CN103325632B - 一种可快速脱扣的电路断路器操作机构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具有在短路时可快速脱扣的脱扣锁定装置的电路断路器操作机构，由一机架支撑。该机构具体包括以下装置：脱扣连杆装置：与脱扣钩和分闸弹簧关联，当脱扣钩从负载位置移动到分闸位置时，可带动动触头从闭合位置移动到断开位置；开关主轴：与脱扣连杆装置连接，并连接支撑断路器的各极动触头；脱扣锁定装置：与脱扣钩配合，当脱扣锁定装置处于锁定和解除锁定位置的时候，机构分别处在承载和跳扣的状态；分闸半轴：受跳扣动作件的控制，用来解除脱扣锁定装置的锁定状态；在短路电流超过校准的阈值时，脱扣锁定装置处于解除锁定的位置，机构自动脱扣，阈值由弹性元件所限定。本发明的操作机构结构简单，易于实现。

Description

一种可快速脱扣的电路断路器操作机构

技术领域

本发明涉及一种大电动力的低压多极电路断路器的操作机构，具体涉及一种具有在短路时可快速脱扣的脱扣锁定装置的电路断路器操作机构。

背景技术

电路断路器的传统的操作机构由于电动斥力提供了很大的机械反作用力，可能损伤机构的某些传动件和轴，并增大了脱扣钩、脱扣锁定装置和分闸半轴之间的脱扣力，减少了机械寿命。并且传统的跳闸锁扣装置，从接收信号到响应需要约20ms的时间，而这一脱扣时间太长。

某些专利(参见专利FR-A-2239755,FR-9601661)已提出了一些方案来解决改善这些问题，但是都存在结构复杂、成本高的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种大电动力、大断路容量的断路器操作机构，在出现很大断路电流时只需要很小的脱扣力和很短的脱扣时间。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

具有在短路时可快速脱扣的脱扣锁定装置的电路断路器操作机构，由一机架支撑，机构包括以下装置：一脱扣连杆装置，它与脱扣钩和分闸弹簧关联，当脱扣钩从负载位置移动到分闸位置时，可带动动触头从闭合位置移动到断开位置；一开关主轴，与脱扣连杆装置连接，并连接支撑断路器的各极动触头；一脱扣锁定装置，它与脱扣钩配合，当脱扣锁定装置处于锁定和解除锁定位置的时候，机构分别处在承载和跳扣的状态；一分闸半轴，它受跳扣动作件的控制，用来解除脱扣锁定装置的锁定状态；脱扣锁定装置包括可脱扣致动装置的设计，包括至少一侧面板，侧面板上设有腰圆型槽和承载面，所述承载面用以锁定位置扣住分闸半轴；一滚柱与脱扣钩的承载面相配合，滚柱固定在侧面板上；一弹性元件设置在心轴和固定轴之间；在短路电流超过校准的阈值时，所述脱扣锁定装置处于解除锁定的位置，机构自动脱扣，所述阈值由弹性元件所限定。所述自动脱扣引起的原因是由于电动补偿效应产生的机械反力的作用，使得脱扣锁定装置的心轴和侧面板可相对运动，分闸半轴无法锁住脱扣锁定装置，从而在跳扣动作件触动分闸半轴前，机构就自动脱扣。

所述心轴穿过腰圆型槽与机架横交固定，所述固定轴用以固定侧面板；当所述脱扣锁定装置处于锁定位置时，腰圆型槽上的面与心轴配合，弹性元件保证心轴和侧面板相对静止；当所述脱扣锁定装置处于解除锁定位置时，电动补偿效应产生的机械反力超过校准的阈值，心轴和侧面板可相对运动，使得分闸半轴无法锁住脱扣锁定装置而自动脱扣。

进一步地，一复位弹簧把所述脱扣锁定装置偏置到锁定位置，所述复位弹簧位于所述心轴和分闸半轴的相反一侧。

本发明提供了一种新的电路断路器的操作机构，可以在短路时快速脱扣，从而提高了分断性能。本发明减少了脱扣时间，因此增加了机构的寿命，减少了故障电流的持续时间，保护了下端设备，并且结构简单，易于实现，结构稳定，可根据用户需求与传统型锁定装置进行互换。

附图说明

图1为装有本发明脱扣锁定装置的机构示意图，触头处于闭合位置；

图2同图1，表示触头处于断开位置的所述机构；

图3表示处于锁定位置的图1中的脱扣锁定装置；

图4同图3，但是脱扣锁定装置正处于解锁阶段，机构自动脱扣。

具体实施方式

结合附图，对一非限制性例子的下述说明可看清它的优点和特征。其中：

本发明的操作机构包括一电源电路，每一极都有一对由斥力的电动补偿效应保持闭合的动静补偿触头，从图1和图2可以看到，一多极断路器的操作机构1由机架20支撑，它包括脱扣连杆装置5，该装置有传动杆8、9，两传动杆铰接在枢轴21上，传动杆8与开关主轴6机械连接，它的转动可实现动触头2和静触头3的闭合和断开。

连杆22两端分别连接到开关主轴6的曲柄23上和断路器每一极的触头支持件24上。该动触头2在闭合位置与静触头3配合用软连接27连接到母排26上。静触头3由连接板28支撑。触头支持件24与每一动触头片25之间都设有压力弹簧29。

触头支持件24可绕心轴30旋转来实现动2、静触头3闭合和断开位置的转换，而动触头片25若干铰接在触头支持件24的心轴32上。

脱扣钩11能围绕主心轴31在有载和脱扣位置摆动。主心轴31固定在机架20上，脱扣钩11一端与传动轴9铰接在心轴35上，而另一端的承载面11a与脱扣锁定装置4配合。

分闸弹簧10两端分别钩在机架20上的一固定轴33和连接轴34上。连接轴34连接了开关主轴6和传动杆8.

脱扣锁定装置4以心轴16为旋转轴在锁定和解锁位置之间转动。分闸半轴7为半月形可把脱扣锁定装置4移到解锁位置，而使得机构1脱扣。

脱扣锁定装置4的复位弹簧14位于脱扣锁定装置4的心轴16和分闸半轴7的相反一侧，使得脱扣锁定装置4逆时针偏置到锁定位置。脱扣锁定装置4上设有滚柱19，在分闸半轴7和心轴16之间。它与脱扣钩11的承载面11a在锁定位置配合，滚柱19接在脱扣钩11的凹座中。一弹簧36起复位作用，钩在心轴35上，使得脱扣钩11摆动回有载位置，在此位置脱扣钩11的凹座与脱扣锁定装置4的滚柱19接合。

分闸半轴7由跳扣动作件12控制，可以控制脱扣锁定装置4转动到解锁状态，造成动触头2和静触头3断开。跳扣动作件12可以手动触发，如一按钮；也可以自动触发，如热磁或电子脱扣装置。

按照本发明，脱扣锁定装置4上做有脱扣致动设计，当短路电流超过下文中所述阈值时机构1就自动脱扣。

图3和图4可以看到脱扣锁定装置4包括至少一侧面板15其上设有腰圆型槽18和承载面15a，所述承载面15a用以在锁定位置扣住分闸半轴7，心轴16穿过腰圆型槽18与机架20横交固定，固定轴17用以固定侧面板15；一滚柱19与脱扣钩11的承载面11a相配合；所述弹性元件13设置在心轴16和固定轴17之间。校准阈值是由弹性元件13所限定的。

装有本发明脱扣致动设计脱扣锁定装置4的机构1工作情况如下：

机构1在闭合阶段，脱扣钩11的承载面11a在滚柱19上施加力F，使得脱扣锁定装置4绕顺时针转动，直到侧面板15上的承载面15a扣在分闸半轴7上。断路器处于动触头2、静触头3闭合状态。

电动效应造成接触压力增大导致的机械反力作用到触头支持件24的心轴32上，并传递到机构1最终通过脱扣连杆装置5，脱扣钩11作用到滚柱19上。

滚柱19受到的力F取决于电源电路电流的大小。当力F大于弹性元件13提供的拉力时，即超过了校准的阈值，脱扣锁定装置4的心轴16和侧面板15可相对运动，分闸半轴7无法锁住脱扣锁定装置4，脱扣锁定装置4可以顺时针转动，在跳扣动作件12触动分闸半轴7前，进入解锁位置(图4)，滚柱19也脱开脱扣钩11，借助脱扣连杆装置5和分闸弹簧10，造成动触头2、静触头3断开。

由此脱扣锁定装置4的自动脱扣造成的机构1的断开的响应时间是极快的，在脱扣动作件12在接受热磁或电子脱扣装置响应指令动作前，就已经脱扣，使断路器能极快的自动保护。

机构1的自动脱扣发生在电流很大时，本发明脱扣锁定装置4可与传统的脱扣锁定装置4互换。

按照图1到图4的实施例，任何通过开槽方式造成心轴16与侧面板15相对运动而自动脱扣的都在本专利保护范围。

Claims (4)

1.一种可快速脱扣的电路断路器操作机构，由一机架(20)支撑，机构(1)包括以下装置：

一脱扣连杆装置(5)，它与脱扣钩(11)和分闸弹簧(10)关联，当脱扣钩(11)从负载位置移动到分闸位置时，可带动动触头(2)从闭合位置移动到断开位置；

一开关主轴(6)，与脱扣连杆装置(5)连接，并连接支撑断路器的各极动触头(2)；

一脱扣锁定装置(4)，它与脱扣钩(11)配合，当脱扣锁定装置(4)处于锁定和解除锁定位置的时候，机构(1)分别处在承载和跳扣的状态；

一分闸半轴(7)，它受跳扣动作件(12)的控制，用来解除脱扣锁定装置(4)的锁定状态；

其特征在于，所述脱扣锁定装置(4)包括至少一侧面板(15)，侧面板(15)上设有槽(18)和承载面(15a)，所述承载面(15a)用以锁定位置扣住分闸半轴(7)；一滚柱(19)与脱扣钩(11)的承载面(11a)相配合，滚柱(19)固定在侧面板(15)上；一弹性元件(13)设置在心轴(16)和固定轴(17)之间；在短路电流超过校准的阈值时，所述脱扣锁定装置(4)处于解除锁定的位置，机构(1)自动脱扣，所述阈值由弹性元件(13)所限定。

2.根据权利要求1所述的一种可快速脱扣的电路断路器操作机构，其特征在于，所述侧面板(15)上的槽(18)为腰圆型。

3.根据权利要求1所述的一种可快速脱扣的电路断路器操作机构，其特征在于，所述心轴(16)穿过槽(18)与机架(20)横交固定，所述固定轴(17)用以固定侧面板(15)；当所述脱扣锁定装置(4)处于锁定位置时，槽(18)上的面(18a)与心轴(16)配合，弹性元件(13)保证心轴(16)和侧面板(15)相对静止；当所述脱扣锁定装置(4)处于解除锁定位置时，电动补偿效应产生的机械反力超过校准的阈值，心轴(16)和侧面板(15)可相对运动，使得分闸半轴(7)无法锁住脱扣锁定装置(4)而自动脱扣。

4.根据权利要求1、2或3所述的一种可快速脱扣的电路断路器操作机构，其特征在于，一复位弹簧(14)把所述脱扣锁定装置(4)偏置到锁定位置，所述复位弹簧(14)位于所述心轴(16)和分闸半轴(7)的相反一侧。