CN113327824A - 剩余电流动作断路器操作机构和剩余电流动作断路器 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种剩余电流动作断路器操作机构和剩余电流动作断路器，涉及低压电器技术领域。剩余电流动作断路器操作机构包括支撑件、手柄、连杆、转轴、机构座和动触头，手柄转动连接于支撑件，连杆的两端分别连接于手柄和机构座，转轴固定于支撑件，机构座转动连接于转轴，机构座设置有动触头。当手柄转动时，手柄通过连杆驱动机构座围绕转轴转动以带动动触头移动。剩余电流动作断路器包括基座和上述剩余电流动作断路器操作机构，基座设置有静触头，剩余电流动作断路器操作机构装配于基座内，动触头能够接触或远离静触头。剩余电流动作断路器操作机构和剩余电流动作断路器的结构较为简单，方便组装。

Description

剩余电流动作断路器操作机构和剩余电流动作断路器

技术领域

本发明涉及低压电器技术领域，具体而言，涉及一种剩余电流动作断路器操作机构和剩余电流动作断路器。

背景技术

剩余电流动作断路器(Residual Current Circuit Breaker，RCCB)能在极短的时间内迅速切断故障电源，保护人身及用电设备的安全，应用广泛。RCCB通过操作机构实现合闸和分闸。然而，现有的RCCB操作机构的结构较为复杂，不方便组装。

发明内容

本发明的目的包括提供一种剩余电流动作断路器操作机构和剩余电流动作断路器，其结构较为简单，方便组装。

本发明的实施例可以这样实现：

第一方面，实施例提供一种剩余电流动作断路器操作机构，包括支撑件、手柄、连杆、转轴、机构座和动触头，手柄转动连接于支撑件，连杆的两端分别连接于手柄和机构座，转轴固定于支撑件，机构座转动连接于转轴，机构座设置有动触头；当手柄转动时，手柄通过连杆驱动机构座围绕转轴转动以带动动触头移动。

在可选的实施方式中，包括跳扣和锁扣，跳扣和锁扣分别转动连接于机构座，连杆转动连接于跳扣，当手柄转动时，手柄通过连杆驱动跳扣相对机构座转动，以使跳扣与锁扣连接，进而使跳扣、锁扣和机构座三者相对固定，从而驱动机构座转动。

在可选的实施方式中，跳扣设置有卡齿，锁扣设置有与卡齿配合的卡槽，以使跳扣和锁扣能够可分断地连接。

在可选的实施方式中，动触头与转轴之间的距离是连杆连接于跳扣的位置与转轴之间距离的2-5倍。

在可选的实施方式中，跳扣、锁扣均为塑料材质。

在可选的实施方式中，机构座远离连杆的一端设置腔室和通孔，通孔连通腔室和机构座的外部，动触头通过弹性件固定于腔室的内壁，且动触头从通孔穿出并能相对通孔活动。

在可选的实施方式中，支撑件包括间隔设置的第一支撑板和第二支撑板，转轴固定于第一支撑板和第二支撑板之间，机构座位于第一支撑板和第二支撑板之间。

在可选的实施方式中，包括卡接于机构座的合分闸指示件，合分闸指示件用于指示合闸状态或分闸状态。

第二方面，实施例提供一种剩余电流动作断路器，包括基座和上述剩余电流动作断路器操作机构，基座设置有静触头，剩余电流动作断路器操作机构装配于基座内，动触头能够接触或远离静触头。

在可选的实施方式中，剩余电流动作断路器操作机构的支撑件上设置有拼接结构，以使剩余电流动作断路器操作机构能够可拆卸地拼装于基座内。

本发明实施例的有益效果包括：

剩余电流动作断路器操作机构包括支撑件、手柄、连杆、转轴、机构座和动触头，手柄转动连接于支撑件，连杆的两端分别连接于手柄和机构座，转轴固定于支撑件，机构座转动连接于转轴，机构座设置有动触头。当手柄转动时，手柄通过连杆驱动机构座围绕转轴转动以带动动触头移动。本剩余电流动作断路器操作机构在支撑件上设置有固定的转轴，并使得机构座转动连接于转轴，当旋动手柄时，通过连杆驱动机构座围绕转轴转动以带动动触头移动，以在断路器拼装完整后使得动触头能与静触头接触或分离。与现有的RCCB操作机构中采用多连杆驱动转轴以带动动触头的方式相比，结构更加简洁，组装方便。剩余电流动作断路器包括基座和上述剩余电流动作断路器操作机构，基座设置有静触头，剩余电流动作断路器操作机构装配于基座内，动触头能够接触或远离静触头。本剩余电流动作断路器采用结构较为简洁的操作机构，并且操作机构作为一个模块与基座装配，组装更加便捷。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明实施例中剩余电流动作断路器操作机构的爆炸图；

图2为本发明实施例中分闸时剩余电流动作断路器操作机构的结构示意图；

图3为本发明实施例中转轴与支撑件的装配图；

图4为本发明实施例中图2的A部放大图；

图5为本发明实施例中合闸时剩余电流动作断路器操作机构的结构示意图；

图6为本发明实施例中机构座的结构示意图；

图7为本发明实施例中动触头与机构座的装配示意图；

图8为本发明实施例中剩余电流动作断路器的结构示意图。

图标：100-剩余电流动作断路器操作机构；110-支撑件；111-第一支撑板；112-插接部；113-第二支撑板；120-手柄；130-连杆；140-转轴；150-机构座；151-跳扣；152-卡齿；153-锁扣；154-卡槽；155-第一枢轴；156-固定部；157-第二枢轴；158-腔室；159-通孔；160-动触头；161-复位件；162-弹性件；163-安装槽；170-合分闸指示件；172-卡接凸起；200-剩余电流动作断路器；210-静触头；220-基座。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，若出现术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，若出现术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明的实施例中的特征可以相互结合。

请参考图1、图2和图3，本实施例提供了一种剩余电流动作断路器操作机构100(RCCB操作机构)，包括支撑件110、手柄120、连杆130、转轴140、机构座150和动触头160。手柄120转动连接于支撑件110，连杆130的两端分别连接于手柄120和机构座150。转轴140固定于支撑件110，机构座150转动连接于转轴140，机构座150设置有动触头160。当手柄120转动时，手柄120通过连杆130驱动机构座150围绕转轴140转动以带动动触头160移动。

在本实施例中，支撑件110包括间隔设置的第一支撑板111和第二支撑板113，转轴140固定于第一支撑板111和第二支撑板113之间。第一支撑板111和第二支撑板113相对设置，第一支撑板111上嵌设有转轴140。同时第一支撑板111和第二支撑板113上分别设置有插接部112，插接部112可以是插槽也可以是凸起，仅需能够稳固装配手柄120即可。第一支撑板111和第二支撑板113上分别设置有相互配合的卡接结构和螺钉孔，从而在装配时，能够通过卡接方式将第一支撑板111和第二支撑板113卡接在一起，并可借助螺钉孔加固连接。在其他实施例中，支撑件110可以仅包括第一支撑板111，仅需使得手柄120、连杆130、转轴140、机构座150能稳定集成在第一支撑板111上即可。

手柄120转动连接于转动轴，在装配时，手柄120的转动轴两端插接于插接部112，从而将手柄120稳定装配于第一支撑板111和第二支撑板113之间。

连杆130一端转动连接于手柄120，另一端传动连接于机构座150，手柄120能驱动机构座150围绕转轴140转动。

请参照图4和图5，具体地，机构座150呈长条形，转轴140垂直于第一支撑板111，机构座150的非端部位置转动连接于转轴140，从而机构座150位于第一支撑板111和第二支撑板113之间。剩余电流动作断路器操作机构100还包括跳扣151和锁扣153，跳扣151和锁扣153分别转动连接于机构座150，跳扣151通过第一枢轴155枢接在机构座150上，锁扣153通过第二枢轴157枢接在机构座150上。第一枢轴155和第二枢轴157均位于机构座150远离动触头160的一端。跳扣151设置有卡齿152，锁扣153设置有与卡齿152配合的卡槽154，以使跳扣151和锁扣153能够可分断地连接。连杆130转动连接于跳扣151。在其他实施例中，也可以在跳扣151上设置卡槽154，而在锁扣153上设置与卡槽154配合的卡齿152，仅需保证卡槽154和卡齿152卡合后，二者在无特殊冲击力下不会自行脱离即可。

当手柄120转动时，手柄120通过连杆130驱动跳扣151相对机构座150转动，以使跳扣151与锁扣153连接，进而使跳扣151、锁扣153和机构座150三者相对固定，从而驱动机构座150转动。详细地，手柄120在朝预设方向转动时会带动连杆130移动，进而驱动跳扣151相对机构座150转动，此时机构座150还未开始转动。当跳扣151转动至卡齿152卡合于锁扣153的卡槽154内时，跳扣151和锁扣153由于相互卡合，彼此相对固定，从而跳扣151和锁扣153均不再相对机构座150转动，也就是说此时跳扣151、锁扣153和机构座150三者相对固定。推动手柄120进一步转动，连杆130施加于跳扣151的力会经过第一枢轴155和第二枢轴157传递至机构座150上。由于机构座150转动连接于转轴140，此时机构座150在力的作用下会围绕转轴140转动，从而带动另一端安装的动触头160移动。

剩余电流动作断路器操作机构100通过借助跳扣151和锁扣153的卡合，可以实现单个连杆130直接对机构座150的控制，使得传动更加灵活、可靠。与传统的RCCB操作机构相比，剩余电流动作断路器操作机构100摒弃双连杆或多连杆驱动转轴进而带动动触头移动的方案，采用更加直接的连杆130带动机构座150转动的设置，可更容易地获得较大传动力矩，有利于内部的传动，结构和传动过程在一定程度上得到简化，有利于提高生产时组装的便捷性以及对成本的控制性。

可以理解，在其他实施例中，连杆130也可以不通过跳扣151和锁扣153进行传动，可以直接在机构座150上设置连接孔，使连杆130活动连接于机构座150的连接孔，在连杆130移动到位时可抵住机构座150上的连接孔，以驱动机构座150转动，也可以实现连杆130带动动触头160移动的目的。

在本实施例中，跳扣151、锁扣153均为塑料材质，一方面可有效减轻操作机构的整体质量，另一方面也减小了导电风险，同时也能够提高操作机构的抗冲击耐压性。在其他实施例中，连杆130、跳扣151、锁扣153也可以采用金属件。

请参照图6，锁扣153上设置有用于驱动锁扣153复位的复位件161。复位件161位于机构座150背离跳扣151的一侧，且复位件161具有弹性。在分闸状态，复位件161抵持于固定的外壳或抵持于机构座150，使得复位件161被压缩从而具有一定的弹性势能。在相应的弹性回复力的作用下，使得锁扣153位于合适的位置以方便能与跳扣151卡接。一旦断路器跳闸或者断开，断路器由合闸状态变为分闸状态，锁扣153能够在复位件161的作用下自行恢复到方便与跳扣151卡接的位置，以方便下次合闸使用。

另外，为更方便地控制动触头160的移动，动触头160与转轴140之间的距离L1是连杆130连接于跳扣151的位置与转轴140之间距离L2的2-5倍。从而，动触头160距离转轴140较远，连杆130连接于跳扣151的位置距离转轴140较近。由此，操作手柄120时，机构座150连接于连杆130的一端小幅移动时，动触头160所在的一端可获得较大幅的移动。该设置一方面能够提高合闸和分闸效率，另一方面，在分闸时有利于降低动触头160和静触头210之间出现电弧的概率，从而能提高断路器的安全性。在本实施例中，L1是连杆130转动连接于跳扣151的转动中心点和转轴140的中轴线之间的距离；L2是动触头160用于接触静触头210的接触面的中点和转轴140的中轴线之间的距离，具体如图中所示。在其他实施例中，L1与L2的比值可以比上述比值范围稍大或稍小，仅需根据实际需要进行确定。

请参照图7，在本实施例中，机构座150远离连杆130的一端设置腔室158和通孔159，通孔159连通腔室158和机构座150的外部。动触头160通过弹性件162固定于腔室158的内壁，且动触头160从通孔159穿出并能相对通孔159活动。具体地，动触头160为长边与短边垂直组成的L形，动触头160位于腔室158的部分通过弹性件162与腔室158的内壁连接，从而将动触头160连接于机构座150。腔室158内设有固定部156，弹性件162的一端固定于固定部156，另一端固定于动触头160。动触头160的长边从通孔159穿出，长边位于机构座150外部的部分设置有用于与静触头210接触的接触面。当合闸时，动触头160和静触头210接触，为进一步保障接触稳定，需要在二者接触后继续扳动手柄120以使得静触头210与动触头160抵紧进而产生抵持力。在静触头210对动触头160产生抵持力的情况下，由于动触头160的一部分位于腔室158内，动触头160会以通孔159的内壁为支点进行转动，从而腔室158内的动触头160会挤压弹性件162，使得弹性件162被压缩，进而弹性件162在回复力作用下对动触头160施加反力，最终使得动触头160能与静触头210稳定抵持。

因此，弹性件162提供了动触头160的终压力，保证合闸后的动触头160与静触头210接触的稳定性。在本实施例中，弹性件162为弹簧，在其他实施例中，弹性件162也可以是弹性胶柱等，仅需保证弹性件162能提供足够的终压力。

在其他实施例中，动触头160也可以直接固定于机构座150，而不再额外设置腔室158和弹性件162，仅需能够满足断路器基本的合分闸需要即可。

为方便用户使用，剩余电流动作断路器操作机构100包括卡接于机构座150的合分闸指示件170，合分闸指示件170用于指示断路器的合闸状态或分闸状态。具体地，合分闸指示件170设置有卡接凸起172，机构座150远离动触头160的一端的端面设置有与卡接凸起172配合的安装槽163，合分闸指示件170可拆卸地连接于机构座150。合分闸指示件170包括合闸显示区和分闸显示区，两个区域涂覆有不同色彩，如绿色和红色，以分别代表合闸和分闸。当操作机构装配完成后，外壳具有孔以能露出合分闸指示件170的一部分。在合闸或分闸过程中，由于机构座150围绕转轴140转动，会带动合分闸指示件170移动，进而合分闸指示件170能从外壳的孔中露出相应的显示区，供用户查看合分闸状态。在其他实施例中，合分闸指示件170也可以直接固定在机构座150上而不采用卡接结构。

此外，请参照图8，本实施例还提供一种剩余电流动作断路器200，包括基座220和上述剩余电流动作断路器操作机构100，基座220设置有静触头210，剩余电流动作断路器操作机构100装配于基座220内，动触头160能够接触或远离静触头210。静触头210和弹性件162位于动触头160的同侧。

在本实施例中，为实现模块化安装，剩余电流动作断路器操作机构100的支撑件110上设置有拼接结构，以使剩余电流动作断路器操作机构100能够可拆卸地拼装于基座220内。拼接结构可以是设置在第一支撑板111和第二支撑板113上的凸起或凹槽，也可以是与基座220配套的螺钉孔，进而方便剩余电流动作断路器操作机构100作为一个模块安装于基座220内，并且方便拆卸，便于生产时的组装和后续检修时的维护。

剩余电流动作断路器操作机构100的工作原理如下：

在合闸时，按预设方向扳动手柄120使其转动。手柄120通过连杆130驱动跳扣151相对机构座150转动，以使卡齿152朝靠近卡槽154的方向移动。当跳扣151转动至卡齿152卡合于锁扣153的卡槽154内时，跳扣151、锁扣153和机构座150三者相对固定。推动手柄120进一步转动，连杆130施加于跳扣151的力会经过第一枢轴155和第二枢轴157传递至机构座150上，进而使得机构座150围绕转轴140转动，从而带动另一端安装的动触头160移动，以接近静触头210直至与静触头210接触。由于手柄120扳动行程的设置，在二者接触后手柄120继续转动，静触头210与动触头160抵紧进而产生抵持力。在抵持力的作用下，动触头160会以通孔159的内壁为支点进行转动，使得弹性件162被压缩，弹性件162在回复力作用下对动触头160施加反力，最终使得动触头160能与静触头210稳定抵持。同理，按预设方向的反向扳动手柄120即可实现分闸。在分闸过程中，锁扣153在复位件161回复力的作用下回归合闸前的位置，以方便下次合闸使用。剩余电流动作断路器操作机构100的结构和传动过程在一定程度上得到简化，并能够保证传动的可靠性，有利于提高生产时组装的便捷性以及对成本的控制性。

剩余电流动作断路器操作机构100将所有零部件集成在第一支撑板111和第二支撑板113上，因此剩余电流动作断路器操作机构100可作为模块并借助第一支撑板111和第二支撑板113上的拼接结构以拼装在基座220内，使得剩余电流动作断路器200的组装更加方便。

剩余电流动作断路器操作机构100优化了传动结构和传动过程，使得操作机构的结构更加简洁，组装方便，也有利于提高剩余电流动作断路器200的生产效率并有效降低生产成本。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，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 (10)

1.一种剩余电流动作断路器操作机构，其特征在于，包括支撑件、手柄、连杆、转轴、机构座和动触头，所述手柄转动连接于所述支撑件，所述连杆的两端分别连接于所述手柄和所述机构座，所述转轴固定于所述支撑件，所述机构座转动连接于所述转轴，所述机构座设置有所述动触头；当所述手柄转动时，所述手柄通过所述连杆驱动所述机构座围绕所述转轴转动以带动所述动触头移动。

2.根据权利要求1所述的剩余电流动作断路器操作机构，其特征在于，包括跳扣和锁扣，所述跳扣和所述锁扣分别转动连接于所述机构座，所述连杆转动连接于所述跳扣，当所述手柄转动时，所述手柄通过所述连杆驱动所述跳扣相对所述机构座转动，以使所述跳扣与所述锁扣连接，进而使所述跳扣、所述锁扣和所述机构座三者相对固定，从而驱动所述机构座转动。

3.根据权利要求2所述的剩余电流动作断路器操作机构，其特征在于，所述跳扣设置有卡齿，所述锁扣设置有与所述卡齿配合的卡槽，以使所述跳扣和所述锁扣能够可分断地连接。

4.根据权利要求2所述的剩余电流动作断路器操作机构，其特征在于，所述动触头与所述转轴之间的距离是所述连杆连接于所述跳扣的位置与所述转轴之间距离的2-5倍。

5.根据权利要求2所述的剩余电流动作断路器操作机构，其特征在于，所述跳扣、所述锁扣均为塑料材质。

6.根据权利要求1所述的剩余电流动作断路器操作机构，其特征在于，所述机构座远离所述连杆的一端设置腔室和通孔，所述通孔连通所述腔室和所述机构座的外部，所述动触头通过弹性件固定于所述腔室的内壁，且所述动触头从所述通孔穿出并能相对所述通孔活动。

7.根据权利要求1所述的剩余电流动作断路器操作机构，其特征在于，所述支撑件包括间隔设置的第一支撑板和第二支撑板，所述转轴固定于所述第一支撑板和所述第二支撑板之间，所述机构座位于所述第一支撑板和所述第二支撑板之间。

8.根据权利要求1所述的剩余电流动作断路器操作机构，其特征在于，包括卡接于所述机构座的合分闸指示件，所述合分闸指示件用于指示合闸状态或分闸状态。

9.一种剩余电流动作断路器，其特征在于，包括基座和权利要求1-8中任意一项所述的剩余电流动作断路器操作机构，所述基座设置有静触头，所述剩余电流动作断路器操作机构装配于所述基座内，所述动触头能够接触或远离所述静触头。

10.根据权利要求9所述的剩余电流动作断路器，其特征在于，所述剩余电流动作断路器操作机构的所述支撑件上设置有拼接结构，以使所述剩余电流动作断路器操作机构能够可拆卸地拼装于所述基座内。

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