CN109659203A - 一种小型断路器异常保护装置及小型断路器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种小型断路器异常保护装置及小型断路器，所述装置包括：具有漏电和/或电弧故障保护功能并能够对该保护功能进行自检的线路板；开关机构，与线路板电连接，用于控制线路板启动保护功能自检，安装于断路器的壳体，并由断路器的操作手柄沿合闸方向转动时触发闭合；限位件，该限位件活动设置于所述壳体，并具有在线路板保护功能异常时限制操作手柄继续沿合闸方向转动和在线路板保护功能正常时对操作手柄让位之二状态；控制机构，根据线路板自检结果控制限位件切换状态或保持于当前状态。本发明可在断路器每次合闸前启动线路板的保护功能自检功能，且只有线路板的漏电和/或电弧保护功能正常才允许合闸，大大提高了用电安全性。
Description
技术领域
本发明涉及小型断路器技术领域，特别是涉及一种小型断路器异常保护装置及小型断路器。
背景技术
小型断路器主要用于工业、商业、高层和民用住宅等各种场所，适用于低压线路的过载和短路保护之用，也可以在正常情况下作为线路的操作转换之用。根据用户需要，小型断路器可以加装漏电保护和电弧故障保护装置，以提高用电安全。这种漏电保护和电弧故障保护装置具有保护功能自检功能，以确保该装置的漏电或电弧故障保护功能正常。具体，需要在断路器使用时，人工每隔一段时间(例如一个月)启动该装置的自检功能，并通过断路器跳闸与否来判断该装置的线路板功能好坏。这种方式不仅麻烦且不可靠，许多用户会经常忘记检测，若线路板功能已损坏(即线路板漏电或电弧故障保护功能异常)，但用户并不知情，继续使用，一旦断路器的使用电路中出现漏电或电弧故障，则容易引发火灾或危及人身安全的严重后果。
发明内容
本发明提供了一种小型断路器异常保护装置及小型断路器，其克服了背景技术所述的不足之处。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种小型断路器异常保护装置，具有漏电和/或电弧故障保护功能并能够对该保护功能进行自检的线路板，还包括：
开关机构，与线路板电连接，用于控制线路板启动保护功能自检，该开关机构安装于断路器的壳体，并由断路器的操作手柄沿合闸方向转动时触发闭合；
限位件，该限位件活动设置于所述壳体，并具有在线路板保护功能异常时限制所述操作手柄继续沿合闸方向转动和在线路板保护功能正常时对所述操作手柄让位之二状态；
控制机构，安装于所述壳体，并根据线路板自检结果控制限位件切换状态或保持于当前状态。
进一步的，所述开关机构包括可导电的第一弹性件、取电轴，二者电连接在线路板的自检回路上，控制自检回路闭合与否；第一弹性件和取电轴均设置在所述壳体上，所述操作手柄沿合闸方向转动时带动第一弹性件与取电轴接触。
进一步的，所述第一弹性件为扭簧，该扭簧的螺旋部分套设在所述壳体上设置的一轴杆上，该扭簧的两支脚分别一一配合于所述壳体上对应设置的两个配合部，且该扭簧的其中一支脚可受所述操作手柄推动而运动至与所述取电轴接触，该扭簧的另一支脚与所述线路板电连接。
进一步的，在所述线路板保护功能异常时，所述控制机构阻碍所述限位件运动，使其保持于限制操作手柄继续沿合闸方向转动的状态；在所述线路板保护功能正常时，所述控制机构驱使所述限位件运动，使其对所述操作手柄让位。
进一步的，所述限位件转动安装于所述壳体。
进一步的，所述限位件为回转体结构，且该回转体结构侧面设有凹陷部，用于在所述限位件转动预设角度时对所述操作手柄让位。
进一步的，所述控制机构为电磁控制机构，与所述线路板电连接。
进一步的，所述控制机构包括小型断路器的磁脱扣机构和第二弹性件，第二弹性件与所述限位件和该磁脱扣机构的动铁芯或推杆联动配合，以在动铁芯收缩时带动限位件运动；所述磁脱扣机构的线圈架上缠绕有故障线圈，该故障线圈与所述线路板电连接，在线路板保护功能正常时，故障线圈得电，使动铁芯收缩。
进一步的，所述第二弹性件为簧片，该簧片穿过所述限位件，且该簧片的两端分别与所述壳体和动铁芯或推杆配合。
本发明另提供一种小型断路器，包括壳体、操作手柄、异常保护装置，所述异常保护装置采用上述本发明所述的小型断路器异常保护装置。
相较于现有技术，本发明具有以下有益效果：
1、本发明通过设置所述开关机构、限位件、控制机构，与操作手柄配合动作，能够在小型断路器每次通过操作手柄合闸时先启动线路板的保护功能自检功能，且只有线路板的漏电和/或电弧保护功能正常才允许操作手柄继续沿合闸方向转动，从而完全杜绝用户在合闸前忘记启动线路板的自检功能导致存在的安全隐患。因此，本发明大大提高了用电安全性。
2、所述开关机构优选包括所述第一弹性件和取电轴，具有结构简单、安装简便、成本低等特点。
3、所述限位件以转动形式安装于所述壳体，对运动空间要求低，且装配简便。
4、所述控制机构为电磁控制机构，尤其可以采用小型断路器原有的磁脱扣机构来实现，具有控制精准、安装简便、成本低等特点。
以下结合附图及实施例对本发明作进一步详细说明；但本发明的一种小型断路器异常保护装置及小型断路器不局限于实施例。
附图说明
图1是本发明的分解示意图；
图2是本发明的限位件与簧片的配合示意图；
图3是本发明的磁脱扣机构的剖面示意图；
图4是本发明在操作手柄处于分闸位置时的状态示意图；
图5是本发明的开关机构断开时的状态示意图；
图6是本发明在操作手柄沿合闸方向转动至触发开关机构时的状态示意图；
图7是本发明的开关机构闭合时的状态示意图；
图8是本发明在操作手柄沿合闸方向转动且电路正常时的状态示意图；
图9是图8的局部放大示意图；
图10是本发明在操作手柄沿合闸方向转动且电路出现故障时的状态示意图；
图11是图10的局部放大示意图。
具体实施方式
实施例，请参见图1-图11所示，本发明的一种小型断路器异常保护装置，包括具有漏电和/或电弧故障保护功能并能够对该保护功能进行自检的线路板(图中未体现)，还包括：开关机构，与线路板电连接，用于控制线路板启动保护功能自检，该开关机构安装于断路器的壳体1，并由断路器的操作手柄2沿合闸方向转动时触发闭合；
限位件3，该限位件3活动设置于所述壳体1，并具有在线路板保护功能异常时限制所述操作手柄2继续沿合闸方向转动和在线路板保护功能正常时对所述操作手柄2让位之二状态；
控制机构6，安装于所述壳体1，并根据线路板自检结果控制限位件3切换状态或保持于当前状态。
本实施例中，所述开关机构包括可导电的第一弹性件、取电轴5，二者电连接在线路板的自检回路上，控制自检回路闭合与否；第一弹性件和取电轴5均设置在所述壳体1上，所述操作手柄2沿合闸方向转动时带动第一弹性件与取电轴5接触。所述第一弹性件具体为扭簧4，该扭簧4的螺旋部分套设在所述壳体1上设置的一轴杆11上，该扭簧4的两支脚分别一一配合于所述壳体1上对应设置的两个配合部，且该扭簧4的其中一支脚可受所述操作手柄2推动而运动至与所述取电轴5接触，该扭簧4的另一支脚与所述线路板电连接。具体，所述操作手柄2上设有用于触发所述开关机构的凸轴22，该凸轴22靠近所述扭簧4，用于推动扭簧4的其中一支脚运动。所述壳体的两个配合部分别为凸台12和通孔13，扭簧4的其中一支脚抵靠在该凸台12上，扭簧4的另一支脚穿过该通孔13。
本实施例中，在所述线路板保护功能异常时，所述控制机构6阻碍所述限位件3运动，使其保持于限制操作手柄2继续沿合闸方向转动的状态；在所述线路板保护功能正常时，所述控制机构6驱使所述限位件3运动，使其对所述操作手柄2让位。
本实施例中，所述限位件3可绕其轴线转动地安装于所述壳体1。具体，所述限位件3呈回转体结构，且该回转体结构侧面设有凹陷部31，用于在所述限位件3转动预设角度时对所述操作手柄2让位。
本实施例中，所述控制机构6为电磁控制机构，并与所述线路板电连接，具体，所述控制机构6包括小型断路器的磁脱扣机构61和第二弹性件，第二弹性件与所述限位件3、该磁脱扣机构61的动铁芯611或推杆615配合，以在动铁芯611收缩时带动限位件3转动；所述磁脱扣机构61的线圈架617上缠绕有故障线圈612，该故障线圈612与线路板电连接，并由线路板根据检测结果控制得电与否，线路板保护功能正常时，故障线圈612得电，使动铁芯611收缩。
本实施例中，所述第二弹性件具体为簧片62，该两簧片62穿过所述限位件3，且其两端分别与所述推杆615和所述壳体1配合。具体，所述限位件3的一端设有弧形槽32，供所述簧片62穿过。所述簧片62的一端设有U字形缺口621，所述推杆615一端卡于该缺口621(推杆615的另一端用于推动继电器的锁扣进行脱扣动作)；所述簧片62的另一端抵在所述壳体1上，具体抵在所述凸台12上。
本实施例中，所述操作手柄2上设有用于与限位件3配合的凸块21。
所述磁脱扣机构61具体包括所述动铁芯611，以及静铁芯616、推杆615、铁芯弹簧614、线圈架617，线圈架617设在所述壳体1上，并缠绕有所述故障线圈612及用于实现脱扣的脱扣线圈613，静铁芯616、动铁芯611同轴穿设于线圈架617中，推杆615穿过静铁芯616，且其一端连接动铁芯611，另一端配合于静铁芯616外；铁芯弹簧614套在推杆615上，并抵设在静铁芯616与动铁芯611之间。
初始状态(断路器分闸)，操作手柄2处于分闸位置，扭簧4的其中一支脚远离取电轴5，线路板的自检回路断开，磁脱扣机构61的故障线圈612未得电，限位件3处于限位状态(即可限制操作手柄2继续转动的状态)，如图4、图5所示。当操作手柄2向合闸方向转动时，操作手柄2上设置的凸轴22会带动扭簧4的其中一支脚朝取电轴5的方向运动，直至与取电轴5接触，如图6、图7所示，从而使线路板的自检回路导通，线路板启动自检功能(线路板的漏电和/或电弧故障保护功能及对该保护功能的自检功能为现有技术，因此，本发明对此不进一步展开说明)。若线路板的漏电和/或电弧故障保护功能正常，则磁脱扣机构61的故障线圈612得电，动铁芯611收缩，使簧片62带动限位件3顺时针旋转一定角度，并利用其侧面的凹陷部31对操作手柄2进行让位，使操作手柄2可沿合闸方向继续转动，实现断路器正常合闸，如图8、图9所示。若线路板的漏电和/或电弧故障保护功能异常，则磁脱扣机构61的故障线圈612不得电，动铁芯611不收缩，簧片62不动作，限位件3因此保持在限位状态，操作手柄2上的凸块21抵在限位件3上，从而限制操作手柄2继续沿合闸方向转动，断路器无法正常合闸，如图10、图11所示。
本发明能够在小型断路器每次通过操作手柄合闸时先进行漏电和/或电弧故障保护功能自检，且只有漏电和/或电弧故障保护功能正常才允许合闸，大大提高了用电安全性。并且，用户只需在合闸时转动操作手柄即可启动自检功能，亦即，用户无需在合闸前额外操作其它供用户启动线路板的自检功能的部件，从而可以完全杜绝用户在合闸前因忘记启动线路板的自检功能导致存在的安全隐患。
请参见图1-图11所示，本发明的一种小型断路器，包括壳体1、操作手柄2、异常保护装置，所述异常保护装置采用上述实施例所述的本发明的一种小型断路器异常保护装置。该小型断路器的操作机构包括所述操作手柄2、锁扣和两个连杆，四者构成四连杆机构，带动动触头与静触头分合闸，与现有技术的小型断路器操作机构相比，不仅所需部件大量减小，装配更加简单，成本更低，还使操作手柄的转动角度仅为现有产品的一半。此外，动触头与静触头在断路器的灭弧室进行配合。这为所述异常保护装置提供了足够的安装空间，使本发明更便于安装所述异常保护装置。特别的，本发明的操作机构的设置，还使操作手柄沿合闸方向转动时具有一段空行程，如此，人员通过操作手柄启动所述保护功能自检时，操作手柄的运动不会影响断路器原处的分闸状态；只有线路板的漏电和/或电弧故障保护功能正常，人员才可继续转动操作手柄进行合闸。
在其它实施例中，所述限位件滑动设置在所述壳体上，所述控制机构同样可以采用断路器的磁脱扣机构来实现，并利用其动铁芯伸出来阻挡限位件滑动，利用动铁芯收缩来对限位件进行让位，使其可受操作手柄推动沿预设方向滑动而对操作手柄进行让位。
上述实施例仅用来进一步说明本发明的一种小型断路器异常保护装置，但本发明并不局限于实施例，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均落入本发明技术方案的保护范围内。
Claims (10)
1.一种小型断路器异常保护装置，包括具有漏电和/或电弧故障保护功能并能够对该保护功能进行自检的线路板，其特征在于：还包括：
开关机构，与线路板电连接，用于控制线路板启动保护功能自检，该开关机构安装于断路器的壳体，并由断路器的操作手柄沿合闸方向转动时触发闭合；
限位件，该限位件活动设置于所述壳体，并具有在线路板保护功能异常时限制所述操作手柄继续沿合闸方向转动和在线路板保护功能正常时对所述操作手柄让位之二状态；
控制机构，安装于所述壳体，并根据线路板自检结果控制限位件切换状态或保持于当前状态。
2.根据权利要求1所述的小型断路器异常保护装置，其特征在于：所述开关机构包括可导电的第一弹性件、取电轴，二者电连接在线路板的自检回路上，控制自检回路闭合与否；第一弹性件和取电轴均设置在所述壳体上，所述操作手柄沿合闸方向转动时带动第一弹性件与取电轴接触。
3.根据权利要求2所述的小型断路器异常保护装置，其特征在于：所述第一弹性件为扭簧，该扭簧的螺旋部分套设在所述壳体上设置的一轴杆上，该扭簧的两支脚分别一一配合于所述壳体上对应设置的两个配合部，且该扭簧的其中一支脚可受所述操作手柄推动而运动至与所述取电轴接触，该扭簧的另一支脚与所述线路板电连接。
4.根据权利要求1所述的小型断路器异常保护装置，其特征在于：在所述线路板保护功能异常时，所述控制机构阻碍所述限位件运动，使其保持于限制操作手柄继续沿合闸方向转动的状态；在所述线路板保护功能正常时，所述控制机构驱使所述限位件运动，使其对所述操作手柄让位。
5.根据权利要求1所述的小型断路器异常保护装置，其特征在于：所述限位件转动安装于所述壳体。
6.根据权利要求5所述的小型断路器异常保护装置，其特征在于：所述限位件为回转体结构，且该回转体结构侧面设有凹陷部，用于在所述限位件转动预设角度时对所述操作手柄让位。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的小型断路器异常保护装置，其特征在于：所述控制机构为电磁控制机构，与所述线路板电连接。
8.根据权利要求7所述的小型断路器异常保护装置，其特征在于：所述控制机构包括小型断路器的磁脱扣机构和第二弹性件，第二弹性件与所述限位件和该磁脱扣机构的动铁芯或推杆联动配合，以在动铁芯收缩时带动限位件运动；所述磁脱扣机构的线圈架上缠绕有故障线圈，该故障线圈与所述线路板电连接，在线路板保护功能正常时，故障线圈得电，使动铁芯收缩。
9.根据权利要求8所述的小型断路器异常保护装置，其特征在于：所述第二弹性件为簧片，该簧片穿过所述限位件，且该簧片的两端分别与所述壳体和动铁芯或推杆配合。
10.一种小型断路器，包括壳体、操作手柄、异常保护装置，其特征在于：所述异常保护装置采用如权利要求1-9中任一项所述的小型断路器异常保护装置。
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