CN111599651A - 一种断路器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种断路器，所述断路器包括：壳体；设置在所述壳体内，且分别位于所述壳体内两端位置的进线机构与出线机构；设置在所述壳体内，且位于所述进线机构与所述出线机构之间的脱扣装置；设置在所述壳体内，且与所述脱扣装置配合工作，用于实现分合闸操作的分合闸执行机构；设置在所述壳体内，且位于所述进线机构的左侧，用于驱动所述分合闸执行机构执行合闸操作的合闸系统；设置在所述壳体内，且位于所述脱扣装置下方的灭弧系统。本发明提供的断路器装配简单，结构紧凑，集成度高，体积小，且功能高度融合。

Description

一种断路器

技术领域

本发明涉及断路器技术领域，尤其涉及一种断路器。

背景技术

断路器是常见的电路保护装置。现有一般型断路器内部布局方式为：磁脱扣部分，热脱扣部分，操作机构部分，灭弧部分布置于一固定空间内，若增加其他智能化功能，比如主动控制分、合闸，漏电保护，计量，过压，欠压，过温检测等功能时，往往需要增加至少两个模数的体积，导致断路器的整体体积较大，且装配工艺复杂。而现有的断路器由于整体体积比较大，因此在有限的配电箱空间内，占用空间大，不能有效利用配电箱内部空间。并且实现断路器功能的模块设计较为复杂，装配复杂，成本高，无法实现小型化设计。

因此，现有技术还有待改进和提高。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种一体断路器，所述断路器不仅可远程操作且可通过手机等电子产品实时监控，该发明旨在解决现有技术中断路器整体体积较大，在配电箱中占用空间大，并且结构复杂、装配复杂的问题。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案如下：

一种断路器，其中，所述断路器包括：壳体；设置在所述壳体内，且分别位于所述壳体内两端位置的进线机构与出线机构；设置在所述壳体内，且位于所述进线机构与所述出线机构之间的脱扣装置；设置在所述壳体内，且与所述脱扣装置配合工作，用于实现分合闸操作的分合闸执行机构；设置在所述壳体内，且位于所述进线机构的左侧，用于驱动所述分合闸执行机构执行合闸操作的合闸系统；设置在所述壳体内，且位于所述脱扣装置下方的灭弧系统。

在一种实现方式中，所述断路器还包括控制检测模块，所述控制检测模块为嵌套设置在所述壳体内的PCB电路板，且所述脱扣装置、所述合闸系统均与所述PCB电路板连接。

在一种实现方式中，所述PCB电路板上设置有主控MCU以及计量信号采样装置，所述主控MCU与所述脱扣装置、所述合闸系统连接；所述计量信号采样装置通过焊接方式固定在所述PCB电路板上；所述PCB电路板设置有直插式通信引线，所述直插式通信引线与所述主控MCU的信号端口连接。

在一种实现方式中，所述合闸系统包括：驱动分合闸执行机构执行合闸操作的电磁驱动单元和机构单元；所述电磁驱动单元包括：骨架；装配于骨架内部的静铁芯；与所述静铁芯套设连接的推杆；设置在所述推杆一端的动铁芯及绕设在所述骨架外围的线圈，所述机构单元包括连接臂；与所述连接臂配合驱动分合闸执行机构执行合闸操作的操作装置，所述线圈用于产生电磁力，使得所述静铁芯吸附所述动铁芯，并带动所述推杆向上运动，以使得所述推杆驱动所述连接臂逆时针运动，进而所述连接臂带动操作装置顺时针转动，以使得所述操作装置驱动所述分合闸执行机构完成断路器合闸操作。

在一种实现方式中，所述壳体上设置有显示单元，所述显示单元与所述分合闸执行机构、所述控制检测模块连接，用于反映所述断路器的分合闸状态、电量使用及故障情况。

在一种实现方式中，所述断路器还包括电源模块与通讯模块，所述电源模块为设置在所述壳体内的自供电模块，所述通讯模块为设置在所述壳体内的无线通讯模块以及设置在所述壳体上用于实现有线通讯的网关接口。

在一种实现方式中，所述操作装置设置在所述壳体外侧，且与所述分合闸执行机构连接，用于驱动所述分合闸执行机构执行分合闸操作。

在一种实现方式中，所述脱扣装置包括：用于在所述断路器发生短路或过载时，控制所述分合闸执行机构执行分闸操作的第一脱扣装置；用于在所述断路器发生漏电、过压、欠压及远程控制断路器执行分闸操作时，控制所述分合闸执行机构执行分闸操作的第二脱扣装置；所述第一脱扣装置与所述第二脱扣装置设置成一体式分闸机构。

在一种实现方式中，所述第一脱扣装置包括：所述第一脱扣装置包括：由设置在所述壳体上的骨架；设置在所述骨架上的油杯；设置在所述油杯上的磁轭；设置在所述骨架上的线圈组成的电磁油阻尼脱扣器以及设置在所述电磁油阻尼脱扣器通过磁力向吸合的转动件；所述骨架中设置有一中心孔，所述油杯设置在所述中心孔中，且与所述磁轭连接；所述转动件设置在所述断路器的壳体上，且与所述壳体转动连接，所述转动件的一端用于与所述油杯吸附，另一端用于与所述分合闸执行机构配合工作，以驱动所述分合闸执行机构执行分闸操作。

在一种实现方式中，所述第二脱扣装置包括：设置在所述壳体上的骨架；设置在所述骨架上的油杯；设置在所述油杯上的磁轭；绕设在所述骨架上的线圈绕组以及设置所述骨架的一端，通过磁力向所述线圈绕组吸合的转动件，所述线圈绕组与所述断路器中的主控MCU连接；所述骨架中设置有一中心孔，所述油杯设置在所述中心孔中，且与所述磁轭连接；所述转动件设置在所述断路器的壳体上，且与所述壳体转动连接，所述转动件的一端用于与所述线圈绕组吸合，另一端用于与所述分合闸执行机构配合工作，以驱动所述分合闸执行机构执行分闸操作；当所述第一脱扣装置与所述第二脱扣装置设置为一体式分闸机构时，所述第一脱扣装置的所述骨架、所述油杯、所述磁轭以及所述转动件与所述第二脱扣装置中的所述骨架、所述油杯、所述磁轭以及所述转动件共用；且所述第一脱扣装置与所述第二脱扣装置以预设的顺序排列在所述骨架上。

本发明的有益效果：本发明所提供的断路器包括：壳体；设置在所述壳体内，且分别位于所述壳体内两端位置的进线机构与出线机构；设置在所述壳体内，且位于所述进线机构与所述出线机构之间的脱扣装置；设置在所述壳体内，且与所述脱扣装置配合工作，用于实现分合闸操作的分合闸执行机构；设置在所述壳体内，且位于所述进线机构的左侧，用于驱动所述分合闸执行机构执行合闸操作的合闸系统；设置在所述壳体内，且位于所述脱扣装置的下方的灭弧系统。本发明提供的断路器装配简单，结构紧凑，集成度高，体积小，且功能高度融合，实现断路器的小型化特点。

附图说明

图1为本发明提供的断路器的立体结构示意图。

图2为本发明提供的断路器的内部结构示意图。

图3为本发明提供的断路器中的一体式分闸机构的结构示意图。

图4为本发明提供的断路器中的一体式分闸机构的具体应用实施例的结构示意图。

图5为本发明提供的断路器中的一体式分闸机构中第一碰撞部和第一凸起产生碰撞的示意图；

图6为本发明提供的断路器中的一体式分闸机构中第二碰撞部和第二凸起产生碰撞的示意图；

图7为本发明提供的断路器中的一体式分闸机构中的一个实施例中分合闸执行机构的整体结构示意图一；

图8为本发明提供的断路器中的一体式分闸机构中的一个实施例中分合闸执行机构的整体结构示意图二；

图9为本发明提供的断路器中的一体式分闸机构中的一个实施例中分合闸执行机构的整体结构示意图三；

图10为本发明提供的断路器中的一体式分闸机构中的一个实施例中分合闸执行机构的整体结构示意图四；

图11为本发明提供的断路器中的一体式分闸机构中的的一个实施例中转动件和分闸操作机构的碰撞示意图一；

图12为本发明提供的断路器中的一体式分闸机构中的一个实施例中转动件和分闸操作机构的碰撞示意图二；

图13为本发明提供的断路器中的一体式分闸机构中的一个实施例中分合闸执行机构处于合闸状态的示意图一；

图14为本发明提供的断路器中的一体式分闸机构中的一个实施例中分合闸执行机构处于合闸状态的示意图二；

图15为本发明提供的断路器中的一体式分闸机构中的一个实施例中传动部与操作装置的连接结构示意图；

图16为本发明提供的断路器中的一体式分闸机构中的一个实施例中第二弹性件的作用原理示意图一；

图17为本发明提供的断路器中的一体式分闸机构中的一个实施例中第二弹性件的作用原理示意图二；

图18为本发明提供的断路器中的一体式分闸机构中的一个实施例中第三弹性件的作用原理示意图。

图19为本发明提供的断路器中的一体式分闸机构中分合闸机构的一个实施例的作用原理示意图。

图20为本发明提供的断路器中的合闸系统的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明的一个实施例中，提供一种断路器，如图1和图2中所示，所述断路器包括：壳体10；设置在所述壳体10内，且分别位于所述壳体10内两端位置的进线机构20与出线机构30；设置在所述壳体10内，且位于所述进线机构20与所述出线机构30之间的脱扣装置100；设置在所述壳体10内，且与所述脱扣装置100配合工作，用于实现分合闸操作的分合闸执行机构200；设置在所述壳体10内，且位于所述进线机构20的左侧，用于驱动所述分合闸执行机构200执行合闸操作的合闸系统40；设置在所述壳体10内，且位于所述脱扣装置100下方的灭弧系统50。从图2中可以看出，本实施例的断路器中的各个部件设置的很紧凑，部件与部件之间合理的位置设置使得所述断路器内部结构高度融合，但是在实现各个功能时又不彼此干扰，使得整个断路器功能稳定，且体积小，从而实现断路器的小型化的特点。

本实施例中的断路器还包括控制检测模块60，在一种实现方式中，所述控制检测模块60为嵌套设置在所述壳体10内的PCB电路板，且所述脱扣装置100、所述合闸系统40均与所述PCB电路板连接。如图2中所示，本实施例中的PCB电路板是嵌入是设置的，并且其形状是为了配合其他部件(如脱扣装置100、分合闸执行机构200、灭弧系统50等)所设置的。因此本实施例中的PCB电路板的设置位置恰好为各个部件所述空余的空间，从而充分利用所述断路器的壳体10的内部空间，有利于实现结构的小型化。为了使得所述断路器更为智能的控制，本实施例的所述PCB电路板上设置有主控MCU(Microcontroller Unit；微控制单元)601以及与计量信号采样装置。本实施例中的所述主控MCU601与所脱扣装置100、所述合闸系统40连接；所述计量信号采样装置通过焊接方式固定在所述PCB电路板上；所述PCB电路板设置有直插式通信引线，所述直插式通信引线与所述主控MCU601的信号端口连接。

在本实施例中，所述计量信号采样装置是用于采集所述断路器在工作时的参数，且在安装固定时，本实施例将所述计量信号采样装置采用直接焊接的方式与所述PCB电路板连接，实现所述计量信号采样装置的安装与固定，减少短路的可能，实现在小空间内的安装便捷以及稳定安装的目标。在一种实现方式中，本实施例中的所述PCB电路板上采用直插式通信引线，可以尽可能减少柔性线缆连接的可能，提高连接可靠性，提供安装支架实现定位的目标、多层连接方便生产加工。比如，所述计量信号采样装置为温度传感器(具体可为NTC(负温度系数)感温器件)，具体在安装所述温度传感器时，本实施例将所述温度传感器焊接固定在所述PCB电路板上后，将所述信号线直插入所述PCB电路板上的主控MCU601的信号端口内，实现对端子温度的测量，可及时发现因接线不可靠导致的火灾事故的隐患。

在一种实现方式中，本实施例的断路器中还包括有电源模块与通讯模块，所述电源模块为设置在所述壳体10内的自供电模块，所述通讯模块为设置在所述壳体10内的无线通讯模块以及设置在所述壳体10上用于实现有线通讯的网关接口。本实施例中设置所述自供电模块可以实现对所述断路器进行自供电，以保证在断电情况下仍然可以保证所述断路器工作一段时间。当然，本实施例中断路器还可以设置有外置充电口，通过所述外置充电口可实现对所断路器的通电。本实施例中无线通讯模块可为WIFI、BT、NB-IoT、LoRa等无线通信模块，并且在设计时可采用统一的接口来实现不同模块之间的互换，以实现不同的通信方式。

在本实施例中，所述断路器中设置有一体式分合闸机构，如图3中所示，该一体式分合闸机构包括脱扣装置100以及与所述脱扣装置100连接的分合闸执行机构200；所述脱扣装置100包括：用于在所述断路器发生短路或过载时，控制所述分合闸执行机构200执行分闸操作的第一脱扣装置101；用于在所述断路器发生漏电、过压、欠压及远程控制断路器执行分闸操作时，控制所述分合闸执行机构200执行分闸操作的所述第二脱扣装置102；所述第一脱扣装置101与所述第二脱扣装置102设置成一体式结构。在本实施例中，由于所述第一脱扣装置101与所述第二脱扣装置102是设置成一体式结构的，而所述第一脱扣装置101是在所述断路器发生短路或过载时，控制所述分合闸执行机构200执行分闸操作的，所述第二脱扣装置102是在所述断路器发生漏电、过压、欠压故障及远程控制断路器分闸时，驱动所述分合闸执行机构200执行分闸操作的。因此，本实施例的断路器中可实现在零件并未增加的基础上实现短路保护、过载保护、漏电保护、过压保护、欠压保护、过温保护、自检保护和控制分闸等功能。并且由于所述的将第二脱扣装置102和第一脱扣装置101集成一体设计，占用空间更小，相较于现有技术中的断路器，本实施例可实现所述断路器的小型化的效果。

具体地，如图3中所示，在一种实现方式中，所述第一脱扣装置101包括：由设置在所述断路器壳体10上的骨架103；设置在所述骨架103上的油杯104；设置在所述油杯104上的磁轭105；设置在所述骨架103上的线圈106组成的电磁油阻尼脱扣器及设置所述骨架103的一端，通过磁力所述油杯吸附的转动件300。在本实施例中所述骨架103中设置有一中心孔，所述油杯104设置在所述中心孔中，且与所述磁轭105卡接，从而实现所述油杯104的固定。并且，所述转动件300设置在所述断路器的壳体(图3中壳体省略)上，且与所述壳体转动连接，所述转动件300的一端用于与所述油杯104吸附，另一端用于与所述分合闸执行机构200配合工作，以驱动所述分合闸执行机构200执行分闸操作。在具体应用时，所述第一脱扣装置中的电磁油阻尼脱扣装置串联于所述断路器主回路中，当线路中通正常电流时，电磁油阻尼脱扣装置所产生的电磁力矩小于所述第一脱扣装置中的转动件复位弹性件所产生的反力矩，断路器正常运行；当线路中发生过载或短路时，所述电磁油阻尼脱扣器产生的电磁力矩大于转动件复位弹性件所产生的反力矩，从而吸合转动件，由于所述转动件300是转动连接在断路器的壳体上，因此所述转动件300在被电磁油阻尼脱扣器吸合的过程中顺时针转动的，并且在转动的过程中控制所述分合闸执行机构200执行分闸操作，完成分闸操作后，所述断路器主回路断开，所述电磁油阻尼脱扣器所产生的电磁转矩消失，转动件在复位弹性件的转矩作用下，回到初始位置。

在另一种实现方式中，如图3-图6所示，本实施例中的所述第二脱扣装置102包括：设置在所述断路器上的骨架103；设置在所述骨架上的油杯104；设置在所述油杯104上的磁轭105；绕设在所述骨架103上的线圈绕组107以及设置所述骨架103的一端，通过电磁力矩所述线圈绕组吸合的转动件300，所述线圈绕组104与所述断路器中的主控MCU连接。本实施例中的所述骨架103中设置有一中心孔，所述油杯104设置在所述中心孔中，且与所述磁轭105卡接，以实现所述油杯104的固定。同样地，本实施例中的所述转动件300设置在所述断路器的壳体(图3中壳体省略)上，且与所述壳体转动连接，所述转动件300的一端用于与所述第二脱扣装置中的线圈绕组吸合，另一端用于与所述分合闸执行机构200配合工作，以驱动所述分合闸执行机构200执行分闸操作。在具体应用时，当所述线路中发生漏电、过压、欠压等其他故障时，或用户主动控制分闸时，所述控制模块就会发出控制信号，所述线圈绕组在接收到所述控制信号后就会导通产生电磁力矩，当所述线圈绕组产生的电磁力矩大于转动件复位弹性件所产生的反力矩，从而吸合转动件300，由于所述转动件300是转动连接在断路器的壳体上，因此所述转动件300是可以在接收到电磁力矩后顺时针转动的，并且在转动的过程中控制所述分合闸执行机构200执行分闸操作。

由于本实施例中的所述第一脱扣装置101与所述第二脱扣装置102是一体式设置的，因为本实施例为了实现所述断路器的小型化的特点，本实施例在当所述第一脱扣装置101与所述第二脱扣装置102设置为一体式分闸机构时，所述第一脱扣装置101的所述骨架103、所述油杯104、所述磁轭105以及所述转动件300与所述第二脱扣装置102中的所述骨架103、所述油杯104、所述磁轭105以及所述转动件300共用。并且如图3中所示，所述线圈106设置在所述线圈绕组107的上方。这样，本实施例中的所述脱扣装置100中就包括有所述第一脱扣装置101与所述第二脱扣装置102，并且由于所述第一脱扣装置101与所述第二脱扣装置102中很多部件是共用的，且所述线圈106设置在所述线圈绕组107的上方，使得所述第一脱扣装置101与所述第二脱扣装置102集成设置成一体，进而使得所述脱扣装置100的尺寸、结构更为紧凑，不但可以在不增加零件的基础上实现短路保护、过载保护、漏电保护、过压保护、欠压保护、过温保护、自检保护和控制分闸等功能。并且还可以实现断路器小型化的特点。

在一种实施方式中，如图4中所示，本实施例中的分合闸执行机构200用于控制所述断路器实现分闸操作。所述分合闸执行机构200是与所述转动件300配合工作，且通过所述转动件300的动作来驱动所述分合闸执行机构200执行分闸操作。具体地，所述分合闸执行机构200上设置有第一凸起11a和第二凸起11b，所述转动件300上设置有第一碰撞部21a和第二碰撞部21b，所述转动件300驱动所述分合闸执行机构200执行分闸操作时，所述第一碰撞部21a用于与所述第一凸起11a发生碰撞，所述第二碰撞部21b用于和所述第二凸起11b发生碰撞。

所述分合闸执行机构200可以是任一种能够执行分闸操作的机构，具体地，断路器的分闸是通过电触点的分离来实现的，电触点接通时，电路接通，断路器处于合闸状态，电触点分离时，电路切断，断路器处于分闸状态，分合闸执行机构200用于实现电触点的分离以实现分闸。在现有技术中，有多种分合闸执行机构200，本发明中的分合闸执行机构200可以是但不限于现有技术中的多种分合闸执行机构200中的一种。

在需要分闸时，如图4所示，所述转动件300动作，所述第一碰撞部21a先与所述第一凸起11a发生碰撞，所述分合闸执行机构200在接收到所述第一碰撞21a对所述第一凸起11a的碰撞力后开始动作，在所述分合闸执行机构200的动作过程中，如图4所示，所述第二碰撞部21b和所述第二凸起11b发生碰撞，再次给所述分合闸执行机构200动能，所述分合闸执行机构200在所述第二碰撞部21b对所述第二凸起11的碰撞力的作用下，加速动作，实现快速分闸。从前面的说明不难看出，本发明提供的分合闸执行机构200，通过转动件对分合闸执行机构200的两次碰撞，使得分合闸执行机构200能够快速实现分闸操作，缩短分闸时间，进而缩短电弧在电触点之间的停留时间，提高断路器的性能及使用寿命。

如图4所示，本实施例中的所述转动件300还包括驱动部220，所述驱动部220用于接收所述脱扣装置100产生磁力并通过吸附(即所述脱扣装置100中的油杯104来对所述驱动部220来吸附)来驱动所述第一碰撞部21a和所述第一凸起11a发生碰撞。在一种可能的实现方式中，所述转动件300可绕固定轴400转动(即所述转动件300转动设置在所述断路器的壳体上)，所述第一碰撞部21a和所述第二碰撞部21b在所述固定轴400的一侧，所述脱扣装置100提供的磁力的作用点在所述固定轴400的另一侧，所述脱扣装置100提供磁力吸附所述转动件300,从而驱动所述转动件300绕所述固定轴400转动以使得所述固定轴400另一侧的所述第一碰撞部21a转动后碰撞到所述第一凸起11a，之后所述转动件300继续转动，以使得所述第二碰撞部21b碰撞到所述第二凸起11b。

在一种可能的实现方式中，如图7-8所示，所述分合闸执行机构200包括：主轴10，第一传动件11，所述第一传动件11可绕所述主轴10转动，所述分合闸执行机构200还包括第二传动件12，所述第二传动件12的一端设置有传动部13，所述传动部13可以是与所述第二传动件12一体成型，也可以是分别成型后通过铆接、螺纹连接等方式固定连接，所述第一传动件11上设置有第一抵接面110，所述传动部13上设置有第二抵接面120(如图7所示，图8为将图7中所述第二传动件12除所述传动部13之外的部分隐藏后的图)，所述第二传动件12的另一端设置有第一电触点121，所述第一电触点121与所述分合闸执行机构200所在断路器中设置的第二电触点122配合以实现电路的切断和接通，具体地，所述第一电触点121与所述第二电触点122接触时，则电路接通，所述断路器处于合闸状态，当所述第一电触点121与所述第二电触点122分离时，则电路切断，所述断路器处于分闸状态。

所述第二传动件可绕所述主轴10转动，所述分合闸执行机构200还包括第一弹性件14，所述第一弹性件14可以为弹簧、弹片等，所述第一弹性件14的弹力作用于所述第二传动件12上，且所述第一弹力件14的弹力方向为远离所述第二电触点122的方向，当所述第一抵接面110和所述第二抵接面120抵接且所述第一电触点121和所述第二电触点122接触时，由于所述第一抵接面110和所述第二抵接面120之间的作用力、所述第一电触点121和所述第二电触点122之间的作用力以及所述第一弹性件14的弹力，所述分合闸执行机构200受力平衡，所述第一传动件11以及所述第二传动件12保持相对静止。而所述第二电触点122的位置固定，那么，所述第一电触点121和所述第二电触点122能够保持接触的状态，即，所述断路器保持合闸状态。而当所述第一抵接面110和所述第二抵接面120由抵接状态转化为脱离状态时(如图9-10所示，图10为将图9中所述第二传动件12除所述传动部13之外的部分被隐藏后的图)，由于所述第一抵接面110和所述第二抵接面120之间的作用力消失，所述第一传动件11与所述第二传动件12之间的受力平衡被打破，所述第二传动件12在所述第一弹性件14的弹力作用下，所述第二传动件12转动，使得所述第一电触点121和所述第二电触点122分离，具体地，所述第一弹性件14的弹力作用点在所述第一电触点121和所述主轴10之间，所述第二传动件12绕所述主轴10转动时，设置有所述第一电触点121的一端往远离所述第二电触点122的方向运动，实现所述第一电触点121和所述第二电触点122分离，电路切断，实现对所述断路器的分闸。

如图11-12所示，所述第一凸起11a和所述第二凸起12a是设置有所述第一传动件11上，所述第一传动件11上还设置有第三凸起11c，这样，当所述转动件300动作后，所述第一碰撞部21a和所述第一凸起11a碰撞(如图10所示)，使得所述第一传动件11开始转动，使得所述第一抵接面110和所述第二抵接面120由抵接状态转化为脱离状态，，所述第一碰撞部21a到所述转动件200的转动轴的距离小于所述第二碰撞部21b到所述转动件200的转动轴的距离，所述转动件200转动时所述第一碰撞部21a对所述第一传动件11的碰撞力大于所述第二碰撞部21b对所述第一传动件11的碰撞力，所述第一凸起11a到所述主轴10的距离大于所述第二凸起11b到所述主轴10的距离，所述第一碰撞部21a对所述第一凸起11a的碰撞力产生的驱动所述第一传动件11转动的力矩较大，保证所述第一抵接面110和所述第二抵接面120能够可靠脱离，所述第一抵接面110和所述第二抵接面120脱离后，所述第二传动件12在所述第一弹性件14的弹力作用下开始转动，并带动所述第一电触点121和所述第二电触点122脱离。进一步地，在所述第一碰撞部21a和所述第一凸起11a碰撞后，所述第二碰撞部21b和所述第二凸起11b碰撞(如图11所示)，实现对所述第一传动件11的第二次碰撞，此时由于所述第二碰撞部21b与所述第二凸起11b碰撞时，第一抵接面110和所述第二抵接面120已经在所述第一碰撞部21a和所述第一凸起11a的碰撞作用下脱离，所述第一传动件11处于自由状态，所述第一传动件11在此次碰撞的动能作用下会加速转动，所述第一传动件11上设置的所述第三凸起11c会碰撞到所述第二传动件12，所述第二传动件12在受到所述第二传动件12在受到所述第一弹力件14的弹力作用下，还受到到所述第三凸起11c的碰撞力，使得所述第二传动件12的转动速度增大，加快所述第一电触点121和所述第二电触点122的分离速度，缩短第一电触点121和所述第二电触点122分离过程中产生的电弧在其之间停留的时间，提高断路器短路分断能力，增大断路器的使用寿命。

同时，由于所述第一碰撞部21a到所述转动件200的转动轴的距离小于所述第二碰撞部21b到所述转动件200的转动轴的距离，因此，所述第二碰撞部21b的行程大于所述第一碰撞部21a的行程，因此，所述第二碰撞部21b对所述第二凸起11b碰撞而产生的所述第三凸起11c的行程大于所述第一碰撞部21a对所述第一凸起11a碰撞而产生的所述第三凸起11c的行程，相对于所述转动件200只设置所述第一碰撞部21a，本实施例中，设置了第二碰撞部21b能够使得所述第三凸起11c产生更大的移动。使得所述第一电触点121和所述第二电触点122的打开距离更大，断路器分断限流效果更好。在一种可能的实现方式中，为了使得当所述第一电触点121和所述第二电触点122的接触更稳定，如图7所示，所述第二传动件12包括连杆123和动触头124，所述动触头124与所述连杆123转动连接，具体地，所述连杆123上设置有旋转轴1230，所述动触头124通过所述旋转轴1230与所述连杆123转动连接，所述连杆123的一端设置有所述传动部13，所述第一电触点121设置在所述动触头124上，所述连杆123上设置有第一止挡面1231，所述动触头124上设置有与所述第一止挡面1231配合的第二止挡面1241，所述第一弹性件14的弹力作用与所述动触头124上，所述旋转轴1230设置在所述第一弹性件14的弹力作用点和所述第一电触点121之间，这样，在所述第一电触点121和所述第二电触点122接触时，在所述第一弹性件14的弹力作用下，所述动触头124设置有所述第一电触点121的一端有向所述第二电触点122的方向转动的趋势，使得所述第一电触点121和所述第二电触点122接触更可靠。而在所述第一抵接面110和所述第二抵接面120由抵接状态转化为脱离状态后，所述连杆123在所述第一弹力件14的弹力作用和所述第二电触点122对所述第一电触点121的作用力的作用下转动，同时所述动触头124在所述第一弹力件14的弹力作用下绕所述旋转轴1230转动，当所述动触头124绕所述旋转轴1230转动一定角度后，所述第一止挡面1231和所述第二止挡面1241接触，使得所述动触头124不能再继续绕所述旋转轴1230转动，此时所述连杆123和所述动触头124整体转动(如图12所示)，实现所述第一电触点121和所述第二电触点122的分离。

在所述第二传动件12设置有所述连杆123和所述动触头124的情况下，当所述第三凸起11c碰撞到所述第二传动件12时，所述连杆123上设置的所述第一止挡面1231和所述动触头124上设置的所述第二止挡面1241已经接触，即此时所述连杆123和所述动触头124一体式转动，从而使得所述第三凸起11c碰撞后不会出现所述动触头124和所述连杆123的相对转动。

在一种可能的实施方式中，所述分合闸执行机构200包括操作装置，以使得所述分合闸执行机构200支持断路器手动分闸，断路器手动分闸是指手动操作断路器的部件实现分闸，具体地，如图5所示，所述分合闸执行机构200还包括操作装置16，所述传动部13与所述操作装置16连接，所述操作装置16包括合闸位置和分闸位置(如图7和图13所示，图7中所述操作装置16在合闸位置，图12中所述操作装置16在分闸位置)，当所述第一抵接面110和所述第二抵接面120抵接，所述第一电触点121和所述第二电触点122接触时，所述操作装置16处于合闸位置，值得说明的是，此时所述第一传动件11以及所述第二传动件12保持相对静止，是由于所述操作装置16与所述传动部13之间的作用力、所述第一抵接面110和所述第二抵接面120之间的作用力、所述第一电触点121和所述第二电触点122之间的作用力以及所述第一弹力件14的弹力共同作用实现的，此时，所述操作装置16同样与所述第一传动件11、所述第二传动件12保持相对静止，使得所述第一电触点121和所述第二电触点122保持接触，同时所述操作装置16保持在合闸位置。在需要分闸时，通过操作所述操作装置16，将所述操作装置16移动至分闸位置，在所述操作装置16移动至分闸位置的过程中，带动所述传动部13运动，所述第二传动件12与所述传动部13一起运动，使得所述第一电触点121和所述第二电触点122分离，实现分闸。在通过操作所述操作装置16实现分闸时，所述第一抵接面110和所述第二抵接面120维持抵接状态不变。

具体地，如图15所示(图15中已将所述第二传动件11中除去所述传动部13的部分隐去)，所述传动部13通过连接杆136与所述操作装置16连接，所述连接杆136的两端分别与所述传动部13和所述操作装置16转动连接，所述传动部13上可以设置用于容纳所述连接杆一端的第一孔，所述操作装置16上可以设置用于容纳所述连接杆另一端的第二孔，所述连接杆的两端可以分别在所述第一孔和所述第二孔内转动，在操作所述操作装置16移动至分闸位置的过程中，所述操作装置16绕固定轴161转动，所述连接杆136跟随所述第二孔的移动带动所述传动部13移动，同时，所述连接杆136在所述第一孔和所述第二孔内的转动能够防止所述操作装置16带动所述传动部13过程中产生卡死。

由此可见，本实施例中的分合闸执行机构200在执行分闸操作时是有两种方式，一种是通过操作装置16来控制所述分合闸执行机构200来实现分闸，另一种是通过脱扣装置100在断路器发生短路、过载、欠压、漏电等故障时来驱动所述分合闸执行机构来实现分闸。而为了使得断路器能够同时支持手动分闸和手动合闸，在脱扣装置100驱动分合闸执行机构200动作实现分闸的过程中，分合闸执行机构200还带动操作装置16运动以使得在分闸结束后，操作装置16到达分闸位置，从而能够实现再次将操作装置16操作至合闸位置实现手动合闸。并且，由上述实施例可以看出，在故障分闸时，是脱扣装置100先驱动分合闸执行机构200动作，分合闸执行机构200再带动操作装置16运动，在手动分闸时，是操作装置16先动作，带动分合闸执行机构200动作。如图19所示，在本实施例中，通过设置在分闸过程中跟随所述分合闸执行机构200一同运动以改变第一电回路的状态的所述第四弹性件44以及在分闸过程中跟随所述操作装置16一同运动以改变第二电回路的状态的第五弹性件55，在故障分闸时，由于所述分合闸执行机构200先动作，那么，所述第四弹性件44先改变第一电回路的状态，所述操作装置16后动作，所述第五弹性件55改变第二电回路的状态的时间晚于所述第四弹性件44改变所述第一电回路的状态的时间，而在手动分闸时，由于所述操作装置16先动作，所述第五弹性件55先改变所述第二电回路的状态，所述分闸操作机构100在所述操作装置16的带动下开始动作，所述第五弹性件55改变所述第一电回路的状态的时间晚于所述第二弹性件400改变所述第二电回路的状态的时间。这样，通过所述第一电回路和所述第二电回路的状态切换时间，就可以确定是故障分闸还是手动分闸。并且本实施例对故障分闸还是手动分闸进行指示的显示单元，所述指示灯与所述分合闸执行机构连接，用于反映所述断路器的分合闸状态，、电量使用及故障情况，并区分出是故障分闸还是手动分闸。在一种实现方式中，所述显示单元通过显示不同的颜色反映所述故障分闸与手动分闸。

本实施例提供的分合闸执行机构200，还支持合闸功能，具体地，本实施例提供的分合闸执行机构200的合闸功能是通过所述操作装置16来实现。为了实现通过操作所述操作装置16将断路器由分闸状态切换至合闸状态，在所述分合闸执行机构200分闸后，所述操作装置16会处于所述分闸位置。具体地，当通过操作所述操作装置16实现分闸操作时，所述操作装置16会被移动至所述合闸位置，当通过所述内驱动件15实现分闸操作时，在所述第一抵接面110和所述第二抵接面120由抵接状态转化为脱离状态后，所述传动部13跟随所述第二传动件12运动以使得所述操作装置16到达所述分闸位置。

在一种可能的实现方式中，为了在分闸时使得所述操作装置16更快地到达所述分闸位置，所述分合闸执行机构200还包括第二弹性件17，所述第二弹性件17的弹力作用与所述操作装置16上，所述第二弹性件17用于在所述第一抵接面110和所述第二抵接面120由抵接状态转化为脱离状态后辅助所述操作装置16到达所述分闸位置。具体地，所述第二弹性件17可以为弹簧、弹片等，在所述第一抵接面110和所述第二抵接面120由抵接状态转化为脱离状态后，所述第二弹性件17的弹力方向为靠近所述分闸位置的方向，这样，所述操作装置16收到所述传动部13的推力之外，还收到所述第二弹性件17的弹力，使得所述操作装置16更快地到达所述分闸位置，同时，可以实现在传动部13提供一个较小的推力时也可以实现将所述操作装置16移动至所述分闸位置，而所述传动部13的推力是由于所述第一弹性件14的弹力所得到的，这样，可以实现所述第一弹性件14被设计成具有更小的弹力，缩小体积。

在所述第二弹性件17的一种实施方式中，如图16所示，所述操作装置16绕固定轴转动，所述操作装置16上设置弹力作用面162，所述第二弹性件17的弹力作用于所述弹力作用面162上，当所述分合闸执行机构200处于合闸状态时，所述第二弹性件17的弹力和所述第一抵接面110和所述第二抵接面120之间的作用力、所述第一弹性件14的弹力、所述第一电触点121和所述第二电触点122之间的作用力一同使得所述操作装置16、所述第一传动件11以及所述第二传动件12保持平衡，所述分合闸执行机构200保持合闸状态，当所述第一抵接面110和所述第二抵接面120由抵接状态转化为脱离状态后，随着所述第二传动件12带动所述操作装置16向所述分闸位置转动的过程中，所述第二弹性件17的弹力始终作用于所述弹力作用面162上，辅助所述操作装置16移动至所述分闸位置，直至所述操作装置16到达所述分闸位置，在所述操作装置16到达所述分闸位置后，如图16所示，所述第二弹性件17的弹力还可以是继续作用在所述弹力作用面162上，使得所述操作装置16保持在所述分闸位置。不难看出，在通过所述操作装置16实现分闸时，所述第二弹性件17的弹力也始终作用于所述弹力作用面162上，辅助所述操作装置16到达所述分闸位置，可以降低所述操作装置16的分闸操作力。

所述分合闸执行机构200包括第三弹性件18，在通过所述内驱动件15实现分闸时，在所述第一抵接面110和所述第二抵接面120由抵接状态转化为脱离状态后，所述第三弹性件18的弹力作用于所述第一传动件11上，以使得所述第一抵接面110和所述第二抵接面120再次抵接，从而使得所述第一抵接面110和所述第二抵接面120在保持抵接的状态下回到合闸状态。具体地，所述第三弹性件18固定设置，所述第三弹性件18可以是固定在断路器上，也可以是固定在所述主轴上，所述第三弹性件18可以为弹簧、弹片等。图18示出了所述第三弹性件18为弹簧时的一种实施方式，所述第三弹性件18的弹力部在所述第一抵接面110和所述第二抵接面120抵接时不与所述第一传动件11接触，当所述第一传动件11转动后使得所述第一抵接面110和所述第二抵接面120由抵接状态转化为脱离状态后，所述第一传动件11继续转动，同时所述第二传动件12带动所述传动部13运动，所述第一传动件11在转动至一定角度后与所述第三弹性件18接触，转动受限，而所述第二传动件12转动至一定角度后，所述传动部13会再次与所述第一传动件11接触，所述第三弹性件18的弹力作用于所述第一传动件11上，克服了所述第一抵接面110和所述第二抵接面120之间的摩擦力，使得所述第一抵接面110和所述第二抵接面120再次抵接(如图12-13所示，图14为将图13中的所述第二传动件12除所述传动部13以外的部分隐藏后的图)。所述第二传动件12上设置有第三止挡面125，当所述第一抵接面110和所述第二抵接面120再次抵接后，所述第三止挡面125接触到设置在断路器上的限位结构，使得所述第二传动件12不能够继续转动，所述第一传动件11、所述传动部13以及所述第二传动件12再次保持相对静止，使得所述第一电触点121和所述第二电触点122维持分离状态。所述第一抵接面110和所述第二抵接面120再次抵接后，可以通过操作所述操作装置16实现合闸，合闸时，所述操作装置16从分闸位置移动至合闸位置，带动所述传动部13运动，所述第一传动件11由于所述第一抵接面110和所述第二抵接面120的抵接作用力和所述第二传动件12一同转动，使得所述第一电触点121和所述第二电触点122接触，实现合闸。合闸后，所述分合闸执行机构200恢复至合闸状态，即所述分合闸执行机构200维持平衡，直到所述操作装置16被操作或所述第一传动件11转动，使得所述分合闸执行机构200平衡被打破，进行分闸操作。

在一种实现方式中，本实施例在实现手动合闸时，所述合闸系统40在接收到手动合闸信号后，通过其内部结构的运动来驱动所述分合闸执行机构200来执行合闸操作。具体地，如图20所示，所述合闸系统40包括：驱动分合闸执行机构200执行合闸操作的电磁驱动单元和机构单元；所述电磁驱动单元包括：骨架；装配于骨架内部的静铁芯401；与所述静铁芯401套设连接的推杆402；设置在所述推杆402一端上的动铁芯403及绕设在所述骨架外围的线圈404，所述机构单元包括连接臂405；与所述连接臂配合驱动分合闸执行机构200执行合闸操作的操作装置16，所述线圈404用于产生磁场，使得所述静铁芯401吸附所述动铁芯403，并带动所述推杆402向上运动，以使得所述推杆402驱动所述连接臂405逆时针运动，进而所述连接臂405带动操作装置顺时针转动，以使得所述操作装置16驱动所述分合闸执行机构200完成断路器合闸操作。具体地，如图1中所示，本实施例中的操作装置16是与连接臂405连接的，具体连接方式是通过齿轮啮合的连接方式，即所述操作装置16上设置有齿轮，所述连接臂405的一端设置有齿轮，通过这两个齿轮的啮合来实现联动。而所述连接臂405末端的下方设置有所述合闸系统40中的推杆402。而当所述合闸系统40接收到主动合闸信号后，所述线圈404开始产生磁场，所述静铁芯401吸附所述动铁芯403，并带动所述推杆402向上运动，所述推杆402就会抵接所述连接臂405的末端，进而通过所述连接臂405来带动所述操作装置16运动，从而通过所述操作装置16来驱动所述分合闸执行机构200来实现合闸操作。

综上，本发明公开了一种断路器，所述断路器包括：壳体；设置在所述壳体内，且分别位于所述壳体内两端位置的进线机构与出线机构；设置在所述壳体内，且位于所述进线机构与所述出线机构之间的脱扣装置；设置在所述壳体内，且与所述脱扣装置配合连接，用于实现分合闸操作的分合闸执行机构；设置在所述壳体内，且位于所述进线机构的左侧，用于驱动所述分合闸执行机构执行合闸操作的合闸系统；设置在所述壳体内，且位于所述脱扣装置的下方的灭弧系统。本发明提供的断路器装配简单，结构紧凑，集成度高，体积小，且功能高度融合。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种断路器，其特征在于，所述断路器包括：壳体；设置在所述壳体内，且分别位于所述壳体内两端位置的进线机构与出线机构；设置在所述壳体内，且位于所述进线机构与所述出线机构之间的脱扣装置；设置在所述壳体内，且与所述脱扣装置配合工作，用于实现分合闸操作的分合闸执行机构；设置在所述壳体内，且位于所述进线机构的左侧，用于驱动所述分合闸执行机构执行合闸操作的合闸系统；设置在所述壳体内，且位于所述脱扣装置下方的灭弧系统。

2.根据权利要求1所述的断路器，其特征在于，所述断路器还包括控制检测模块，所述控制检测模块为嵌套设置在所述壳体内的PCB电路板，且所述脱扣装置、所述合闸系统均与所述PCB电路板连接。

3.根据权利要求2所述的断路器，其特征在于，所述PCB电路板上设置有主控MCU以及计量信号采样装置，所述主控MCU与所述脱扣装置、所述合闸系统连接；所述计量信号采样装置通过焊接方式固定在所述PCB电路板上；所述PCB电路板设置有直插式通信引线，所述直插式通信引线与所述主控MCU的信号端口连接。

4.根据权利要求1所述的断路器，其特征在于，所述合闸系统包括：驱动分合闸执行机构执行合闸操作的电磁驱动单元和机构单元；所述电磁驱动单元包括：骨架；装配于骨架内部的静铁芯；与所述静铁芯套设连接的推杆；设置在所述推杆一端的动铁芯及绕设在所述骨架外围的线圈，所述机构单元包括连接臂；与所述连接臂配合驱动分合闸执行机构执行合闸操作的操作装置，所述线圈用于产生电磁力，使得所述静铁芯吸附所述动铁芯，并带动所述推杆向上运动，以使得所述推杆驱动所述连接臂逆时针运动，进而所述连接臂带动操作装置顺时针转动，以使得所述操作装置驱动所述分合闸执行机构完成断路器合闸操作。

5.根据权利要求1所述的断路器，其特征在于，所述壳体上设置有显示单元，所述显示单元与所述分合闸执行机构、所述控制检测模块连接，用于反映所述断路器的分合闸状态、电量使用及故障情况。

6.根据权利要求1所述的断路器，其特征在于，所述断路器还包括电源模块与通讯模块，所述电源模块为设置在所述壳体内的自供电模块，所述通讯模块为设置在所述壳体内的无线通讯模块以及设置在所述壳体上用于实现有线通讯的网关接口。

7.根据权利要求1所述断路器，其特征在于，所述操作装置设置在所述壳体外侧，且与所述分合闸执行机构连接，用于驱动所述分合闸执行机构执行分合闸操作。

8.根据权利要求1所述的断路器，其特征在于，所述脱扣装置包括：用于在所述断路器发生短路或过载时，控制所述分合闸执行机构执行分闸操作的第一脱扣装置；用于在所述断路器发生漏电、过压、欠压及远程控制断路器执行分闸操作时，控制所述分合闸执行机构执行分闸操作的第二脱扣装置；所述第一脱扣装置与所述第二脱扣装置设置成一体式分闸机构。

9.根据权利要求8所述的断路器，其特征在于，所述第一脱扣装置包括：由设置在所述壳体上的骨架；设置在所述骨架上的油杯；设置在所述油杯上的磁轭；设置在所述骨架上的线圈组成的电磁油阻尼脱扣器以及设置在所述电磁油阻尼脱扣器通过磁力向吸合的转动件；所述骨架中设置有一中心孔，所述油杯设置在所述中心孔中，且与所述磁轭连接；所述转动件设置在所述断路器的壳体上，且与所述壳体转动连接，所述转动件的一端用于与所述油杯吸附，另一端用于与所述分合闸执行机构配合工作，以驱动所述分合闸执行机构执行分闸操作。

10.根据权利要求8所述的断路器，其特征在于，所述第二脱扣装置包括：设置在所述壳体上的骨架；设置在所述骨架上的油杯；设置在所述油杯上的磁轭；绕设在所述骨架上的线圈绕组以及设置所述骨架的一端，通过磁力向所述线圈绕组吸合的转动件，所述线圈绕组与所述断路器中的主控MCU连接；所述骨架中设置有一中心孔，所述油杯设置在所述中心孔中，且与所述磁轭连接；所述转动件设置在所述断路器的壳体上，且与所述壳体转动连接，所述转动件的一端用于与所述线圈绕组吸合，另一端用于与所述分合闸执行机构配合工作，以驱动所述分合闸执行机构执行分闸操作；当所述第一脱扣装置与所述第二脱扣装置设置为一体式分闸机构时，所述第一脱扣装置的所述骨架、所述油杯、所述磁轭以及所述转动件与所述第二脱扣装置中的所述骨架、所述油杯、所述磁轭以及所述转动件共用；且所述第一脱扣装置与所述第二脱扣装置以预设的顺序排列在所述骨架上。

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