CN113299528B - 动触头组件以及使用其的漏电保护装置和漏电保护断路器 - Google Patents

Abstract

本发明提供了动触头组件以及使用其的漏电保护装置和漏电保护断路器。根据一些实施例，提供一种动触头组件，其包括连杆、动触头、U型杆和弹性元件。连杆在一端能够在侧向接纳锁扣旋转轴，动触头在一端与连杆的另一端铰接，另一端能随动触头绕铰接点的旋转而接触或脱离配合使用的静触头。动触头包括在侧向上贯通的贯通槽。U型杆包括连接部和设于其两端的第一端臂和第二端臂。其中，第一端臂沿侧向穿过贯通槽。弹性元件一端连接U型杆的第二端臂，另一端穿过动触头的贯通槽以连接动触头。还公开了使用该动触头的漏电保护装置和漏电保护断路器。采用上述动触头组件的装置使用零件少、结构紧凑、成本低且性能可靠。

Description

动触头组件以及使用其的漏电保护装置和漏电保护断路器

技术领域

本发明总体上涉及低压电器领域，尤其涉及动触头组件以及使用该动触头组件的漏电保护装置和漏电保护断路器。

背景技术

漏电保护断路器(也称剩余电流动作断路器)是常用的电路保护装置，其在断路器的基础上扩展了漏电保护功能。一般可通过两种方式实现断路器和漏电保护功能的整合。

一种方式是如图1所示的漏电保护断路器100，其使用两个手柄111、121来分别驱动断路器侧机构110和漏电保护侧机构120。采用单独的手柄分别驱动断路器侧机构110和漏电保护侧机构120能够保证性能可靠，但是机构占用的体积大，使用的零件数量多，导致成本高。

另一种方式是只在断路器侧机构使用一个手柄，通过该手柄来驱动断路器侧机构和漏电保护侧机构。中国专利申请CN 1095659210 A、CN 111341612A公开了一种此类结构。如图2所示，漏电保护断路器200仅在断路器侧机构210使用一个手柄211，并且该手柄211也用于驱动漏电保护侧机构220。尽管该漏电保护断路器200仅使用一个手柄以在一定程度上降低成本，但是其漏电保护侧机构220也存在一定的局限性。例如，参见图2的右半部分，示出漏电保护侧机构220的部分侧视图。断路器侧机构210的手柄211的合闸、分闸动作带动连杆机构以驱动动触头222与静触头223接触或脱离。同时，弹簧224一端悬挂导向柱225，另一端悬挂动触头222以约束动触头222的运动，并且一般需要另一导向柱226来约束动触头222的运动。由于需要使用两个导向柱(即，导向柱225和导向柱226)，这两个导向柱在动触头222运动过程中受分别由弹簧224和动触头222施加的相向的力而容易靠近彼此而倾斜，从而导致动触头222和静触头223的触头参数(例如，开距、超程、触头压力等)稳定性不高。此外，漏电保护侧机构220的装配较复杂。

因此，需要能过采用单个手柄带动两套机构、零件数量少、结构紧凑、不易倾斜、性能可靠的漏电保护断路器和漏电保护装置。

发明内容

为了提供零件数量少、结构紧凑、成本低且性能可靠的动触头组件，以及使用该动触头组件的漏电保护装置和漏电保护断路器，提供本发明。

根据本发明的一个方面，提供一种动触头组件，其包括连杆、动触头、U型杆和弹性元件。连杆包括第一端和与第一端相对的第二端，其中，第一端能够在与连杆的表面垂直的侧向上接纳锁扣旋转轴。动触头一端与连杆的第二端铰接以使动触头能够绕侧向上的轴线旋转，另一端能够随动触头的旋转而接触或脱离与动触头配合使用的静触头，动触头包括在侧向上贯通的贯通槽。U型杆包括连接部以及设于连接部两端的第一端臂和第二端臂，其中，第一端臂沿侧向穿过贯通槽。

如上所述的动触头组件，其中，弹性元件包括弹簧。

如上述任一项所述的动触头组件，其中，连杆在第二端包括沿侧向通过缺口间隔开的第一部分和第二部分，第一部分比第二部分更远离连杆，第一部分包括沿侧向的通孔，第二部分包括沿侧向与第一部分的通孔对准的盲孔，动触头在与连杆铰接的一端包括沿侧向的通孔，并且动触头在与连杆铰接的一端设于缺口内，动触头组件还包括铰接杆，铰接杆沿侧向依次穿过第一部分的通孔、动触头的通孔并进入第二部分的盲孔。

如上述任一项所述的动触头组件，其中，连杆还包括加强筋，加强筋包括以下一者或两者：第一加强筋，从第一部分和第二部分沿连杆的长度方向延伸，第一加强筋的宽度小于连杆的宽度，并且在长度方向上的延伸距离随着沿侧向从第一部分到第二部分而渐增；第二加强筋，形成在第二部分中，并且第二加强筋的宽度小于第二部分的其余部分的宽度。

根据本发明的另一方面，提供一种漏电保护装置，其包括隔板，盖和漏电保护机构。垂直于隔板的表面限定侧向，隔板在表面包括沿侧向贯通的弧形槽，弧形槽限定的空间适配能够与漏电保护装置配合使用的断路器的手柄从分闸到合闸的运动。盖面向隔板的表面设置以与隔板一起限定漏电保护装置的内部空间。漏电保护机构在内部空间中，其包括如上述任一项所述的动触头组件、静触头、漏电检测机构和漏电致动机构。静触头固定在内部空间中，用于与动触头组件的动触头配合使用，以导通或断开漏电保护装置所保护的回路。漏电检测机构用于检测回路中的漏电流。漏电致动机构用于响应于检测到大于指定阈值的漏电流来致动动触头组件的动触头脱离静触头。

如上所述的漏电保护装置，其中，连杆的第一端包括沿侧向的通孔，漏电保护装置还包括锁扣旋转轴，锁扣旋转轴沿侧向穿过连杆的第一端的通孔，并穿过隔板的弧形槽而伸出到漏电保护装置外部。

如上述任一项所述的漏电保护装置，其中，隔板和盖中的一者在内部空间内包括用于对U型杆的连接部进行限位的定位槽，并且其中，隔板和/或盖在内部空间内包括用于在侧向对U型杆的第一端臂和第二端臂中的至少一个进行限位的中空的导向柱。

如上述任一项所述的漏电保护装置，其中，隔板的表面包括所述定位槽，其中，导向柱包括设于定位槽两端的第一导向柱和第二导向柱，并且其中，导向柱还包括在盖上的、与第一导向柱或第二导向柱中的一个对准的一个导向柱，或包括在盖上的、与第一导向柱和第二导向柱两者分别对准的一对导向柱。

如上述任一项所述的漏电保护装置，其中，连杆在第二端包括沿侧向通过缺口间隔开的第一部分和第二部分，第一部分比第二部分更远离连杆，第一部分包括沿侧向的通孔，第二部分包括沿侧向与第一部分的通孔对准的盲孔，动触头在与连杆铰接的一端包括沿侧向的通孔，并且动触头在与连杆铰接的一端设于缺口内，动触头组件还包括铰接杆，铰接杆沿侧向依次穿过第一部分的通孔、动触头的通孔并进入第二部分的盲孔。

如上述任一项所述的漏电保护装置，其中，连杆还包括加强筋，加强筋包括以下一者或两者：第一加强筋，从第一部分和第二部分沿连接杆的长度方向延伸，第一加强筋的宽度小于连杆的宽度，并且在长度方向上的延伸距离随着沿侧向从第一部分到第二部分而渐增；第二加强筋，形成在第二部分中，并且第二加强筋的宽度小于第二部分的其余部分的宽度。

如上述任一项所述的漏电保护装置，其中，盖在面向隔板的表面的表面包括限位筋，限位筋从盖的表面沿侧向凸起，并且限位筋的表面形状与铰接杆的运动范围对应，以限制铰接杆沿侧向的运动。

如上述任一项所述的漏电保护装置，其中，在与漏电保护装置配合使用的断路器的手柄的合闸动作驱动动触头到达刚接触与动触头配合的静触头的位置后，动触头的贯通槽脱离所述U型杆的所述第二端臂。

如上述任一项所述的漏电保护装置，其中，贯通槽的表面形状为三角形，弹性元件在贯通槽的第一角处连接动触头，并且在与漏电保护装置配合使用的断路器的手柄处于分闸位置时，动触头组件被驱动为使U型杆的第一端臂与贯通槽在第二角处接触。

如上述任一项所述的漏电保护装置，其中，漏电保护装置还包括相极输入端、相极输出端、中性极输入端和中性极输出端，漏电保护装置与断路器配合使用包括以下任一情况：漏电保护装置用于与单极断路器配合使用，其中，相极输入端用于与单极断路器的输出端电气耦合；所述中性极输入端用于外接导线；并且相极输出端和中性极输出端用于外接导线；或者漏电保护装置用于与双极断路器配合使用,其中，相极输入端和中性极输入端分别用于与双极断路器的两个输出端电气耦合；并且相极输出端和所述中性极输出端用于外接导线。

根据本发明的又一方面，提供一种漏电保护断路器，其保护上述任一项所述的漏电保护装置，该漏电保护装置的盖是第一盖，并且内部空间是第一内部空间。漏电保护装置还包括第二盖，在与第一内部空间相对的一侧与隔板一起限定第二内部空间，隔板和盖限定开口。漏电保护装置还包括断路器机构，在第二内部空间中，与漏电保护机构电气耦合，用于响应于所保护的回路中的短路或过载而使所保护的回路断开。漏电保护装置还包括手柄，一端在所述开口外，另一端在第二内部空间中与断路器机构连接，以使手柄的合闸、分闸动作能够驱动断路器机构运动。其中，漏电保护装置的锁扣旋转轴与断路器机构连接，以使断路器机构和动触头组件能够彼此驱动。

根据本发明的实施例的动触头组件以及使用该动触头组件的漏电保护断路器和漏电保护装置通过所使用的U型杆自身的结构刚性、并凭借手柄合闸过程中的至少一些阶段U型杆的两个端臂不同时受力，能够利用断路器机构侧的手柄的合闸、分闸动作来驱动断路器侧和漏电保护侧两侧机构，能够在漏电保护机构中使用零件少、结构紧凑、成本低、不易发生倾斜，并且性能可靠。

附图说明

通过阅读以下说明书并通过参考以下附图，各实施例的各种优点对于本领域技术人员将变得显而易见。在各附图中，以相同的附图标记指示相同或类似的元件。

图1示出一种漏电保护断路器的主视图。

图2示出一种漏电保护断路器的主视图和漏电保护侧机构的部分侧视图。

图3示出根据本发明的一个实施例的动触头组件及其元件的多个视图。

图4示出根据本发明的一个实施例的漏电保护装置内部的侧视图。

图5示出根据本发明的实施例的漏电保护装置的隔板的进一步细节。

图6示出根据本发明的实施例的漏电保护断路器的盖的进一步细节。

图7示出根据本发明的实施例的漏电保护断路器中的连杆的进一步的细节。

图8示出根据本发明的一个实施例的漏电保护装置以及能够与其配合使用的断路器的主视图。

图9示出根据本发明的一个实施例的漏电保护装置以及能够与其配合使用的断路器的主视图。

图10示出根据本发明的一个实施例的漏电保护断路器的立体图。

图11示出根据本发明的一个实施例的图10所示的漏电保护断路器的断路器机构的侧视图。

图12示出在根据本发明的实施例的漏电保护断路器的手柄从分闸到合闸过程中漏电保护装置的动触头的运动过程。

图13示出根据本发明的一个实施例的漏电保护断路器的主视图。

图14示出根据本发明的一个实施例的漏电保护断路器的主视图。

具体实施方式

以下结合实施例描述本发明的非限制性示例。

如本申请中所使用，术语“漏电保护装置”是指能够检测回路中的漏电流，并响应于检测到大于指定阈值的漏电流而执行漏电保护动作的装置。术语“漏电保护断路器”是指带有漏电保护功能的断路器，其可以是一体式的，也可通过分体式的断路器和漏电保护装置组装而成。术语“相极”是指与火线对应的极，其也常称为“L极”。术语“中性极”是指与零线对应的极，其也常称为“N极”。如本申请中所使用，术语“侧向”是指垂直于参考表面的方向，并且本申请中参考同一参考表面，即，本申请中的“侧向”是指同一方向。

根据一个实施例，提供一种动触头组件。

在实际应用中，该动触头组件可用于漏电保护装置中，能够与漏电保护装置中的静触头配合使用，以在与漏电保护装置配合使用的断路器的手柄的合闸、分闸动作的驱动下接触或脱离该静触头。该动触头组件也可用于漏电保护断路器中，能够与漏电保护断路器的漏电保护装置的静触头配合使用，以在漏电保护断路器的断路器机构的手柄的合闸、分闸动作的驱动下接触或脱离该静触头。

图3示出根据本发明的一个实施例的动触头组件300及其元件的多个视图。

动触头组件300可包括连杆310、动触头320、U型杆330和弹性元件340。连杆310在第一端在与该连杆310的表面垂直的侧向上能够接纳锁扣旋转轴360。在使用中，该锁扣旋转轴360的另一端可连接至与该动触头组件300配合使用的断路器机构，以使连杆310能够与该断路器机构彼此驱动。动触头320在一端可与连杆310的、与第一端相对的第二端铰接，使得动触头320能够绕侧向上的轴线旋转。动触头320的另一端(例如，触点321)能够随动触头的旋转而接触或脱离配合使用的静触头。动触头320可包括沿侧向贯通的贯通槽322。U型杆330可包括连接部331以及设于该连接部331两端的端臂332、333。端臂332可穿过贯通槽322。弹性元件340在一端连接U型杆330的另一端臂333，在另一端穿过动触头320的贯通槽322以连接动触头320。

在一些实施例中，连杆310在一端可包括沿侧向(即，图3中的上下方向)的通孔311，并且在另一端可包括第一部分312和第二部分313，该第一部分312和第二部分313通过缺口314间隔开。第一部分312可包括沿侧向的通孔315，并且第二部分313可包括沿侧向的盲孔316，该盲孔316沿侧向与通孔315对准。动触头320在一端可包括沿侧向的通孔323，在该实施例中，动触头320的包括通孔323的一端可设于连杆310的缺口314中，并且通孔323可与连杆310的通孔315对准。在该实施例中，动触头组件300还可包括铰接杆350。该铰接杆350可沿侧向依次穿过第一部分312的通孔315、动触头320的通孔323，并进入第二部分313的盲孔316。

在一些实施例中，连杆310还可包括加强筋。加强筋可用于在连杆310受锁扣旋转轴360的驱动时促进在侧向上提供扭力。在一些实施例中，加强筋可包括第一加强筋317。该第一加强筋317可从连杆310的第一部分312和第二部分313沿连杆的长度方向延伸。该第一加强筋317的宽度可小于连杆310的宽度。沿侧向从第一部分312向第二部分313延伸，该第一加强筋317在连杆310的长度方向上延伸的距离渐增。在一些实施例中，加强筋可替代于或附加于第一加强筋317而包括第二加强筋318。该第二加强筋可形成在第二部分313中。该第二加强筋318的宽度可小于第二部分313的其余部分的宽度。

在一些实施例中，弹性元件340可包括弹簧。在该实施例中，弹簧的一端可悬挂U型杆330的端臂333，另一端可穿过动触头320的贯通槽322而悬挂动触头320。在该实施例中，弹簧在两端都被悬挂时始终处于拉伸状态。在其他实施例中，弹性元件340也可包括皮筋。

根据一个实施例，提供一种漏电保护装置。该漏电保护装置可使用根据上述实施例的动触头组件。

图4示出根据本发明的一个实施例的漏电保护装置400内部的侧视图。为便于描述，图4中还示出了与漏电保护装置400配合使用的断路器的部分元件(例如，手柄等)，但本领域技术人员能够理解，漏电保护装置400不包括断路器的那些元件。

漏电保护装置400可包括隔板410和盖(图4中未示出)。该隔板410和盖限定漏电保护装置的内部空间。隔板410可包括沿垂直于隔板的表面限定的侧向贯通的弧形槽411。

漏电保护装置400还可包括在内部空间中的漏电保护机构。漏电保护机构可包括动触头组件、静触头420、漏电检测机构430和漏电致动机构440。动触头组件可以是上文参考图3所描述的动触头组件300。具体地，动触头组件可包括连杆310、动触头320、U型杆330和弹性元件340。动触头组件的这些元件的结构及其组装方式与上文结合图3描述的动触头组件300类似，在此不再赘述。

结合图3和图4，可按如下步骤将图3中所示的动触头组件300装配到图4中的漏电保护装置400中。首先将动触头320的带有通孔323的一端置于连杆310的缺口314中，随后利用铰接杆350沿侧向依次穿过连杆310的第一部分312的通孔315、动触头320的通孔323并进入连杆310的第二部分313的盲孔316。以此方式，动触头320能够绕铰接杆350旋转。

U型杆330可被限位在内部空间中，这可通过隔板410和盖在内部空间中提供的限位结构来实现。在一些实施例中，隔板和盖中的一者在内部空间内可包括用于对U型杆330的连接部331进行限位的定位槽。在一些实施例中，隔板410和/或盖在内部空间内可包括用于在侧向对所述U型杆330的端臂332、333中的至少一个进行限位的中空的导向柱。

在一些实施例中，漏电保护装置400可包括锁扣旋转轴360，并且连杆310的一端包括沿侧向的通孔。锁扣旋转轴360可沿侧向依次穿过该通孔和隔板410上的弧形槽411，并伸出到漏电保护装置400外部。当与断路器配合使用时，锁扣旋转轴360连接断路器中的断路器机构和漏电保护装置400中的动触头组件，以使这两者能够彼此驱动。弧形槽511限定的空间可与手柄合闸、分闸动作所产生的运动相对应。隔板410上的弧形槽411限定的空间适配与漏电保护装置400配合使用的断路器的手柄从分闸到合闸的运动。

静触头420可固定在内部空间中。该静触头420与动触头组件中的动触头320配合使用，以导通或断开漏电保护装置400所保护的回路。

漏电检测机构430可设置在内部空间中。漏电保护装置400所保护的回路中的相极回路和中性极回路穿过该漏电检测机构430，以检测所保护的回路中的漏电。在一些实施例中，漏电检测机构430可包括零序电流互感器，其用于检测相间电流的不平衡性，该不平衡性会产生漏电流，当漏电流超过指定阈值时指示所保护的回路中发生漏电。

漏电致动机构440可与漏电检测机构430电气耦合，用于响应于检测到大于指定阈值的漏电流来致动动触头320脱离静触头420。作为示例，漏电致动机构440可采用电磁脱扣组件。作为示例，电磁脱扣组件可包括外部缠绕有线圈、内含铁芯的柱体。当漏电检测机构检测到大于所指定阈值的漏电流时，可向电磁脱扣组件的线圈提供电流。电流流过线圈可在柱体内产生瞬时的大磁场以磁化铁芯，所产生的磁力能够瞬间吸引或排斥致动元件(例如，衔铁)以致动动触头320脱离静触头420。

图5示出根据本发明的实施例的漏电保护装置400的隔板410的进一步细节。

如图5中更清楚地所示，隔板410可包括弧形槽411。结合图4的描述，该弧形槽411供由锁扣旋转轴360沿侧向穿过以与配合使用的断路器的断路器机构连接。相应地，弧形槽411限定的形状与断路器的手柄从分闸到合闸的运动适配。

在一些实施例中，隔板410在内部空间的表面上可包括定位槽510，用于对U型杆330的连接部331进行限位。在一些实施例中，隔板410可包括设于定位槽510两端的、沿侧向延伸的中空的导向柱520、530。盖(图5中未示出)可包括从与隔板410相向的表面沿侧向延伸的中空的一个导向柱，其可以与导向柱520、530中的一个对准。通过使用U型杆330，在该实施例中，仅需一个(组)侧向定位机构就可对U型杆330的两个端臂332、333都进行限位(由于U型杆330自身的结构刚性)，从而通过这两个端臂332、333对动触头320和弹性元件340的一端进行限位，相比现有技术中使用两个(组)侧向定位机构进行限位结构更简单、紧凑，成本更低。在一些实施例中，盖也可包括从与隔板410相向的表面沿侧向延伸的中空的两个导向柱，这两个导向柱分别可与导向柱520、530对准。在其他实施例中，导向柱520和/或导向柱530也可以不设置在定位槽510的两端，而是设置在定位槽510所限定的线段的延长线上。在其他实施例中，隔板410上的布置也可与盖上的布置交换。即，上述隔板410所包括的结构可设置在盖上，而上述盖所包括的结构可设置在隔板410上。

图6示出根据本发明的实施例的漏电保护断路器300的盖600的进一步细节。

盖600可与图5中示出的隔板410一起限定内部空间。然而，盖500和隔板之间的边界可以取决于具体设计而有所不同，不限于图5、图6中所示的实施例。

在一些实施例中，盖600可包括沿侧向延伸的中空的导向柱610。在一些实施例中，该导向柱610可与上文结合图5描述的导向柱520或530中的一个对准。在一些实施例中，盖600也可包括沿侧向延伸的两个中空的导向柱，这两个导向柱分别可以与上文结合图5描述的导向柱520和530对准。

在如图3中所示动触头组件300包括铰接杆350的实施例中，盖600在面向隔板(例如，图4中的隔板410)的表面还可包括限位筋620。限位筋620可从盖600的该表面沿侧向凸起。限位筋620的表面形状可与铰接杆350的运动范围对应，使得其可以限制铰接杆350在侧向的运动，如在图6的下半部分中更清楚地所示。图6的下半部分中也更清楚地示出U型杆的一个端臂被限位在盖600上的导向柱610的中空空间中。

在一些实施例中，断路器机构还可包括测试机构，其可用于测试断路器机构是否能够正常运行(例如，是否能够正常检测回路中的漏电流并响应于检测到大于指定阈值的漏电流而致动分闸)。在一些实施例中，断路器机构还可包括复位机构，用于在断路器机构致动分闸动作后，在检修完回路要进行合闸动作之前对断路器机构进行复位。测试机构和复位机构的结构和实现方式是本领域公知的，在此不再赘述。

图7示出根据本发明的实施例的漏电保护断路器中的连杆310的进一步的细节。

如图7中的上部图所示，并结合图3，在一些实施例中，连杆310可包括加强筋317、318。图7的下部图示出包含根据本发明的实施例的漏电保护断路器的部分元件的立体图。从该图可见，手柄(图中未示出)的合闸、分闸动作传递而来的驱动力沿侧向要延伸一定距离，故驱动连杆310运动需要足够的扭力。通过在连杆310上设置加强筋317、318可促进施加该扭力，从而促进连杆310被驱动。

图8示出根据本发明的一个实施例的漏电保护装置800以及能够与其配合使用的断路器的主视图。该漏电保护装置800不具有单独的手柄，而是要与分体式的断路器配合使用。更具体地，图8中所示的漏电保护装置800用于与单极断路器890配合使用。

漏电保护装置800可包括相极输入端810、相极输出端820、中性极输入端830和中性极输出端840。为了将漏电保护装置800与单极断路器890组合为漏电保护断路器，需要将漏电保护装置800的相极输入端810与单极断路器890的输出端892电气耦合。单极断路器890的输入端891用于外接导线。然而，单极断路器890的输出端892并不直接外接导线，而是可与漏电保护装置800的相极输入端810电气耦合(例如，通过突出的端子插入到单极断路器890的输出端892中)，以将相极回路电气耦合到漏电保护装置800中，并最终通过漏电保护装置800的相极输出端820外接导线。漏电保护装置800与单极断路器890的上述电气耦合方式是方便的，例如，可以通过将突出的端子插入到市售常见的单极断路器的输出端来实现。

此外，还需要将漏电保护装置800与单极断路器890机械耦合。这可通过使用上文结合图3描述的锁扣旋转轴360将漏电保护装置800内部的漏电保护机构与配合使用的单极断路器890中的断路器机构连接，使得漏电保护机构和断路器机构能够彼此驱动。漏电保护装置800与单极断路器890的上述机械耦合方式是方便的，市售常见的分体式单极断路器大多在外壳的侧面具有安装窗口893，用于与其他电器元件配合使用。

需要注意的是，在图8所示的配置(常称为1P+N配置)中，相极接线必须接入单极断路器890，而中性极接线通过漏电保护装置800接入和接出(如图中的字母“N”所指示，表明对应的输入、输出端用于接中性极线)，这是因为单极断路器890仅能够在回路断路或过载的情况下断开一极的回路，因此必须保证在发生短路或过载时相极线(即，火线)断开，否则，如果断开中性极线(即，零线)，则在单极断路器890的手柄分闸时相极回路仍带点，会造成安全隐患。

图9示出根据本发明的一个实施例的漏电保护装置900以及能够与其配合使用的断路器的主视图。该漏电保护装置900不具有单独的手柄，而是要与分体式的断路器配合使用。更具体地，图9中所示的漏电保护装置900用于与双极断路器990配合使用。双极断路器990可以是一体式双极断路器，也可以是由两个单极断路器组合而来的双极断路器。

漏电保护装置900可包括相极输入端910、相极输出端920、中性极输入端930和中性极输出端940。为了将漏电保护装置900与双极断路器990组合为漏电保护断路器，需要将漏电保护装置900的相极输入端910和中性极输入端930分别与双极断路器990的两个输出端992a、992b电气耦合。双极断路器990的两个输入端991a、991b用于外接导线。双极断路器990的两个输出端992a、992b并不直接外接导线，而是可与漏电保护装置900的两个输入端910、930电气耦合(例如，通过突出的端子插入到双极断路器990的相极输出端992a、992b中)，以将相极回路和中性极回路电气耦合到漏电保护装置900中，并最终分别通过漏电保护装置900的相极输出端920和中性极输出端940外接导线。漏电保护装置900与双极断路器990的上述电气耦合方式是方便的，例如，可以通过将突出的端子插入到市售常见的双极断路器的输出端来实现。

此外，还需要将漏电保护装置900与双极断路器990机械耦合。这可通过使用上文结合图3描述的锁扣旋转轴360将漏电保护装置900内部的漏电保护机构与配合使用的双极断路器990中的断路器机构连接，使得漏电保护机构和断路器机构能够彼此驱动。漏电保护装置900与双极断路器990的上述机械耦合方式是方便的，市售常见的分体式单极断路器大多在外壳的侧面具有安装窗口993，用于与其他电器元件配合使用。

在图9所示的配置(常称为2P配置)中，接线时无需区分相极和中性极，因为相极回路和中性极回路中的任一回路中发生短路和过载都会驱动手柄分闸以断开这两个回路，因此在分闸时两个回路中均不带电。

根据本发明的又一方面，提供一种漏电保护断路器。该漏电保护断路器可包括根据上述实施例的漏电保护装置。

图10示出根据本发明的一个实施例的漏电保护断路器1000的立体图。

漏电保护断路器1000可包括上述实施例中所描述的漏电保护装置(例如，漏电保护断路器400、800、900)。因此，漏电保护断路器1000可视为上述漏电保护装置与断路器的组合。

在图10中所示的实施例中，漏电保护断路器1000可在右半部分包括上文所述的漏电保护装置。漏电保护断路器1000可包括盖1010。盖1010可与上述漏电保护装置的隔板在图中的左半部分限定另一内部空间。漏电保护断路器1000可在该内部空间中包括断路器机构。该断路器机构可与漏电保护装置电气机构耦合。该断路器机构用于响应于所保护回路中的短路或过载而使所保护的回路断开。盖1010可与漏电保护装置的隔板限定一开口。漏电保护断路器1000可包括手柄1020，该手柄1020一端在开口内，另一端在内部空间中与断路器机构连接，使得手柄1020的合闸、分闸动作能够驱动断路器机构运动。进一步地，漏电保护装置的锁扣旋转轴可与断路器机构连接，使得受手柄1020驱动的断路器机构的运动能够通过锁扣旋转轴进一步驱动漏电保护装置运动。反过来也相同，即漏电保护装置响应于检测到大于指定阈值的漏电流而导致动触头脱离静触头的脱扣动作，动触头驱动动触头组件运动，其通过锁扣旋转轴传递到断路器机构，从而驱动断路器机构使手柄1020分闸。在该实施例中，仅需在断路器机构侧设置一个手柄就可驱动断路器机构侧和漏电保护装置(机构)侧两侧的运动，结构简单、紧凑，成本更低。

图11示出根据本发明的一个实施例的图10所示的漏电保护断路器1000的断路器机构1100的侧视图。

断路器机构1100可位于盖1010与漏电保护装置的隔板(例如，参见图4，漏电保护装置400的隔板410)限定的内部空间中(例如，在图4的视图中隔板410的垂直于纸面向内的一侧)。

如上文参照图10所描述，漏电保护断路器1000的手柄1020的一端通过开口伸出由盖1010和隔板限定的开口，另一端位于该内部空间中，并与断路器机构1100机械耦合。断路器机构1100能够随手柄1020的合闸(例如，图11中沿顺时针方向)、分闸(例如，图11中沿逆时针方向)动作而导通、断开。

断路器机构1100可包括U型杆1110、支持件1120、跳扣1130、锁扣1140、动触头1150、静触头1160。U型杆1110的一端臂沿侧向(即，图11中垂直于纸面的方向)穿过手柄1020在内部空间中的一端上开设的孔，使得能够随手柄1020的合闸、分闸动作而运动。支持件1120使得沿侧向的机构旋转轴1120a穿过其通孔，使得能够绕该机构旋转轴1120a旋转。跳扣1130和支持件1120重叠放置，并且U型杆1110的另一端臂依次穿过跳扣1130和支持件1120上开设的通孔。当U型杆1110随手柄1020的合闸、分闸而运动时，U型杆1110的端臂带动支持件1120运动，使得该支持件1120绕机构旋转轴1120a转动。锁扣1140与支持件1120部分重叠地放置，并且锁扣旋转轴360沿侧向依次穿过锁扣1140和支持件1120上的通孔。由此，支持件1120绕机构旋转轴1120a的转动进一步带动锁扣1140绕锁扣旋转轴360的转动。此外，该锁扣旋转轴360进一步(沿图4中垂直于纸面向外的方向)延伸到漏电保护断路器(例如，图4中所示的漏电保护断路器400)中，以便通过手柄1020的合闸、分闸动作联动地驱动漏电保护断路器，并使漏电保护断路器中的脱扣动作能够联动地使手柄1020执行分闸动作。锁扣1140在一端与动触头1150连接，使得动触头1150能够随锁扣1140绕锁扣旋转轴360的旋转而接近或远离静触头1160，从而接触或脱离静触头1160。静触头1160被固定在内部空间中。动触头1150与静触头1160接触将导致断路器机构1100导通，而动触头1150与静触头1160脱离将导致断路器机构1100断开。尽管参照图11描述了上述断路器机构1100的特定结构和实现方式，但本申请的范围不限于此，本领域技术人员能够使用本领域中已知的其他结构和实现方式。

断路器机构1100还可包括电磁脱扣组件1170。电磁脱扣组件1170可电气耦合在所保护的回路中，用于检测回路中的短路，并且响应于检测到短路而致动动触头1150脱离静触头1160以使断路器机构1100断开，从而保护回路中的元件。作为示例，电磁脱扣组件1170可包括外部缠绕有线圈、内含铁芯的柱体。该线圈电气耦合在回路中，当回路中发生短路时，短时间内大电流流过线圈，在柱体内产生瞬时的大磁场以磁化铁芯，产生的磁力能够瞬间吸引或排斥致动元件(例如，衔铁)以致动动触头1150脱离静触头1160。

断路器机构1100还可包括热脱扣组件1180。热脱扣组件1180可电气耦合在所保护的回路中，用于检测回路中的过载，并且响应于检测到过载而致动动触头1150脱离静触头1160以使断路器机构1100断开，从而保护回路中的元件。作为示例，热脱扣组件1180可包括双金属片。该双金属片在过载电流的作用下加热而向一侧弯曲，当弯曲达到阈值量时足以致动动触头1150脱离静触头1160。

断路器机构1100还可包括灭弧组件1190。灭弧组件1190设置于动触头1150和静触头1160的接触点附近，用于在接触点产生电弧时吸收并熄灭电弧。作为示例，灭弧组件1190可包括灭弧栅，其通过磁场吸收产生的电弧，并将电弧引导到多个并行布置的通道中使其彼此隔离来使其熄灭。

图11所示的断路器机构1100可通过盖1010与图4所示的漏电保护装置400配合使用，以形成图10所示的漏电保护断路器1000。要得到图10所示的漏电保护断路器1000，只需将图11的断路器机构1100所保护的回路与图4的漏电保护装置的所保护的回路电气耦合，并通过锁扣旋转轴360对两者进行机械连接。关于漏电保护装置的细节可如上文结合图4-图6针对漏电保护装置400所描述，在此不再赘述。

图12示出在根据本发明的实施例的漏电保护断路器1000的手柄1020从分闸到合闸过程中漏电保护装置的动触头的运动过程。为清楚起见，在图12中未示出漏电保护断路器1000的相关元件的附图标记，然而可参考图3、图4、图10来将所描述的元件与附图标记相对应。

在1210处示出手柄1020从分闸位置开始执行合闸动作(即，沿图中的顺时针方向运动)时的状态。锁扣旋转轴360在手柄1020的驱动下，根据上文所述的传动关系沿弧形槽411向下运动，这相应地驱动连杆310向下运动，如1211处所示。动触头320在贯通槽322的一端受弹性元件340拉力的约束，在贯通槽322的另一端受U型杆330的穿过其的一个端臂约束。在上述两个约束下，动触头320通过在一端与连杆310的铰接而绕铰接杆350旋转，其实质上相对于U型杆330穿过其的端臂顺时针运动，如1212处所示。在该过程中，动触头320的触点321靠近静触头420。

在1230处示出动触头320刚接触静触头420时的状态。如1231处所示，动触头320的触点542刚好与静触头420接触。随着手柄1020的继续向合闸位置运动，动触头540的触点321开始受到静触头420的压力作用，如1232处所示。同时，连杆310仍受锁扣旋转轴360向下的作用力，如1233处所示。在这两个力的共同作用下，动触头320开始脱离U型杆330穿过其贯通槽322的端臂的约束，即，该贯通槽322开始脱离U型杆330的伸入动触头320的贯通槽322的端臂。也就是说，从此刻往后一直到手柄1020到达合闸位置，U型杆330的穿过动触头320的贯通槽322的端臂不再约束动触头320的运动。这使得在手柄1020的合闸动作中的至少一些阶段U型杆330的两个端臂不会同时受力，从而进一步缓解了U型杆330的两个端臂因受力而造成的倾斜。

最后，在1250处示出手柄1020到达合闸位置时的状态。如1251处所示，此时U型杆330穿过动触头320的贯通槽322的端臂脱离该贯通槽322的边缘，处于不受力状态。

以上描述的漏电保护断路器1000可以是一体式漏电保护断路器。也就是说，该漏电保护断路器1000可视为整体来接入和接出导线，其断路保护机构所保护的回路和漏电保护装置所保护的回路之间的电气连接可通过内部的电气连接来实现。在一些实施例中，漏电保护断路器也可以是分体式漏电保护断路器，即，通过组合分体式的断路器和漏电保护装置来实现(如图8和图9中所示)。

图13示出根据本发明的一个实施例的漏电保护断路器1300的主视图。

漏电保护断路器1300可通过将图8中所示的漏电保护装置800与单极断路器890组装来形成。如上文结合图8所描述，在该实施例中，接线需要区分相极和中性极，其中，“N”处所指示的端子用于连接中性极回路。

图14示出根据本发明的一个实施例的漏电保护断路器1400的主视图。

漏电保护断路器1400可通过将图9中所示的漏电保护装置900与单极断路器990组装来形成。如上文结合图9所描述，在该实施例中，接线无需区分相极和中性极。

已结合附图描述了本发明的各实施例，然而，本领域技术人员能够理由，说明书中的描述是说明性而非限制性的，本发明的范围由所附权利要求书限定。

Claims (15)

1.一种动触头组件(300)，其特征在于，包括：

连杆(310)，包括第一端和与所述第一端相对的第二端，其中，所述第一端能够在与所述连杆(310)的表面垂直的侧向上接纳锁扣旋转轴(360)；

动触头(320)，一端与所述连杆(310)的第二端铰接以使所述动触头(320)能够绕所述侧向上的轴线旋转，另一端能够随所述动触头(320)的旋转而接触或脱离与所述动触头(320)配合使用的静触头，所述动触头包括在所述侧向上贯通的贯通槽(322)；

U型杆(330)，包括连接部(331)以及设于所述连接部两端的第一端臂(332)和第二端臂(333)，其中，所述第一端臂(332)沿所述侧向穿过所述贯通槽(322)；以及

弹性元件(340)，一端连接所述U型杆(330)的所述第二端臂(333)，另一端穿过所述动触头(320)的贯通槽(322)以连接所述动触头(320)。

2.如权利要求1所述的动触头组件(300)，其特征在于，所述弹性元件(340)包括弹簧。

3.如权利要求1所述的动触头组件(300)，其特征在于，

所述连杆(310)在所述第二端包括沿所述侧向通过缺口(314)间隔开的第一部分(312)和第二部分(313)，所述第一部分(312)比所述第二部分(313)更远离所述连杆，所述第一部分(312)包括沿所述侧向的通孔(315)，所述第二部分(313)包括沿所述侧向与所述第一部分(312)的通孔(315)对准的盲孔(316)，

所述动触头(320)在与所述连杆(310)铰接的一端包括沿所述侧向的通孔(323)，并且所述动触头(320)在与所述连杆(310)铰接的一端设于所述缺口(314)内，

所述动触头组件(300)还包括铰接杆(350)，所述铰接杆沿所述侧向依次穿过所述第一部分(312)的通孔(315)、所述动触头(320)的通孔(323)并进入所述第二部分(313)的盲孔(316)。

4.如权利要求3所述的动触头组件(300)，其特征在于，

所述连杆(310)还包括加强筋(317,318)，所述加强筋(317,318)包括以下一者或两者：

第一加强筋(317)，从所述第一部分(312)和所述第二部分(313)沿所述连杆(310)的长度方向延伸，所述第一加强筋(317)的宽度小于所述连杆(310)的宽度，并且在所述长度方向上的延伸距离随着沿所述侧向从所述第一部分(312)到所述第二部分(313)而渐增；

第二加强筋(318)，形成在所述第二部分(313)中，并且所述第二加强筋(318)的宽度小于所述第二部分(313)的其余部分的宽度。

5.一种漏电保护装置(400,800,900)，其特征在于，包括：

隔板(410)，垂直于所述隔板(410)的表面限定侧向，所述隔板(410)在所述表面包括沿所述侧向贯通的弧形槽(411)，所述弧形槽(411)限定的空间适配能够与所述漏电保护装置配合使用的断路器的手柄从分闸到合闸的运动；

盖(600)，面向所述隔板(410)的所述表面设置以与所述隔板(410)一起限定所述漏电保护装置的内部空间；以及

漏电保护机构，在所述内部空间中，所述漏电保护机构包括：

如权利要求1或2所述的动触头组件(300)；

静触头(420)，固定在所述内部空间中，用于与所述动触头组件(300)的所述动触头(320)配合使用，以导通或断开所述漏电保护装置(400,800,900)所保护的回路；

漏电检测机构(430)，用于检测所述回路中的漏电流；以及

漏电致动机构(440)，用于响应于检测到大于指定阈值的漏电流来致动所述动触头组件(300)的所述动触头(320)脱离所述静触头。

6.如权利要求5所述的漏电保护装置(400,800,900)，其特征在于，

所述连杆(310)的所述第一端包括沿所述侧向的通孔(311)，

所述漏电保护装置(400,800,900)还包括锁扣旋转轴(360)，所述锁扣旋转轴(360)沿所述侧向穿过所述连杆(310)的所述第一端的通孔(311)，并穿过所述隔板(410)的所述弧形槽(411)而伸出到所述漏电保护装置(400,800,900)外部。

7.如权利要求5所述的漏电保护装置(400,800,900)，其特征在于，

所述隔板(410)和所述盖(600)中的一者在所述内部空间内包括用于对所述U型杆(330)的所述连接部(331)进行限位的定位槽(510)，并且

其中，所述隔板(410)和/或所述盖在所述内部空间内包括用于在所述侧向对所述U型杆(330)的所述第一端臂(332)和所述第二端臂(333)中的至少一个进行限位的中空的导向柱。

8.如权利要求7所述的漏电保护装置(400,800,900)，其特征在于，

所述隔板(410)的所述表面包括所述定位槽(510)，

其中，所述导向柱包括设于所述定位槽(510)两端的第一导向柱(520)和第二导向柱(530)，并且

其中，所述导向柱还包括在所述盖(600)上的、与所述第一导向柱(520)或所述第二导向柱(530)中的一个对准的一个导向柱(610)，或包括在所述盖(600)上的、与所述第一导向柱(520)和所述第二导向柱(530)两者分别对准的一对导向柱。

9.如权利要求5所述的漏电保护装置(400,800,900)，其特征在于，

所述连杆(310)在所述第二端包括沿所述侧向通过缺口(314)间隔开的第一部分(312)和第二部分(313)，所述第一部分(312)比所述第二部分(313)更远离所述连杆(310)，所述第一部分(312)包括沿所述侧向的通孔(315)，所述第二部分(313)包括沿所述侧向与所述第一部分(312)的通孔(315)对准的盲孔(316)，

所述动触头(320)在与所述连杆(310)铰接的一端包括沿所述侧向的通孔(323)，并且所述动触头(320)在与所述连杆(310)铰接的一端设于所述缺口(314)内，

所述动触头组件(300)还包括铰接杆(350)，所述铰接杆(350)沿所述侧向依次穿过所述第一部分(312)的通孔(315)、所述动触头(320)的通孔(323)并进入所述第二部分(313)的盲孔(316)。

10.如权利要求9所述的漏电保护装置(400,800,900)，其特征在于，

所述连杆(310)还包括加强筋(317,318)，所述加强筋(317,318)包括以下一者或两者：

第一加强筋(317)，从所述第一部分(312)和所述第二部分(313)沿所述连杆(310)的长度方向延伸，所述第一加强筋(317)的宽度小于所述连杆(310)的宽度，并且在所述长度方向上的延伸距离随着沿所述侧向从所述第一部分(312)到所述第二部分(313)而渐增；

第二加强筋(318)，形成在所述第二部分(313)中，并且所述第二加强筋(318)的宽度小于所述第二部分(313)的其余部分的宽度。

11.如权利要求9所述的漏电保护装置(400,800,900)，其特征在于，

所述盖(600)在面向所述隔板(410)的所述表面的表面包括限位筋(620)，所述限位筋(620)从所述盖(600)的表面沿所述侧向凸起，并且所述限位筋(620)的表面形状与所述铰接杆(350)的运动范围对应，以限制所述铰接杆(350)沿所述侧向的运动。

12.如权利要求5所述的漏电保护装置(400,800,900)，其特征在于，在与所述漏电保护装置(400,800,900)配合使用的断路器的手柄的合闸动作驱动所述动触头(320)到达刚接触与所述动触头配合的静触头的位置后，所述动触头(320)的所述贯通槽脱离所述U型杆(330)的所述第二端臂(333)。

13.如权利要求5所述的漏电保护装置(400,800,900)，其特征在于，所述贯通槽(322)的表面形状为三角形，所述弹性元件(340)在所述贯通槽的第一角处连接所述动触头(320)，并且在与所述漏电保护装置(400,800,900)配合使用的断路器的手柄处于分闸位置时，所述动触头组件(300)被驱动为使所述U型杆(330)的所述第一端臂(332)与所述贯通槽(322)在第二角处接触。

14.如权利要求5所述的漏电保护装置(800,900)，其特征在于，

所述漏电保护装置(800,900)还包括相极输入端(810,910)、相极输出端(820,920)、中性极输入端(830,930)和中性极输出端(840,940)，所述漏电保护装置(800,900)与断路器(890,990)配合使用包括以下任一情况：

所述漏电保护装置(800)用于与单极断路器(890)配合使用，

其中，所述相极输入端(810)用于与所述单极断路器(890)的输出端(892)电气耦合；

所述中性极输入端(830)用于外接导线；并且

所述相极输出端(820)和所述中性极输出端(840)用于外接导线；或者

所述漏电保护装置(900)用于与双极断路器(990)配合使用,

其中，所述相极输入端(910)和所述中性极输入端(930)分别用于与所述双极断路器(990)的两个输出端(992a,992b)电气耦合；并且

所述相极输出端(920)和所述中性极输出端(940)用于外接导线。

15.一种漏电保护断路器(1000,1300,1400)，其特征在于，包括：

如权利要求5-14中的任一项所述的漏电保护装置(400,800,900)，其中，所述漏电保护装置(400,800,900)的盖是第一盖，并且所述内部空间是第一内部空间；

第二盖(1010)，在与所述第一内部空间相对的一侧与所述隔板一起限定第二内部空间，所述隔板和所述盖限定开口；

断路器机构，在所述第二内部空间中，与所述漏电保护机构电气耦合，用于响应于所保护的回路中的短路或过载而使所保护的回路断开，

手柄(1020)，一端在所述开口外，另一端在所述第二内部空间中与所述断路器机构连接，以使所述手柄(1020)的合闸、分闸动作能够驱动所述断路器机构运动，

其中，所述漏电保护装置(400,800,900)的所述锁扣旋转轴与所述断路器机构连接，以使所述断路器机构和所述动触头组件能够彼此驱动。

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