CN112820591A - 物联网小型断路器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种物联网小型断路器，包括壳体、断路器单元、电动操作机构、智能控制线路板，断路器单元包括操作机构、L线触头组件、N线触头组件、双金属片脱扣机构，操作机构包括操作手柄、支架、拉簧、锁扣、扭簧、跳扣，跳扣与操作手柄之间设置有拉杆，且构成跳扣与操作手柄的联动配合，L线触头组件包括L线动触头、L线静触头，L线动触头与支架之间设置有第一扭簧，N线触头组件包括联动设置在支架的另一侧上的N线动触头、与N线动触头相配合的N线静触头，所述的N线动触头与支架之间设置有第二扭簧，壳体内设置有与锁扣相配合的双线圈电磁脱扣机构。本发明具有构简单、性能稳定可靠、体积小、高分断能力的优点。

Description

物联网小型断路器

技术领域

本发明涉及断路器技术领域，具体涉及一种物联网小型断路器。

背景技术

目前，小型断路器广泛应用于低压配电网络中，主要用于工业、商业、高层和民用住宅等各种场所，可以对电动机、配电线路、照明电路等用电设备进行过电流保护和漏电保护。传统的小型断路器的分闸、合闸动作，需要人工手动操作完成。随着我国智能电网的发展，在要求电网安全运行的前提下，对实现控制电器的智能化越来越急切。为了应对新的形势变化，现有的小型断路器上应具备自动重合闸功能。小型断路器的电动操作机构是一种通讯远程控制或按CPU程序逻辑控制电动分闸和合闸断路器的附件，也可与预付费电能表直接配合使用，可以实现电能表欠费分闸、补交费自动合闸。现有的物联网小型断路器包括断路器单元、与断路器单元相拼装的自动重合闸装置，现有的物联网小型断路器的断路器单元包括零线断路器模块、火线断路器模块，零线断路器模块、火线断路器模块分别需要两套操作机构来控制断路器分闸或合闸，从而该物联网断路器存在结构复杂、体积较大、可靠性较低、分断能力较弱的缺陷。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种结构简单、性能稳定可靠、体积小、高分断能力的物联网小型断路器。

为实现上述目的，本发明采用一种物联网小型断路器，包括壳体、设置在壳体的第一容置腔内的断路器单元、设置在壳体的第二容置腔内且用于驱动断路器单元分闸或合闸的电动操作机构、智能控制线路板，所述的断路器单元包括操作机构、L线触头组件、N线触头组件、双金属片脱扣机构，所述的操作机构包括操作手柄、转动设置在壳体内的支架、设置在支架与壳体之间的拉簧、转动设置在支架上的锁扣、设置在锁扣与壳体之间的扭簧、转动设置在支架上且与锁扣相扣合的跳扣，所述的跳扣与操作手柄之间设置有拉杆，且构成跳扣与操作手柄的联动配合，所述的L线触头组件包括联动设置在支架的一侧上的L线动触头、与L线动触头相配合的L线静触头，所述的L线动触头与支架之间设置有第一扭簧，所述的N线触头组件包括联动设置在支架的另一侧上的N线动触头、与N线动触头相配合的N线静触头，所述的N线动触头与支架之间设置有第二扭簧，所述的壳体内设置有与锁扣相配合的双线圈电磁脱扣机构。

上述结构的有益效果是：该物联网小型断路器具有结构简单、性能稳定可靠、体积小、高分断能力的优点，采用单个操作机构控制L线、N线的接通或断开，从而有利于缩小整个断路器的体积，且该操作机构结构设计简单、体积小、操控灵活方便。L线动触头、N线动触头与支架之间分别设置有第一扭簧、第二扭簧，有利于提高L线动触头、N线动触头的接触压力；L线动触头与L线静触头之间的行程大于N线动触头与N线静触头之间的行程，在合闸，N线先接通，L线再接通；在分闸时，L线先断开，N线再断开。从而有利于提高该物联网小型断路器的安全性能。

特别地，所述的双线圈电磁脱扣机构包括磁轭、设置在磁轭上的骨架、设置在骨架的一端上且与L线静触头相连接的第一线圈、设置在骨架的另一端上且与智能控制线路板电连接的第二线圈、对应第一线圈处设置在骨架内的静铁芯、对应第一线圈处活动设置在骨架内且与静铁芯相配合的第一动铁芯、设置在第一动铁芯与静铁芯之间的第一复位弹簧、对应第二线圈处活动设置在骨架内的第二动铁芯、设置在第二动铁芯与第一动铁芯之间的第二复位弹簧、与第一动铁芯联动设置且与锁扣相配合的推杆，所述的推杆的一端设置在第二动铁芯上，且构成推杆与第二动铁芯的联动配合，所述的推杆的另一端依次穿过第一动铁芯、静铁芯且延伸在骨架外。双线圈电磁脱扣机构具有结构简单、体积小的优点，在工作时，当线路发生短路或过载时，第一线圈产生的磁力驱动第一动铁芯动作，第一动铁芯带动推杆动作，推杆推动锁扣执行脱扣动作，从而断路器脱扣分闸，可实现断路器主回路的短路、过载保护。当智能控制线路板监测到线路过压、欠压、漏电、缺相缺零时，第二线圈通电，第二线圈的磁场气动第二动铁芯动作，第二动铁芯带动推杆动作，推杆推动锁扣执行脱扣动作，从而断路器脱扣分闸，可实现该断路器的智能化监测和控制(对电流、电压、漏电流等参数进行实时监测和控制)。

特别地，所述的L线动触头、N线动触头与L线出线接线端子、N线出线接线端子之间分别设置有一根出线导线，且两根出线导线上套装有零序电流互感器，所述的第一线圈与L线进线接线端子之间设置有进线导线，所述的进线导线上套装有电流互感器。零序电流互感器可监测线路中的漏电信号，电流互感器可起到计量作用，从而有利于提高该物联网小型断路器的安全性能。

特别地，所述的壳体内对应N线静触头处设置有N线灭弧室，所述的壳体内对应N线动触头与N线灭弧室之间处设置有N线引弧片，所述的N线静触头的一端连接在N线灭弧室上，所述的N线静触头的一端折弯延伸且连接在N线进线接线端子上，且N线静触头上设置有与N线动触头相配合的静触点，所述的N线静触头与N线引弧片之间形成有引弧通道，所述的N线静触头上对应静触点处设置有导磁片。N线引弧片可将电弧沿着引弧通道进入到N线灭弧室内，且导磁片可将电弧快速引入N线灭弧室内，从而有利于增强灭弧效率。

特别地，所述的双金属片脱扣机构包括设置在壳体内的支持片、设置在支持片上的双金属片、对应双金属片与锁扣之间处活动设置在壳体内的脱扣拉板，所述的双金属片与L线动触头之间设置有导线，所述的脱扣拉板的一端连接在锁扣上，所述的脱扣拉板的另一端上设置有双金属片相配的限位部。双金属片脱扣机构可起到过载保护的功能，当线路发生过载时，双金属片发生变形，双金属片带动脱扣拉板动作，脱扣拉板带动锁扣执行脱扣动作，断路器脱扣分闸，从而可起到保护线路的作用。

特别地，所述的壳体内对应L线静触头处设置有L线灭弧室，所述的壳体内对应L线灭弧室与L线动触头之间处设置有L线引弧片，所述的L线引弧片的一端连接在支持片上，所述的L线引弧片的另一端连接在L线灭弧室上，所述的L线静触头的一端向L线灭弧室折弯延伸且形成有引弧角，所述的引弧角延伸在L线灭弧室内，且引弧角上设置有导磁板。L线引弧片可将L线动触头与L线静触头之间的电弧快速引入到L线灭弧室内，且导磁板可加速电弧引入L线灭弧室内，电弧可快速熄灭，灭弧效果更好，且有利于提高该物联网小型断路器的分断能力。

附图说明

图1为本发明实施例立体图。

图2为本发明实施例剖视图。

图3为本发明实施例内部结构图。

图4为本发明实施例断路器单元的立体图。

具体实施方式

如图1～4所示，本发明实施例是一种物联网小型断路器，包括壳体10、设置在壳体10的第一容置腔101内的断路器单元20、设置在壳体10的第二容置腔内且用于驱动断路器单元20分闸或合闸的电动操作机构11、智能控制线路板，所述的断路器单元20包括操作机构21、L线触头组件22、N线触头组件23、双金属片脱扣机构24，所述的操作机构21包括操作手柄211、转动设置在壳体10内的支架212、设置在支架212与壳体10之间的拉簧213、转动设置在支架212上的锁扣214、设置在锁扣214与壳体10之间的扭簧215、转动设置在支架212上且与锁扣214相扣合的跳扣216，所述的跳扣216与操作手柄211之间设置有拉杆217，且构成跳扣216与操作手柄211的联动配合，所述的L线触头组件22包括联动设置在支架212的一侧上的L线动触头221、与L线动触头221相配合的L线静触头222，所述的L线动触头221与支架212之间设置有第一扭簧223，所述的N线触头组件23包括联动设置在支架212的另一侧上的N线动触头231、与N线动触头231相配合的N线静触头232，所述的N线动触头231与支架212之间设置有第二扭簧233，所述的壳体10内设置有与锁扣214相配合的双线圈电磁脱扣机构30。

如图2所示，所述的双线圈电磁脱扣机构30包括磁轭31、设置在磁轭31上的骨架32、设置在骨架32的一端上且与L线静触头222相连接的第一线圈33、设置在骨架32的另一端上且与智能控制线路板电连接的第二线圈34、对应第一线圈33处设置在骨架32内的静铁芯35、对应第一线圈33处活动设置在骨架32内且与静铁芯35相配合的第一动铁芯36、设置在第一动铁芯36与静铁芯35之间的第一复位弹簧37、对应第二线圈34处活动设置在骨架32内的第二动铁芯38、设置在第二动铁芯38与第一动铁芯36之间的第二复位弹簧39、与第一动铁芯36联动设置且与锁扣214相配合的推杆40，所述的推杆40的一端设置在第二动铁芯38上，且构成推杆40与第二动铁芯38的联动配合，所述的推杆40的另一端依次穿过第一动铁芯36、静铁芯35且延伸在骨架32外。双线圈电磁脱扣机构具有结构简单、体积小的优点，在工作时，当线路发生短路或过载时，第一线圈产生的磁力驱动第一动铁芯动作，第一动铁芯带动推杆动作，推杆推动锁扣执行脱扣动作，从而断路器脱扣分闸，可实现断路器主回路的短路、过载保护。当智能控制线路板监测到线路过压、欠压、漏电、缺相缺零时，第二线圈通电，第二线圈的磁场气动第二动铁芯动作，第二动铁芯带动推杆动作，推杆推动锁扣执行脱扣动作，从而断路器脱扣分闸，可实现该断路器的智能化监测和控制(对电流、电压、漏电流等参数进行实时监测和控制)。

如图3和4所示，所述的L线动触头221、N线动触头231与L线出线接线端子224、N线出线接线端子234之间分别设置有一根出线导线12，且两根出线导线12上套装有零序电流互感器13，所述的第一线圈33与L线进线接线端子225之间设置有进线导线14，所述的进线导线14上套装有电流互感器15。零序电流互感器可监测线路中的漏电信号，电流互感器可起到计量作用，从而有利于提高该物联网小型断路器的安全性能。所述的壳体10内对应N线静触头232处设置有N线灭弧室235，所述的壳体10内对应N线动触头231与N线灭弧室235之间处设置有N线引弧片236，所述的N线静触头232的一端连接在N线灭弧室236上，所述的N线静触头232的一端折弯延伸且连接在N线进线接线端子237上，且N线静触头232上设置有与N线动触头231相配合的静触点238，所述的N线静触头232与N线引弧片235之间形成有引弧通道230，所述的N线静触头232上对应静触点238处设置有导磁片239。N线引弧片可将电弧沿着引弧通道进入到N线灭弧室内，且导磁片可将电弧快速引入N线灭弧室内，从而有利于增强灭弧效率。所述的双金属片脱扣机构24包括设置在壳体10内的支持片241、设置在支持片241上的双金属片242、对应双金属片242与锁扣214之间处活动设置在壳体10内的脱扣拉板243，所述的双金属片242与L线动触头221之间设置有导线16，所述的脱扣拉板243的一端连接在锁扣214上，所述的脱扣拉板243的另一端上设置有双金属片242相配的限位部2431。双金属片脱扣机构可起到过载保护的功能，当线路发生过载时，双金属片发生变形，双金属片带动脱扣拉板动作，脱扣拉板带动锁扣执行脱扣动作，断路器脱扣分闸，从而可起到保护线路的作用。所述的壳体10内对应L线静触头222处设置有L线灭弧室226，所述的壳体10内对应L线灭弧室226与L线动触头221之间处设置有L线引弧片227，所述的L线引弧片227的一端连接在支持片241上，所述的L线引弧片227的另一端连接在L线灭弧室226上，所述的L线静触头222的一端向L线灭弧室226折弯延伸且形成有引弧角228，所述的引弧角228延伸在L线灭弧室226内，且引弧角228上设置有导磁板229。L线引弧片可将L线动触头与L线静触头之间的电弧快速引入到L线灭弧室内，且导磁板可加速电弧引入L线灭弧室内，电弧可快速熄灭，灭弧效果更好，且有利于提高该物联网小型断路器的分断能力。

该物联网小型断路器具有结构简单、性能稳定可靠、体积小、高分断能力的优点，采用单个操作机构控制L线、N线的接通或断开，从而有利于缩小整个断路器的体积，且该操作机构结构设计简单、体积小、操控灵活方便。L线动触头、N线动触头与支架之间分别设置有第一扭簧、第二扭簧，有利于提高L线动触头、N线动触头的接触压力；L线动触头与L线静触头之间的行程大于N线动触头与N线静触头之间的行程，在合闸，N线先接通，L线再接通；在分闸时，L线先断开，N线再断开。从而有利于提高该物联网小型断路器的安全性能。

Claims (6)

1.一种物联网小型断路器，包括壳体、设置在壳体的第一容置腔内的断路器单元、设置在壳体的第二容置腔内且用于驱动断路器单元分闸或合闸的电动操作机构、智能控制线路板，其特征在于：所述的断路器单元包括操作机构、L线触头组件、N线触头组件、双金属片脱扣机构，所述的操作机构包括操作手柄、转动设置在壳体内的支架、设置在支架与壳体之间的拉簧、转动设置在支架上的锁扣、设置在锁扣与壳体之间的扭簧、转动设置在支架上且与锁扣相扣合的跳扣，所述的跳扣与操作手柄之间设置有拉杆，且构成跳扣与操作手柄的联动配合，所述的L线触头组件包括联动设置在支架的一侧上的L线动触头、与L线动触头相配合的L线静触头，所述的L线动触头与支架之间设置有第一扭簧，所述的N线触头组件包括联动设置在支架的另一侧上的N线动触头、与N线动触头相配合的N线静触头，所述的N线动触头与支架之间设置有第二扭簧，所述的壳体内设置有与锁扣相配合的双线圈电磁脱扣机构。

2.根据权利要求1所述的物联网小型断路器，其特征在于：所述的双线圈电磁脱扣机构包括磁轭、设置在磁轭上的骨架、设置在骨架的一端上且与L线静触头相连接的第一线圈、设置在骨架的另一端上且与智能控制线路板电连接的第二线圈、对应第一线圈处设置在骨架内的静铁芯、对应第一线圈处活动设置在骨架内且与静铁芯相配合的第一动铁芯、设置在第一动铁芯与静铁芯之间的第一复位弹簧、对应第二线圈处活动设置在骨架内的第二动铁芯、设置在第二动铁芯与第一动铁芯之间的第二复位弹簧、与第一动铁芯联动设置且与锁扣相配合的推杆，所述的推杆的一端设置在第二动铁芯上，且构成推杆与第二动铁芯的联动配合，所述的推杆的另一端依次穿过第一动铁芯、静铁芯且延伸在骨架外。

3.根据权利要求1或2所述的物联网小型断路器，其特征在于：所述的L线动触头、N线动触头与L线出线接线端子、N线出线接线端子之间分别设置有一根出线导线，且两根出线导线上套装有零序电流互感器，所述的第一线圈与L线进线接线端子之间设置有进线导线，所述的进线导线上套装有电流互感器。

4.根据权利要求1或2所述的物联网小型断路器，其特征在于：所述的壳体内对应N线静触头处设置有N线灭弧室，所述的壳体内对应N线动触头与N线灭弧室之间处设置有N线引弧片，所述的N线静触头的一端连接在N线灭弧室上，所述的N线静触头的一端折弯延伸且连接在N线进线接线端子上，且N线静触头上设置有与N线动触头相配合的静触点，所述的N线静触头与N线引弧片之间形成有引弧通道，所述的N线静触头上对应静触点处设置有导磁片。

5.根据权利要求1或2所述的物联网小型断路器，其特征在于：所述的双金属片脱扣机构包括设置在壳体内的支持片、设置在支持片上的双金属片、对应双金属片与锁扣之间处活动设置在壳体内的脱扣拉板，所述的双金属片与L线动触头之间设置有导线，所述的脱扣拉板的一端连接在锁扣上，所述的脱扣拉板的另一端上设置有双金属片相配的限位部。

6.根据权利要求5所述的物联网小型断路器，其特征在于：所述的壳体内对应L线静触头处设置有L线灭弧室，所述的壳体内对应L线灭弧室与L线动触头之间处设置有L线引弧片，所述的L线引弧片的一端连接在支持片上，所述的L线引弧片的另一端连接在L线灭弧室上，所述的L线静触头的一端向L线灭弧室折弯延伸且形成有引弧角，所述的引弧角延伸在L线灭弧室内，且引弧角上设置有导磁板。

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