CN103187212A - 设置有机械跳闸机构的断路器 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种设置有机械跳闸机构的断路器，所述机械跳闸机构能够使断路器执行紧急手动跳闸操作。所述断路器包括：连接至电路的固定触头；活动触头，其能移动到活动触头与固定触头接触的闭合状态和活动触头与固定触头分离的断开状态；开闭机构，其被配置为转换多个连杆和旋转轴的旋转运动以使活动触头与固定触头接触或分离；跳闸闩锁，其锁定到设置于开闭机构中的主连杆或从设置于开闭机构中的主连杆解锁；以及切断按钮，其被配置为当被手动按压时旋转跳闸闩锁以将跳闸闩锁从主连杆中解锁。

Description

设置有机械跳闸机构的断路器
技术领域
本发明涉及断路器，尤其是涉及具有机械跳闸机构的断路器，该机械跳闸机构能使断路器执行紧急手动跳闸操作。
现有技术
一般而言，断路器为一种在过载、短路故障、漏电或电击发生时用于选择性地接通或切断或者断开电源侧和负载侧之间的线路的设备。
图1、图2和图3示出了现有技术断路器的断开(跳闸)状态(或开路状态)、储能状态、闭合(通电)状态。
在现有技术的断路器中，用户可按压切断(OFF)按钮6来手动执行断开操作，或者当检测到故障电流时，电路自动断开(跳闸操作)使断路器变为断开状态。
在手动断开操作的情况下，如图3所示，当用户在闭合的状态下按压OFF按钮6时，OFF板(未示出)在图3中水平地向左侧移动，以使OFF轴4沿顺时针方向旋转从而启动断路器的断开操作。
在自动跳闸以中断电路中的故障电流的情况下，安装在开闭机构10外部的过电流跳闸继电器检测到故障电流，并发送跳闸控制信号至致动器，OFF轴4通过致动器沿顺时针方向旋转从而启动断开操作。
无论是手动跳闸还是自动跳闸，当OFF轴4沿顺时针方向旋转时，跳闸闩锁7沿顺时针方向旋转从而相对于主连杆9从受限状态释放(或者跳闸闩锁7沿顺时针方向旋转从而从主连杆9解锁)，并且在闭合状态下伸展以储存弹性能的断开弹簧2，释放弹性能从而拉动连接至断开弹簧2的一个端部的连接轴21，使其沿逆时针方向旋转。从而，开闭轴20也沿逆时针方向旋转并且连接连杆在图3中向右侧移动从而向右侧拉动活动触头30，并且活动触头30与固定触头40分离，因而完成手动断开操作或自动跳闸操作从而电断开电路。
有关跳闸操作，图4和图5详细地示出了在现有技术断路器的开闭机构10内，OFF轴4、跳闸闩锁7和主连杆9之间的操作关系。在断路器正常工作的情况下，用户可按压OFF按钮6来手动断开断路器，或者在通过发生故障电流时执行自动跳闸使断路器进行跳闸操作的情况下，布置在开闭机构10上部的OFF轴4沿顺时针方向旋转。在闭合状态下，在主连杆9和跳闸闩锁辊73的接触部97处承受接触负荷(由主连杆9施加)的跳闸闩锁7沿顺时针方向旋转从而从主连杆9中释放(或解锁)，并且在闭合状态下在主连杆9和跳闸闩锁辊73的接触部处所保持的接触负荷变为断开负荷，并且当断开负荷施加到跳闸闩锁辊73时，跳闸操作实质上被执行。
然而，虽然用户按压OFF按钮6导致OFF轴4旋转，但是如果跳闸闩锁7没有沿顺时针方向旋转且没有从主连杆9中释放，则断路器的跳闸操作实际上没有被执行，所以故障电流不能被中断。
类似地，当异常电流发生时，虽然OFF轴4根据自动跳闸操作而被操作，但是如果跳闸闩锁7由于一些异常因素而没有沿顺时针方向旋转，则跳闸闩锁7没有从主连杆9中释放，因此导致了故障电流中断的失败。
因此，需要这样一种断路器：在断路器以手动方式或自动跳闸方式未跳闸的异常状态发生时，所述断路器可以可靠地变为断开状态以切断电连接。
发明内容
本发明的一个方案提供了一种具有机械跳闸机构的断路器，其在断路器以手动方式或者自动跳闸方式未跳闸的异常状态下允许紧急手动跳闸操作。
本发明的另一方面是提供。
根据本发明的一个方案，提供了一种断路器，包括：连接至电路的固定触头；活动触头，其能移动到活动触头与固定触头接触的闭合状态和活动触头与固定触头分离的断开状态；开闭机构，其被配置为转换多个连杆和旋转轴的旋转运动以使活动触头与固定触头接触或分离；跳闸闩锁，其锁定到设置于所述开闭机构中的主连杆或从设置于所述开闭机构中的主连杆解锁；以及OFF按钮，其被配置为当被手动按压时旋转所述跳闸闩锁以将所述跳闸闩锁从所述主连杆中解锁。
根据本发明的实施方式，当自动跳闸操作在异常状态下无法执行时，机械跳闸结构执行紧急手动跳闸操作，以可靠地将断路器变为断开状态。而且，能够基本上防止断路器没有通过手动操作变为断开状态的情形，因此得到了稳定性和可靠性。
当参照附图时，通过下面对本发明的详细描述，本发明上述的和其它的目的、特征、方案和优点将变得更加显而易见。
附图说明
图1是示出现有技术断路器的断开状态的侧视图；
图2是示出现有技术断路器的储能状态的侧视图；
图3是示出现有技术断路器的闭合状态的侧视图；
图4是在现有技术断路器中由OFF轴和跳闸闩锁进行的跳闸操作的详图；
图5是在现有技术断路器中由跳闸闩锁和主连杆进行的跳闸操作的详图；
图6是安装在现有技术断路器的开闭机构中的跳闸闩锁组件的立体图；
图7是安装在现有技术断路器的开闭机构中的OFF按钮的立体图；
图8是根据本发明第一实施方式的断路器的OFF按钮的立体图；
图9是根据本发明第一实施方式的断路器的跳闸闩锁组件的立体图；
图10是根据本发明第二实施方式的断路器的OFF按钮的立体图；以及
图11和图12是根据本发明第一实施方式的由断路器的OFF按钮和跳闸闩锁组件进行的跳闸操作的详图。
具体实施方式
下文中，将参照附图详细描述根据本发明的实施方式的断路器的机械跳闸机构。
所述断路器包括：开闭机构10，其转换多个连杆和旋转轴的旋转运动以压缩闭合弹簧1并且根据闭合弹簧1的弹性回复力产生驱动力；开闭轴20，其连接至开闭机构并且传送由开闭机构产生的驱动力；固定触头40；活动触头30，其可移动到活动触头30与固定触头40接触的闭合状态和活动触头30与固定触头分离的断开状态；过电流跳闸继电器(未示出)，其在异常电流产生时输出控制信号以使开闭机构10跳闸；以及致动器(未示出)，其用于通过来自过电流跳闸继电器的控制信号使开闭机构跳闸。所述断路器的配置与现有技术断路器的配置相同，所以将省略详细的配置和其操作。
图6和图7是现有技术断路器中所设置的OFF按钮和跳闸闩锁的立体图。如图6所示，在跳闸闩锁7的组件中，沿长度方向平行放置的两个跳闸闩锁通过连接销71联接。跳闸闩锁的旋转轴72被安装成穿过跳闸闩锁7的组件，并且跳闸闩锁辊73设置在旋转轴72和一个连接销71之间。如图7所示，加固单元62设置在OFF按钮6的后表面上的OFF按钮6的主体架61上。OFF按钮通过按钮支撑件64而被支撑为能够以预定的角度旋转，按钮支撑件64被安装为穿过形成于加固单元62中的开口63。
在断路器的闭合状态下，主连杆9和跳闸闩锁7被锁定，接触负荷施加到主连杆9和跳闸闩锁辊73的接触部97，并且主连杆9和跳闸闩锁辊73的锁定状态被保持。当断路器由闭合状态变为断开状态时，跳闸闩锁辊73由锁定到主连杆9的状态释放，接触负荷变为断开负荷，并且断开负荷通过主连杆9施加至跳闸闩锁辊73。
当断路器正常工作时，位于开闭机构10上部的OFF轴4根据手动操作和自动跳闸操作沿顺时针方向旋转，并且相应地，跳闸闩锁7基于跳闸闩锁7的旋转轴72沿顺时针方向旋转，因此锁定在主连杆9上的跳闸闩锁辊73被释放。因此，为了使断路器实际上由闭合状态变为断开状态，跳闸闩锁7应当基于跳闸闩锁7的旋转轴72沿顺时针方向旋转以释放锁定于主连杆9上的跳闸闩锁辊73。
下面，将详细描述根据本发明的实施方式的断路器的机械跳闸机构。
首先，将描述根据本发明的实施方式的断路器的机械跳闸机构的配置。
在图8和图9中，示出了根据本发明第一实施方式的包括机械跳闸机构的OFF按钮6和跳闸闩锁7。所述机械跳闸机构包括形成于OFF按钮6上的杠杆件65和联接至跳闸闩锁7的突出件75。杠杆件65和突出件75与操作单元和被操作单元相关联，当用户按压OFF按钮6时操作单元和被操作单元直接使跳闸闩锁7沿顺时针方向旋转从而使断路器变为断开状态。
如图9所示，设置于OFF按钮6的后表面上的杠杆件65被设置于OFF按钮的加固单元62上，OFF按钮具有开口63，通过开口63插入按钮支撑销64。优选地，杠杆件65与OFF按钮6一体形成。一体地形成在OFF按钮6的主体架61上的杠杆件65突出成具有一定长度，使得其平行于跳闸闩锁7的长度方向。杠杆件65整体上具有长方体形状，并且杠杆件65的前端部66具有曲面。一般而言，安装于断路器的前部上的并且由用户手动操作的ON按钮(未示出)和OFF按钮6被安装为由按钮支撑销64支撑，按钮支撑销64穿过OFF按钮6的开口63。因此，当用户按压按钮时，OFF按钮能够基于按钮支撑销64在预定的角度范围内旋转。
如图8所示，跳闸闩锁7的突出件75设置在跳闸闩锁7的一个表面上。跳闸闩锁7的突出件75沿着跳闸闩锁7的旋转轴72的轴线方向朝向OFF按钮6的杠杆件65突出成具有预定的长度。至于突出件75的长度，在突出件75被安装在开闭机构中的状态下，突出件75突出到稍微地超过OFF按钮的杠杆件65。因此，当随着用户按压OFF按钮6而使OFF按钮基于按钮支撑销64旋转时，随着OFF按钮的旋转而一起旋转的杠杆件65的前端部66可靠地施压在突出件75的侧面。
突出件75可与跳闸闩锁7一体形成，或者可单独形成并且联接至跳闸闩锁7。当突出件75单独形成时，突出件75可根据现有技术中已知的特定方法联接至跳闸闩锁7。例如，突出件75可根据例如焊接、嵌缝联接、螺栓紧固等的联接方法而联接至跳闸闩锁7。
参照图10，示出了根据本发明第二实施方式的包括机械跳闸机构的OFF按钮6。在第二实施方式中，杠杆件65形成于OFF按钮6后表面的主体架61上。不同于上述的第一实施方式，根据本发明第二实施方式的杠杆件65包括第一杠杆单元65a和第二杠杆单元65b。第一杠杆单元65a延伸成平行于跳闸闩锁7的长度方向，第二杠杆单元65b从第一杠杆单元65a的端部朝向跳闸闩锁7突出，使得其平行于跳闸闩锁7的旋转轴。为了允许第二杠杆单元65b使跳闸闩锁7沿顺时针方向旋转，第二杠杆单元65b具有同时按压跳闸闩锁7的一个边缘部75或者跳闸闩锁组件的跳闸闩锁7的两个边缘部的足够的长度。而且，在第二实施方式中，优选地，杠杆件65与OFF按钮6一体地形成。但是，杠杆件65的第二杠杆单元65b可单独形成并联接。
在图10所示的第二实施方式的情况下，设置在OFF按钮6中并具有第一杠杆单元65a和第二杠杆单元65b的杠杆件65具有设置在OFF按钮6中的杠杆件65和设置在跳闸闩锁7中的突出件75的机械跳闸机构的功能。也就是说，根据本发明第二实施方式的杠杆件65的第二杠杆单元65b对应于上述第一实施方式中的突出件。因此，在第二实施方式中，当随着OFF按钮6被按压而使杠杆件65旋转时，杠杆件65的第二杠杆单元65b直接按压跳闸闩锁7的边缘部74，从而使跳闸闩锁7基于跳闸闩锁7的旋转轴72而沿顺时针方向旋转。
下面，将描述根据本发明实施方式的断路器中的机械跳闸机构的操作。
图11和图12是示出根据本发明实施方式的通过具有机械跳闸机构的OFF按钮6和跳闸闩锁7进行断路器跳闸操作的详图，并且所述机械跳闸机构对应于包括OFF按钮的杠杆件65和跳闸闩锁7的突出件75的第一实施方式。
在根据本发明实施方式的断路器中，当用户手动地按压设置在断路器前部上的OFF按钮6时，OFF按钮基于按钮支撑销64旋转。同时，OFF按钮的杠杆件65也旋转。因此，如图11所示，杠杆件的前端部66被带入设置于跳闸闩锁7中的突出件75的侧面从而对跳闸闩锁7施压。接着，在连续的过程中，如图12所示，杠杆件65持续对跳闸闩锁7的突出件75施压，因此跳闸闩锁7沿顺时针方向旋转。相应地，锁定于主连杆9上的跳闸闩锁辊73被释放，并且在断路器闭合状态下保持在主连杆9和跳闸闩锁辊73的接触部97上的接触负荷变为断开负荷，并且被传送到跳闸闩锁辊73。相应地，断路器的跳闸操作被确定而可靠地执行。
而且，在第二实施方式中，相似地，当OFF按钮6被手动操作时，设置于OFF按钮6中的杠杆件65的第二杠杆单元65b直接对跳闸闩锁7的边缘部74施压，由此跳闸闩锁7沿顺时针方向旋转。当跳闸闩锁7沿顺时针方向旋转时，锁定于主连杆9上的跳闸闩锁辊73被释放，因而执行断路器的跳闸操作。
如上文所述，在根据本发明的实施方式的断路器中，由于OFF按钮6包括作为紧急手动跳闸装置的机械跳闸机构，因此跳闸闩锁7可以与OFF按钮6的操作相关地直接沿顺时针方向旋转，从而释放锁定于主连杆9上的跳闸闩锁辊73。因此，即使当自动跳闸操作在异常情况下无法执行时，断路器也可以通过紧急手动跳闸操作变为断开状态。另外，从根本上防止了断路器通过手动操作未变为断开状态的情形。
由于本发明可以在不脱离其特性的情况以多种形式实现，所以应当理解的是，上述实施方式并不受前面描述的任何细节所限制，除非另有说明，而是应该在如所附权利要求书中限定的范围内广泛地解释，因此落入权利要求的界限和范围或者这种界限和范围的等同布局内的所有改变和改进都因而旨在被所附权利要求所覆盖。

Claims (6)

1.一种断路器，包括：
连接至电路的固定触头；
活动触头，其能移动到活动触头与固定触头接触的闭合状态和活动触头与固定触头分离的断开状态；
开闭机构，其被配置为转换多个连杆和旋转轴的旋转运动以使所述活动触头与所述固定触头接触或分离；
跳闸闩锁，其锁定到设置于所述开闭机构中的主连杆或从设置于所述开闭机构中的主连杆解锁；以及
切断按钮，其被配置为当被手动按压时旋转所述跳闸闩锁以将所述跳闸闩锁从所述主连杆中解锁。
2.如权利要求1所述的断路器，其中所述切断按钮包括被配置为旋转所述跳闸闩锁的杠杆件。
3.如权利要求2所述的断路器，其中所述跳闸闩锁包括由所述杠杆件按压的突出件。
4.如权利要求2所述的断路器，其中所述杠杆件包括延伸成平行于所述跳闸闩锁的长度方向的第一杠杆单元和延伸成平行于所述跳闸闩锁的旋转轴线的第二杠杆单元。
5.如权利要求4所述的断路器，其中所述杠杆件的所述第二杠杆单元沿跳闸闩锁的旋转轴的轴线方向从所述第一杠杆单元的端部延伸出。
6.如权利要求4或5所述的断路器，其中所述第二杠杆单元按压跳闸闩锁的边缘部以旋转所述跳闸闩锁。
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