CN111681924A - 断路器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及低压电器领域，具体涉及一种断路器，其电动机构包括电动机和齿轮组，电动机通过齿轮组与操作机构驱动相连，手动操作组件与操作机构驱动相连，电动机构和手动操作组件均能通过操作机构使断路器合闸/分闸；所述断路器的开关装置包括与操作机构或手动操作组件驱动配合的第一开关件，第一开关件的输出端分别与合闸电路、分闸电路相连，电动机分别串接在合闸电路和分闸电路中；所述断路器合闸/分闸时，操作机构或手动操作组件驱动第一开关件切换合闸电路和分闸电路；本发明断路器，其控制简单，动作性能可靠。

Description

断路器

技术领域

本发明涉及低压电器领域，具体涉及一种断路器。

背景技术

现有插入式断路器多存在以下问题：

一、现有断路器电动机构通过驱动手柄机构实现自动合闸，通过驱动手柄机构或者通过驱动操作机构的锁扣，使断路器跳闸实现自动分闸，相应的配合机构易于磨损，且为了实现自动分合闸和手动分合闸的互不干扰导致结构较为复杂。而且，现有断路器的电动机构，其电动机控制通过位置传感器和芯片进行处理，位置传感器将断路器的合闸、分闸位置传递给芯片，芯片控制电机正转或翻转实现合闸、分闸以及返回初始位置(即不影响断路器手动分合闸位置)，芯片容易受外部干扰，导致位置检测不可靠，影响断路器动作可靠性。

二、现有断路器，其电动机构的电动机的控制往往需要复杂的物理结构和电路实现，导致断路器整体结构复杂且可靠性较差。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种断路器，其控制简单，动作性能可靠。

为实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种断路器，其包括操作机构5、电动机构3以及手动操作组件，电动机构3包括电动机301和齿轮组，电动机301通过齿轮组与操作机构5驱动相连，手动操作组件与操作机构5驱动相连，电动机构3和手动操作组件均能通过操作机构5使断路器合闸/分闸；

所述断路器还包括开关装置、合闸电路和分闸电路；所述开关装置包括与操作机构5或手动操作组件驱动配合的第一开关件9B，第一开关件9B 的输出端分别与合闸电路、分闸电路相连，电动机301分别串接在合闸电路和分闸电路中；

所述断路器处于分闸状态、第一开关件9B接通合闸电路并断开分闸电路时，在合闸电路两端加载合闸电压信号，电动机构3驱动断路器合闸，操作机构5或手动操作组件驱动第一开关件9B断开合闸电路并接通分闸电路；或者，所述断路器处于分闸状态、第一开关件9B接通合闸电路并断开分闸电路时，手动操作组件驱动断路器合闸，操作机构5或手动操作组件驱动第一开关件9B断开合闸电路并接通分闸电路；

所述断路器处于合闸状态、第一开关件9B接通分闸电路并断开合闸电路时，在分闸电路两端加载分闸电压信号，电动机构3驱动断路器分闸，操作机构5或手动操作组件驱动第一开关件9B断开分闸电路并接通合闸电路；或者，所述断路器处于合闸状态、第一开关件9B接通分闸电路并断开合闸电路时，手动操作组件驱动断路器分闸，操作机构5或手动操作组件驱动第一开关件9B断开分闸电路并接通合闸电路。

优选的，所述第一开关件9B包括公共触点b3、常闭触点b0和常开触点b1，常闭触点b0和常开触点b1分别连接在合闸电路和分闸电路中，或者常闭触点b0和常开触点b1分别连接在分闸电路和合闸电路中。

优选的，所述电动机301为直流电动机，合闸电路包括二极管D3和二极管D2，常闭触点b0与二极管D3的阳极相连，二极管D3的阴极与电动机 301的正极端子相连，电动机301的负极端子与二极管D2的阳极相连；所述分闸电路包括二极管D1和二极管D4，常开触点b1与二极管D1的阴极相连，二极管D1的阳极与负极端子相连，正极端子与二极管D4的阴极相连；所述公共触点b3与电源端子E0相连，二极管D2的阴极和二极管D4的阳极均与电源端子E1相连。

优选的，所述电动机301为直流电动机，所述合闸电路包括电源端子 E1，常闭触点b0与电动机301的正极端子相连，电动机301的负极端子与电源端子E1相连；所述分闸电路包括电源端子E2，常开触点b1与电动机 301的负极端子相连，电动机301的正极端子与电源端子E2相连；所述公共触点b0与电源端子E0相连。

优选的，所述操作机构5包括枢转的传动件501；所述电动机构3或手动操作组件驱动传动件501转动，使断路器合闸；所述电动机构3通过手动操作组件驱动传动件501反向转动，或手动操作组件驱动传动件501反向转动，使断路器分闸。

优选的，所述传动件501与第一开关件9B驱动配合。

优选的，所述电动机构3还包括分别枢转设置的驱动齿轮件305和受动齿轮306，驱动齿轮件305与手动齿轮306驱动配合，受动齿轮306与传动件501同轴设置且驱动配合；

所述驱动齿轮件305从第一初始位置向第一方向转动至与受动齿轮306 啮合，驱动齿轮件305继续转动并通过受动齿轮306驱动传动件501向第二方向转动，使断路器合闸，驱动齿轮件305继续转动至中间位置且与受动齿轮306脱离啮合；所述驱动齿轮件305从中间位置向第一方向转动并驱动手动操作组件动作，手动操作组件驱动传动件501向第一方向转动，使断路器分闸，驱动齿轮件305继续转动至第一初始位置。

优选的，所述断路器还包括断路器外壳1，手动操作组件为按钮机构2，包括依次驱动相连的按钮件201、第一连杆202、连接件204和第二连杆203，第二连杆203还与传动件501驱动相连，按钮件201和连接件204分别滑动设置在断路器外壳1上；按压/拉拔所述按钮件201，通过依次相连的第一连杆202、连接件204、第二连杆203驱动操作机构5动作，使断路器合闸/分闸；所述连接件204与第一开关件9B驱动配合，电动机构3的驱动齿轮件305与连接件204驱动配合。

优选的，所述断路器还包括锁定机构，锁定机构一端为锁定机构受动端，突出在断路器外壳1外部，另一端为锁定机构配合端，与按钮件201 或第一连杆202配合。

优选的，所述合闸电压信号和分闸电压信号为电动机301提供工作电源，且合闸电压信号和分闸电压信号的电压方向相反。

优选的，所述受动齿轮306和传动件501之间设有储能弹簧3-5；

所述驱动齿轮件305从第一初始位置向第一方向转动至与受动齿轮306 啮合，驱动齿轮件305继续转动并驱动受动齿轮306向第二方向转动，受动齿轮306通过储能弹簧3-5驱动传动件501向第二方向转动，断路器合闸后，驱动齿轮件305继续向第一方向转动并驱动受动齿轮306相对于传动件501向第二方向转动，使储能弹簧3-5储能，直至传动齿轮件305转动至中间位置并与受动齿轮306脱离啮合。

优选的，所述储能弹簧3-5为扭簧，包括弹簧主体3-50、第一弹簧臂 3-51和第二弹簧臂3-52；所述弹簧主体3-50设置在受动齿轮306和传动件501之间，第一弹簧臂3-51与传动件501限位配合，第二弹簧臂3-52 与受动齿轮306限位配合。

优选的，所述传动件51包括设置在其一侧的受动齿轮限位槽501-306，受动齿轮306包括受动齿轮本体306-2和设置在受动齿轮本体306-2一侧的第一扇形齿轮部306-1，受动齿轮本体306-2与传动件501同轴枢转设置在断路器外壳1上，第一扇形齿轮部306-1设置在受动齿轮限位槽501-306 内，所述储能弹簧3-5的弹簧主体3-50位于受动齿轮本体306-2和传动件 51之间。

本发明断路器，其完成合闸/分闸操作后，均能驱动第一开关件动作实现合闸电路/分闸电路的切换，其控制原理简单，给电动机构加载电压信号，电动机构就会动作，完成合闸/分闸操作后，第一开关件切换合闸电路和分闸电路，就能使电动机停转，无需现有技术的用于检测齿轮具体位置的复杂电路结构和控制原理，从而简化了断路器的整体结构和电动机构的控制电路，也使得本发明断路器的工作性能更可靠。此外，所述储能弹簧，一则使得驱动齿轮件和受动齿轮的扇形齿轮配合行程能够预留有一定的富余，二是即使各齿轮因为磨损相互之间出现配合误差也能可靠合闸。

附图说明

图1是是本发明电动机的控制电路的第一实施例的示意图，此时断路器处于分闸状态，合闸电压信号加载于第一开关件和合闸电路两端；

图2是本发明电动机的控制电路的第一实施例的示意图，此时断路器处于合闸状态，分闸电压信号加载于第一开关件和分闸电路两端；

图3是是本发明电动机的控制电路的第二实施例的示意图，此时断路器处于分闸状态，合闸电压信号加载于第一开关件和合闸电路两端；

图4是本发明电动机的控制电路的第三实施例的示意图，此时断路器处于合闸状态，分闸电压信号加载于第一开关件和分闸电路两端；

图5是本发明断路器的结构示意图，至少示出了按钮机构、电动机构和操作机构的具体结构；

图6是本发明连接件的结构示意图；

图7是本发明驱动齿轮件的结构示意图；

图8是本发明受动齿轮、储能弹簧和传动件装配关系示意图；

图9是本发明受动齿轮的结构示意图；

图10是本发明传动件的结构示意图，至少示出了第一传动件连接孔、第二传动件连接孔和传动件轴孔的位置关系；

图11是本发明传动件的结构示意图，至少示出了储能弹簧装配槽、受动齿轮限位槽和传动件弹簧限位槽的位置关系；

图12是本发明储能弹簧的结构示意图；

图13是本发明断路器的结构示意图，断路器处于分闸状态，驱动齿轮件处于第一初始位置；

图14是本发明断路器的结构示意图，断路器处于分闸状态，驱动齿轮件从第一初始位置转动至与受动齿轮啮合；

图15是本发明断路器的结构示意图，断路器处于合闸过程中状态，动触头和静触头已闭合；

图16是本发明断路器的结构示意图，断路器处于合闸状态，驱动齿轮件处于中间位置；

图17是本发明驱动齿轮件与合闸到位挡台的配合关系示意图。

具体实施方式

以下结合附图1-17给出的实施例，进一步说明本发明的断路器的具体实施方式。本发明的断路器不限于以下实施例的描述。

本发明断路器，其包括操作机构5、电动机构3以及手动操作组件，电动机构3包括电动机301和齿轮组，电动机301通过齿轮组与操作机构5 驱动相连，手动操作机构与操作机构5驱动相连，电动机构3和手动操作组件均能通过操作机构5使断路器合闸/分闸；所述断路器还包括开关装置、合闸电路和分闸电路；所述开关装置包括与操作机构5或手动操作组件驱动配合的第一开关件9B，第一开关件9B的输出端分别与合闸电路、分闸电路相连，电动机301分别串接在合闸电路和分闸电路中；

所述断路器处于分闸状态、第一开关件9B接通合闸电路并断开分闸电路时，在合闸电路两端加载合闸电压信号，电动机构3驱动断路器合闸，操作机构5或手动操作组件驱动第一开关件9B断开合闸电路并接通分闸电路；或者，所述断路器处于分闸状态、第一开关件9B接通合闸电路并断开分闸电路时，手动操作组件驱动断路器合闸，操作机构5或手动操作组件驱动第一开关件9B断开合闸电路并接通分闸电路；

所述断路器处于合闸状态、第一开关件9B接通分闸电路并断开合闸电路时，在分闸电路两端加载分闸电压信号，电动机构3驱动断路器分闸，操作机构5或手动操作组件驱动第一开关件9B接通分闸电路并断开合闸电路；或者，所述断路器处于合闸状态、第一开关件9B接通分闸电路并断开合闸电路时，手动操作组件驱动断路器分闸，操作机构5或手动操作组件驱动第一开关件9B断开分闸电路并接通合闸电路。

本发明断路器，其完成合闸/分闸操作后，均能驱动第一开关件动作实现合闸电路/分闸电路的切换，其控制原理简单，给电动机构加载电压信号，电动机构就会动作，完成合闸/分闸操作后，第一开关件切换合闸电路和分闸电路，就能使电动机停转，无需现有技术的用于检测齿轮具体位置的复杂电路结构和控制原理，从而简化了断路器的整体结构和电动机构的控制电路，也使得本发明断路器的工作性能更可靠。

优选的，如图1所示，所述操作机构5包括枢转设置的传动件501；所述电动机构3或手动操作组件驱动传动件501转动，使断路器合闸；所述电动机构3通过手动操作组件驱动传动件501反向转动，或者手动操作组件驱动传动件501反向转动，使断路器分闸。进一步的，所述电动机构3 还包括分别枢转设置的驱动齿轮件305和受动齿轮306，驱动齿轮件305与手动齿轮306驱动配合，受动齿轮306与传动件501同轴设置且驱动配合；所述驱动齿轮件305从第一初始位置向第一方向转动至与受动齿轮306啮合，驱动齿轮件305继续转动并通过受动齿轮306驱动传动件501向第二方向转动，使断路器合闸，驱动齿轮件305继续转动至中间位置且与受动齿轮306脱离啮合；所述驱动齿轮件305从中间位置向第一方向转动并驱动手动操作组件动作，手动操作组件驱动传动件501向第一方向转动，使断路器分闸，驱动齿轮件305继续转动至第一初始位置。

本发明的断路器，其合闸操作通过电动机构3与操作机构5的配合实现，分闸操作通过电动机构3与按钮机构2的配合实现，一则与现有技术合闸/分闸操作均通过电动机构3和操作机构5配合的断路器相比，有效减缓了操作机构5的磨损进度，从而有利于延长断路器的使用寿命；二来在合闸/分闸过程中，电动机构3的驱动齿轮件305始终向第一方向转动，也即是在合闸/分闸过程中，电动机构3的电动机301无需改变转向，有利于简化电动机构3的控制过程；第三，所述电动机构3的电动机301无需经常在正转/反转之间切换，从而降低了电动机301损坏的几率，有利于延长电动机构3的使用寿命。

优选的，如图1所示，所述断路器还包括断路器外壳1，手动操作组件为按钮机构2，按钮机构2包括分别滑动设置在断路器外壳1上的按钮件 201和连接件204，两端分别与按钮件2和连接件204相连的第一连杆202，以及两端分别与连接件204和传动件501相连的第二连接件203；所述电动机构3的驱动齿轮件305与连接件204驱动配合。进一步的，所述断路器还包括锁定机构，锁定机构一端为锁定机构受动端，突出在断路器外壳1 外部，另一端为锁定机构配合端，与按钮件201或第一连杆202配合。

所述锁定机构的一种实施方式为：本实施例的断路器为插入式断路器，插入安装到机柜的断路器装配位内，锁定机构与按钮机构2和断路器装配位的壳体配合，实现断路器安装到断路器装配位后的锁定，和或解锁，和或防止断路器安装不到位，和或防止断路器在合闸状态下安装到断路器装配位或从断路器装配位拔出，和或防止断路器未安装至断路器装配位时合闸，本发明的按钮机构2适于与各锁定机构4配合，这均属于本发明的保护范围。

所述锁定机构的另一种实施方式为：在机柜的断路器装配位上对应设有与锁定机构受动端配合的锁定孔，所述断路器安装到位后，锁定机构的锁定机构受动端突出在断路器外壳1外部且突出到机柜锁定孔内，防止断路器被随意从机柜拔出，拉动按钮件201，按钮件201或第一连杆202或连接件204能驱动锁定机构配合端使锁定机构受动端缩回断路器外壳1内部，使得断路器能从断路器装配位中拔出。

所述锁定机构的第三种实施方式为：所述断路器未安装至断路器装配位时，锁定机构受动端被机柜壁挤压至缩入断路器外壳1内部，锁定机构配合端与按钮件201或第一连杆202或连接件204限位配合，阻止按钮件 201向合闸方向移动，无法在未安装至断路器装配位时合闸；所述断路器安装至断路器装配位内时，锁定机构受动端不再受断路器装配位的壳体挤压向断路器外壳1外部移动，使锁定机构配合端与按钮件201或第一连杆202 或连接件204解除限位配合，按钮件201能向合闸方向移动并通过操作机构5使断路器合闸。

需要指出的，所述按钮机构2的按钮件201、第一连杆202、连接件204 也可以设计为一体式构件，从而减少零部件数量。为便于按钮机构2与其它机构配合的便利性，且不影响与电动机构3的配合，本发明的按钮机构2 优选为按钮件201、第一连杆202、连接件204和第二连杆203的组合件，便于实现按钮机构2同时分别与锁定机构和电动机构3的配合。

如图1和2所示，为本发明断路器的第一实施例。

本发明断路器，其包括操作机构5、电动机构3以及手动操作组件，电动机构3包括电动机301和齿轮组，电动机301通过齿轮组与操作机构5 驱动相连，手动操作组件与操作机构5驱动相连，电动机构3和手动操作组件均能通过操作机构5使断路器合闸/分闸；所述断路器还包括开关装置、合闸电路和分闸电路；所述开关装置包括与操作机构5或手动操作组件驱动配合的第一开关件9B，第一开关件9B的输出端分别与合闸电路、分闸电路相连，电动机301分别串接在合闸电路和分闸电路中；

所述断路器处于分闸状态、第一开关件9B接通合闸电路并断开分闸电路时，在合闸电路两端加载合闸电压信号，电动机构3驱动断路器合闸，操作机构5或手动操作组件驱动第一开关件9B断开合闸电路并接通分闸电路；或者，所述断路器处于分闸状态、第一开关件9B接通合闸电路并断开分闸电路时，手动操作组件驱动断路器合闸，操作机构5或手动操作组件驱动第一开关件9B断开合闸电路并接通分闸电路；

所述断路器处于合闸状态、第一开关件9B接通分闸电路并断开合闸电路时，在分闸电路两端加载分闸电压信号，电动机构3驱动断路器分闸，操作机构5或手动操作组件驱动第一开关件9B断开分闸电路并接通合闸电路；或者，所述断路器处于合闸状态、第一开关件9B接通分闸电路并断开合闸电路时，手动操作组件驱动断路器分闸，操作机构5或手动操作组件驱动第一开关件9B断开分闸电路并接通合闸电路。

优选的，如图1和2所示，所述第一开关件9B包括公共触点b3、常闭触点b0和常开触点b1，常闭触点b0和常开触点b1分别连接在合闸电路和分闸电路中，或者常闭触点b0和常开触点b1分别连接在分闸电路和合闸电路中。进一步的，如图1和2所示，所述电动机301为直流电动机，合闸电路包括二极管D3和二极管D2，常闭触点b0与二极管D3的阳极相连，二极管D3的阴极与电动机301的正极端子相连，电动机301的负极端子与二极管D2的阳极相连；所述分闸电路包括二极管D1和二极管D4，常开触点b1与二极管D1的阴极相连，二极管D1的阳极与负极端子相连，正极端子与二极管D4的阴极相连；所述公共触点b3与电源端子E0相连，二极管 D2的阴极和二极管D4的阳极均与电源端子E1相连。

优选的，所述合闸电压信号和分闸电压信号为电动机301提供工作电源，且合闸电压信号和分闸电压信号的电压方向相反。

优选的，所述第一开关件9B为微动开关，包括第一驱动杆，手动操作组件或操作机构5通过抵压或释放第一驱动杆，实现合闸电路与分闸电路的切换。

具体的，如图1所示，所述断路器处于分闸状态、第一开关件9B接通合闸电路同时断开分闸电路，自动合闸时断路器外部或者内部的合闸电压信号(电源端子E0接正极，电源端子E1接负极)加载于第一开关件9B和合闸电路两端(电流依次流过电源端子E0、公共触点b3、常闭触点b0、二极管D3、电动机301、二极管D2、电源端子E1)，电动机301正转并通过操作机构5使断路器完成合闸，同时操作机构5或手动操作组件驱动第一开关件9B断开合闸电路并接通分闸电路(如图2所示)，此时合闸电压信号不能通过分闸电路(由于二极管D1和D4的单向导通功能)，因此电动机 301停止转动；

如图2所示，所述断路器处于合闸状态、第一开关件9B接通分闸电路同时断开合闸电路，自动分闸时断路器外部或者内部的分闸电压信号(电源端子E0接负极，电源端子E1接正极)加载于第一开关件9B和分闸电路两端(电流依次流过电源端子E1、二极管D4、电动机301、二极管D1、常开触点b1、公共触点b0、电源端子E0)，电动机301正转并通过手动操作组件、操作机构5使断路器完成分闸，同时操作机构5或手动操作组件驱动第一开关件9B断开分闸电路并接通合闸电路(如图1所示)，此时分闸电压信号不能通过合闸电路(由于二极管D2和D3的单相导通功能)，因此电动机301停止转动。

如图1所示，所述断路器处于分闸状态、第一开关件9B接通合闸电路同时断开分闸电路，手动操作组件通过操作机构5使断路器分闸，同时操作机构5或手动操作组件驱动第一开关件9B断开合闸电路并接通分闸电路 (如图2所示)；若此时在第一开关件9B和分闸电路两端加载合闸电压信号，即可以使电动机301正转，电动机301通过手动操作组件、操作机构5 使断路器分闸，同时操作机构5或手动操作组件驱动第一开关件9B断开分闸电路并接通合闸电路(如图1所示)。

如图2所示，所述断路器处于合闸状态、第一开关件9B接通分闸电路同时断开合闸电路，手动操作组件通过操作机构5使断路器分闸，同时操作机构5或手动操作组件驱动第一开关件9B断开分闸电路并接通合闸电路 (如图1所示)；若此时在第一开关件9B和合闸电路两端加载合闸电压信号，即可以使电动机301正转，电动机301通过操作机构5使断路器合闸，同时操作机构5或手动操作组件驱动第一开关件9B断开合闸电路并接通分闸电路(如图2所示)。

本发明的断路器，需要对其进行合闸/分闸操作时，仅需切换电动机301 的工作电源的电流方向或电压方向即可，通过对电动机301的供电电源进行控制简单方便，无需芯片控制，避免芯片在特定环境下受到干扰和影响。而且，本发明的断路器能同时兼容自动和手动合闸操作，也就是说本发明断路器能在电动分闸/合闸后进行手动合闸/分闸，能在手动合闸/分闸后进行电动分闸/合闸，极大提高了断路器操作的便利性。

优选的，如图1、13、14、16所示，所述操作机构5包括枢转的传动件501；所述电动机构3或手动操作组件驱动传动件501转动，使断路器合闸；所述电动机构3通过手动操作组件，或手动操作组件，驱动传动件501 反向转动，使断路器分闸。进一步的，如图1、13-16所示，所述电动机构3还包括分别枢转设置的驱动齿轮件305和受动齿轮306，驱动齿轮件305与手动齿轮306驱动配合，受动齿轮306与传动件501同轴设置且驱动配合；所述驱动齿轮件305从第一初始位置向第一方向转动至与受动齿轮306 啮合，驱动齿轮件305继续转动并通过受动齿轮306驱动传动件501向第二方向转动，使断路器合闸，驱动齿轮件305继续转动至中间位置且与受动齿轮306脱离啮合；所述驱动齿轮件305从中间位置向第一方向转动并驱动手动操作组件动作，手动操作组件驱动传动件501向第一方向转动，使断路器分闸，驱动齿轮件305继续转动至第一初始位置。

优选的，所述受动齿轮306和传动件501是一体式构件或分体式构件。

具体的，如图13、14、16所示方向，所述第一方向为逆时针方向，第二方向为顺时针方向；如图13所示，所述驱动齿轮件305处于第一初始位置，此时与受动齿轮306脱离啮合，将合闸电压信号加载于合闸电路两端后，电动机301驱动驱动齿轮件305逆时针转动至与受动齿轮306啮合，进入图14所示状态，驱动齿轮件305继续转动并通过受动齿轮306驱动传动件501继续顺时针转动，使断路器合闸，驱动齿轮件305转动至中间位置并与受动齿轮306脱离啮合，同时操作机构5或手动操作机构驱动第一开关件9B断开合闸电路并接通分闸电路，电动机301停转，进入图16所示状态；然后，将分闸电压信号加载于分闸电路两端后，电动机301驱动驱动齿轮件305逆时针转动，驱动齿轮件305驱动手动操作组件动作，手动操作组件驱动传动件501逆时针转动，使断路器分闸，驱动齿轮件301 转动至第一初始位置，同时操作机构5或手动操作组件驱动第一开关件9B 断开分闸电路并接通合闸电路，电动机301停转，进入图13所示状态。

优选的，所述传动件501与第一开关件9B驱动配合。

优选的，如图1所示，所述断路器还包括断路器外壳1，手动操作组件为按钮机构2，包括依次驱动相连的按钮件201、第一连杆202、连接件204 和第二连杆203，第二连杆203还与传动件501驱动相连，按钮件201和连接件204分别滑动设置在断路器外壳1上；按压/拉拔所述按钮件201，通过依次相连的第一连杆202、连接件204、第二连杆203驱动操作机构5动作，使断路器合闸/分闸。

优选的，所述连接件204与第一开关件9B驱动配合。

优选的，如图1、13-16所示，所述电动机构3的驱动齿轮件305与连接件204驱动配合。

具体的，如图1所示方向，所述按钮件201、第一连杆202、连接件204、第二连杆203由上而下依次设置，向下按压或向上拉拔按钮件201，通过依次相连的第一连杆202、连接件204、第二连杆203驱动操作机构5动作，使断路器合闸/分闸，电动机构3的驱动齿轮件305与连接件204驱动配合；所述断路器电动分闸时，驱动齿轮件305驱动连接件204向上移动，连接件204通过第二连杆203驱动传动件501逆时针转动，使断路器分闸。

优选的，所述第一连杆202和第二连杆203均为U字形连杆。

优选的，如图1所示，所述按钮机构2还包括用于驱动连接件204复位的第一复位弹簧205，用于在断路器脱扣后驱动按钮机构2复位；所述断路器外壳1还包括连接件轨道槽，连接件204沿着连接件轨道槽直线的滑动。

优选的，如图2所示，为所述连接件204的一个实施例。

如图2所示，所述连接件204为一条形件，包括连接件主体204-0，分别设置在连接件主体204-0两端且分别与第一连杆202和第二连杆203配合的连接件第一孔204-1和连接件第二孔204-3，与驱动齿轮件305的驱动齿305-20驱动配合的连接件受动台面204-4，设置在连接件主体204-0一侧的连接件弹簧限位凸台204-2，以及设置在连接件主体204-0上的连接件轨道凸台204-5。进一步的，如图2所示，所述连接件轨道凸台204-5和连接件第一孔204-1设置在连接件主体204-0同一端，连接件轨道凸台204-5 设置在连接件主体204-0面向断路器外壳1的底板的一侧；所述连接件受动台面204-4和连接件第二孔204-3设置在连接件主体204-0的同一端，连接件受动台面204-4面向操作机构5的传动件501设置；所述连接件弹簧限位凸台204-2设置在连接件主体204-0的远离电动机构3的一侧。进一步的，如图1所示，所述第一复位弹簧205设置在连接件弹簧限位凸台 204-2和断路器外壳1之间。

具体的，如图2所示方向，所述连接件第一孔204-1和连接件轨道凸台204-5位于连接件主体204-0的左端，连接件轨道凸台204-5设置在连接件主体204-0下侧；所述连接件第二孔204-3和连接件受动台面204-4 位于连接件主体204-0的右端，连接件受动台面204-4面向右侧设置；所述连接件弹簧限位凸台204-2设置在连接件主体204-0的后侧。

优选的，所述断路器还包括锁定机构，锁定就一端为锁定机构受动端，突出在断路器外壳1外部，另一端为锁定机构配合端，与按钮件201或第一连杆202配合。进一步的，所述锁定机构包括中部枢转设置在断路器外壳1上的锁定件，锁定件两端分别为锁定件受动端和锁定件配合端。进一步的，如图1所示，所述锁定件(未示出)和第一复位弹簧205均位于按钮件201和连接件204的同一侧。具体的，如图1所示，所述锁定件(未示出)和第一复位弹簧205均位于按钮件201和连接件204右侧，锁定件 (未示出)位于第一复位弹簧205上方。

优选的，如图1所示，为所述操作机构5的一个实施例。

如图1所示，所述操作机构5包括分别枢转设置在断路器外壳1上的传动件501和转动板505，分别枢转设置在转动板505上且锁扣配合的跳扣 503和锁扣504，两端分别与传动件501和跳扣503相连的第三连杆502，以及以及用于驱动转动板504的第二复位弹簧506，第二复位弹簧50设置在锁扣504和断路器外壳1之间。所述断路器还包括静触头1b和与操作机构5连接的动触头1a，所述动触头1a一端与转动板505相连，静触头1b 固定设置在断路器外壳1上。本实施例的操作机构5的结构、原理和工作过程与现有技术相近，在此不再赘述。当然，本发明的断路器的操作机构5 还可以采用其它结构。

优选的，如图1所示，为所述电动机构3的一个实施例。

如图1所示，所述电动机构3包括电动机301和齿轮组，齿轮组包括依次驱动配合的电动机301、蜗杆302、第一传动齿轮件303、第二传动齿轮件304、驱动齿轮件305和受动齿轮306，蜗杆302与电动机301驱动相连，第一传动齿轮件303、第二传动齿轮件304、驱动齿轮件305分别枢转设置在断路器外壳1上。显然，根据需要可以减少或增加传动齿轮组的传动齿轮件的数量。

优选的，如图7所示，所述驱动齿轮件305包括分别与受动齿轮306 和按钮机构2驱动配合的第一驱动齿轮305-1和驱动齿305-20。具体的，如图7所示，所述驱动齿轮件305包括同轴联动且依次设置的第一驱动齿轮305-1、第二驱动齿轮305-2和第三驱动齿轮305-3，第三传动齿轮305-3 与传动齿轮组的第二传动齿轮件304驱动配合，第一驱动齿轮305-1和第二驱动齿轮305-2分别与受动齿轮306和按钮机构2驱动配合。进一步的，如图1所示，所述第一驱动齿轮305-1和受动齿轮306均为扇形齿轮；所述第二驱动齿轮305-2设有与按钮机构2驱动配合的驱动齿305-20。所述断路器电动合闸时，驱动齿轮件305向第一方向转动，第一驱动齿轮305-1 与受动齿轮306啮合，合闸后第一驱动齿轮305-1与受动齿轮306脱离啮合；所述断路器电动分闸时，驱动齿轮件305继续向第一方向转动，驱动齿305-20与按钮机构2驱动配合实现分闸，此时第一驱动齿轮305-1与受动齿轮306保持脱离啮合状态。显然，驱动齿305-20可以为图3所示的仅包括一个驱动齿305-20，也可以根据需要设置为多个驱动齿的扇形齿轮，按钮机构2上的连接件204可以设置成带有齿状，与所述具有多个驱动齿的扇形齿轮配合；另外，所述驱动齿305-20也可以设置在第一驱动齿轮 305-1上。

优选的，如图8所示，本发明断路器还包括设置在受动齿轮306和传动件501之间的储能弹簧3-5，用于实现自动合闸不到位的补偿，提高自动合闸的可靠性。设置储能弹簧3-5的作用一是使得驱动齿轮件305和受动齿轮306的扇形齿轮配合行程能够预留有一定的富余，二是即使各齿轮因为磨损相互之间出现配合误差也能可靠合闸。具体的，所述驱动齿轮件305 从第一初始位置向第一方向转动至与受动齿轮306啮合，驱动齿轮件305 继续转动并驱动受动齿轮306向第二方向转动，受动齿轮306通过储能弹簧3-5驱动传动件501向第二方向转动，断路器合闸后，驱动齿轮件305 继续向第一方向转动并驱动受动齿轮306相对于传动件501向第二方向转动，使储能弹簧3-5储能且使动静触头可靠接触，直至传动齿轮件305转动至中间位置并与受动齿轮306脱离啮合，受动齿轮306在储能弹簧3-5 释能(储能弹簧3-5释能，会给与受动齿轮306一个使其相对于传动件501 向第一方向转动的力)作用下相对于传动件501复位。

优选的，如图8和12所示，所述储能弹簧3-5为扭簧，包括弹簧主体 3-50、第一弹簧臂3-51和第二弹簧臂3-52；所述弹簧主体3-50设置在受动齿轮306和传动件501之间且与受动齿轮306和传动件501同轴设置，第一弹簧臂3-51与传动件501限位配合，第二弹簧臂3-52与受动齿轮306 限位配合。进一步的，如图8-11所示，所述传动件51包括设置在其一侧的受动齿轮限位槽501-306，受动齿轮306包括受动齿轮本体306-2和设置在受动齿轮本体306-2一侧的第一扇形齿轮部306-1，受动齿轮本体306-2 与传动件501同轴枢转设置在断路器外壳1上，第一扇形齿轮部306-1设置在受动齿轮限位槽501-306内，第一扇形齿轮部306-1一端与受动齿轮限位槽501-306一端的侧壁相抵，第一扇形齿轮部306-1另一端与受动齿轮限位槽501-306另一端的侧壁之间设有第一运动间隙；所述弹簧主体3-50 位于受动齿轮本体306-2和传动件51之间。

优选的，如图8-11所示，所述第一扇形齿轮部306-1包括分别设置在其两端的第一扇形齿轮部首端面306-10和第一扇形齿轮部尾端面306-11，传动件501还包括设置在受动齿轮限位槽501-306两端的受动齿轮限位槽首端面501-6和受动齿轮限位槽尾端面501-4，第一扇形齿轮部首端面 306-10与受动齿轮限位槽首端面501-6相抵，第一扇形齿轮部尾端面 306-11与受动齿轮限位槽尾端面501-4之间设有第一运动间隙。

具体的，如图8所示，所述断路器处于合闸状态或分闸状态下时，储能弹簧3-5使受动齿轮306的第一扇形齿轮部首端面306-10抵在受动齿轮槽首端面501-6上，第一扇形齿轮部尾端面306-11与受动齿轮限位槽尾端面501-4之间形成第一运动间隙；如图13-16所示，所述驱动齿轮件305 向第一方向(逆时针方向)转动至与受动齿轮306的第一扇形齿轮部306-1 啮合(如图14所示)，驱动齿轮件305继续转动并通过第一扇形齿轮部306-1 驱动受动齿轮306向第二方向(顺时针方向)转动，受动齿轮306则通过储能弹簧3-5驱动传动件501向第二方向(顺时针方向)转动，待操作机构5带动动触头1a与静触头1b闭合(如图15所示)，断路器合闸后，传动件501则位置固定不再转动，如图15所示，此时驱动齿轮件305仍与第一扇形齿轮部306-1啮合，优选设置为差1个不规则齿就脱离啮合，则驱动齿轮件305继续转动并通过第一扇形齿轮部306-1驱动受动齿轮306相对于传动件501向第二方向(顺时针方向)转动，使储能弹簧3-5储能，储能弹簧3-5则将所储能量施加于传动件501(也就是向传动件501施加使其向第一方向转动的推力)，确保断路器因为结构件尺寸偏差或者因为电机机构的齿轮磨损仍能够有效合闸，如图16所示，断路器完成合闸后，驱动齿轮件305继续转动至中间位置并与第一扇形齿轮部306-1脱离啮合，则受动齿轮306会在储能弹簧3-5的释能作用下复位(即第一扇形齿轮部首端面306-10恢复至与受动齿轮限位槽首端面501-6相抵的状态)。

优选的，如图8所示，所述受动齿轮306还包括设置在受动齿轮本体 306-2上的受动齿轮弹簧限位孔306-3，传动件501还包括设置在受动齿轮限位槽501-306一端的传动件弹簧限位槽501-5，传动件弹簧限位槽501-5 和受动齿轮限位槽尾端面501-4位于传动齿轮限位槽501-306同一端；所述第一弹簧臂3-51与传动件弹簧限位槽501-5限位配合，第二弹簧臂3-52 与受动齿轮弹簧限位孔306-3限位配合。

优选的，如图8-11所示，所述传动件501还包括传动件主体501-0以及设置在传动件主体501-0一侧的传动件弹簧装配槽501-7，受动齿轮限位槽501-306设置在传动件弹簧装配槽501-7一侧；所述受动齿轮本体306-2 与第一扇形齿轮部306-1错层设置，第一扇形齿轮部306-1相对于受动齿轮本体306-2向传动件501所在侧偏移；所述弹簧主体3-50设置在传动件弹簧装配槽501-7内且限位于受动齿轮本体306-2和传动件主体501-0之间。

优选的，如图10和11所示，为所述传动件501的一个实施例。

如图10和11所示，所述传动件501为圆柱体结构，包括传动件本体 501-0，设置在传动件本体501-0一侧的传动件弹簧装配槽501-7和受动齿轮限位槽501-306，以及分别设置在传动件本体501-0上的传动件轴孔 501-3、第一传动件连接孔501-1和第二传动件连接孔501-2；所述传动件弹簧装配槽501-7和受动齿轮限位槽501-306位于传动件本体501-0同一侧，受动齿轮限位槽501-306设置在传动件弹簧装配槽501-7一侧；所述传动件轴孔501-3、第一传动件连接孔501-1和第二传动件连接孔501-2位于一个三角形的三个顶点处，第一传动件连接孔501-1靠近受动齿轮限位槽501-306设置，传动件501通过传动件轴孔501-3枢转设置，第一传动件连接孔501-1与按钮机构2的第二连杆203相连，第二传动件连接孔501-2 与操作机构5的第三连杆502相连。

优选的，如图11和17所示，所述传动件501还包括行程限位槽501-8，行程限位槽501-8和受动齿轮限位槽501-306分别设置在传动件弹簧装配槽501-7两侧；所述断路器外壳1还包括设置在传动件501一侧的到位挡台102；所述断路器处于分闸状态时，行程限位槽510-8一端侧壁与到位挡台102限位配合，断路器处于合闸状态时，行程限位槽510-8另一端侧壁与到位挡台102限位配合。进一步的，如图17所示，所述断路器合闸时，行程限位槽501-8的一端(如图17所示方向，为行程限位槽501-8的下端) 与到位挡台102限位配合，断路器分闸时，行程限位槽501-8的另一端(如图17所示方向，为行程限位槽501-8的上端)与到位挡台102限位配合。所述行程限位槽510-8和到位挡台102限位配合，对传动件501的转动行程形成了有效限位，避免传动件501发生过度转动，损坏操作机构5的情况发生。

优选的，如图4和5所示，为所述受动齿轮306的一个实施例。

如图8和9所示，所述受动齿轮306包括受动齿轮本体306-2、第一扇形齿轮部306-1，以及分别设置在受动齿轮本体306-2上的受动齿轮轴孔 306-4和受动齿轮弹簧限位孔306-3；所述受动齿轮本体306-2包括依次同轴设置且直径依次减小的本体基板306-20、本体限位台306-21和本体弹簧限位台306-22，本体基板306-20与传动件501的传动件本体501-0一侧相抵，本体限位台306-21插置在传动件501的传动件弹簧装配槽501-7内，本体弹簧限位台306-22插置在储能弹簧3-5的弹簧主体3-50中部；所述第一扇形齿轮部306-1一端分别与本体基板306-20的与本体限位台306-21 相连的一侧、本体限位台306-21的外周边沿相连。进一步的，如图8和9 所示，所述受动齿轮弹簧限位孔306-3位于受动齿轮轴孔306-4和第一扇形齿轮部306-1之间。

如图3和4所示，为本发明断路器的第二实施例。

如图3和4所示，本实施例与第一实施例的断路器的区别在于：所述合闸电路包括电源端子E1，常闭触点b0与电动机301的正极端子相连，电动机301的负极端子与电源端子E1相连；所述分闸电路包括电源端子E2，常开触点b1与电动机301的负极端子相连，电动机301的正极端子与电源端子E2相连；所述公共触点b0与电源端子E0相连。

具体的，如图3所示，所述断路器处于分闸状态、第一开关元件9B接通合闸电路，合闸电压信号(电源端子E0接正极，电源端子E1接负极) 加载于第一开关元件9B和合闸电路两端(电流依次流过电源端子E0、公共触点b3、常闭触点b0、电动机301、电源端子E1)，电动机301正转并通过操作机构5使断路器完成合闸，同时操作机构5或手动操作机构驱动第一开关元件9B断开合闸电路并接通分闸电路(如图4所示)，则合闸电压信号不能通过分闸电路(由于电源端子E2未导通，而且即使导通，电动机 301也会被短路)，因此电动机301停止转动。

如图4所示，所述断路器处于合闸状态、第一开关元件9B接通分闸电路，分闸电压信号(电源端子E0接负极，电源端子E2接正极)加载于第一开关元件9B和分闸电路两端(电流依次流过电源端子E2、电动机301、常开触点b1、公共触点b3、电源端子E0)，电动机301正转并通过手动操作组件、操作机构5使断路器完成分闸，同时手动操作组件或操作机构5 驱动第一开关元件9B断开分闸电路并接通合闸电路(如图3所示)，则分闸电压信号不能通过合闸电路(由于电源端子E1未导通，而且即使电源端子E1导通，电动机301也会被短路)，因此电动机301停止转动。

如图3所示，所述断路器处于分闸状态、第一开关件9B接通合闸电路同时断开分闸电路，手动操作组件通过操作机构5使断路器分闸，同时操作机构5或手动操作组件驱动第一开关件9B断开合闸电路并接通分闸电路 (如图4所示)；若此时在第一开关件9B和分闸电路两端加载合闸电压信号，即可以使电动机301正转，电动机301通过手动操作组件、操作机构5 使断路器分闸，同时操作机构5或手动操作组件驱动第一开关件9B断开分闸电路并接通合闸电路(如图3所示)。

如图4所示，所述断路器处于合闸状态、第一开关件9B接通分闸电路同时断开合闸电路，手动操作组件通过操作机构5使断路器分闸，同时操作机构5或手动操作组件驱动第一开关件9B断开分闸电路并接通合闸电路 (如图3所示)；若此时在第一开关件9B和合闸电路两端加载合闸电压信号，即可以使电动机301正转，电动机301通过操作机构5使断路器合闸，同时操作机构5或手动操作组件驱动第一开关件9B断开合闸电路并接通分闸电路(如图4所示)。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种断路器，其包括操作机构(5)、电动机构(3)以及手动操作组件，电动机构(3)包括电动机(301)和齿轮组，电动机(301)通过齿轮组与操作机构(5)驱动相连，手动操作组件与操作机构(5)驱动相连，电动机构(3)和手动操作组件均能通过操作机构(5)使断路器合闸/分闸；其特征在于：

所述断路器还包括开关装置、合闸电路和分闸电路；所述开关装置包括与操作机构(5)或手动操作组件驱动配合的第一开关件(9B)，第一开关件(9B)的输出端分别与合闸电路、分闸电路相连，电动机(301)分别串接在合闸电路和分闸电路中；

所述断路器处于分闸状态、第一开关件(9B)接通合闸电路并断开分闸电路时，在合闸电路两端加载合闸电压信号，电动机构(3)驱动断路器合闸，操作机构(5)或手动操作组件驱动第一开关件(9B)断开合闸电路并接通分闸电路；或者，所述断路器处于分闸状态、第一开关件(9B)接通合闸电路并断开分闸电路时，手动操作组件驱动断路器合闸，操作机构(5)或手动操作组件驱动第一开关件(9B)断开合闸电路并接通分闸电路；

所述断路器处于合闸状态、第一开关件(9B)接通分闸电路并断开合闸电路时，在分闸电路两端加载分闸电压信号，电动机构(3)驱动断路器分闸，操作机构(5)或手动操作组件驱动第一开关件(9B)断开分闸电路并接通合闸电路；或者，所述断路器处于合闸状态、第一开关件(9B)接通分闸电路并断开合闸电路时，手动操作组件驱动断路器分闸，操作机构(5)或手动操作组件驱动第一开关件(9B)断开分闸电路并接通合闸电路。

2.根据权利要求1所述的断路器，其特征在于：所述第一开关件(9B)包括公共触点b3、常闭触点b0和常开触点b1，常闭触点b0和常开触点b1分别连接在合闸电路和分闸电路中，或者常闭触点b0和常开触点b1分别连接在分闸电路和合闸电路中。

3.根据权利要求2所述的断路器，其特征在于：所述电动机(301)为直流电动机，合闸电路包括二极管D3和二极管D2，常闭触点b0与二极管D3的阳极相连，二极管D3的阴极与电动机(301)的正极端子相连，电动机(301)的负极端子与二极管D2的阳极相连；所述分闸电路包括二极管D1和二极管D4，常开触点b1与二极管D1的阴极相连，二极管D1的阳极与负极端子相连，正极端子与二极管D4的阴极相连；所述公共触点b3与电源端子E0相连，二极管D2的阴极和二极管D4的阳极均与电源端子E1相连。

4.根据权利要求2所述的断路器，其特征在于：所述电动机(301)为直流电动机，所述合闸电路包括电源端子E1，常闭触点b0与电动机(301)的正极端子相连，电动机(301)的负极端子与电源端子E1相连；所述分闸电路包括电源端子E2，常开触点b1与电动机(301)的负极端子相连，电动机(301)的正极端子与电源端子E2相连；所述公共触点b0与电源端子E0相连。

5.根据权利要求1所述的断路器，其特征在于：所述操作机构(5)包括枢转的传动件(501)；所述电动机构(3)或手动操作组件驱动传动件(501)转动，使断路器合闸；所述电动机构(3)通过手动操作组件驱动传动件(501)反向转动，或手动操作组件驱动传动件(501)反向转动，使断路器分闸。

6.根据权利要求5所述的断路器，其特征在于：所述传动件(501)与第一开关件(9B)驱动配合。

7.根据权利要求5所述的断路器，其特征在于：所述电动机构(3)还包括分别枢转设置的驱动齿轮件(305)和受动齿轮(306)，驱动齿轮件(305)与手动齿轮(306)驱动配合，受动齿轮(306)与传动件(501)同轴设置且驱动配合；

所述驱动齿轮件(305)从第一初始位置向第一方向转动至与受动齿轮(306)啮合，驱动齿轮件(305)继续转动并通过受动齿轮(306)驱动传动件(501)向第二方向转动，使断路器合闸，驱动齿轮件(305)继续转动至中间位置且与受动齿轮(306)脱离啮合；所述驱动齿轮件(305)从中间位置向第一方向转动并驱动手动操作组件动作，手动操作组件驱动传动件(501)向第一方向转动，使断路器分闸，驱动齿轮件(305)继续转动至第一初始位置。

8.根据权利要求5所述的断路器，其特征在于：所述断路器还包括断路器外壳(1)，手动操作组件为按钮机构(2)，包括依次驱动相连的按钮件(201)、第一连杆(202)、连接件(204)和第二连杆(203)，第二连杆(203)还与传动件(501)驱动相连，按钮件(201)和连接件(204)分别滑动设置在断路器外壳(1)上；按压/拉拔所述按钮件(201)，通过依次相连的第一连杆(202)、连接件(204)、第二连杆(203)驱动操作机构(5)动作，使断路器合闸/分闸；所述连接件(204)与第一开关件(9B)驱动配合，电动机构(3)的驱动齿轮件(305)与连接件(204)驱动配合。

9.根据权利要求8所述的断路器，其特征在于：所述断路器还包括锁定机构，锁定机构一端为锁定机构受动端，突出在断路器外壳(1)外部，另一端为锁定机构配合端，与按钮件(201)或第一连杆(202)配合。

10.根据权利要求1所述的断路器，其特征在于：所述合闸电压信号和分闸电压信号为电动机(301)提供工作电源，且合闸电压信号和分闸电压信号的电压方向相反；

所述受动齿轮(306)和传动件(501)之间设有储能弹簧(3-5)；

所述驱动齿轮件(305)从第一初始位置向第一方向转动至与受动齿轮(306)啮合，驱动齿轮件(305)继续转动并驱动受动齿轮(306)向第二方向转动，受动齿轮(306)通过储能弹簧(3-5)驱动传动件(501)向第二方向转动，断路器合闸后，驱动齿轮件(305)继续向第一方向转动并驱动受动齿轮(306)相对于传动件(501)向第二方向转动，使储能弹簧(3-5)储能，直至传动齿轮件(305)转动至中间位置并与受动齿轮(306)脱离啮合；

所述储能弹簧(3-5)为扭簧，包括弹簧主体(3-50)、第一弹簧臂(3-51)和第二弹簧臂(3-52)；所述弹簧主体(3-50)设置在受动齿轮(306)和传动件(501)之间，第一弹簧臂(3-51)与传动件(501)限位配合，第二弹簧臂(3-52)与受动齿轮(306)限位配合；

所述传动件(51)包括设置在其一侧的受动齿轮限位槽(501-306)，受动齿轮(306)包括受动齿轮本体(306-2)和设置在受动齿轮本体(306-2)一侧的第一扇形齿轮部(306-1)，受动齿轮本体(306-2)与传动件(501)同轴枢转设置在断路器外壳(1)上，第一扇形齿轮部(306-1)设置在受动齿轮限位槽(501-306)内，所述储能弹簧(3-5)的弹簧主体(3-50)位于受动齿轮本体(306-2)和传动件(51)之间。

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