CN107424884A - 一种用于塑壳断路器的储能式电动操作机构 - Google Patents
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Abstract
一种用于塑壳断路器的储能式电动操作机构，储能式电动操作机构包括有控制部分，储能式电动操作机构还包括检测塑壳断路器的合分闸状态并用于向控制部分传递塑壳断路器所处状态的断路器状态信号组件，当塑壳断路器在分闸或故障脱扣时，断路器状态信号组件输出分闸信号给控制部分，控制部分在获取分闸信号后，控制储能式电动操作机构储能动作，并驱动塑壳断路器分闸再扣，为释能合闸作好准备。通过合分闸信号组件在电操机构的合分闸推杆上获取塑壳断路器的状态信号，当塑壳断路器跳闸即输出一组分闸信号，控制电动操作机构实现自动分闸再扣操作，为下一步快速驱动塑壳断路器合闸做好准备，缩短并保证了电操机构的快速合闸时间。
Description
技术领域
本发明属于低压电器技术领域，具体涉及一种用于塑壳断路器的储能式电动操作机构。
背景技术
储能式电动操作机构是将电能通过电机及减速机构储存在被压缩的弹簧中，在需要时利用储存的能量瞬间释放来推动断路器手柄，实现对塑壳断路器的合闸操作。
储能电动操作机构的操作形式一般有手动和自动两种，且两者可互相切换并对与之配合的断路器进行操作。在手动状态时，通过对手动操作机构进行操作，使得储能机构进行储能即完成对配合的断路器的分闸再扣操作，为下一步合闸作准备。在自动状态时，给电操一个电信号，电机通过多级传动齿轮传动，实现对储能机构的储能操作，同步完成了对配合的断路器的分闸再扣操作，为下一步合闸作准备。上述手动状态适用于就地操作，操作人员在现场需要对断路器进行合分闸操作时适用。自动状态适用于远程操作，操作人员在远程通过通信控制对电操机构进行操作，实现对断路器的合分闸操作。
常规储能式电动操作机构不管是在手动还是自动状态，首先必须先完成电动操作机构的储能即分闸再扣操作，才能实现合闸操作功能。尤其是在自动状态下，当断路器由于故障或远程控制实现了脱扣切断电路后，常规电操在开关跳闸后停在脱扣位置，如需再次合闸，就必须先给电操机构分闸信号，再给合闸信号才能实现对断路器的合闸操作。一般电操分闸再扣操作时间大于1000ms，合闸时间大约100ms，这样再次合闸至少需要1000ms。这样就失去了储能式电动操作结构的快速合闸的设计和需求理念。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于塑壳断路器的储能式电动操作机构，其通过从合分信号组件上获取塑壳断路器状态信号，控制电动操作机构实现塑壳断路器自动分闸再扣操作，有效地实现了塑壳断路器的快速合闸功能。
本发明的目的是这样来达到的，一种用于塑壳断路器的储能式电动操作机构，所述的储能式电动操作机构用于驱动塑壳断路器动作，包括有用于控制储能式电动操作机构动作的控制部分，所述的储能式电动操作机构还包括检测塑壳断路器的合分闸状态并用于向控制部分传递塑壳断路器所处状态的断路器状态信号组件，当塑壳断路器在分闸或故障脱扣时，断路器状态信号组件输出分闸信号给控制部分，控制部分在获取分闸信号后，控制所述的储能式电动操作机构储能动作，并驱动塑壳断路器分闸再扣，为释能合闸作好准备。
在本发明的一个具体的实施例中，所述的储能式电动操作机构还包括与塑壳断路器实现合分闸联动的合分闸传动件，当塑壳断路器在分闸或故障脱扣时，合分闸传动件触发断路器状态信号组件输出分闸信号给控制部分。
在本发明的另一个具体的实施例中，所述的合分闸传动件包括一设置在塑壳断路器内且与塑壳断路器实现合分闸联动的合分闸推杆和一设置在储能式电动操作机构内且与合分闸推杆联动并驱动断路器状态信号组件转换的合分闸联杆，所述合分闸推杆向上移动可驱动合分闸联杆向上移动，再由合分闸联杆触发断路器状态信号组件输出分闸信号。
在本发明的又一个具体的实施例中，所述的塑壳断路器包括静触头、动触头和触头支持，所述的动触头设置在触头支持上并且与静触头配合而实现塑壳断路器的合分闸，所述的合分闸推杆与所述的触头支持联动，当塑壳断路器在分闸或故障脱扣时，合分闸推杆受触头支持的驱动向上运动。
在本发明的再一个具体的实施例中，所述的塑壳断路器还包括联动轴，所述的联动轴穿接在触头支持上，用于与动触头实现联动，所述的合分闸推杆在靠近联动轴的一端具有U形开口，所述的联动轴置于合分闸推杆的U形开口中，当塑壳断路器合闸，即动触头和静触头闭合使塑壳断路器处于接通状态，此时触头支持上的联动轴与U形开口的下接触面抵靠可驱动合分闸推杆向下移动；而当塑壳断路器分闸或脱扣，即动触头和静触头分开使塑壳断路器处于断开状态，此时触头支持上的联动轴与U形开口的上接触面抵靠可驱动合分闸推杆向上移动。
在本发明的还有一个具体的实施例中，所述的U形开口的下端接触面的端部设有勾部，该勾部用于防止联动轴从U形开口中脱落。
在本发明的进而一个具体的实施例中，所述的储能式电动操作机构包括储能机构，所述的储能机构包括彼此面对面平行设置的两侧板和固定设置于两侧板之间的操作机构，所述的断路器状态信号组件固定安装在侧板上。
在本发明的更而一个具体的实施例中，所述的断路器状态信号组件为微动开关。
在本发明的又进而一个具体的实施例中，所述的断路器状态信号组件设置在塑壳断路器的内部。
在本发明的又更而一个具体的实施例中，所述的断路器状态信号组件为报警开关或辅助开关。
本发明采用了上述结构，与现有技术相比，具有的有益效果是：正常储能式电动操作机构在开关跳闸后只显示在脱扣位置，增加一组断路器状态信号组件后，通过断路器状态信号组件在储能式电动操作机构的合分闸推杆上获取塑壳断路器的状态信号，当塑壳断路器跳闸即输出一组分闸信号，控制储能式电动操作机构实现塑壳断路器的自动分闸再扣操作，为下一步快速驱动塑壳断路器合闸做好准备，有效地缩短并保证了储能式电动操作机构的快速合闸时间。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明的结构爆炸图。
图3为本发明储能式电动操作机构与塑壳断路器的配合示意图。
图4为本发明的断路器在合闸状态的结构示意图。
图5为本发明的断路器在分闸状态的结构示意图。
图6为本发明的断路器在分闸、储能电动操作机构在分闸位置时的操作框图。
图7为本发明中另一实施例的结构示意图。
图8为本发明中另一实施例的塑壳断路器内部结构示意图。
图9为本发明中另一实施例的塑壳断路器内部结构爆炸图。
图中：1.塑壳断路器、11.静触头、12.动触头、13.触头支持、14.联动轴、15.手柄、16.中盖、161.附件腔；2.储能式电动操作机构、21. 断路器状态信号组件、22.储能机构、221. 第一侧板、222.第二侧板、223.主轴、224.储能弹簧、225.储能凸轮、226.摇臂、227.滑动结构、23.控制部分、24.合分闸传动件、241.合分闸推杆、2411.U形开口、24111.下接触面、24112.上接触面、24113.勾部、242.合分闸联杆、243.弹簧、25.电机、26.多级减速传动齿轮、27.单向传动装置。
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。
在下面的描述中凡是涉及上、下、左、右、前和后的方向性或称方位性的概念都是以图1所示的位置为基准的，因而不能将其理解为对本发明提供的技术方案的特别限定。
请参阅图1-图3，本发明涉及一种用于塑壳断路器的储能式电动操作机构，众所周知，所述的塑壳断路器1具有三个状态，即合闸、脱扣和分闸状态。储能式电动操作机构2安装在所述的塑壳断路器1上，具有储能、释能二个状态，当储能式电动操作机构2处于释能状态时相配合的塑壳断路器1为合闸状态，当储能式电动操作机构2处于储能状态时相配合的塑壳断路器1为分闸状态。也就是说储能式电动操作机构2的释能过程即对配用的塑壳断路器1完成了合闸操作，而储能式电动操作机构2的储能过程即对配用的塑壳断路器1完成了分闸再扣操作。所述的储能式电动操作机构2包括断路器状态信号组件21、储能机构22、控制部分23，电机25、多级减速传动齿轮26、单向传动装置27 ，所述的储能机构22用于驱动塑壳断路器1动作，包括彼此面对面平行设置的第一侧板221、第二侧板222、固定设置在所述第一侧板221和第二侧板222之间的主轴223、储能弹簧224、储能凸轮225、摇臂226、滑动结构227，其中所述的主轴223连接第一侧板221和第二侧板222，所述的储能弹簧224与摇臂226相铰接，所述的储能凸轮225与主轴223啮合并能通过渐开线圆弧面推动摇臂226旋转，所述的滑块结构227与摇臂226相铰接，用于拉动塑壳断路器1的手柄运动，使塑壳断路器1实现分闸及合闸动作。（具体的储能机构22中各零件的设置及操作可参见中国发明专利授权公告号CN101937801B）。所述电机25、多级减速传动齿轮26和单向传动装置27设置在储能机构22的第一侧板211的外侧。塑壳断路器1具有供外部操作的手柄15，所述的手柄15与形成在储能式电动操作机构2底部的滑动结构227连接在一起，该滑动结构227可来回操作塑壳断路器1上的手柄15，从而带动塑壳断路器1动作，使塑壳断路器1处于合闸、分闸状态。图3中未示出塑壳断路器1内部的结构，其手柄15的设置方式属于公知技术，并且不会给本领域的技术人员的理解产生困惑，因而在这里不再赘述。
所述的储能式电动操作机构2具有储能过程，所述的控制部分23为线路板可驱动储能机构22储能，所述的断路器状态信号组件21用于向控制部分23传递塑壳断路器1所处的状态，当塑壳断路器1故障脱扣时，也就是塑壳断路器1处于脱扣状态，此时触发断路器状态信号组件21输出分闸信号给控制部分23，控制部分23在获取分闸信号后，驱动电机25，电机25通过多级减速传动齿轮26传动，通过啮合在储能机构22的主轴223上的单向传动装置27传动，驱动主轴223旋转以带动储能机构22来实现储能弹簧224的储能操作，从而完成储能式电动操作机构2的储能即塑壳断路器1的分闸再扣操作。该储能过程即对配用的塑壳断路器1完成了分闸再扣操作，也就是当储能式电动操作机构2处于储能状态时，塑壳断路器1处于分闸再扣状态。当储能式电动操作机构2处于储能状态时，按动储能式电动操作机构的合闸装置时，可实现对塑壳断路器1的合闸功能。
在本发明的其中一实施例中（如图1-5所示），所述的断路器状态信号组件21设置在储能式电动操作机构2内部，并固定安装在第一侧板221上。所述的储能式电动操作机构2还包括与塑壳断路器1实现合分闸联动的合分闸传动件24，当塑壳断路器1故障脱扣时，合分闸传动件24触发断路器状态信号组件21输出分闸信号给控制部分23，控制部分23获取分闸信号，驱动储能机构22储能并动作，从而驱动塑壳断路器1分闸再扣。优选的所述的断路器状态信号组件21为微动开关。所述的塑壳断路器1包括静触头11、动触头12、触头支持13、联动轴14，动触头12设置在触头支持13上并且与静触头11配合而实现塑壳断路器1合分闸，所述的联动轴14穿接在触头支持13上与动触头12实现联动。 所述的合分闸传动件24包括合分闸推杆241、合分闸联杆242，所述的合分闸推杆241可移动的设置在塑壳断路器1内，与塑壳断路器1实现合分闸联动；所述的合分闸联杆242可移动的设置在储能式电动操作机构2内，与合分闸推杆241联动并驱动断路器状态信号组件21转换。即合分闸推杆241向下移动与合分闸联杆242脱离，合分闸推杆241向上移动可驱动合分闸联杆242向上移动。所述合分闸推杆241向上移动可驱动合分闸联杆242向上移动，再由合分闸联杆242触发断路器状态信号组件21输出分闸信号。所述的合分闸推杆241在塑壳断路器1与动触头12联动配合结构很多，如直接合分闸推杆241与动触头12铰接，或者合分闸推杆241通过触头支持13与动触头12联动等等。在本发明中优选为合分闸推杆241与所述的联动轴14联动，该合分闸推杆241在靠近联动轴14的一端具有开口2411，所述的开口2411呈U形，所述的联动轴14置于所述的U形开口2411中，U形开口2411具有下接触面24111和上接触面24112。优选的U形开口2411的下端接触面24111的端部设有勾部24113，该勾部24113用于防止联动轴14随触头支持13转动时从U形开口2411中脱落。当断路器合闸，即动触头12和静触头11闭合使断路器处于接通状态（此时包含有触头发生熔焊情况）,此时触头支持13上的联动轴14抵靠下接触面24111驱动合分闸推杆241向下移动；而当断路器分闸脱扣，即动触头12和静触头11分开使断路器处于断开状态，此时触头支持13上的联动轴14抵靠上接触面24112驱动合分闸推杆241向上移动。
请继续参阅图4，当塑壳断路器1合闸，储能电动操作机构2在合闸位置时，也就是触头支持13顺时针转动带动动触头12和静触头11闭合过程中，合分闸推杆241受联动轴14的驱动向下运动与合分闸联杆242脱离配合，合分闸联杆242在弹簧243的作用下向下运动与断路器状态信号组件21脱离配合，断路器状态信号组件21无信号输出。
请继续参阅图4并结合图5和图6，当塑壳断路器1分闸或故障跳闸，储能电动操作机构2在分闸位置时，也就是触头支持13逆时针转动带动动触头12与静触头11分离，同时带动联动轴14转动，联动轴14逆时针转动时驱动合分闸推杆241向上移动，合分闸推杆241驱动合分闸联杆242也向上移动，合分闸联杆242触发断路器状态信号组件21输出分闸信号给控制部分23，控制部分23获取分闸信号，驱动电机25，电机25通过多级减速传动齿轮26传动，通过啮合在储能机构22的主轴223上的单向传动装置27传动，驱动主轴223旋转以带动储能机构22来实现储能弹簧224的储能操作，从而完成储能式电动操作机构2的储能即塑壳断路器1的分闸再扣操作。该储能过程即对配用的塑壳断路器1完成了分闸再扣操作，也就是当储能式电动操作机构2处于储能状态时，塑壳断路器1处于分闸状态。此过程一方面实现对塑壳断路器1的分闸再扣操作，另一方面实现电动操作机构的储能操作，为释能合闸作好准备。当按动储能式电动操作机构2的合闸装置，储能电动操作机构2获取合闸信号时，控制部分23输出合闸信号，储能机构22中的储能弹簧224解锁并瞬间释放能量，滑动结构227驱动塑壳断路器1的手柄15动作，实现塑壳断路器1的快速合闸。因此在塑壳断路器1的合闸操作过程中无需先给储能式电动操作机构2分闸信号实现塑壳断路器1的分闸再扣操作，只需直接输入合闸信号即可实现塑壳断路器1的快速合闸。
如图7-9所示，在本发明的其中另一实施例中，所述的断路器状态信号组件21设置在塑壳断路器1的内部的中盖16上，中盖16上设有用于容纳断路器状态信号组件21的附件腔161，优选的断路器状态信号组件21占用一个中盖16上的附件腔161。本发明的工作原理如下: 当塑壳断路器1出现脱扣或分闸时，在此过程中，断路器内部的操作机构或转轴等的位置变化来触发断路器状态信号组件21输出断路器脱扣信号或分闸信号，该断路器状态信号组件21输出的脱扣信号或分闸信号给储能电动操作机构2的控制部分23，控制部分23获取动作信号，完成储能式电动操作机构2的储能即塑壳断路器1的分闸再扣操作。此动作过程与上述实施例相同，这里不多阐述。优选的断路器状态信号组件21为报警开关或辅助开关，此报警开关或辅助开关属于断路器的内部附件，作为选装件提供。
Claims (10)
1.一种用于塑壳断路器的储能式电动操作机构，所述的储能式电动操作机构(2)用于驱动塑壳断路器(1)动作，包括有用于控制储能式电动操作机构(2)动作的控制部分(23)，其特征在于，所述的储能式电动操作机构(2)还包括检测塑壳断路器(1)的合分闸状态并用于向控制部分(23)传递塑壳断路器(1)所处状态的断路器状态信号组件(21)，当塑壳断路器(1)在分闸或故障脱扣时，断路器状态信号组件(21)输出分闸信号给控制部分(23)，控制部分(23)在获取分闸信号后，控制所述的储能式电动操作机构(2)储能动作，并驱动塑壳断路器(1)分闸再扣，为释能合闸作好准备。
2.根据权利要求1所述的一种用于塑壳断路器的储能式电动操作机构，其特征在于所述的储能式电动操作机构(2)还包括与塑壳断路器(1)实现合分闸联动的合分闸传动件(24)，当塑壳断路器(1)在分闸或故障脱扣时，合分闸传动件(24)触发断路器状态信号组件(21)输出分闸信号给控制部分(23)。
3.根据权利要求2所述的一种用于塑壳断路器的储能式电动操作机构，其特征在于所述的合分闸传动件(24)包括一设置在塑壳断路器(1)内且与塑壳断路器(1)实现合分闸联动的合分闸推杆(241)和一设置在储能式电动操作机构(2)内且与合分闸推杆(241)联动并驱动断路器状态信号组件(21)转换的合分闸联杆(242)，所述合分闸推杆(241)向上移动可驱动合分闸联杆(242)向上移动，再由合分闸联杆(242)触发断路器状态信号组件(21)输出分闸信号。
4.根据权利要求3所述的一种用于塑壳断路器的储能式电动操作机构，其特征在于所述的塑壳断路器(1)包括静触头(11)、动触头(12)和触头支持(13)，所述的动触头(12)设置在触头支持(13)上并且与静触头(11)配合而实现塑壳断路器(1)的合分闸，所述的合分闸推杆(241)与所述的触头支持(13)联动，当塑壳断路器(1)在分闸或故障脱扣时，合分闸推杆(241)受触头支持(13)的驱动向上运动。
5.根据权利要求4所述的一种用于塑壳断路器的储能式电动操作机构，其特征在于所述的塑壳断路器(1)还包括联动轴(14)，所述的联动轴(14)穿接在触头支持(13)上，用于与动触头(12)实现联动，所述的合分闸推杆(241)在靠近联动轴(14)的一端具有U形开口(2411)，所述的联动轴(14)置于合分闸推杆(241)的U形开口(2411)中，当塑壳断路器(1)合闸，即动触头(12)和静触头(11)闭合使塑壳断路器(1)处于接通状态，此时触头支持(13)上的联动轴(14)与U形开口(2411)的下接触面(24111)抵靠可驱动合分闸推杆(241)向下移动；而当塑壳断路器(1)分闸或脱扣，即动触头(12)和静触头(11)分开使塑壳断路器(1)处于断开状态，此时触头支持(13)上的联动轴(14)与U形开口(2411)的上接触面(24112)抵靠可驱动合分闸推杆(241)向上移动。
6.根据权利要求5所述的一种用于塑壳断路器的储能式电动操作机构，其特征在于所述的U形开口(2411)的下端接触面(24111)的端部设有勾部(24113)，该勾部(24113)用于防止联动轴(14)从U形开口(2411)中脱落。
7.根据权利要求1所述的一种用于塑壳断路器的储能式电动操作机构，其特征在于所述的储能式电动操作机构包括储能机构(22)，所述的储能机构(22)包括彼此面对面平行设置的两侧板(221)和固定设置于两侧板(221)之间的操作机构(222)，所述的断路器状态信号组件(21)固定安装在侧板(221)上。
8.根据权利要求1所述的一种用于塑壳断路器的储能式电动操作机构，其特征在于所述的断路器状态信号组件(21)为微动开关。
9.根据权利要求1所述的一种用于塑壳断路器的储能式电动操作机构，其特征在于所述的断路器状态信号组件(21)设置在塑壳断路器(1)的内部。
10.根据权利要求9所述的一种用于塑壳断路器的储能式电动操作机构，其特征在于所述的断路器状态信号组件(21)为报警开关或辅助开关。
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