CN112951677B - 一种智能断路器驱动结构及其应用装置 - Google Patents

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Abstract

一种智能断路器驱动结构，包括外壳、套和电动推杆，所述外壳固定在断路器上，所述套套装在断路器的手柄上，所述电动推杆的两端分别铰接在所述外壳和所述套上；通过伸缩所述电动推杆使得所述套带着所述手柄沿着其转动中心转动，实现所述断路器的分合闸动作。该智能断路器驱动结构使用电动推杆来驱动断路器的手柄，结构简单、可靠，通过与手柄配合的套的结构设计实现了电动操作与断路器脱扣器动作的兼容，同时采用该驱动结构的应用装置通过控制芯片、传感器的配合能实时感知断路器的状态。

Description

一种智能断路器驱动结构及其应用装置
技术领域
本发明涉及断路器技术领域，具体涉及一种智能断路器驱动结构及其应用装置。
背景技术
在通信和电力领域，断路器是保证用电安全和电路切换的关键设备，随着国家对智能电网计划的推出，断路器需要向智能化迈进，传统断路器被具有辅助电机操作机构的新型断路器所替代，传统断路器分合闸主要依靠外部手柄联动内部机械机构实现，而辅助电机操作机构是通过加载在断路器外部或内部，通过控制外部手柄来实现分合闸操作。而这些新型断路器虽然也能实现自动分合闸或手动分合闸操作，但是其机械操作机构仍存在结构复杂，同时还有电动操作与断路器脱扣动作相抵触的缺陷。
发明内容
为解决上述问题，本发明提出一种智能断路器驱动结构及其应用装置，该智能断路器驱动结构使用电动推杆来驱动断路器的手柄，结构简单、可靠，通过与手柄配合的套的结构设计实现了电动操作与断路器脱扣器动作的兼容，同时采用该驱动结构的应用装置通过控制芯片、传感器的配合能实时感知断路器的状态。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的。
一种智能断路器驱动结构，包括外壳、套和电动推杆，所述外壳固定在断路器上，所述套套装在断路器的手柄上，所述电动推杆的两端分别铰接在所述外壳和所述套上；通过伸缩所述电动推杆使得所述套带着所述手柄沿着其转动中心转动，实现所述断路器的分合闸动作。
如上所述的一种智能断路器驱动结构，所述电动推杆配备有霍尔传感器。
如上所述的一种智能断路器驱动结构，在所述外壳上设置有两个与所述手柄转动中心同心的圆弧形的导槽，在所述套上设置有与所述导槽相配合的块。
如上所述的一种智能断路器驱动结构，所述套与所述手柄配合的部分由套体和盖组成，所述套体为中空、上部开口的壳状，所述盖铰接在所述套体的上部，在所述盖和所述套体铰接位置还设置有扭簧；
所述盖在两边各设置一个，两个所述盖之间的缝隙小于所述手柄的宽度，所述扭簧所提供力要大于所述电动推杆通过所述套推动所述手柄时所述手柄给所述盖的反作用力，所述扭簧所提供力要小于所述断路器的脱扣器在脱扣时所述手柄的脱扣力。
如上所述的一种智能断路器驱动结构，在所述套的底部设置有操作口，所述操作口与人的手指形状相适应，人的手指能通过所述操作口将所述手柄向上推动。
一种智能断路器驱动结构的应用装置，包括上面提到的智能断路器驱动结构，通过使用智能断路器驱动结构来用电动方式推动断路器的手柄实现所述断路器的分合闸动作；还包括电源模块、无线信号传输模块和控制芯片，所述电源模块、无线信号传输模块和控制芯片集成在外壳内，所述电源模块为电动推杆、无线信号传输模块和控制芯片提供电源，所述无线信号传输模块为所述控制芯片与外界传递信号，所述控制芯片与所述电动推杆电连接。
如上所述的一种智能断路器驱动结构的应用装置，还包括手柄位置传感器，所述手柄位置传感器设置在套内，通过检测所述套内是否有手柄来判断所述手柄的位置，所述手柄位置传感器与所述控制芯片电连接。
本发明的有益效果在于：
1.本发明的智能断路器驱动结构及其应用装置，使用电动推杆来驱动断路器的手柄，结构简单、可靠，通过与手柄配合的套的结构设计实现了电动操作与断路器脱扣器动作的兼容，同时采用该驱动结构的应用装置通过控制芯片、传感器的配合能实时感知断路器的状态。
2.本发明的智能断路器驱动结构及其应用装置，通过套的底部设置有操作口便于手动操作手柄。
附图说明
通过阅读下文优选实施方式的详细描述，本申请的方案和优点对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。在附图中：
图1为本发明实施例的一种智能断路器驱动结构的示意图。
图2为套与手柄配合的截面示意图。
图中各附图标记所代表的组件为：
断路器1，手柄2，外壳3，导槽3a，电动推杆4，套5，块5a，套体5b，盖5c，扭簧5d。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施方式。虽然附图中显示了本公开的示例性实施方式，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
参见图1，图1为本发明实施例的一种智能断路器驱动结构的示意图，包括外壳3、套5和电动推杆4，所述外壳3固定在断路器1上，所述套5套装在断路器1的手柄2上，所述电动推杆4的两端分别铰接在所述外壳3和所述套5上；通过伸缩所述电动推杆4使得所述套5带着所述手柄2沿着其转动中心转动，实现所述断路器1的分合闸动作；电动推杆又名直线驱动器，主要是由电机推杆和控制装置等机构组成的一种新型直线执行机构，可以认为是旋转电机在结构方面的一种延伸。
进一步地，所述电动推杆4配备有霍尔传感器，用来检测电动推杆的位置。
为了保证所述套5的行动路径，在所述外壳3上设置有两个与所述手柄2转动中心同心的圆弧形的导槽3a，在所述套5上设置有与所述导槽3a相配合的块5a。
进一步的，所述套5包括外侧与电动推杆4相连的实体部和内侧与手柄2连接的套体5b。
为了实现本驱动结构与断路器脱扣器工作的兼容，脱扣器是与断路器机械上相连的，用以释放保持机构并使断路器自动断开的装置，其作用是当线路有漏电或人身触电时通过零序电流互感器的电流的矢量和不等于零，互感器二次线圈的二侧产生电压，并经集成电路放大，当达到整定值时，通过漏电脱扣器在0.1秒内切断电源，从而起到触电和漏电保护作用；如图2所示，所述套5与所述手柄2配合的部分由套体5b和盖5c组成，所述套体5b为中空、上部开口的壳状，所述套体5b右侧设有块5a，所述盖5c铰接在所述套体5b的上部，在所述盖5c和所述套体5b铰接位置还设置有扭簧5d；所述盖5c在两边各设置一个，两个所述盖5c之间的缝隙小于所述手柄2的宽度。
安装时，所述电动推杆4铰接在外壳3顶部，伸缩部与套体5的实体部铰接，所述套体5b开口朝上，即朝向电动推杆4一侧，手柄2位于套体5b中间位置，被扭簧5d压住。所述扭簧5d所提供力要大于所述电动推杆4通过所述套5推动所述手柄2时所述手柄2给所述盖5c的反作用力，防止手柄2突破盖5c的压制从套体5b中弹出。同时，所述扭簧5d所提供力要小于所述断路器1的脱扣器在脱扣时所述手柄2的脱扣力，当脱扣器不起作用的情况下，电动推杆能带着套5及手柄2一起运动，电动推杆的力不会将所述盖5c推开，而当脱扣器触发时，脱扣力将盖5c推开，手柄2向上转动。
可选地，在所述套5的底部设置有操作口，所述操作口与人的手指形状相适应，即在套5设置有供人手操作的位置，人的手指能通过所述操作口将所述手柄2向上推动，可实现手动分合闸。
一种智能断路器驱动结构的应用装置，包括上面提到的智能断路器驱动结构，通过使用智能断路器驱动结构来用电动方式推动断路器1的手柄2实现所述断路器1的分合闸动作；还包括电源模块、无线信号传输模块和控制芯片，所述电源模块、无线信号传输模块和控制芯片集成在外壳3内，所述电源模块为电动推杆4、无线信号传输模块和控制芯片提供电源，所述无线信号传输模块为所述控制芯片与外界传递信号，所述控制芯片与所述电动推杆4电连接。
还包括手柄位置传感器，所述手柄位置传感器设置在套5内，通过检测所述套5内是否有手柄2来判断所述手柄2的位置，所述手柄位置传感器与所述控制芯片电连接。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (6)

1.一种智能断路器驱动结构，其特征在于，包括外壳(3)、套(5)和电动推杆(4)，所述外壳(3)固定在断路器(1)上，所述套(5)套装在断路器(1)的手柄(2)上，所述电动推杆(4)的两端分别铰接在所述外壳(3)和所述套(5)上；通过伸缩所述电动推杆(4)使得所述套(5)带着所述手柄(2)沿着其转动中心转动，实现所述断路器(1)的分合闸动作；
所述套(5)与所述手柄(2)配合的部分由套体(5b)和盖(5c)组成，所述套体(5b)为中空、上部开口的壳状，所述盖(5c)铰接在所述套体(5b)的上部，在所述盖(5c)和所述套体(5b)铰接位置还设置有扭簧(5d)；
所述盖(5c)在两边各设置一个扭簧(5d)，两个所述盖(5c)之间的缝隙小于所述手柄(2)的宽度，所述扭簧(5d)所提供力要大于所述电动推杆(4)通过所述套(5)推动所述手柄(2)时所述手柄(2)给所述盖(5c)的反作用力，所述扭簧(5d)所提供力要小于所述断路器(1)的脱扣器在脱扣时所述手柄(2)的脱扣力。
2.根据权利要求1所述的一种智能断路器驱动结构，其特征在于，所述电动推杆(4)配备有霍尔传感器。
3.根据权利要求1或2所述的一种智能断路器驱动结构，其特征在于，在所述外壳(3)上设置有两个与所述手柄(2)的转动中心同心的圆弧形的导槽(3a)，在所述套(5)上设置有与所述导槽(3a)相配合的块(5a)。
4.根据权利要求1所述的一种智能断路器驱动结构，其特征在于，在所述套(5)的底部设置有操作口，所述操作口与人的手指形状相适应，人的手指能通过所述操作口将所述手柄(2)向上推动。
5.一种智能断路器驱动结构的应用装置，其特征在于，包括权利要求1所述的智能断路器驱动结构，通过使用智能断路器驱动结构来用电动方式推动断路器(1)的手柄(2)实现所述断路器(1)的分合闸动作；还包括电源模块、无线信号传输模块和控制芯片，所述电源模块、无线信号传输模块和控制芯片集成在外壳(3)内，所述电源模块为电动推杆(4)、无线信号传输模块和控制芯片提供电源，所述无线信号传输模块为所述控制芯片与外界传递信号，所述控制芯片与所述电动推杆(4)电连接。
6.根据权利要求5所述的一种智能断路器驱动结构的应用装置，其特征在于，还包括手柄位置传感器，所述手柄位置传感器设置在套(5)内，通过检测所述套(5)内是否有手柄(2)来判断所述手柄(2)的位置，所述手柄位置传感器与所述控制芯片电连接。
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