CN105280447A - 在电气保护单元中示意电气故障的装置及具有其的单元 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于示意电气保护单元、例如断路器的脱扣的装置，该电气保护单元容纳在包围一对触头的绝缘壳体中，触头由固定触头和移动触头构成，所述移动触头可通过脱扣机构手动或自动的启动，该脱扣机构具有在发生短路故障的情况下能够被激活的磁脱扣以及在发生过载故障的情况下能够被激活的热脱扣，所述移动触头支撑件可旋转地安装在触头的打开位置与触头的关闭位置之间并且通过传输工具连接至手柄，脱扣的其中一个的启动引起机械连接的断裂，引起触头的分离，并且包括第一示意工具S或者用于示意任何故障类型的工具，所述工具用来示意单元的脱扣状态。

Description

在电气保护单元中示意电气故障的装置及具有其的单元

技术领域

本发明涉及一种用于示意电气保护单元、例如断路器的脱扣的装置，该电气保护单元容纳在包围一对触头的绝缘壳体中，触头由固定触头和移动触头构成，所述移动触头可通过机械地连接至移动触头的支撑装置的手柄手动地启动，所述手柄可枢转地安装在触头的关闭位置与打开位置之间，或者可通过具有在发生短路故障的情况下能够被激活的磁脱扣以及在发生过载故障的情况下能够被激活的热脱扣的脱扣机构自动地启动，所述移动触头支撑件可旋转地安装在触头的打开位置与触头的关闭位置之间并且通过传输工具连接至手柄以便形成支撑件与手柄之间的可断的机械连接，脱扣的其中一个的启动引起机械连接的断裂，引起触头的分离，并且包括第一示意工具或者用于示意任何故障类型的工具，所述工具示意单元的脱扣状态。

背景技术

已知专利文献EP1542253，该专利文献描述了上述类型的示意装置。在该专利文献中，单元具有用于示意自动故障脱扣的工具，但是这些工具不能够辨别故障的类型，即，该故障是电气过载以后的故障还是短路以后故障。

专利文献WO2013114395和EP2083434也是已知的，该专利文献能够示意短路故障。

这些示意装置不能够辨别热源故障与磁源故障

同样，当前辅助故障信号模块示意故障脱扣，但也不能提供两种故障类型之间的区别。

发明内容

本发明克服这些问题并且提出用于示意电气保护单元中故障的装置，所述装置能够辨别故障的类型，以便将电气设备中的电气故障更准确地通讯至客户端。

为此，本发明涉及一种用于示意上述类型的电气保护单元脱扣的装置，该装置的特征在于，其具有第二示意工具，该工具能够仅在短路的情况下脱扣，所述第一示意工具与第二示意工具配合以便允许区分由过载引起的故障与短路以后的故障。

依照具体特征，第二示意工具包括相对于单元的壳体可旋转安装的杆，或支柱，所述杆具有与磁脱扣的撞针配合的第一端部以及与指示器配合的第二端部。

依照一具体的实施方式，第一示意工具以及第二示意工具分别具有第一指示器和第二指示器，所述指示器通过单元的壳体中的开口可见，通过开口的两个指示器的外观示意磁型故障，而单一指示器的外观示意过载故障。

依照另一实施方式，第一和第二示意工具由单一且同样的指示器承载，其称为第三指示器，所述第三指示器能够呈现三个位置，分别是对应于单元关闭位置的第一位置，对应于过载故障以后的触头的打开的第二位置，以及对应于短路情况下的打开的第三位置。

依照具体特征，该装置具有用于保持第三指示器在中间位置或者第二位置的工具，在磁脱扣的情况下，通过利用由磁脱扣的撞针产生的磁力，允许指示器至第三位置的移动。

依照另一特征，在磁型脱扣的情况下由磁杆给予第三指示器的行程的过程比在过载故障情况下由用于脱扣的机构给予所述指示器的行程的过程更大。

依照另一特征，由旋转杆施加的磁力足以允许第三指示器通过设置在指示器上的停止件或凸出部并且与限定单元壳体开口的边缘配合，这些停止件和凸出部阻碍在热故障位置中的所述指示器。

依照另一特征，该装置具有在单元关闭时用于在单元的无故障位置重新初始化指示器的工具。

本发明还涉及一种具有示意装置的电气保护单元，示意装置具有上述单独的或组合的特征。

有利地，该单元具有包括移动触头的前述支撑装置的移动成套装备，移动触头旋转地安装在两个前述位置之间并且通过传输工具连接至手柄，以便形成装置与手柄之间的可断机械连接，该单元的特征在于，其具有示意装置，该装置具有单独的或组合的上述特征，并且依据触头的打开的速度，上述移动成套装备具有不同的轮廓，依据打开是手动的还是由电气故障引起的，该速度不同，该轮廓使得所述成套装备仅在故障以后的触头的自动打开的情况下启动上述第一示意工具。

依照具体特征，该上述移动成套装备包括传输连杆，该连杆在其一个端部铰接至手柄，并且在其另一个端部以铰接方式连接至钩，所述钩铰接至移动触头的支撑装置，其与脱扣工具配合并且具有用于在故障以后的触头打开的情况下启动示意工具的工具。

依照本发明的具体特征，该单元是断路器。

附图说明

参照所附附图，从下文的详细描述中，本发明的其它优点和特征将变得更加清晰，所附附图仅通过示例的方式提供，并且其中：

图1至图13是依照本发明第一实施方式的用于控制具有示意故障的装置的电气保护单元的装置的局部透视图或侧视图，而图14至图24是根据本发明第二实施方式的具有示意装置的相同单元的局部透视图或侧视图。

图1以及图2更加具体的示出了根据本发明的示意装置的两个指示器，用来与壳体中的开口配合，

图3以及图4分别示出了用于示意任何故障类型的工具和用于示意磁脱扣的工具，这两个示意工具构成根据本发明的示意装置，

图5至图8更加具体地示出了第一示意工具或者用于示意任何故障类型工具的工作原理，

图9至图11更加具体地示出了用于示意磁脱扣工具的工作原理，该工具称为第二示意工具，

图12以及图13示出了单元关闭时在无故障位置的两指示器的重新初始化，

图14以及图15示出了具有三个位置的指示器的原理，其依照根据本发明的示意装置的第二实施方式，

图16以及图17示出了在指示器的位置0的该相同示意装置，其对应于单元的关闭位置，

图18以及图19更加具体地示出了，在磁源或热源脱扣的情况下，依照本发明第二实施方式的用于示意任何故障类型的工具的工作原理，

图20以及图21更加具体地示出了在热源故障随后的脱扣，

图22在平面图中示出了根据本发明的另一实施方式的指示器，以及

图23以及图24更加具体地示出了在磁源故障随后的脱扣。

具体实施方式

附图显示了用于控制具有铸造的绝缘壳体1的微型电气断路器的装置的一部分，更加具体地，该断路器类型在专利文献EP1975971中更加全面地展示出。该控制装置2具有移动触头4的支撑装置3，所述移动触头4用于与固定触头5配合。

开口设置在壳体的前表面8中，用于穿过手柄6，该手柄以有限的方式枢转地安装在关闭位置与打开位置之间的壳体的轴11上，在所述关闭位置触头4、5关闭，打开位置对应于触头4、5的分离。

手柄6配备有联接至传输连杆10的内基板9以便形成关节点装置，该装置的铰节12相对于手柄6的固定轴11是偏心的。

手柄6通过复位弹簧(未示出)朝触头的打开位置逆时针推进。固定触头5连接至电磁脱扣13的框架。移动触头4固定至移动触头4的支撑装置3，所述支撑件3关于枢轴14铰接，旋转板15同样关于该枢轴14可旋转地安装。

脱扣杆16由电磁脱扣13的撞针28控制，并且热或双金属脱扣18或外部辅助件可枢转地安装在由板15承载的轴17(图18)上，相对于前述枢轴具有预定的偏移量。

可断机械连接存在于传输连杆10与用于驱动触头的支撑装置3的板15之间。

在脱扣机构的锁定位置，连接允许经由手柄的机构的手动控制。在脱扣动作下，脱扣杆16到脱扣位置的位移使机械连接瞬间断裂，不依赖手柄6、驱动机构的自动脱扣。

脱扣杆16与复位弹簧27相关联，当手柄6启动到打开位置时，在机构的脱扣故障以后，复位弹簧用来确保机械连接的自动恢复。

该可断机械连接具有枢转地安装在板15的轴20上的钩19。在该轴的相对侧，钩19的尖端21在连接的锁定位置与位于脱扣杆16的支柱上的闭锁保持挡22。在脱扣的情况下能够移动至板15中的两个连续的开口的铰接点23处，传输连杆10联接至钩19以及板15。该铰接点23位于板上的钩19的铰接轴20与闭锁钩的尖端21之间。连接构成机构的运动链系中的减小阶段，其允许来自热磁脱扣的脱扣力的减小，这更详尽的描述在专利EP1975971中。

参照附图，控制装置的工作原理将在下文中描述。

当控制装置2在触头4、5的打开位置时，手柄6在打开位置。

当启动手柄6以便关闭触头时，这使连杆10移动，其抵靠板15并抵靠钩19。该钩19被锁定在脱扣棒(或杆)16上。

抵靠板15并抵靠钩19的连杆10关于其轴14枢转板15直到触头4、5关闭。

连杆继续其行程的进程直到穿过由手柄6和连杆10形成的关节点的止点。之后，机构呈现平衡位置，其保持触头关闭4、5。

为了手动打开触头4、5，启动手柄6直到它在另一方向上穿过关节点的止点。之后，当手柄6到达其行程进程的终点时，机构复位至平衡位置，触头被打开。

当触头4、5被关闭并且脱扣棒16被启动时，钩19解锁，但手柄6不会马上复位至其打开位置。

在机构上由连杆10施加的力的平衡被打破。板15关于其轴14转动并且打开触头4、5。设置在钩19中的开口25允许钩19绕轴20旋转，并且钩中的该开口25以及板15中的开口允许板的旋转，手柄仍然保持在关闭触头的位置。

之后，手柄的弹簧将手柄复位至打开触头的位置，并且连杆将钩复位至初始位置。当手柄6启动以关闭触头4、5时，用于偏置钩和重置棒的弹簧将它们复位至允许钩19在棒16上的锁定的位置。设置在板15中的开口参与连杆10的引导以便将其复位至抵靠板的位置。

该控制装置2还具有用于示意在短路或过载之后电气保护单元的脱扣状态S的工具，这些工具在手动打开的情况下无效。这些工具的具体实施方式更加详细地描述在专利EP1542253中。

依照在专利EP1542253中描述的这些示意工具的一具体实施方式，在任何类型的故障之后打开的情况下，钩铰接在移动触头的支撑装置上，与脱扣工具配合，并且具有用于启动前述示意工具的工具，在当前的情况下是第一指示器32。因为手柄6和移动触头4的支撑装置3均由弹簧复位至打开位置，手柄、钩以及装置的惯性以及手柄和支撑装置的弹簧复位力被确定，使得在由于故障的打开的情况下，钩的旋转速度比手柄的旋转速度快得多。

依照本发明，控制装置还具有第二示意工具T，其用于仅示意短路情况的单元的脱扣状态。

这些第二示意工具T包括可相对于轴14旋转的支柱34，轴14对应于前述机构的轴，该支柱34通过其的一个端部机械地连接至磁脱扣工具13的撞针28并且经由其的另一个端部作用在第二指示器33上。

参照附图，包括前述第一S和第二T示意工具的根据本发明的示意装置的工作原理将在下文中描述。

在图1至图4中，两个指示器32、33通过在单元的壳体1上的开口7可见，对于位于最右边的指示器32，表示不区分故障类型的脱扣，并且对于位于最左边的指示器33，表示磁型脱扣。两指示器32、33的该可见配置表示已发生的磁源脱扣。板15旋转期间，位于最右边的第一指示器32通过钩转移，这驱动钩进入快速旋转运动，这在专利文献EP1542253中更加充分地解释。称为第二指示器的最左边的指示器33通过前述旋转杆34转移，在短路的情况下这已经通过撞针28的平移启动。

具体参照图5，第一示意工具S或者用于示意任何故障类型的工具的工作原理将在下文中解释。因此，在热源故障的情况下，双金属18的偏转驱动滑动件30，该滑动件驱动棒16旋转，这驱动棒相对于钩19的解锁。之后，在连杆10的力作用下，钩19开始旋转，并且钩19的旋转驱动右边指示器32平移至可见的故障位置。

在出现磁源故障的情况下，撞针28驱动棒16旋转，以与之前相同的方式，驱动右边指示器32平移至可见的故障位置。

在磁故障情况下，第二示意工具T的左边指示器33单独地由杆34的旋转驱动，杆由磁脱扣13的撞针28驱动。

因此，通过开口的单一指示器32的外观指示热源故障的发生，而两个指示器32、33的外观表示磁源故障的发生。

因此，在图6、图7以及图8中，仅右边的指示器32是可见的，这表示热源故障的发生。事实上，在这种情况下，滑动件30已经驱动棒16旋转，其已经驱动钩/棒连接的断裂，之后，钩旋转，因此驱动第一指示器32进入故障位置。在这种情况下，仅有该指示器是可见的，因为热故障对前述杆34没有影响。

图9、图10以及图11显示发生磁源故障的情况。在这种情况下，第二指示器33已经被撞针28所驱动的杆34激活，第一指示器32也在该故障位置。因此，两个指示器的外观能够示意磁源故障。因此，可能辨别磁源故障与磁源故障。

在图12以及图13中可见，板15具有能够与指示器32、33的部件36配合的尖端35，部件36大致与所述指示器的平面垂直以便当故障引起的打开之后单元关闭时将这两个指示器复位至无故障位置。

图14至图24示出根据本发明的示意装置D的另一实施方式，其中该装置具有单一指示器37，该指示器具有三个位置用于完成由先前实施方式的两个指示器先前执行的两个功能，即，示意任何类型的故障以及示意单一的磁源故障的功能。

因此，如图14以及图15所示，该指示器37能够呈现三个位置，即，称为位置0的第一位置，其对应于无故障位置，称为热故障的第二位置，其中该指示器相对于第一位置位移2.5mm，以及对应于磁故障位置的第三位置，其中指示器相对于第二位置位移2.5mm，这意味着指示器位于相对于位置05mm的距离。

在图16至图19中，指示器在位置0处，其对应于单元的关闭位置。

在图20中，在热源故障以后，双金属18的偏转驱动滑动件30，该滑动件驱动棒16旋转，引起棒相对于钩19的解锁。之后，钩在连杆10的力的作用下移动，钩19的旋转已经驱动第一指示器32平移至中间故障位置，以便示意热源故障。之后，指示器的路线由钩的旋转限制。

在发生磁源故障的情况下，在用于示意任何故障类型的这些示意工具S处产生同样的效果，但具有由磁脱扣13的撞针28执行的脱扣。然而，在这种情况下，撞针也驱动杆34旋转，这引起第三指示器37的其它的行程进程，允许其通过到第二故障位置，由此示意磁源故障。

在发生热源故障的情况下，用于示意任何故障类型的示意工具S引导指示器进入距第一位置2.5mm距离的第二位置。

在磁脱扣的情况下，工作顺序与之前的相同，除了需要将指示器37在该位置之外，其在磁脱扣的情况下允许通过杆34、通过利用升高的磁力将单独的指示器移动至第三位置，如图23以及图24所示。

在这种情况下，由杆34给予指示器37的行程进程比由钩19给予指示器37的行程进程更大。此外，磁力将足以允许指示器通过热故障位置的停止件38或凸出部。无论通过指示器给予钩什么能量，这些同样的停止件将足以阻碍在热故障位置的指示器。由于本发明，因此提供的装置能够示意辨别热故障与磁故障的故障脱扣，能够在电气设备中将电气故障更准确地通讯至客户端。

当然，本发明不限于所描述和示出的实施方式，该实施方式仅以示例的方式提供。

相反，本发明包括所描述的工具以及其组合的所有技术等同物，如果其依照本发明的本质提供。

Claims (12)

1.一种用于示意例如断路器的电气保护单元的脱扣的装置，被容纳在包围一对触头的绝缘壳体中，所述触头由固定触头和移动触头构成，所述移动触头可通过机械地连接至所述移动触头的支撑装置的手柄手动地致动，所述手柄可枢转地安装在所述触头的关闭位置与打开位置之间，或者，所述移动触头可通过脱扣机构自动地致动，所述脱扣机构具有在发生短路故障的情况下能够被激活的磁脱扣以及在发生过载故障的情况下能够被激活的热脱扣，所述移动触头支撑件可旋转地安装在所述触头的打开位置与所述触头的关闭位置之间并且通过传输工具连接至所述手柄以便在所述支撑件与所述手柄之间形成可断的机械连接，所述脱扣的其中一个的激活引起所述机械连接的断裂，引起所述触头的分离，并且包括用于示意任何故障类型的第一示意工具(一个或多个)，所述工具用于示意所述单元的脱扣状态，

其特征在于，所述装置具有第二示意工具T，能够仅在短路的情况下脱扣，所述第一示意工具S与所述第二示意工具T配合以便允许区分由过载引起的故障与短路以后的故障。

2.根据权利要求1所述的示意装置，其特征在于，所述第二示意工具T包括相对于所述单元的壳体(1)可旋转地安装的杆(34)或支柱，所述杆具有与所述磁脱扣的撞针(28)配合的第一端部以及与指示器(33)配合的第二端部。

3.根据权利要求1或2所述的示意装置，其特征在于，所述第一示意工具S以及所述第二示意工具T分别具有第一指示器(32)和第二指示器(33)，所述指示器通过所述单元的所述壳体(1)中的开口(7)可见，通过所述开口的所述两个指示器的外观示意磁型的故障，而单一的指示器的外观示意过载故障。

4.根据权利要求1或2所述的示意装置，其特征在于，所述第一S和第二T示意工具由单一且同样的指示器承载，其称为第三指示器(37)，所述第三指示器能够呈现三个位置，分别是对应于所述单元关闭位置的第一位置，对应于过载故障以后所述触头的打开的第二位置，以及对应于短路情况下的打开的第三位置。

5.根据权利要求4所述的示意装置，其特征在于，所述装置具有用于保持所述第三指示器(37)在中间位置或者第二位置的工具，在磁脱扣的情况下，通过利用由所述磁脱扣的所述撞针(28)产生的磁力，允许所述指示器至所述第三位置的移动。

6.根据权利要求4或5所述的示意装置，其特征在于，在所述磁类的脱扣的情况下由所述磁杆(34)给予所述第三指示器(37)的行程的进程比在过载故障情况下由用于脱扣的机构给予所述指示器的行程的进程更大。

7.根据权利要求4至6中任一项所述的示意装置，其特征在于，由所述旋转杆(34)施加的所述磁力将足以允许所述第三指示器(37)通过设在所述指示器上的停止件或凸出部(38)并且与界定所述单元壳体的开口(7)的边缘配合，这些停止件和凸出部阻碍在热故障位置中的所述指示器。

8.根据前述权利要求中任一项所述的示意装置，其特征在于，所述装置具有在所述单元关闭时、用于重新初始化在所述单元的无故障位置的所述指示器(32,33,37)的工具。

9.一种电气保护单元，具有根据前述权利要求中任一项的示意装置。

10.一种电气保护单元，具有移动成套设备，该设备包括所述移动触头的前述支撑装置(3)，所述移动触头旋转地安装在两个前述位置之间并且通过传输工具(10)连接至所述手柄(6)，以便形成所述装置(3)与所述手柄(6)之间的可断的机械连接，其特征在于，所述单元具有根据权利要求1至8中任一项所述的示意装置D，并且其中，依据所述触头(4、5)的打开的速度，前述移动成套装备具有不同的轮廓，依据所述打开是手动的还是由电气故障引起的，所述速度不同，所述轮廓使得所述成套装备仅在故障以后所述触头(4、5)自动打开的情况下启动前述第一示意工具S。

11.根据权利要求10所述的电气保护单元，其特征在于，前述移动成套装备包括传输连杆(10)，所述连杆在其一个端部铰接至所述手柄(6)，并且在其另一个端部以铰接方式连接至钩(19)，所述钩(19)铰接至所述移动触头(4)的所述支撑装置(3)、与脱扣工具(16)配合并且具有用于在故障以后所述触头(4、5)打开的情况下启动所述示意工具的工具(21)。

12.根据权利要求9至11中任一项所述的电气保护单元，其特征在于，所述单元是断路器。