CN103996577B - 用于低压断路器主接线短路预检的接触式切换装置 - Google Patents

Abstract

一种用于低压断路器主接线短路预检的接触式切换装置，属于低压电器附件领域。低压断路器包括触头系统、中轴、锁紧装置、操作手柄、底座及消弧室，触头系统包括动触头机构，动触头机构包括动触头接触臂，中轴的一端与操作手柄连接、另一端与锁紧装置连接，特点：接触式切换装置包括预检接触板、一对弹性触臂及一对限位器，预检接触板安装在动触头接触臂一侧的中部，一对弹性触臂设在预检接触板的下方且位于动触头接触臂宽度方向的两侧，弹性触臂的一端固定在底座上、另一端向上延伸至预检接触板的滑动轨道处，一对限位器设在一对弹性触臂朝向预检接触板的一侧且对应于弹性触臂的近中部。能用于在低压断路器合闸前检测负载侧主接线的短路故障。

Description

用于低压断路器主接线短路预检的接触式切换装置

技术领域

本发明属于低压电器附件技术领域，具体涉及一种用于低压断路器主接线短路预检的接触式切换装置，其作为低压断路器的辅助开关，在低压断路器合闸前检测负载侧主接线短路情况，而在低压断路器合闸后不影响正常的安全供电。

背景技术

在低压配电系统中，线路投入都带有盲目性，即投入前低压断路器无法预知所要合闸的送电线路是否存在故障。若低压断路器在负载侧主接线存在短路故障的情况下合闸，将会引发设备和人身安全事故。如何通过技术措施避免这种情况发生，已成为低压智能型断路器的发展方向。低压断路器若要在合闸前检测负载侧主接线是否存在短路故障，需依靠低压断路器负载侧主接线短路预检的专用辅助开关，该辅助开关在低压断路器分闸时自动与负载侧主接线电气连接，而在低压断路器合闸时自动与负载侧主接线电气绝缘。在已公开的中国专利文献中不乏低压断路器和低压断路器附件相关的技术信息，如中国发明专利授权公告号CN102082046B所推荐的一种“多功能的断路器附件”、中国发明专利授权公告号CN101373689B所公告的一种“断路器的辅助触点装置”、中国发明专利授权公告号CN1230854C所提及的一种“用于断路器的附属开关装置”、中国实用新型专利授权公告号CN202816820U所提出的一种“断路器的辅助开关”、中国实用新型专利授权公告号CN201576639U所提供的一种“多功能的断路器附件”、中国实用新型专利授权公告号CN201364828Y所介绍的一种“断路器的辅助开关”、中国实用新型专利授权公告号CN201307569Y所揭示的一种“断路器辅助开关”、实用新型专利授权公告号所披露的“一种断路器辅助触点”以及实用新型专利授权公告号CN2847515Y所涉及的“一种智能断路器的辅助开关”等等，但前述专利文献均未涉及用于低压断路器负载侧主接线短路预检的专用辅助开关。

针对上述已有技术，本申请人作了积极而有益的设计，终于形成了下面将要介绍的技术方案。

发明内容

本发明的任务在于提供一种用于低压断路器主接线短路预检的接触式切换装置，其能跟随低压断路器的合闸或分闸而与低压断路器负载侧主接线之间以离合形式实现断开或闭合，从而能在低压断路器合闸前检测负载侧主接线的短路故障。

本发明的目的是这样来达到的，一种用于低压断路器主接线短路预检的接触式切换装置，所述的低压断路器包括触头系统、中轴、锁紧装置、操作手柄、底座以及消弧室，所述的触头系统包括电源侧接线端子、与电源侧接线端子电连接的静触头机构、负载侧接线端子、与负载侧接线端子电连接的动触头机构，所述的静触头机构、动触头机构以及消弧室设置在底座的座腔内，所述的动触头机构包括动触头接触臂和动触头，所述的动触头接触臂在靠近静触头机构的一端设置动触头、另一端套设在中轴的径向且两者电气绝缘并构为固定连接，所述的中轴转动地安装在底座高度方向的中部且轴向两端延伸至底座外，其中的一端与操作手柄固定连接、另一端与锁紧装置固定连接，其特征在于：所述的接触式切换装置包括预检接触板、一对弹性触臂以及一对限位器，所述的预检接触板水平安装在动触头接触臂背向静触头机构一侧的中部而构成十字形，预检接触板与动触头接触臂电连接，一对弹性触臂设置在预检接触板高度方向的下方且纵向平行地分布在动触头接触臂宽度方向的两侧，所述的弹性触臂的一端固定在底座的中下部、另一端向上延伸至预检接触板的滑动轨道处，在动触头接触臂处于分闸状态时与预检接触板抵触，实现电连接，所述的一对限位器对称设置在一对弹性触臂朝向预检接触板的一侧并且对应于弹性触臂高度方向的近中部，在动触头接触臂处于合闸状态时，弹性触臂因限位器的抵触而与预检接触板分离。

在本发明的一个具体的实施例中，所述的触头系统有结构相同的三组，构为三相，各触头系统沿所述中轴的轴向相互平行间隔设置；所述的接触式切换装置同样有结构相同的三组，分别与对应的触头系统连接。

在本发明的另一个具体的实施例中，所述的弹性触臂为一弧形板，其长度方向的一端通过弹性触臂固定端固定在底座座腔的底部、另一端朝向预检接触板弯曲延伸，并在端部形成一用于与预检接触板构成线接触的预检接触子，弹性触臂固定端经弹性触臂与预检接触子电连接。

在本发明的又一个具体的实施例中，所述的限位器呈长条状，其长度方向的一端固定在底座座腔的底部且位于弹性触臂固定端高度方向的上方、另一端为自由端且水平朝向弹性触臂方向延伸。

在本发明的再一个具体的实施例中，所述的静触头机构包括静触头接触臂和静触头，所述的静触头接触臂固定在底座高度方向的上方，其在靠近动触头机构的一端安装静触头、另一端向上延伸至底座的座腔外且与电源侧接线端子电连接。

在本发明的还有一个具体的实施例中，所述的动触头机构还包括一软铜线，所述的软铜线设置在动触头同侧，且长度方向的一端通过第一铆接点固定在动触头接触臂高度方向的中部，软铜线长度方向的另一端通过第二铆接点与所述的负载侧接线端子电连接。

在本发明的进而一个具体的实施例中，所述的底座包括底板，在所述的底板上配设座罩而形成座腔，所述的底板的高度方向的上、下边沿分别突出于座罩，在其中的上边沿上安装有所述的电源侧接线端子，在其中的下边沿上安装有所述的负载侧接线端子。

在本发明的更而一个具体的实施例中，所述的消弧室罩设在动触头机构与静触头机构闭合和断开的行程通道上。

本发明由于采用了上述结构，与现有技术相比，具有的有益效果：所述的接触式切换装置的一对弹性触臂固定端作为低压断路器主接线短路预检接线端，在低压断路器合闸时两者之间相互绝缘，并分别与负载侧接线端子电气绝缘，不影响正常供电；在低压断路器分闸时，一对弹性触臂固定端共同与负载侧接线端子电连接；通过检测一对弹性触臂固定端之间是否电连接，能够判断一对预检接触子与预检接触板是否形成良好的电接触，由此能进一步判断弹性触臂固定端是否与负载侧接线端子电连接；在合闸前预先检测两个不同相线所属的弹性触臂固定端之间的绝缘电阻值，能够判断低压断路器主接线在两相之间是否短路；在合闸前预先检测一相线所属的弹性触臂固定端与中性线之间的绝缘电阻值，能够判断低压断路器主接线在该相是否存在接地短路。

附图说明

图1为本发明所述的切换装置的一实施例的主视图。

图2为图1实施例在动、静触头合闸时的侧面剖视图。

图3为图1实施例在动、静触头分闸时的侧面剖视图。

图中：1.触头系统、11.电源侧接线端子、12.静触头机构、121.静触头接触臂、122.静触头、13.负载侧接线端子、14.动触头机构、141.动触头接触臂、142.动触头、143.软铜线、144.第一铆接点、145.第二铆接点；2.中轴；3.锁紧装置；4.操作手柄；5.底座、51.底板、52.座罩；6.消弧室；7.接触式切换装置、71.预检接触板、72.弹性触臂、721.弹性触臂固定端、722.预检接触子、73.限位器。

具体实施方式

为了使公众能充分了解本发明的技术实质和有益效果，申请人将在下面结合附图对本发明的具体实施方式详细描述，但申请人对实施例的描述不是对技术方案的限制，任何依据本发明构思作形式而非实质的变化都应当视为本发明的保护范围。

请参阅图1、图2和图3，本发明涉及一种用于低压断路器主接线短路预检的接触式切换装置，所述的低压断路器包括触头系统1、中轴2、锁紧装置3、操作手柄4、底座5以及消弧室6。在本实施例中，所述的触头系统1有结构相同的三组，构为三相。每组触头系统1包括电源侧接线端子11、与电源侧接线端子11电连接的静触头机构12、负载侧接线端子13以及与负载侧接线端子13电连接的动触头机构14。所述的底座5包括底板51，在所述的底板51上配设座罩52而形成座腔，所述的底板51的高度方向的上、下边沿分别突出于座罩52，在其中的上边沿上安装有所述的电源侧接线端子11，在其中的下边沿上安装有所述的负载侧接线端子13。所述的静触头机构12、动触头机构14以及消弧室6设置在底座5的座腔内，所述的消弧室6罩设在动触头机构14与静触头机构12闭合和断开的行程通道上。所述的静触头机构12包括静触头接触臂121和静触头122，所述的静触头接触臂121固定在底板51高度方向的上方，其在靠近动触头机构14的一端安装静触头122、对应的另一端向上延伸至底座5的座腔外与电源侧接线端子11电连接。所述的动触头机构14包括动触头接触臂141和动触头142，所述的动触头接触臂141在靠近静触头机构12的一端设置动触头142、另一端套设在中轴2的径向且两者电气绝缘并构为固定连接。此处，三组触头系统1沿中轴2的轴向相互平行间隔设置。所述的中轴2可转动地安装在底座5高度方向的中部且轴向两端突出至底座5外，其中的一端与操作手柄4固定连接、另一端与锁紧装置3固定连接。所述的动触头机构14还包括一软铜线143，所述的软铜线143设置在动触头142同侧，且长度方向的一端通过第一铆接点144固定在动触头接触臂141高度方向的中部，软铜线143长度方向的另一端通过第二铆接点145与所述的负载侧接线端子13电连接。

请继续参阅图1、图2和图3，本发明所述的接触式切换装置7包括预检接触板71、一对弹性触臂72以及一对限位器73。在本实施例中，所述的接触式切换装置7也有结构相同的三组，分别与对应的触头系统1连接。具体地，所述的预检接触板71水平安装在动触头接触臂141背向静触头机构12一侧的中部而构成十字形，预检接触板71与动触头接触臂141电连接。一对弹性触臂72设置在预检接触板71高度方向的下方且纵向平行地分布在动触头接触臂141宽度方向的两侧，在本实施例中，所述的弹性触臂72为一弧形板，其长度方向的一端通过弹性触臂固定端721固定在底座5座腔底部的底板51上、另一端朝向预检接触板71弯曲延伸，其端部在对应预检接触板71的滑动轨道处形成一用于与预检接触板71构成线接触的预检接触子722。所述的弹性触臂固定端721被设定为低压断路器主接线短路预检接线端。所述的一对限位器73对称设置在一对弹性触臂72朝向预检接触板71的一侧并且对应于弹性触臂72高度方向的近中部，在本实施例中，所述的限位器73呈长条状，其长度方向的一端固定在底座5座腔底部的底板51上且位于弹性触臂固定端721高度方向的上方、另一端为自由端且水平朝向弹性触臂72方向延伸。

在本实施例中，所述的电源侧接线端子11、静触头接触臂121、静触头122、负载侧接线端子13、动触头接触臂141、动触头142、软铜线143、第一铆接点144、第二铆接点145、预检接触板71以及弹性触臂固定端721均采用常规良导体金属材料，如铜合金导电材料；所述的弹性触臂72以及预检接触子722为机械弹性元件，由磷铜合金板等制成；所述的限位器73采用电气绝缘材料，如玻璃钢等；中轴2、锁紧装置3、操作手柄4、底座5以及消弧室6分别采用普通低压断路器相应部分使用的常规材料。因此，不论低压断路器处于合闸或分闸状态，所述的动触头接触臂141、动触头142、预检接触板71、软铜线143、第一铆接点144、第二铆接点145以及负载侧接线端子13始终保持电连接；而预检接触子722、弹性触臂72以及弹性触臂固定端721也始终保持电连接；弹性触臂72与限位器73始终保持绝缘。在动触头接触臂141处于合闸状态时，弹性触臂72因限位器73的抵触而与预检接触板71分离；在动触头接触臂141处于分闸状态时，弹性触臂72因受到动触头接触臂141的压力而与限位器73分离，此时预检接触子722与预检接触板71线接触，使弹性触臂固定端721通过弹性触臂72以及动触头接触臂141与负载侧接线端子13实现电连接。

请继续参阅图2和图3，以一相电路为例对本实施例的工作原理进行说明。在图中，图2所示为动触头142与静触头122在合闸状态，图3所示为动触头142与静触头122在分闸状态。当静触头122与动触头142合闸时，外部电源经电源侧接线端子11、静触头122、动触头142、动触头接触臂141以及软铜线143连通至负载侧接线端子13，进行供电；此时，弹性触臂72由于限位器73的抵触而与预检接触板71分离，作为低压断路器主接线短路预检接线端的弹性触臂固定端721与负载侧接线端子13绝缘，不影响正常供电。当静触头122与动触头142分闸时，电源侧接线端子11与负载侧接线端子13断开电连接，供电通道被切断；此时，弹性触臂72与限位器73分离，预检接触子722与预检接触板71抵触，作为低压断路器主接线短路预检接线端的弹性触臂固定端721经弹性触臂72与动触头接触臂141以及负载侧接线端子13实现电连接。通过检测一对弹性触臂固定端721之间是否电连接，能够判断一对预检接触子722与预检接触板71是否形成良好的电接触，由此能进一步判断弹性触臂固定端721是否与负载侧接线端子13电连接。在断路器合闸前，预先检测不同相线所述的弹性触臂固定端721之间的绝缘电阻值，能够判断低压断路器主接线在两相之间是否短路；在合闸前预先检测一相线所属的弹性触臂固定端721与中性线之间的绝缘电阻值，能够判断低压断路器主接线在该相是否存在接地短路。

Claims (6)

1.一种用于低压断路器主接线短路预检的接触式切换装置，所述的低压断路器包括触头系统(1)、中轴(2)、锁紧装置(3)、操作手柄(4)、底座(5)以及消弧室(6)，所述的触头系统(1)包括电源侧接线端子(11)、与电源侧接线端子(11)电连接的静触头机构(12)、负载侧接线端子(13)、与负载侧接线端子(13)电连接的动触头机构(14)，所述的静触头机构(12)、动触头机构(14)以及消弧室(6)设置在底座(5)的座腔内，所述的动触头机构(14)包括动触头接触臂(141)和动触头(142)，所述的动触头接触臂(141)在靠近静触头机构(12)的一端设置动触头(142)、另一端套设在中轴(2)的径向且两者电气绝缘并构为固定连接，所述的中轴(2)转动地安装在底座(5)高度方向的中部且轴向两端延伸至底座(5)外，其中的一端与操作手柄(4)固定连接、另一端与锁紧装置(3)固定连接，其特征在于：所述的接触式切换装置(7)包括预检接触板(71)、一对弹性触臂(72)以及一对限位器(73)，所述的预检接触板(71)水平安装在动触头接触臂(141)背向静触头机构(12)一侧的中部而构成十字形，预检接触板(71)与动触头接触臂(141)电连接，一对弹性触臂(72)设置在预检接触板(71)高度方向的下方且纵向平行地分布在动触头接触臂(141)宽度方向的两侧，所述的弹性触臂(72)的一端固定在底座(5)的中下部、另一端向上延伸至预检接触板(71)的滑动轨道处，在动触头接触臂(141)处于分闸状态时与预检接触板(71)抵触，实现电连接，所述的一对限位器(73)对称设置在一对弹性触臂(72)朝向预检接触板(71)的一侧并且对应于弹性触臂(72)高度方向的近中部，在动触头接触臂(141)处于合闸状态时，弹性触臂(72)因限位器(73)的抵触而与预检接触板(71)分离，所述的弹性触臂(72)为一弧形板，其长度方向的一端通过弹性触臂固定端(721)固定在底座(5)座腔的底部、另一端朝向预检接触板(71)弯曲延伸，并在端部形成一用于与预检接触板(71)构成线接触的预检接触子(722)，弹性触臂固定端(721)经弹性触臂(72)与预检接触子(722)电连接，所述的限位器(73)呈长条状，其长度方向的一端固定在底座(5)座腔的底部且位于弹性触臂固定端(721)高度方向的上方、另一端为自由端且水平朝向弹性触臂(72)方向延伸。

2.根据权利要求1所述的用于低压断路器主接线短路预检的接触式切换装置，其特征在于所述的触头系统(1)有结构相同的三组，构为三相，各触头系统(1)沿所述中轴(2)的轴向相互平行间隔设置；所述的接触式切换装置(7)同样有结构相同的三组，分别与对应的触头系统(1)连接。

3.根据权利要求1所述的用于低压断路器主接线短路预检的接触式切换装置，其特征在于所述的静触头机构(12)包括静触头接触臂(121)和静触头(122)，所述的静触头接触臂(121)固定在底座(5)高度方向的上方，其在靠近动触头机构(14)的一端安装静触头(122)、另一端向上延伸至底座(5)的座腔外且与电源侧接线端子(11)电连接。

4.根据权利要求1所述的用于低压断路器主接线短路预检的接触式切换装置，其特征在于所述的动触头机构(14)还包括一软铜线(143)，所述的软铜线(143)设置在动触头(142)同侧，且长度方向的一端通过第一铆接点(144)固定在动触头接触臂(141)高度方向的中部，软铜线(143)长度方向的另一端通过第二铆接点(145)与所述的负载侧接线端子(13)电连接。

5.根据权利要求1所述的用于低压断路器主接线短路预检的接触式切换装置，其特征在于所述的底座(5)包括底板(51)，在所述的底板(51)上配设座罩(52)而形成座腔，所述的底板(51)的高度方向的上、下边沿分别突出于座罩(52)，在其中的上边沿上安装有所述的电源侧接线端子(11)，在其中的下边沿上安装有所述的负载侧接线端子(13)。

6.根据权利要求1所述的用于低压断路器主接线短路预检的接触式切换装置，其特征在于所述的消弧室(6)罩设在动触头机构(14)与静触头机构(12)闭合和断开的行程通道上。