与支座相对设置成使第一闩爪构件能绕第一轴线旋转沿导槽进入自由脱扣状态;闩接部位与支座当脱扣机构在其正常工作位置而且通过线路保护开关的线路是完全的情况下分别处在第二轴线的相对两侧;该线路保护开关还含有一个弹簧，这弹簧在一个第三点作用到第二闩爪构件上促使第二闩爪构件围绕该第一轴线旋转，该第二闩爪构件依次促使该第一闩爪构件围绕第一轴线旋转并在闩接部位接触上脱扣机构;有一个手动操纵机构连接到第二闩爪构件上;有一个固定接点构件和一个活动接点构件，这活动接点构件带在第二闩爪构件上并可以通过第二闩爪构件的转动而移动来跟固定接点接上或分开，这结构是这样动作的，在脱扣机构动作时，脱扣机构活动，然后弹簧促使第二闩爪构件令第一闩爪构件围绕第二轴线旋转使第一闩爪构件从其支座移开，从而放开第一与第二闩爪构件，使弹簧将闩爪构件围绕第一轴线旋转从而活动接点构件就从固定接点构件上离开。

这样，通过运动脱扣机构跟闩接机构脱离了，松开的闩爪构件的长度变化不会传到有支承在脱扣机构上的短闩爪构件上。跟一种只有一个跟脱扣机构接合同时弹簧和手动操纵机构又作用在其上的闩爪构件的开关相比，在闩接部位上的力（联系着附图来看是一个下向作用的力）降低了，这就导致必需的脱扣力量的降低同时降低了脱扣力量的偏移对脱离性能的影响。

耦合点最好位于第二轴线的上面或者非常接近第二轴线。

第一闩爪构件可给第二闩爪构件形成一个支座，这支座从两个垂直方向看是凸弧形的，同时/或者第一闩爪构件在闩接部位上从两个垂直方向看是凸弧形的。第一闩爪构件可用电绝缘材料模制而成。

第一闩爪构件最好设置有一个臂从耦合点外伸，在活动接点构件跟固定接点构件分离开、第一与第二闩爪构件重新闩接的情况下，这个臂压靠在一个引导表面上，这表面保证第一闩爪构件跟第二闩爪构件正确地对准。

第二闩爪构件的总长最好大于第一闩爪构件的总长，即使该臂设在第一闩爪构件上并被看作第一闩爪构件的一部分的情况下也是如此。

美国专利2，190，517号公开了一个开关，它含有一个短闩爪构件和一个长闩爪构件装在一个共同的枢轴上，但是这结构没有降低加在闩接部位上的力。

本发明将借助于附图粗略示出的实施例作进一步说明，其中：

图1示出线路保护开关的侧视图，部分破开以示出其断开状态，

图2示出图1所示线路保护开关在接通状态之前不久、即在接点接触上之前的状态，

图3示出处于接通状态的线路保护开关，

图4示出刚脱了扣的、但接点尚未分开的线路保护开关，

图5示出线路保护开关在手动操纵机构处在图3所示位置不动的情况下、在自由脱扣、接点全部分开的断开状态，

图6示出线路保护开关重新闩接之前不久、手动操纵机构从图3所示位置向图1所示位置移动的状态，

图7是两个闩爪构件和一个脱扣机构的分解图，

图8是图7所示的闩爪构件装配好并与脱扣机构接合上的状态的俯视图。

按图1的线路保护开关有一个带有一个可旋转地安装的闩爪1的闩 接机构，闩爪1在一侧带有一个接点构件2，在另一侧跟一个脱扣机构3接合。手动操纵机构4和开关弹簧5使闩爪动作。

在所示实施例中，活动接点构件2设置在一个可旋转地安装在闩爪1内的一个接点杠杆6上。开关弹簧5跟接点杠杆的自由端接合上，从而不但促动闩爪逆时针方向转动而且提供促动活动接点构件2压向固定接点构件7的接触压力。在接点构件之间可以按公知方式设置灭弧片，但是简单的开关运作就不需要。通过脱扣机构3-在实施例中描绘为条状磁铁（如按德国专利OS    30    34    790）-的电流路径，可以通过未绘出的、公知类型的绞合线伸展到接点杠杆6，并从那里通向接点构件7并通到接线端子。另一个接线端子可设置在线路保护开关的另一侧的脱扣机构3上。线路保护开关可以用一个快速装夹装置8按常规方式卡在承载板条上。脱扣机构也可以是一个常规的电磁式或热控式脱扣器。

闩爪1可旋转地装在一个闩爪杠杆9内，在所示实施例中，闩爪杠杆9的下端是这样地被导引在一个闩爪杠杆滑槽10中，使闩爪杠杆9的下端跟脱扣机构3内的闩接部位11之间保持一个基本上恒定的距离。手动操纵机构4围绕一个转轴12转动，而闩爪杠杆9偏心于枢轴12地连接到该手动操纵机构4上。开关弹簧5在实施例中是一个张力弹簧，通过接点杠杆6跟闩爪1接合。接点杠杆6通过一个轴销13可旋转地支撑在该闩爪1上。

闩爪1分成一个短一些的第一闩爪构件14和一个长一些的第二闩爪构件15，两个构件在距闩接部位11一个短距离的一个耦合点23上连接在一起。长闩爪构件15能够将运动传递给闩爪构件14但不固定在其上。在耦合点上两个闩爪构件14与15沿闩爪伸展方向重叠。短闩爪构件14伸展在闩接部位11与在耦合点23的另一侧以外（相对于闩接部位11而言）的壳体上的一个支座16之间。换句话说，支座16跟闩接部位11分别位于耦合点23的两个相对侧上。长闩爪构件15从耦合点23伸展至少越过开关弹 簧5在其上的着力点，在实施例中即轴销13。短闩爪构件14借助于从其两侧伸出的旋转轴18可旋转地装在一个弧形导槽17里，导槽的上端是在闩接部位11与壳体上的支座16之间（见图5）。两个支座16最好通过在壳体壁的两侧面上的凸筋上的、对称于闩爪纵轴线的合适的凹座来形成，如图8所示。

参照图3所示的线路保护开关的接通状态，开关弹簧5在轴销13处施加一个力到长闩爪构件15上这样来将它促动使它围绕着它在闩爪杠杆9上的安装轴线逆时针方向转动。这样这开关弹簧促动长闩爪构件15的左侧端朝下移，这左侧端又依次促动短闩爪构件14的左侧端向下移动朝向在脱扣机构3上的闩接部位11。短闩爪构件14不能沿逆时针方向或顺时针方向转动，因为它的左侧端和右侧端分别靠接着脱扣机构3和凹座16。闩接部位11跟支座16之间的距离小于耦合点23跟轴销13之间的距离。同时支座16与耦合点23之间的杠杆臂的有效长度小于耦合点23与闩接部位11之间的杠杆臂的有效长度。通过恰当地选配杠杆臂的长度，至少在短闩爪构件14上，由闩爪施加到闩接部位11上的下向力有所降低。在所示实施例中，耦合点23设计在大致在短闩爪构件14的旋转轴线上，即两个旋转轴18的轴线上。

短闩爪构件14为长闩爪构件15提供一个支座，这支座在一个垂直于图面的平面内的两个座标上是凸弧形的，这就使闩爪构件的翘动不影响脱扣动作。在实施例中短闩爪构件14是用电绝缘材料制成的模制件，因此由接点构件2与7构成的接点付跟脱扣机构3电绝缘。而且短闩爪构件14可以很容易制造成比较复杂的形状。短闩爪构件14还在垂直于图面的闩接平面的两个座标上并基本上沿闩爪的方向上伸展并设计成凸弧形。这样，脱扣机构3与短闩爪构件14之间的翘动对脱扣动作没有影响。

当线路保护开关要转入接通状态，图1所示的开关断开状态就通过图2所示的状态转入图3所示的状态。然后脱扣机构动作，开关弹簧5 促使长闩爪构件15转动短闩爪构件14，使它围绕旋转轴18的轴线逆时针方向转动，这样短闩爪构件14就从其支座16中移出，从而释放了闩爪构件14与15，使闩爪由于开关弹簧5的作用围绕着在闩爪杠杆9的底部的闩爪1的旋转轴线转动，使活动接点构件2离开固定接点构件7。

手动操纵机构4有一个为开关弹簧5所用的导缘19（见图2），它设计成这样使它在图5所示的自由脱扣状态下、当手动操纵机构4被人工保持住在图3所示的位置上、线路保护开关在动作并且脱扣机构3释放了闩爪1以后，将开关弹簧5提起来拐过手动操纵机构4的转轴12。图5示出脱扣后的状态。此时开关弹簧5能够稍许收缩，由于其收缩力所产生的转矩形成一个不稳定状态，这样，要将弹簧伸直的内在弹簧力在手动操纵机构4被放开以后将它转移到图1所示的位置上。图6示出刚在重新闩接前的开关状态。

在实施例中，手动操纵机构4呈圆柱形，如各图所示。要从图5的脱扣状态重新放置到图3的接通状态，只要将手动操纵机构4在它被放开以后从断开位置带到接通位置即行。当手动操纵开关在如图5那样自由脱扣以后被沿逆时针方向向右移动，闩爪杠杆9在开关弹簧5的拉力作用下将闩爪1抬升到闩接部位11。在这个动作过程中，闩爪杠杆9与开关弹簧5的轴线间距增大，直到它们达到图1所示的位置。因此，开关弹簧5所产生的转矩在增大，从而产生一个增大的重新闩接力。

特别是要对闩爪构件-短闩爪构件14与长闩爪构件15-在开关过程中的耦合点与旋转轴线加以注意。

在图1所示的断开状态中，短闩爪构件14从接通状态情况下的支承点（11与16）被抬起。在接通动作中，长闩爪构件15通过耦合点23向短闩爪构件14传递一个施加到闩接部位11上的下向力。当在壳体壁上的短闩爪构件14的支座16被靠上以后，短闩爪构件14就有三个支承点。在跟壳体上的支座16靠上以前，长闩爪构件15跟短闩爪构件14支撑在一起。 在活动接点构件2跟固定接点构件7接触上以前，短闩爪构件14靠上支座16。在按图3的接通状态下，长闩爪构件15在耦合点23上跟短闩爪构件14的接合是通过具体地是一凸弧状支座的基本上是一个点支座来实现的，这点支座使沿着闩爪1的长度方向的补偿移动成为可能而且能承受翘动。

当脱扣机构3是由热控或磁控脱扣、或是在耦连线路保护开关的情况下通过外来因素脱扣而动作，同时短闩爪构件14脱离闩接部位11，开关弹簧5使短闩爪构件14在仍靠上支座16的情况下逆时针方向转动一点，从而使短闩爪构件14的水平投影缩短而且使该闩爪构件脱离支座16。此时闩爪构件14与15能够移动，直至达到图5所示的自由脱扣状态。图4示出短闩爪构件14仍靠在支座16上的脱扣状态。跟图3所示开关状态作比较，短闩爪构件14已经转动了一段路程。

为了让开关的重新闩接能从图5所示的开关状态转入图6所示的开关状态、直至重新闩接结束，短闩爪构件14应顺时针方向旋转，在实施例中这通过在短闩爪构件14上的臂20来实现，这臂靠上一个为重新闩接用的引导型线21。短闩爪构件14在图7所示的袋形支座22的一边上形成耦合点，其另一边则延伸成臂20。在重新闩接的情况下，该臂20在脱扣后的打开位置上可以靠上一个跟短闩爪构件14沿长闩爪构件15纵轴方向对准的引导型线21。

在图7中以分解图示出的结构件在图8中装配在一起以俯视图示出，该图示出了闩接部位11、耦合点23与在壳体壁上的支座16。

所描述的使闩接部位11不受闩接机构的构件的偏移所影响的这一个原理也可以有利地用在完全不同类型的线路保护开关上。但是闩接机构的构件数量增大，这种不受影响和加在闩接部位上的力量的降低的优点相应缩小。在含有多个肘杆和转向点的许多个结构件中出现了缓冲器，使容许偏差变成可以接受。

Claims (6)

1、一种线路保护开关，它具有闩接机构、脱扣机构、动定接点以及开关弹簧，其闩接机构含有一可旋转地安装的闩爪(1)，这闩爪在一侧带有接点构件(2)，在另一侧跟脱扣机构(3)接合，并有一个手动操纵机构(4)和至少一个开关弹簧(5)作用到该闩爪上，其特征在于这线路保护开关还含有一个当该脱扣机构(3)处在其正常工作位置而且通过线路保护开关的线路是完全的情况下跟脱扣机构在一个闩接部位(11)上接合的第一闩爪构件(14)，有设在线路保护开关的壳体上的、当脱扣机构(3)处在其正常工作位置而且通过线路保护开关的线路是完全的情况下跟该第一闩爪构件(14)接合的支座(16)，有一个安装成能围绕着一个第一轴线-即第二闩爪构件上装接闩爪杠杆(9)的一对孔的旋转轴线-旋转并跟第一闩爪构件(14)这样地在一个耦合点(23)上连接使它传递运动到该第一闩爪构件(14)但又不固定在其上的第二闩爪构件(15)，第一跟第二闩爪构件在耦合点(23)上重叠，在接通状态下支座(16)与闩接部位(11)分别处在耦合点(23)的相对两侧上使支座(16)与耦合点(23)之间的杠杆臂的有效长度小于耦合点(23)与闩接部位(11)之间的杠杆臂的有效长度，第一闩爪构件(14)设置成围绕一个第二轴线(18)旋转并沿着一个弧形导槽(17)被导引，导槽(17)与支座(16)相对设置成使第一闩爪构件(14)能绕第二轴线(18)旋转沿导槽(17)进入自由脱扣状态，当脱扣机构(3)处在其正常工作位置而且通过线路保护开关的线路是完全的情况下闩接部位(11)与支座(16)分别处在第二轴线(18)的相对两侧，该线路保护开关的弹簧(5)在一个第三点作用到第二闩爪构件(15)上促使第二闩爪构件围绕该第一轴线旋转，该第二闩爪构件(15)依次促使该第一闩爪构件(14)围绕第一轴线旋转并在闩接部位(11)接触上脱扣机构(3)，有一个手动操纵机构(4)连接到第二闩爪构件(15)上，固定接点构件和活动接点构件中的活动接点构件(2)带在第二闩爪构件(15)上并可以通过第二闩爪构件的转动而移动来跟固定接点构件(7)接上或分开，该结构是这样来动作，在脱扣机构(3)动作时，脱扣机构活动，然后弹簧(5)促使第二闩爪构件(15)令第一闩爪构件(14)围绕第二轴线(18)旋转使第一闩爪构件从其支座(16)移开，从而放开第一与第二闩爪构件(14、15)，使弹簧(5)将闩爪构件(14、15)围绕第一轴线旋转从而使活动接点构件(2)从固定接点构件(2)上离开。

2、按权利要求1的线路保护开关，其特征在于耦合点（23）放置在第二轴线（18）上面或者非常接近第二轴线。

3、按权利要求1或2的线路保护开关，其特征在于第一闩爪构件（14）形成一个支座给第二闩爪构件（15），该支座从两个垂直方向看是凸弧形的。

4、按权利要求1或2的线路保护开关，其特征在于第一闩爪构件（14）用电绝缘材料模制而成。

5、按权利要求1或2的线路保护开关，其特征在于第一闩爪构件（14）在闩接部位（11）上从两个垂直方向看是凸弧形的。

6、按权利要求1或2的线路保护开关，其特征在于第一闩爪构件（14）设置有一个臂（20）从耦合点（23）外伸，在活动接点构件（2）跟固定接点构件（7）分离开、第一与第二闩爪构件（14、15）重新闩接的情况下该臂（20）压靠在一个保证第一闩爪构件（14）跟第二闩爪构件（15）正确地对准的引导表面（21）上。

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