CN106783433B - 低压断路器的执行机构 - Google Patents

Abstract

本发明揭示了一种低压断路器的执行机构，该执行机构包括基座、脱扣机构和复位机构，基座为中空腔体结构，脱扣机构和复位机构设置在腔体内部。该脱扣机构包括助力板、储能弹簧、推板及锁板，储能弹簧与助力板连接，推板的一端连接有一磁通变换器。复位机构包括复位支架、复位座和复位座组件，复位座设有中空腔体，复位座组件包括磁通顶块、复位压簧和复位座，复位压簧和磁通顶块均设置于复位座的中空腔体内。该执行机构可实现快速脱扣和复位，该快速脱扣机构能加快执行机构推板的运动速度，从而减少断路器的脱扣时间，该复位机构减少了带给磁通顶杆的侧向分力，使得磁通变换器在多次运动后，磁通顶杆上的镀层不至于损坏，增加了磁通变换器的寿命。

Description

低压断路器的执行机构

技术领域

本发明涉及低压电器设备技术领域，具体涉及一种低压断路器的执行机构。

背景技术

低压断路器又称自动空气开关或自动空气断路器，简称断路器。它是一种既有手动开关作用，又能自动进行失压、欠压、过载、和短路保护的电器。它可用来分配电能，不频繁地启动异步电动机，对电源线路及电动机等实行保护，当它们发生严重的过载或者短路及欠压等故障时能自动切断电路，其功能相当于熔断器式开关与过欠热继电器等组合。而且在分断故障电流后一般不需要变更零部件，已获得了广泛的应用。

低压断路器是一种容量较大的电气设备元器件，其对应于不同的配电系统通常分为低压交流断路器和低压真流断路器。在上述低压配电系统中，正常情况下，断路器通过闭合或断开，达到供电、停电和转换电路的目的。而当电网出现局部过载、失压或欠压和短路等异常情况时，断路器能自动地将负载从电网上断开隔离，从而确保人员和设备的安全。

现有断路器的执行机构没有快速脱扣机构，执行机构的推板只能在磁通变换器的推动下动作，从而带动断路器分闸，此过程脱扣时间较长，不利于断路器在短路情况下的分断。

现有断路器执行机构的磁通复位机构均为复位顶块旋转运动，从而带动磁通顶杆运动使磁通变换器复位，此结构在多次运动后，磁通顶杆镀层易损坏，顶杆易出现生锈及表面粗糙度增加的情况，造成磁通变换器卡死，不能带动断路器分闸，使得出现短路故障时，线路出现烧损。

发明内容

本发明的目的就是为了解决现有技术中存在的上述问题，提出一种减少断路器脱扣时间、提高断路器分断能力和延长磁通顶杆寿命的低压断路器的执行机构。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：一种低压断路器的执行机构，包括脱扣机构、复位机构和基座，所述基座为中空腔体结构，所述脱扣机构和所述复位机构设置在腔体内部，

所述脱扣机构为快速脱扣机构，该装置包括助力板、储能弹簧、推板及用于锁住助力板的锁板，所述储能弹簧与所述助力板连接，所述推板的一端连接有一磁通变换器，该磁通变换器内设有一磁通顶杆，当该断路器的控制部分检测到故障信号时，发出脱扣指令给执行机构，所述磁通变换器得电动作，所述磁通顶杆伸出并推动所述推板转动，所述推板转动的同时带动所述锁板一起转动，所述锁板转动之后给所述助力板解锁，锁板运动一定的行程之后给助力板解锁，所述助力板在所述储能弹簧的拉力作用下快速运动，使所述推板加速运动，带动断路器快速分闸脱扣；

所述复位机构包括复位支架、复位座和复位座组件，所述复位座设有一中空腔体，所述复位座组件包括磁通顶块、复位压簧和复位座，所述复位压簧和所述磁通顶块均设置于所述复位座的中空腔体内，所述复位压簧的一端与所述复位座相抵，另一端与所述磁通顶块相抵，断路器分闸时带动所述复位支架旋转运动，所述复位支架与所述复位座接触，推动所述复位座组件做直线运动，所述复位座顶磁通顶块，使磁通顶块推动磁通变换器复位。

优选地，所述助力板、所述推板及所述锁板均可转动地安装在所述基座上。

优选地，所述复位支架、复位座和复位座组件设置在所述基座上。

优选地，所述执行机构的基座上还设置有一复位按钮，该复位按钮机械连接有一用于给助力板复位的连杆结构，该连杆结构包括有用于导向的复位杆及与该复位杆同步运动的第一连杆和第二连杆。

优选地，复位时，通过按下所述复位按钮，所述复位按钮带动所述复位杆联动，所述复位杆带动所述第一连杆和第二连杆运动，所述第一连杆和第二连杆带动所述助力板复位，所述助力板复位的同时所述锁板在自身扭簧的作用下复位，同时带动所述推板一起复位。

优选地，所述助力板复位之后所述储能弹簧被拉伸，所述储能弹簧再次被重新储能，以便下一次快速脱扣用。

优选地，所述储能弹簧的一端挂在所述助力板上，另一端挂在执行机构的基座上。

优选地，所述推板上设置有一L形槽，所述助力板的一端抵接放置于该L形槽内并与所述推板始终保持接触。

本发明技术方案的优点主要体现在：该快速脱扣机构能加快执行机构推板的运动速度，从而减少断路器的脱扣时间，提高断路器的分断能力，脱扣时间比现有技术的脱扣时间加快了20%，大大地提高了脱扣效率。

断路器分闸时带动复位支架旋转运动，复位支架与复位座接触，推动复位座组件做直线运动，减少了带给磁通顶杆的侧向分力，使得磁通变换器在多次运动后，磁通顶杆上的镀层不至于损坏，增加了磁通变换器的寿命。

附图说明

图1是本发明低压断路器执行机构的整体结构示意图；

图2是本发明快速脱扣机构的结构示意图；

图3是本发明复位机构的结构示意图；

100---脱扣机构，200---复位机构，300---基座，2---复位支架，3---复位座，4---复位座组件，41---磁通顶块，42---复位压簧，20---助力板，30---储能弹簧，40---推板，50---锁板，60---磁通变换器，61---磁通顶杆，70---复位按钮，80---连杆机构，81---复位杆，82---第一连杆，83---第二连杆。

具体实施方式

本发明的目的、优点和特点，将通过下面优选实施例的非限制性说明进行图示和解释。这些实施例仅是应用本发明技术方案的典型范例，凡采取等同替换或者等效变换而形成的技术方案，均落在本发明要求保护的范围之内。

本发明揭示了一种低压断路器的执行机构，该执行机构有两个功能，一个是使该低压断路器快速分闸脱扣，一个是使磁通变换器复位。具体地，如图1所示，该执行机构包括脱扣机构100、复位机构200和基座300，所述基座300为中空腔体结构，所述脱扣机构100和所述复位机构200设置在腔体内部。

所述脱扣机构100为快速脱扣机构，如图2所示，该装置包括助力板20、储能弹簧30、推板40及用于锁住助力板的锁板50，所述助力板20、所述推板40及所述锁板50均可转动地安装在所述基座300上。具体地，所述储能弹簧30的一端挂在所述助力板20上，另一端挂在执行机构的基座1上，所述储能弹簧30在断路器操作时起作用，脱扣时间可以由11ms降低到9ms，和现有技术的脱扣时间相比脱扣效率提高了20%。所述助力板20复位之后所述储能弹簧30被拉伸，所述储能弹簧3再次被重新储能，以便下一次快速脱扣用。所述推板40上设置有一L形槽，所述助力板20的一端抵接放置于该L形槽内并与所述推板40始终保持接触。所述助力板20、推板40及所述锁板50同步做旋转运动，且所述锁板50和推板40的旋转中心在一条直线上。

所述推板4的一端连接有一磁通变换器6，如图3所示，该磁通变换器6内设有一磁通顶杆61，正常状态下，磁通顶块和磁通顶杆61为间隙设置，故障状态时，磁通顶块与磁通顶杆61接触，给磁通顶杆复位，当该低压断路器的控制部分检测到故障信号时，输出脱扣指令给执行机构，所述磁通变换器6得电动作，所述磁通顶杆61伸出，所述磁通顶杆61推动所述推板40转动，所述推板4转动的同时带动所述锁板50一起转动，所述锁板50转动之后给所述助力板20解锁，锁板运动一定的行程之后给助力板解锁，所述助力板20在所述储能弹簧30的拉力作用下快速运动，使所述推板40加速运动，具体地，所述推板40带动断路器内操作机构的分闸半轴转动，带动断路器的触头分闸，进而使整个断路器快速分闸脱扣，减少脱扣的时间。

所述执行机构的基座1上还设置有一复位按钮70，该复位按钮70机械连接有一用于给助力板复位的连杆结构80，该连杆结构80包括有用于导向的复位杆81及与该复位杆81同步运动的第一连杆82和第二连杆83。

复位时，通过按下所述复位按钮10，所述复位按钮10带动所述复位杆81联动，通过按压这个复位杆81可给所述助力板复位，该复位杆按下去之后，所述复位杆81带动所述第一连杆82和第二连杆83运动，所述第一连杆82和第二连杆83带动所述助力板20复位，所述助力板20复位的同时所述锁板50在自身扭簧的作用下复位，同时带动所述推板40一起复位。

本技术方案中的快速脱扣机构，能加快执行机构推板的运动速度，从而减少断路器的脱扣时间，提高断路器的分断能力，脱扣时间比现有技术的脱口时间快20%，大大提高了脱扣效率。当控制器检测到故障信号时，发出脱扣指令给执行机构，此时磁通变换器得电动作，磁通顶杆伸出推动推板转动，推板带动锁板运动，从而给助力板解锁，助力板在储能弹簧的拉力作用下，快速动作，使得推板加速运动，从而带动断路器快速分闸，有限减少断路器的脱扣时间，提高断路器分段能力，使断路器在短路大电流情况性能更加可靠。

具体地，如图3所示，所述复位机构200包括复位支架2、复位座3和复位座组件4，所述复位座组件4包括磁通顶块41、复位压簧42和复位座3，所述磁通顶块41穿设于磁通变换器内，所述复位座3设有一中空腔体，所述复位支架2、复位座3和复位座组件4设置在所述基座300上。所述复位压簧42和所述磁通顶块41均设置于所述复位座的中空腔体内，所述复位压簧42的一端与所述复位座3相抵，另一端与所述磁通顶块41相抵，所述磁通顶块41受力，所述复位压簧42放置于所述复位座3的中空腔体中时，此时所述复位压簧为压紧状态，所述复位压簧42用于给所述磁通顶块41提供力，所述复位压簧的弹力大于所述磁通顶块的力，才能把所述磁通顶块顶回去给所述磁通顶块复位。断路器分闸时带动所述复位支架2旋转运动，所述复位支架2与所述复位座3接触，推动所述复位座组件4做直线运动，所述复位座3顶磁通顶块41，使磁通顶块41推动磁通变换器复位。

所述复位支架2上开设有与所述复位座组件4相匹配的卡槽，所述复位座组件4卡设于所述复位支架2的卡槽内。所述复位支架2的底端分别延伸设有第一延伸端和第二延伸端，当断路器分闸时，所述第一延伸端和第二延伸端带动所述复位支架22做旋转运动，在本实施例中，所述第一延伸端的宽度大于所述第二延伸端的宽度。

断路器分闸时，断路器内的操作机构带动所述复位支架2旋转运动，所述复位支架2与所述复位座3接触，推动所述复位座组件4沿水平方向做直线运动，所述复位座3顶磁通顶块，所述复位压簧42对所述磁通顶块受力使磁通顶块推动磁通变换器复位。该复位水平执行，减少了带给磁通顶杆的侧向分力，使得磁通变换器在多次运动后，磁通顶杆上的镀层不至于损坏，增加了磁通变换器的寿命。

该执行机构可实现快速脱扣和复位，该快速脱扣机构能加快执行机构推板的运动速度，从而减少断路器的脱扣时间，提高断路器的分断能力，脱扣时间比现有技术的脱口时间快20%，大大提高了脱扣效率。

断路器分闸时带动复位支架旋转运动，复位支架与复位座接触，推动复位座组件做直线运动，减少了带给磁通顶杆的侧向分力，使得磁通变换器在多次运动后，磁通顶杆上的镀层不至于损坏，增加了磁通变换器的寿命。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神和基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内，不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (4)

1.一种低压断路器的执行机构，包括脱扣机构（100）、复位机构（200）和基座（300），所述基座（300）为中空腔体结构，所述脱扣机构（100）和所述复位机构（200）设置在腔体内部，其特征在于：

所述脱扣机构（100）为快速脱扣机构，所述脱扣机构包括助力板（20）、储能弹簧（30）、推板（40）及用于锁住助力板的锁板（50），所述储能弹簧（30）与所述助力板（20）连接，所述推板（40）的一端连接有一磁通变换器（60），该磁通变换器（60）内设有一磁通顶杆（61），当该断路器的控制部分检测到故障信号时，输出脱扣指令给执行机构，所述磁通变换器（60）得电动作，所述磁通顶杆（61）伸出并推动所述推板（40）转动，所述推板（40）转动的同时带动所述锁板（50）一起转动，所述锁板（50）转动之后给所述助力板（20）解锁，所述助力板（20）在所述储能弹簧（30）的拉力作用下快速运动，使所述推板（40）加速运动，带动断路器快速分闸脱扣；

所述复位机构（200）包括复位支架（2）、复位座（3）和复位座组件（4），所述复位座（3）设有一中空腔体，所述复位座组件（4）包括磁通顶块（41）、复位压簧（42）和复位座（3），所述复位压簧（42）和所述磁通顶块（41）均设置于所述复位座的中空腔体内，所述复位压簧（42）的一端与所述复位座（3）相抵，另一端与所述磁通顶块（41）相抵，断路器分闸时，带动所述复位支架（2）旋转运动，所述复位支架（2）与所述复位座（3）接触，推动所述复位座组件（4）做直线运动，所述复位座（3）顶磁通顶块（41），使磁通顶块（41）推动磁通变换器的顶杆（61）复位；

所述助力板（20）、所述推板（40）及所述锁板（50）均可转动地安装在所述基座（300）上；所述复位支架（2）、复位座（3）和复位座组件（4）设置在所述基座（300）上；

所述执行机构的基座（300）上还设置有一复位按钮（70），该复位按钮（70）机械连接有一用于给助力板复位的连杆结构（80），该连杆结构（80）包括有用于导向的复位杆（81）及与该复位杆（81）同步运动的第一连杆（82）和第二连杆（83）；

复位时，通过按下所述复位按钮（70），所述复位按钮（70）带动所述复位杆（81）联动，所述复位杆（81）带动所述第一连杆（82）和第二连杆（83）运动，所述第一连杆（82）和第二连杆（83）带动所述助力板（20）复位，所述助力板（20）复位的同时所述锁板（50）在自身扭簧的作用下复位，同时带动所述推板（40）一起复位。

2.根据权利要求1所述的低压断路器的执行机构，其特征在于：所述助力板（20）复位之后所述储能弹簧（30）被拉伸，所述储能弹簧（30）再次被重新储能，以便下一次快速脱扣用。

3.根据权利要求1所述的低压断路器的执行机构，其特征在于：所述储能弹簧（30）的一端挂在所述助力板（20）上，另一端挂在执行机构的基座（300）上。

4.根据权利要求1所述的低压断路器的执行机构，其特征在于：所述推板（40）上设置有一L形槽，所述助力板（20）的一端抵接放置于该L形槽内并与所述推板（40）始终保持接触。