CN107017129A - 一种重合闸断路器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种重合闸断路器，包括壳体、电刷定位组件、控制器以及电动执行组件；电刷定位组件包括触环、围绕触环周向分布的多个触点以及设于触环的中心位置的导电电刷件；导电电刷件通过齿轮组和断路器的手柄连接，当断路器处于合闸状态或者分闸状态时，断路器的手柄通过齿轮组驱动导电电刷件转动，使触环和一个触点接触；控制器连接触环和多个触点，控制器还连接电动执行组件，并且控制器根据触环和多个触点的接触状态控制电动执行组件动作；电动执行组件包括电动马达和蜗杆；电动马达连接控制器，蜗杆设于电动马达的输出端并且和齿轮组啮合。本发明公开的重合闸断路器，通过电刷定位组件替代霍尔开关，免于受外界磁场影响。

Description

一种重合闸断路器

技术领域

本发明涉及低压电器技术领域，更具体的说是涉及一种重合闸断路器。

背景技术

小型断路器广泛应用于低压配电网络中，主要用于工业、商业、高层和民用住宅等各种场所，可以对电动机、配电线路、照明电路等用电设备进行过电流保护和漏电保护。随着我国智能电网的发展，在要求电网安全运行的前提下，对实现控制电器的智能化越来越急切。为了应对新的形势变化，现有的小型断路器上均设置有重合闸装置，但是，现有的小型断路器的重合闸装置一般采用采用霍尔开关实现定位，而霍尔开关易受外界磁场影响，定位效果不佳。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种重合闸断路器，通过电刷定位组件替代霍尔开关，免于受外界磁场影响。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

一种重合闸断路器，包括壳体、设于所述壳体内的电刷定位组件、控制器以及电动执行组件；

所述电刷定位组件包括设于PCB板上的触环、围绕所述触环周向分布的多个触点、以及设于所述触环的中心位置的导电电刷件；所述导电电刷件通过齿轮组和断路器的手柄连接，当所述断路器处于合闸状态或者分闸状态时，所述断路器的手柄通过所述齿轮组驱动所述导电电刷件转动，使所述触环和所述多个触点中的一个接触；

所述控制器连接所述触环和所述多个触点，所述控制器还连接所述电动执行组件，并且所述控制器根据所述触环和所述多个触点的接触状态控制所述电动执行组件动作；

所述电动执行组件包括电动马达和蜗杆；所述电动马达连接所述控制器，所述蜗杆设于所述电动马达的输出端并且和所述齿轮组啮合。

作为一种可实施方式，所述齿轮组包括主齿轮、第一齿轮、以及第二齿轮；

所述主齿轮设于所述电电刷件上并且和所述转轴同轴设置，用于驱动所述导电电刷件转动；

所述第一齿轮设于所述主齿轮上，并且和所述主齿轮同轴设置；

所述第二齿轮和所述第一齿轮啮合，并且和所述断路器的手柄连接。

作为一种可实施方式，所述齿轮组还包括第一减速齿轮和第二减速齿轮；

所述主齿轮设于所述导电电刷件上并且和所述导电电刷件同轴设置，所述第一减速齿轮和所述主齿轮啮合；

所述第二减速齿轮和所述第一减速齿轮啮合，并且还和所述蜗杆啮合。

作为一种可实施方式，所述导电电刷件包括设于所述触环的中心位置的转轴、从所述转轴延伸至所述触环的表面的公共连接端、以及从所述转轴延伸至所述触点的表面的触点连接端。

作为一种可实施方式，所述多个触点设为三个，所述三个触点围绕所述触环周向分布在所述触环的外侧。

作为一种可实施方式，所述公共连接端设为两个；

所述两个公共连接端和所述触点连接端呈三叉型，两两之间存在120度夹角。

作为一种可实施方式，所述导电电刷件为导电塑料材质的导电电刷件。

本发明相比于现有技术的有益效果在于：

本发明提供了一种重合闸断路器，包括电刷定位组件，它在断路器的手柄转动时具有开关作用，可以替代霍尔开关，免于受外界磁场影响。并且，在重合闸断路器重合闸时，也可以通过电刷定位组件实现定位。

附图说明

图1为本发明实施例提供的重合闸断路器的立体图；

图2为本发明实施例提供的重合闸断路器的一内部视图；

图3为本发明实施例提供的重合闸断路器的另一内部视图；

图4为本发明实施例提供的电刷定位组件的立体图。

图中：1、壳体；2、电刷定位组件；21、触环；22、触点；23、导电电刷件；231、转轴；232、公共连接端；2321、圆弧段；233、触点连接端；2331、第一圆弧分段；2332、第二圆弧分段；3、电动执行组件；31、电动马达；32、蜗杆；4、转动轴；5、齿轮组；51、主齿轮；52、第一齿轮；53、第二齿轮；54、第一减速齿轮；55、第二减速齿轮；6、PCB板。

具体实施方式

以下结合附图，对本发明上述的和另外的技术特征和优点进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的部分实施例，而不是全部实施例。

本实施例提供了一种重合闸断路器，能有效实现自动重合闸且不会影响断路器正常分合闸。例如，申请号为CN201610635322.2的中国专利文献就公开了一种断路器的重合闸装置。再如，申请号为CN201710007502.0的中国专利文献也公开了一种预付费断路器的自动重合闸装置。因此，本实施例提出的重合闸断路器，并不对断路器自身的重合闸功能作出改进。而是在实现相同功能的情况下，提出了另一种新的实施方式。

要知道，以上两件专利文献公开的重合闸装置，都是依靠霍尔开关实现定位的。因为在分闸或者合闸过程中，断路器的手柄转过的角度一定。因此在控制断路器实现重合闸时，需要霍尔开关实现定位。然而，在实际中发现，而霍尔开关易受外界磁场影响，定位效果不佳。

针对这一技术问题，本实施例提供了一种重合闸断路器，如图1和图3所示。该重合闸断路器包括壳体1、设于所述壳体1内的电刷定位组件2、控制器(图中未示出)以及电动执行组件3。这里，壳体1、控制器、以及电动执行组件3基本上保留了原来的重合闸断路器的结构，此处不细述。需要指出的是，控制器是PCB板6上的控制芯片，硬件本身改动不大。图中，转动轴4从壳体1内穿出，它是和断路器的手柄连接的。

如图2所示，本实施例提供了一种重合闸断路器，其齿轮组5包括主齿轮51、第一齿轮52、以及第二齿轮53；具体是，第一齿轮52和第二齿轮53都是异形齿轮，第二齿轮53的中间具有方孔，它和图1中的转动轴4配合。因此，当断路器的手柄转动时，可以带动第二齿轮53同步转动。其他的，主齿轮51和第一齿轮52是同轴并且一体设置的。因此，第二齿轮53转动可以带动第一齿轮52和主齿轮51转动。其他的，主齿轮51和导电电刷件23同轴设置，并且可以和导电电刷件23同步转动，图中的导电电刷件23被主齿轮51遮挡。实际上，当断路器的手柄转动时，手柄的转动量可以通过第二齿轮53、第一齿轮52、以及主齿轮51反馈到导电电刷件23上。

如图3和图4所示，本实施例提供了一种重合闸断路器，其电刷定位组件2包括设于PCB板6上的触环21、围绕触环21周向分布的多个触点22、以及设于触环21的中心位置的导电电刷件23；这里，触环21和一个触点22相当于开关的两端，当电电刷件接触到触环21和一个触点22时，能输出相应的开关信号至控制器。而多个触点22的位置是根据断路器的手柄在转动时的转动量确定的。因此，当断路器处于合闸状态或者分闸状态时，都能输出相应的开关信号至控制器。

如图4所示，本实施例提供了一种导电电刷件23，其包括设于触环21的中心位置的转轴231、从转轴231延伸至触环21的表面的公共连接端232、以及从转轴231延伸至触点22的表面的触点连接端233。图中的触环21和三个触点22都是设于PCB板6表面的，并且图中未示出PCB板6。三个触点22围绕触环21周向分布在触环21的外侧，三个触点22之间的角度是根据断路器的手柄在转动时的转动量确定的。这里的三个触点22也可以设为围绕触环21周向分布在触环21的内侧，相应地将触点连接端233设为更短的结构。这里的触环21相当于是公共触点22，导电电刷件23在转动过程中始终和触环21接触。

再如图4所示，公共连接端232设为两个并且和所述触点连接端233呈三叉型，两两之间存在120度夹角。它的具体形状和三叉套筒扳手类似，使得导电电刷件23具有稳定的结构。在转动过程中，三叉型具有较好的支撑性，使导电电刷件23保持稳定。当然，当公共连接端232设为一个时，导电电刷件23也可以转动。更具体的，公共连接端232包括和触环21的弧度相同的圆弧段2321，圆弧段2321分布在触环21上。更具体的，触点连接端233包括弧度大于触环21的第一圆弧分段2331和弧度大于第一圆弧分段2331的第二圆弧分段2332，第一圆弧分段2331和第二圆弧分段2332并排分布在触环21的外侧。这里，将触点连接端233设为上述的结构可以防止其和触点22接触不良。由于导电电刷件23连接触环21和触点22，并且起到导电的作用，因此可以优选为导电塑料材质的导电电刷件23。

再如图2所示，导电电刷件23被主齿轮51覆盖。因此，它可以更稳定地转动。并且，主齿轮51和第一减速齿轮54啮合，第一减速齿轮54再和第二减速齿轮55啮合，第二减速齿轮55再和电动马达31上的蜗杆32啮合。图中仅示出了第一减速齿轮54的大齿轮。实际上，和第二减速齿轮55相同，第一减速齿轮54的大齿轮上还连接小齿轮，它们具体的连接关系是，第一减速齿轮54的小齿轮和主齿轮51啮合，第一减速齿轮54的大齿轮和第二减速齿轮55的小齿轮啮合，第二减速齿轮55的大齿轮再和电动马达31上的蜗杆32啮合。使用时，控制器根据导电电刷件23的位置确定断路器的状态，再控制电动马达31转动，通过以上的齿轮组5传动，可以控制断路器的手柄动作。

以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步的详细说明，应当理解，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限定本发明的保护范围。特别指出，对于本领域技术人员来说，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种重合闸断路器，其特征在于，包括壳体(1)、设于所述壳体(1)内的电刷定位组件(2)、控制器以及电动执行组件(3)；

所述电刷定位组件(2)包括设于PCB板(6)上的触环(21)、围绕所述触环(21)周向分布的多个触点(22)、以及设于所述触环(21)的中心位置的导电电刷件(23)；所述导电电刷件(23)通过齿轮组(5)和断路器的手柄连接，当所述断路器处于合闸状态或者分闸状态时，所述断路器的手柄通过所述齿轮组(5)驱动所述导电电刷件(23)转动，使所述触环(21)和所述多个触点(22)中的一个接触；

所述控制器连接所述触环(21)和所述多个触点(22)，所述控制器还连接所述电动执行组件(3)，并且所述控制器根据所述触环(21)和所述多个触点(22)的接触状态控制所述电动执行组件(3)动作；

所述电动执行组件(3)包括电动马达(31)和蜗杆(32)；所述电动马达(31)连接所述控制器，所述蜗杆(32)设于所述电动马达(31)的输出端并且和所述齿轮组(5)啮合。

2.根据权利要求1所述的用于重合闸断路器的电刷定位组件(2)，其特征在于，所述齿轮组(5)包括主齿轮(51)、第一齿轮(52)、以及第二齿轮(53)；

所述主齿轮(51)设于所述电电刷件上并且和所述转轴(231)同轴设置，用于驱动所述导电电刷件(23)转动；

所述第一齿轮(52)设于所述主齿轮(51)上，并且和所述主齿轮(51)同轴设置；

所述第二齿轮(53)和所述第一齿轮(52)啮合，并且和所述断路器的手柄连接。

3.根据权利要求2所述的重合闸断路器，其特征在于，所述齿轮组(5)还包括第一减速齿轮(54)和第二减速齿轮(55)；

所述主齿轮(51)设于所述导电电刷件(23)上并且和所述导电电刷件(23)同轴设置，所述第一减速齿轮(54)和所述主齿轮(51)啮合；

所述第二减速齿轮(55)和所述第一减速齿轮(54)啮合，并且还和所述蜗杆(32)啮合。

4.根据权利要求1所述的重合闸断路器，其特征在于，所述导电电刷件(23)包括设于所述触环(21)的中心位置的转轴(231)、从所述转轴(231)延伸至所述触环(21)的表面的公共连接端(232)、以及从所述转轴(231)延伸至所述触点(22)的表面的触点连接端(233)。

5.根据权利要求4所述的重合闸断路器，其特征在于，所述多个触点(22)设为三个，所述三个触点(22)围绕所述触环(21)周向分布在所述触环(21)的外侧。

6.根据权利要求4所述的重合闸断路器，其特征在于，所述公共连接端(232)设为两个；

所述两个公共连接端(232)和所述触点连接端(233)呈三叉型，两两之间存在120度夹角。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的重合闸断路器，其特征在于，所述导电电刷件(23)为导电塑料材质的导电电刷件(23)。