CN103745895A - 一种防止过流、过压及短路的扳动开关 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种防止过流、过压及短路的扳动开关，包括：壳体、控制器、电路板、电磁脱扣机构、静触头和动触头，还包括支撑座和保护电路，支撑座扣合于壳体上，控制器包括控制面板、扳动头及弹簧，控制面板锁固于支撑座外侧，扳动头穿设支撑座和控制面板伸出控制面板外侧，扳动头内设有挂耳，支撑座上对应于扳动头的两端分别设置有弹簧；电磁脱扣机构包括线圈骨架、线圈、悬挂机构和静铁芯，悬挂机构包括动铁芯、永磁铁和悬挂本体，扳动头联动悬挂机构，设置于悬挂机构内的动铁芯通过扳动头控制动、静触头闭合与分离。本发明不但具有防火自动断电功能，且当电路发生过流或过压时，动、静触头能及时分开形成断电状态，大大提高了使用的安全性能。
Description
技术领域
本发明涉及一种电器保护开关，尤其涉及一种防止过流、过压及短路的扳动开关。
背景技术
现有的扳动开关只有简单的通断功能，不具有防火保护功能，而现有的各种防火开关是通过设置于开关内的脱扣机构进行断电，防止事故的发生，故障排除后人工按压复位按钮，将脱扣机构进行复位。若要长时间不使用的话，则需使用测试开关促使脱扣机构脱扣断电，但是当使用者刚好离开后停电的话，设置于开关内部的脱扣机构就无法脱扣断电，存在着严重的安全隐患。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种结构设计合理、安全可靠，并且具有防火保护功能，在长时间不用时亦可进行轻松脱扣断电操作。
为解决上述技术问题，本发明的技术解决方案是：一种防止过流、过压及短路的扳动开关，包括：壳体、控制器、电路板、电磁脱扣机构、静触头和动触头，还包括支撑座和保护电路，所述控制器包括控制面板、扳动头及弹簧，控制面板锁固于支撑座外侧，扳动头穿设支撑座和控制面板伸出控制面板外侧，扳动头内设有挂耳，支撑座上对应于扳动头的两端分别设置有弹簧；电路板设置于支撑座的内侧，且架设于壳体的顶端；所述电磁脱扣机构设置于壳体内，包括线圈骨架、线圈、悬挂机构和静铁芯，悬挂机构包括动铁芯、永磁铁和悬挂本体，动铁芯与永磁铁设置于悬挂本体内，静铁芯设置于壳体内，永磁铁通过悬挂机构设置于动铁芯与静铁芯之间；静触头为倾斜设置于静触片上，动触头穿设于悬挂机构上，并与上述静触头相对应设置。
进一步的，所述线圈骨架固定连接于电路板上。
进一步的，所述线圈包括过压线圈和过流线圈，过流线圈绕设于线圈骨架上，过压线圈绕设于过流线圈上。
进一步的，所述悬挂机构通过挂耳挂设于扳动头内。
进一步的，所述动触头为活动穿设于上述悬挂机构上。
进一步的，所述动触头上还设有压力弹簧。
进一步的，所述的支撑座扣合于壳体上。
进一步的，所述壳体内还设有4个接线端子和4个接线柱，2个接线端子对应2个接线柱为导线进入端子，2个接线端对应2个接线柱为导线引出端子。
采用上述方案后，本发明的有益效果是不但具有防火自动断电功能，且当电路发生过流或过压时，动、静触头能及时分开形成断电状态，大大提高了使用的安全性能。
附图说明
图1是本发明的立体结构示意图；
图2是本发明的内部结构分解示意图；
图3是本发明的悬挂机构示意图；
图4是本发明的闭合结构示意图；
图5是本发明的分断结构示意图；
图6是本发明的脱扣结构示意图；
图7是本发明的电路原理图。
主要元件符号说明
1、壳体 11、接线端子 12、接线柱
2、控制器 21、控制面板
22、扳动头 221、挂耳 23、弹簧
3、支撑座 31、支撑板
4、电磁脱扣机构 41、线圈骨架
42、线圈 421、过压线圈 422、过流线圈
43、悬挂机构 431、悬挂本体 4311、中空容腔
432、动铁芯 433、永磁铁 434、通孔
44、静铁芯
5、电路板 6、静触头 61、静触片
7、动触头 71、压力弹簧
8、螺钉。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详述。
如图1至图6所示，本发明所揭示的是一种防止过流、过压及短路的扳动开关，包括：壳体1、控制器2、电路板5、电磁脱扣机构4、静触头6和动触头7，还包括支撑座3和保护电路，控制器2包括控制面板21、扳动头22及弹簧23，控制面板21通过螺钉8锁固于支撑座3的外侧，支撑座3上设有支撑板31，扳动头22穿设过支撑板31和控制面板21伸出控制面板21外侧，扳动头22内设有相对的两个挂耳221，支撑座3上对应于扳动头22的两端分别设置有弹簧23，弹簧23的一端卡设于支撑座3上，另一端卡设于扳动头22上；支撑座3扣合于壳体1上；电路板5设置于支撑座3的内侧，且架设于壳体1的顶端，保护电路设置于电路板5上；电磁脱扣机构4设置于壳体1的内部，包括线圈骨架41、线圈42、悬挂机构43和静铁芯44，线圈骨架41固定连接于电路板5上，线圈骨架41上缠绕有线圈42，线圈42包括过压线圈421和过流线圈422，过流线圈422直接绕设于线圈骨架41上，过压线圈421绕设于过流线圈422上，悬挂机构43与扳动头22连接，悬挂机构43挂设于扳动头22内部设置的相对挂耳221上，悬挂机构43包括动铁芯432、永磁铁433和悬挂本体431，动铁芯432与永磁铁433设置于悬挂本体431内，悬挂本体431上设有中空容腔4311，动铁芯432插设于悬挂本体431上的中空容腔4311中，永磁铁433设置于悬挂本体431内，动铁芯432与永磁铁433为正常吸附状态，静铁芯44设置于壳体1内的底部，永磁铁433通过悬挂机构43设置于动铁芯432与静铁芯44之间；静触头6为倾斜设置于静触片61上，动触头7为活动穿设于悬挂机构43的悬挂本体431下端的通孔434内，并与上述静触头6相对应设置，动触头7上还设有压力弹簧71；壳体内还设有4个接线端子11和4个接线柱12，2个接线端子11相对应2个接线柱12为进入端，2个接线端子11相对应2个接线柱12为引出端。
工作原理如下：
手动扳动头即可对用电器进行开、关动作，如遇到故障则会自动跳闸。
一、通电状态：按下扳动头22的通电端，扳动头22与动铁芯432同时被拨动，并被弹簧23卡设住，动铁芯432与永磁铁433同时向静触头6运动，由于动铁芯432与永磁铁433都是设置于悬挂机构43内，因此悬挂机构43也同时一起运动，并带动了悬挂机构43上的动触头7接触静触头6，动、静触头接触后，压力弹簧71被压下，动触头7与静触点6闭合后，接通电源。
二、断电状态：按下扳动头22的断电端，扳动头22与动铁芯432同时被拨动，并被弹簧23卡设住，动铁芯432与永磁铁433同时向静铁芯44的一端运动，由于动铁芯432与永磁铁433都是设置于悬挂机构43内，因此悬挂机构43也同时一起运动，动铁芯432与永磁铁433此时被静铁芯44吸附，并带动了悬挂机构43上的动触头7与静触头6分离，动、静触头分离后，动触头7与静触头6分离后，断开电源，此时压力弹簧71将动触头7弹起复位。
三、脱扣状态：电路正常通电状态时，由于电磁感应产生于永磁铁433相反的作用力作用于动铁芯432上，使得动铁芯432与永磁铁433吸附在一起为正常状态，当电路发生故障时，线圈L2有电流通过就会产生与永磁铁433的N极和S极同性相斥的磁场，所产生的斥力大于永磁铁433的吸力，动铁芯432被弹出，弹出后的动铁芯432脱出悬挂机构43，而永磁铁433被静铁芯44吸附，并带动了悬挂机构上43的动触头7与静触头6分离，动、静触头分离后，压力弹簧71将动触头7弹起，动触头7与静触头6分离后，断开电源，保护用电器并防止发生火灾。
四、保护电路的工作原理：
1、漏电测试：当按动测试按钮S1时，由电阻R1模拟漏电电流5～10mA，产生触发信号源，零序互感器L1就能感应出一个漏电电压信号，通过隔直流电容C4由控制芯片IC1放大，比较，翻转，控制芯片IC1的第7脚输出高电平触发可控硅SCR，可控硅SCR导通，脱扣线圈L2通入正半周电流，产生与永磁铁433极性相同的磁性，同性相斥，永磁铁433离开动铁芯432向静铁芯44运动，并吸附在静铁芯44上(也为磁保持状态)，永磁铁433带动悬挂机构43一起运动，并带动悬挂机构43上的动触头7离开静触头6，动、静触头分离，断开电源。
2、漏电保护：漏电保护的原理与漏电测试相同。
3、过压保护、防雷保护和浪涌保护：过压保护、防雷保护和浪涌保护的原理也与漏电测试相同，只是触发信号源由压敏电阻完成。
4、高温防火保护：高温防火的过程也与漏电测试相同，只是触发信号源由由热敏电阻完成。
5、过流(过载)防火保护：当手按下扳动头22的通电端时，扳动头22与动铁芯432同时被拨动，同时按动防浪涌常闭开关S3，在动触头7与静触头6接触的瞬间，防浪涌常闭开关S3是断开的，负载通电时所产生浪涌不会感应在脱扣线圈L2上，当手离开扳动头22时，浪涌已过去，防浪涌常闭开关S3复位；此后负载若有过流(过载)现象，脱扣线圈L2感应的过流信号经二极管D4，电容C3由控制芯片IC1放大，比较，翻转，由控制芯片IC1的第7脚输出高电平触发可控硅SCR，可控硅SCR导通，脱扣线圈L2通入正半周电流，产生与永磁铁433极性相同的磁性，同性相斥，永磁铁433离开动铁芯432向静铁芯44运动，并吸附在静铁芯44上(也为磁保持状态)，永磁铁433带动悬挂机构43一起运动，并带动悬挂机构43上的动触头7离开静触点头6，动、静触点分离，断开电源。
6、短路防火保护：当用电器或线路出现短路故障时，短路脱扣线圈L3将产生一与永磁铁433同性和异性的交变磁场；同性相斥时，动铁芯432会将永磁铁433排斥开，断开电源。交流50Hz异性时，动铁芯432会将永磁铁433吸紧20ms，等到20ms后就会将永磁铁433排斥开，断开电源，完成短路防火过程。(极短时间的短路，即50Hz交流电的半周，导线还来不急发热，就断开了电源，所以是不会引起火灾的)。
本发明对能引起电器火灾事故的上述5种主要因素，都有关断电路的保护作用。其跳闸速度小于25ms，引发火灾事故的时间至少要100ms，由此可见本发明断开电源的速度比浪涌电流击穿电器绝缘或烧坏电子元件的速度快几倍到几十倍，也就是说用电器还没完全被电击毁、绝缘还没有被电烧坏就跳闸了。因此说其能将引起火灾的因素消灭在萌芽状态，而且电器故障没排除之前，本翘板式防火保护开关不复位。本发明漏电动作电流为5～10mA，在人体绝对安全电流范围之内。能起到真正安全意义上的安全保护作用。
以上实施例为本发明的较佳实施例，仅供说明本发明之用，而非对本发明的限制，有关技术领域的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以作出各种变换或变化。因此，所有等同的技术方案也应该属于本发明的范畴。
Claims (8)
1.一种防止过流、过压及短路的扳动开关，包括：壳体、控制器、电路板、电磁脱扣机构、静触头和动触头，其特征在于：还包括支撑座和保护电路，所述控制器包括控制面板、扳动头及弹簧，控制面板锁固于支撑座外侧，扳动头穿设支撑座和控制面板伸出控制面板外侧，扳动头内设有挂耳，支撑座上对应于扳动头的两端分别设置有弹簧，弹簧的一端卡设于支撑座上，另一端卡设于扳动头上；电路板设置于支撑座的内侧，且架设于壳体的顶端；所述电磁脱扣机构设置于壳体内，包括线圈骨架、线圈、悬挂机构和静铁芯，线圈绕设于线圈骨架上，悬挂机构包括动铁芯、永磁铁和悬挂本体，动铁芯与永磁铁设置于悬挂本体内，悬挂机构与扳动头连接，静铁芯设置于壳体内，永磁铁通过悬挂机构设置于动铁芯与静铁芯之间；静触头倾斜设置于静触片上；动触头穿设于悬挂本体的下端的通孔内，并与上述静触头相对应设置。
2.根据权利要求1所述的一种防止过流、过压及短路的扳动开关，其特征在于：所述线圈骨架固定连接于电路板上。
3.根据权利要求1所述的一种防止过流、过压及短路的扳动开关，其特征在于：所述线圈包括过压线圈和过流线圈，过流线圈绕设于线圈骨架上，过压线圈绕设于过流线圈上。
4.根据权利要求1所述的一种防止过流、过压及短路的扳动开关，其特征在于：所述悬挂机构通过挂耳挂设于扳动头内。
5.根据权利要求1所述的一种防止过流、过压及短路的扳动开关，其特征在于：所述动触头为活动穿设于上述悬挂本体下端通孔内。
6.根据权利要求1或4所述的一种防止过流、过压及短路的扳动开关，其特征在于：所述动触头上还设有压力弹簧。
7.根据权利要求1所述的一种防止过流、过压及短路的扳动开关，其特征在于：所述的支撑座扣合于壳体上。
8.根据权利要求1所述的一种防止过流、过压及短路的扳动开关，其特征在于：所述壳体内还设有4个接线端子和4个接线柱，2个接线端子对应2个接线柱为导线进入端子，2个接线端对应2个接线柱为导线引出端子。
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