CN108807093A - 一种微型断路器及其手自转换组件及手自转换方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种微型断路器及其手自转换组件及手自转换方法，微型断路器包括电驱动组件，手自转换组件包括：手柄本部、挂钩组件和转换件，挂钩组件设置于手柄本部和电驱动组件之间，包括与电驱动组件相连接的转动挂钩和与手柄本部相连接的摆动挂钩，转换件对应摆动挂钩设置且具有手动位置和自动位置。其中，于手动位置，转换件施力于摆动挂钩以使摆动挂钩摆动并远离转动挂钩，于自动位置，转换件远离摆动挂钩。本发明的手自转换组件以及包括该手自转换组件的微型断路器，结构紧凑，占用空间小，确保微型断路器外形尺寸符合规范需要，且全机械手段实现手自模式转换，可靠性高，成本低。

Description

一种微型断路器及其手自转换组件及手自转换方法

技术领域

本发明涉及一种微型断路器，具体地说，是涉及一种微型断路器中的手动与自动操作转换组件。

本发明还涉及一种微型断路器的手动与自动操作转换的方法。

背景技术

微型断路器是建筑电气终端配电装置引中使用最广泛的一种终端保护电器。微型断路器由分合闸机构、触点部、保护装置、灭弧系统等组成。其工作原理为：利用保护装置(脱扣器)和电流热组件实现过载和短路保护，当电流热组件中的线圈通过的电流大于设定的电流值时，电磁脱扣器的动铁芯动作，推动打击杆撞击操作机构，使操作机构解锁，使断路器分闸进而断开电路，从而实现对电路的过载和短路保护。当电路故障排出后，再通过分合闸机构进行合闸操作从而接通电路。目前，我国现今使用的最多的微型断路器为手动分合闸式，通过手动拨动分合闸机构就可以对电路进行通断操作。手动分合闸式微型断路器结构简单、成本低廉、并且不需要额外的电能，因而可以在无电能的情况下进行分合闸操作，被广泛应用于旧电网中。

但是随着科学技术的发展，智能家电得到了越来越广泛的应用，作为保护电器的普通微型断路器，也急需加装智能控制系统。为了与广泛应用的手动分合闸式普通微型断路器相匹配，现在，主要在普通微型断路器一侧新增一个可以远程控制的智能微型断路器，智能型微型断路器根据输入控制信号来驱动其他普通微型断路器进行分合闸操作。

《电能表外置断路器技术规范》中对断路器的外形尺寸进行了严格的规范限定，其中，限定智能微型断路器与普通微型断路器的外形形状及尺寸相一致，以保证外观的一致性，并且方便进行大规模的断路器终端设备更换。

但是，现有技术的智能微型断路器由于增加了智能控制装置，其尺寸一般比普通微型断路器尺寸大，外形上也不一致，无法直接使用，使用前需先对放置微型断路器的基础设备进行适应性改造，前期投入大、工期长，不利于智能电网推进进程。

现有技术中智能微型断路器一般通过电控制模块完成手动与自动分合闸的转换，电控制模块在使用中容易发生故障，且维修成本高，电控制模块一旦失效将造成使整个微型断路器无法使用。

发明内容

本发明的目的是解决现有的智能微型断路器尺寸过大、手自转换可靠性不高的问题，提供一种手自转换组件以及包括该手自转换组件的微型断路器。本发明还提供一种通过上述的手自转换组件进行手自转换的方法。

为了实现上述目的，本发明的手自转换组件，连接于一微型断路器中，所述微型断路器包括电驱动组件，其中，所述手自转换组件包括手柄本部、挂钩组件和转换件。挂钩组件设置于所述手柄本部和电驱动组件之间，包括与所述电驱动组件相连接的转动挂钩和与所述手柄本部相连接的摆动挂钩；转换件对应所述摆动挂钩设置且具有手动位置和自动位置。其中，于手动位置，所述转换件施力于所述摆动挂钩以使所述摆动挂钩摆动并远离所述转动挂钩，于自动位置，所述转换件远离所述摆动挂钩。

上述的手自转换组件的一实施方式中，所述转换件包括伸出至所述微型断路器外的手拨柄部和位于所述微型断路器内的转换件本体，通过所述手拨柄部使所述转换件本体于手动位置和自动位置之间转换。

上述的手自转换组件的一实施方式中，还包括与所述电驱动组件连接的手柄轴，所述转换件、手柄本部分别套装在所述手柄轴上，所述转动挂钩固定连接在所述手柄轴上，所述摆动挂钩摆动连接在所述手柄本部上。

上述的手自转换组件的一实施方式中，还包括弹性件，所述摆动挂钩包括与所述转动挂钩相对应的挂钩部，所述弹性件对应所述挂钩部设置。

上述的手自转换组件的一实施方式中，所述摆动挂钩还包括解挂部，所述转换件包括对应于所述解挂部设置的压片。

上述的手自转换组件的一实施方式中，所述手柄本部包括分别套装在所述手柄轴上的第一手柄本部和第二手柄本部，于所述手柄轴方向上所述第一手柄本部和第二手柄本部之间具有容置空间，所述转换件、转动挂钩以及摆动挂钩依次置于所述容置空间。

上述的手自转换组件的一实施方式中，所述容置空间连通至所述微型断路器的外部，所述手拨柄部自所述第一手柄本部和第二手柄本部之间伸出至所述微型断路器外。

上述的手自转换组件的一实施方式中，所述转换件本体套装在所述手柄轴上，所述压片和所述手柄拨部分别连接在所述转换件本体的周缘。

上述的手自转换组件的一实施方式中，还包括转动连接在一固定销上的转动件，所述转换件和转动件通过一弹性卡合件活动连接。

上述的手自转换组件的一实施方式中，所述手柄本部的转动中心至所述固定销的轴心具有一连线，转换件于手动位置和自动位置时，所述弹性卡合件的中心分别位于所述连线的上下两端。

上述的手自转换组件的一实施方式中，所述转换件还包括位于手动位置和自动位置的中间位置，于中间位置，所述弹性卡合件的中心与所述连线共线。

本发明的微型断路器包括电驱动组件和手自转换组件，其中，所述手自转换组件为上述手自转换组件。

本发明的微型断路器的手自转换方法，其采用上述的手自转换组件进行自动合闸，包括如下步骤：

手动模式下，转换件位于手动位置，此时转换件施力于摆动挂钩以使摆动挂钩摆动并远离转动挂钩，电驱动组件驱动的转动挂钩不能与摆动挂钩挂接；

自动模式下，转换件位于自动位置，此时转换件远离摆动挂钩，电驱动组件驱动的转动挂钩转动并与摆动挂钩，以带动手柄本部运动。

上述的微型断路器的手自转换方法的一实施方式中，还包括如下步骤：设置转换件的手拨柄部自手柄本部中间延伸至微型断路器之外。

上述的微型断路器的手自转换方法的一实施方式中，还包括如下步骤：设置一弹性卡合件连接转换件和一固定销，手柄本部的转动中心至固定销的轴心具有一连线，转换件于手动位置和自动位置之间进行转换时，弹性卡合件的中心自连线的一侧移至与连线共线，然后移至连线的另一侧。

本发明的有益功效在于，采用本发明的手自转换组件以及包括该手自转换组件的微型断路器，结构紧凑，占用空间小，确保微型断路器外形尺寸符合规范需要，且全机械手段实现手自模式转换，可靠性高，成本低。

以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。

附图说明

图1为本发明的手自转换组件的一实施例的结构示意图(转换件位于手动位置)；

图2为本发明的手自转换组件的一实施例的结构示意图(转换件位于中间位置)；

图3为本发明的手自转换组件的一实施例的结构示意图(转换件位于自动位置)；

图4为本发明的手自转换组件的一实施例的结构示意图；

图5为本发明的手自转换组件的转换件的结构示意图。

其中，附图标记

200 手自转换组件

210 手柄轴

220 手柄本部

221 第一手柄本部

222 第二手柄本部

230 摆动挂钩

231 挂钩部

232 解挂部

233 铰接部

240 转动挂钩

250 弹性件

260 转动齿轮

280 转换件

281 手拨柄部

282 转换件本体

283 压片

291 固定销

292 转动件

293 弹性卡合件

S 容置空间

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明技术方案进行详细的描述，以更进一步了解本发明的目的、方案及功效，但并非作为本发明所附权利要求保护范围的限制。

本发明的手自转换组件连接于微型断路器中，用于实现微型断路器于手动合闸模式和自动合闸模式之间进行切换。微型断路器包括电驱动组件，电驱动组件用于实现驱动微型断路器自动合闸。

如图1至图3所示，手自转换组件200包括手柄本部220、挂钩组件以及转换件280，挂钩组件设置于手柄本部220和电驱动组件(图未示)之间，包括与电驱动组件相连接的转动挂钩240和与手柄本部220相连接的摆动挂钩230，转换件280对应摆动挂钩230设置且具有手动位置(参阅图1)和自动位置(参阅图3)。其中，于手动位置，转换件280施力于摆动挂钩230以使摆动挂钩230摆动并远离转动挂钩240，转动挂钩240与摆动挂钩230无法挂接，即电驱动组件驱动转动挂钩240的动作无法传递至手柄本部220上，电驱动组件驱动转动挂钩240进行的自动操作无效。此时，可通过手动操作手柄本部220对微型断路器进行手动操作，手柄本部220带动动触点与静触点分离或贴合，完成手动分合闸。于自动位置，转换件280远离摆动挂钩230，即转换件280与摆动挂钩230无相互作用，摆动挂钩230能够与转动挂钩240相互挂接，电驱动组件的自动操作传递至手柄本部220上，进行自动分合闸。

转换件280包括伸出至微型断路器外的手拨柄部281和位于微型断路器内的转换件本体282，通过手动操作手拨柄部281使转换件本体282根据需要于手动位置和自动位置之间转换。

手自转换组件200还包括与电驱动组件连接的手柄轴210，电驱动组件工作驱动手柄轴210转动。转换件280、手柄本部220分别套装在手柄轴210上，转动挂钩240固定连接在手柄轴210上，摆动挂钩230摆动连接在手柄本部220上。其中，手柄轴210上周向固定连接转动挂钩240，电驱动组件驱动手柄轴210转动并带动转动挂钩240同步转动。手柄轴210与手柄本部220非周向固定连接，手柄轴210转动时不会直接带动手柄本部220转动。摆动挂钩230摆动连接在手柄本部220上，包括与转动挂钩240相对应的挂钩部231。

于自动操作模式下，换转件280位于自动位置，转换件280与摆动挂钩230无作用。电驱动组件通过手柄轴210带动连接于手柄轴210上的转动挂钩240转动，直至转动挂钩240与摆动挂钩230的挂钩部231相挂接，如图3所示，转动挂钩240与摆动挂钩230的挂钩部231相挂接后，电驱动组件继续转动，转动挂钩240通过带动摆动挂钩230转动以带动手柄本部220转动。

于手动操作模式下，转换件280位于手动位置，转换件280作用于摆动挂钩230以使挂钩部231向远离转动挂钩240的方向摆动，转动挂钩240在转动过程中与摆动挂钩230的挂钩部231无法挂接，如图1所示。电驱动组件与手柄本部220的连接关系中断，此时可对其进行手动分合闸操作。

其中，手自转换组件200还包括弹性件250，弹性件250连接在手柄本部220并对应摆动挂钩230的挂钩部231设置，弹性件250施力使挂钩部231，使挂钩部231向转动挂钩240的方向偏转，以使在转动挂钩240在转动至挂钩部231处时，挂钩部231可以与转动挂钩240相挂接。

另，摆动挂钩230还包括解挂部232和铰接部233，挂钩部231和解挂部232分别位于铰接部233的两侧，摆动挂钩230通过铰接部233铰接连接在手柄本部220上。

转换件280包括对应于摆动挂钩230的解挂部232设置的压片283。转换件280于手动位置时，压片283施力于摆动挂钩230一侧的解挂部232，以克服摆动挂钩230另一侧的挂钩部231所受弹性力，并使挂钩部231向远离转动挂钩240的方向偏转，直至转动挂钩240与挂钩部231无法挂接。

结合图1至4，手自转换组件200还包括转动齿轮260，转动齿轮260连接在手柄轴210上，电驱动组件驱动转动齿轮260转动，转动齿轮260带动手柄轴210转动。

手柄本部220为分体结构，包括分别套装在手柄轴210上的第一手柄本部221和第二手柄本部222。如图4所示，于手柄轴210的轴向方向上，第一手柄本部221和第二手柄本部222之间具有容置空间S，转换件280、转动齿轮260和转动挂钩240分别位于容置空间S。

其中，摆动挂钩230以及弹性件250也可设置于该容置空间S中，且摆动挂钩230以及弹性件250可连接在第一手柄本部221上的面向第二手柄本部222的一面，或者连接在第二手柄本部222上的面向第一手柄本部221的一面，以有效利用空间，尽量减少整体尺寸。

容置空间S连通至微型断路器的外部，转换件280的手拨柄部281自第一手柄本部221和第二手柄本部222之间的容置空间S伸出至微型断路器外，以便手自操作模式转换。

参阅图5，转换件280的转换件本体282套装在手柄轴210上，压片283和手柄拨部281分别连接在转换件本体282的周缘。

本发明还提供一种增加操作者手自转换时操作手感的结构，使手自操作更顺畅、方便。

如图1至图3所示，手自转换组件200还包括转动连接在固定销291上的转动件292，固定销291例如可固定在微型断路器的壳体上。转换件本体282和转动件292通过一弹性卡合件293活动连接。弹性卡合件293包括第一卡合边和第二卡合边，第一卡合边和第二卡合边之间的距离根据转换件280的转换件本体282和转动件292的相对距离而变化，以固定转换件280和转动件292的相对位置。

手柄轴210的轴心O2(即手柄本部220的转动轴心)至固定销291的轴心O1具有一连线，转换件280于手动位置和自动位置时，弹性卡合件293的中心O3分别位于该连线的两端。

详细来说，参阅图3，转换件280位于自动位置，弹性卡合件293的中心O3位于手柄轴210的轴心至固定销291的轴心之间的连线之上。当需要由自动模式转换为手动模式时，通过手拨柄部281拨动使转换件280位于如图3所示的手动位置，此时，弹性卡合件293的中心O3位于手柄轴210的轴心O2至固定销291的轴心O1之间的连线之下。弹性卡合件293的中心O3由连线之上的自动位置移动至连线之下的手动位置过程中存在一个中间位置，如图2所示，此时，弹性卡合件293的中心O3与手柄轴210的轴心O2至固定销291的轴心O1之间的连线共线，即，弹性卡合件293的中心O3位于手柄轴210的轴心O2至固定销291的轴心O1之间的连线上。于中间位置时，由于弹性卡合件293两边分别受力于手柄轴210和固定销291以达到平衡。在转换件280于手动位置和自动位置之间进行转换时，必然要经过该中间位置，弹性卡合件293会经过受力突然增加，然后受力又骤然减少的过程。该过程给操作者带来不同的手感，通过该手感的转换，提示操作者已经成功进行了模式转换。

本发明的微型断路器的手自转换方法，其包括如下步骤：

手动模式下，转换件280位于手动位置，此时转换件280施力于摆动挂钩230以使摆动挂钩230摆动并远离转动挂钩240，电驱动组件驱动的转动挂钩240不能与摆动挂钩230挂接；

自动模式下，转换件280位于自动位置，此时转换件280远离摆动挂钩230，电驱动组件驱动的转动挂钩240转动并与摆动挂钩230，以带动手柄本部220运动。

其中，还包括如下步骤：设置转换件280的手拨柄部281自手柄本部220中间延伸至微型断路器之外。

其中，还包括如下步骤：设置弹性卡合件293连接转换件280和固定销291，手柄本部220的转动中心O2至固定销291的轴心O1具有一连线，转换件280于手动位置和自动位置之间进行转换时，弹性卡合件293的中心自连线的一侧移至与连线共线，然后移至连线的另一侧。

当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (15)

1.一种手自转换组件，连接于一微型断路器中，所述微型断路器包括电驱动组件，其特征在于，所述手自转换组件包括：

手柄本部；

挂钩组件，设置于所述手柄本部和电驱动组件之间，包括与所述电驱动组件相连接的转动挂钩和与所述手柄本部相连接的摆动挂钩；以及

转换件，对应所述摆动挂钩设置且具有手动位置和自动位置；

其中，于手动位置，所述转换件施力于所述摆动挂钩以使所述摆动挂钩摆动并远离所述转动挂钩，于自动位置，所述转换件远离所述摆动挂钩。

2.根据权利要求1所述的手自转换组件，其特征在于，所述转换件包括伸出至所述微型断路器外的手拨柄部和位于所述微型断路器内的转换件本体，通过所述手拨柄部使所述转换件本体于手动位置和自动位置之间转换。

3.根据权利要求2所述的手自转换组件，其特征在于，还包括与所述电驱动组件连接的手柄轴，所述转换件、手柄本部分别套装在所述手柄轴上，所述转动挂钩固定连接在所述手柄轴上，所述摆动挂钩摆动连接在所述手柄本部上。

4.根据权利要求3所述的手自转换组件，其特征在于，还包括弹性件，所述摆动挂钩包括与所述转动挂钩相对应的挂钩部，所述弹性件对应所述挂钩部设置。

5.根据权利要求3所述的手自转换组件，其特征在于，所述摆动挂钩还包括解挂部，所述转换件包括对应于所述解挂部设置的压片。

6.根据权利要求5所述的手自转换组件，其特征在于，所述手柄本部包括分别套装在所述手柄轴上的第一手柄本部和第二手柄本部，于所述手柄轴方向上所述第一手柄本部和第二手柄本部之间具有容置空间，所述转换件、转动挂钩以及摆动挂钩依次置于所述容置空间。

7.根据权利要求6所述的手自转换组件，其特征在于，所述容置空间连通至所述微型断路器的外部，所述手拨柄部自所述第一手柄本部和第二手柄本部之间伸出至所述微型断路器外。

8.根据权利要求5所述的手自转换组件，其特征在于，所述转换件本体套装在所述手柄轴上，所述压片和所述手柄拨部分别连接在所述转换件本体的周缘。

9.根据权利要求1所述的手自转换组件，其特征在于，还包括转动连接在一固定销上的转动件，所述转换件和转动件通过一弹性卡合件活动连接。

10.根据权利要求9所述的手自转换组件，其特征在于，所述手柄本部的转动中心至所述固定销的轴心具有一连线，转换件于手动位置和自动位置时，所述弹性卡合件的中心分别位于所述连线的上下两端。

11.根据权利要求10所述的手自转换组件，其特征在于，所述转换件还包括位于手动位置和自动位置的中间位置，于中间位置，所述弹性卡合件的中心与所述连线共线。

12.一种微型断路器，包括电驱动组件和手自转换组件，其特征在于，所述手自转换组件为权利要求1至11任一项的所述手自转换组件。

13.一种微型断路器的手自转换方法，其特征在于，采用权利要求1至11任一项所述的手自转换组件进行自动合闸，包括如下步骤：

手动模式下，转换件位于手动位置，此时转换件施力于摆动挂钩以使摆动挂钩摆动并远离转动挂钩，电驱动组件驱动的转动挂钩不能与摆动挂钩挂接；

自动模式下，转换件位于自动位置，此时转换件远离摆动挂钩，电驱动组件驱动的转动挂钩转动并与摆动挂钩，以带动手柄本部运动。

14.根据权利要求13所述的微型断路器的手自转换方法，其特征在于，还包括如下步骤：设置转换件的手拨柄部自手柄本部中间延伸至微型断路器之外。

15.根据权利要求13所述的微型断路器的手自转换方法，其特征在于，还包括如下步骤：设置一弹性卡合件连接转换件和一固定销，手柄本部的转动中心至固定销的轴心具有一连线，转换件于手动位置和自动位置之间进行转换时，弹性卡合件的中心自连线的一侧移至与连线共线，然后移至连线的另一侧。