CN114446734A - 一种可重复使用的智能断路器 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种可重复使用的智能断路器，包括装配机架、过载保护装置、电磁感应装置、线圈组件、灭弧构件和脱扣器，装配机架正面安装有灭弧构件，灭弧构件与过载保护装置相连，灭弧构件上方固定设置有线圈组件，线圈组件与电磁感应装置相邻，电磁感应装置与脱扣器相抵，脱扣器设置在装配机架的反面。其使用时，当出现过载问题时，导电加热体温度提高，致使永磁体磁力减弱，继而不能抵消弹簧的弹力，由此使得导电连接块脱离原有的位置，从而实现断路器过载保护的效果，需要重新使用时，待永磁体冷却后，按下推杆即可。本发明设计合理，稳定性高，相比较现有技术，需要准备耗材更换双金属片，显著提高了断路器使用的便捷性。

Description

一种可重复使用的智能断路器

技术领域

本发明涉及电路保护装置技术领域，具体涉及一种可重复使用的智能断路器。

背景技术

断路器一般是利用双金属片随着温度升高而定向按规律弯曲的原理来实现家庭电路过载保护功能的，当小型断路器闭合后，在正常工作状态下内部的双金属片会通过一定的电流而发热，在家庭电路出现过载时，双金属片会由于热膨胀系数不同而导致弯曲，从而触动脱扣机构完成脱钩断路，由此起到了超负载保护的作用，目前所有的断路器都采用这种方式实现过载保护。

然而，这种断路器的防过载保护机制有一个缺点，那就是双金属片一旦受热弯曲就不会再恢复，如果要想使断路器重新工作就需要拆开断路器安装新的双金属片，这样不仅费时费力，还要购买一定量的耗材以供备用，为此我方开发出一种新的断路器来解决此问题。

发明内容

为此，本发明提供一种可重复使用的智能断路器，以解决现有技术中由于双金属片一旦受热弯曲就不会再恢复而导致的断路器更换双金属片耗材的问题。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

本发明公开了一种可重复使用的智能断路器，包括装配机架、过载保护装置、电磁感应装置、线圈组件、灭弧构件和脱扣器，所述装配机架正面安装有灭弧构件，所述灭弧构件与过载保护装置相连，所述灭弧构件上方固定设置有线圈组件，所述线圈组件与电磁感应装置相邻，所述电磁感应装置与脱扣器相抵，所述脱扣器设置在装配机架的反面。

进一步的，所述过载保护装置包括磁吸导电构件、推杆、导电加热体和永磁体，所述装配机架内固定设置有导电加热体，所述导电加热体与灭弧构件相连，所述导电加热体上活动插设有磁吸导电构件，所述磁吸导电构件与推杆的端部螺接固定，所述导电加热体内镶嵌有永磁体，所述永磁体与磁吸导电构件通过磁力连接。

进一步的，所述磁吸导电构件包括通电导向杆、弹簧、磁吸衔铁、导电连接块和连接螺孔，所述推杆与连接螺孔螺接固定，所述连接螺孔设置在导电连接块上端，所述导电连接块下端与通电导向杆相连，所述导电连接块上设置有磁吸衔铁，所述磁吸衔铁与永磁体磁力吸附固定，所述通电导向杆上套设有弹簧且所述通电导向杆插设在导电加热体内。

进一步的，所述导电加热体外侧设置有隔热层。

进一步的，所述灭弧构件包括防过载导体构件、格栅灭弧器和防短路导体构件，所述导电加热体、防过载导体构件、格栅灭弧器和防短路导体构件依次串联连接。

进一步的，所述脱扣器包括主齿轮、传动齿轮、推块、齿条、榫头和弹簧杆，所述装配机架上安装有主齿轮，所述主齿轮与传动齿轮同轴固定，所述传动齿轮与所述装配机架传动连接，所述主齿轮与齿条啮合传动连接，所述齿条一端与推块固定连接，所述齿条另一端套设在弹簧杆上，所述齿条底部固定设置有榫头。

进一步的，所述装配机架包括拉杆构件、接线螺丝、机架和接线槽，所述传动齿轮与拉杆构件传动连接，所述拉杆构件活动设置在机架外沿，所述机架两端设有两个接线槽，两个所述接线槽内均与一个接线螺丝螺纹连接。

进一步的，所述拉杆构件包括拉杆和扇形齿轮，所述传动齿轮与扇形齿轮啮合传动连接，所述扇形齿轮与拉杆同轴固定。

进一步的，所述线圈组件包括电感线圈、铁芯、断路构件和滑槽，所述推块滑动设置在滑槽内，所述滑槽安装在断路构件上，所述断路构件与电感线圈一端相连，所述电感线圈内插设有铁芯，所述电感线圈另一端与导电连接块相连。

进一步的，所述电磁感应装置包括干簧管、限位块、复位弹簧、推拉电磁铁和导线，所述榫头与限位块相抵，所述限位块与推拉电磁铁传动连接，所述推拉电磁铁上套设有复位弹簧，所述推拉电磁铁与干簧管通过导线串联。

本发明具有如下优点：

本技术方案利用永磁体受热磁性减退的原理，当低压电路出现过载问题时，导电加热体温度提高，使得永磁体升温而磁性减弱，在磁力低于弹簧弹力的情况下，导电连接块就会与防过载导体构件脱离接触，从而断开电路，避免低压电路由于过载而发生危险，而重新开启过载保护装置只需将推杆重新推入机架内，使得导电连接块回到原来的位置即可，因此本实用新型具有使用方便，耐用性好的优点，与现有技术相比，无需拆开断路器安装双金属片，解决了现有技术中由于双金属片一旦受热弯曲就不会再恢复而导致的断路器更换双金属片耗材的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，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，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。

本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。

图1为本发明提供的一种可重复使用的智能断路器的立体图；

图2为本发明提供的一种可重复使用的智能断路器的灭弧构件立体图；

图3为本发明提供的一种可重复使用的智能断路器的后视图；

图4为本发明提供的一种可重复使用的智能断路器的电磁感应装置立体图；

图5为本发明提供的一种可重复使用的智能断路器的脱扣器立体图；

图6为本发明提供的一种可重复使用的智能断路器的拉杆立体图；

图7为本发明提供的一种可重复使用的智能断路器的装配机架立体图；

图8为本发明提供的一种可重复使用的智能断路器的磁吸导电构件立体图；

图9为本发明提供的一种可重复使用的智能断路器的过载保护装置立体图；

图10为本发明提供的一种可重复使用的智能断路器的线圈组件立体图；

图中：1装配机架；111拉杆；112扇形齿轮；11拉杆构件；12接线螺丝；13机架；14接线槽；2过载保护装置；21磁吸导电构件；211通电导向杆；212弹簧；213磁吸衔铁；214导电连接块；215连接螺孔；22推杆；23导电加热体；24永磁体；3电磁感应装置；31干簧管；32限位块；33复位弹簧；34推拉电磁铁；35导线；4线圈组件；41电感线圈；42铁芯；43断路构件；44滑槽；5灭弧构件；51防过载导体构件；52格栅灭弧器；53防短路导体构件；6脱扣器；61主齿轮；62传动齿轮；63推块；64齿条；65榫头；66弹簧杆。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效，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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。

如图1-10，本发明公开了一种可重复使用的智能断路器，包括装配机架1、过载保护装置2、电磁感应装置3、线圈组件4、灭弧构件5和脱扣器6，装配机架1用于支撑或容纳所有的零部件，装配机架1正面安装有灭弧构件5，灭弧构件5与过载保护装置2相连，灭弧构件5可以将长电弧分隔为不同的小电弧从而削减其能量，从而防止电弧产生的高温，将使触头表面融化和蒸化，烧坏绝缘材料。灭弧构件5上方固定设置有线圈组件4，线圈组件4与电磁感应装置3相邻，当电路出现断路时，线圈组件4的电磁感应强度会大幅提高，从而使得电磁感应装置3被激活，脱扣器6设置在装配机架1的反面。由于电磁感应装置3与脱扣器6相抵，当电磁感应装置3激活后即可与脱扣器6，从而实现短路保护的效果。当断路器开启时，电流会依次经过脱扣器6、线圈组件4以及过载保护装置2进入电器设备中，因此脱扣器6和过载保护装置2中任意一个装置启动都可以起到相应的保护作用。

根据本发明公开的一个具体实施例，过载保护装置2包括磁吸导电构件21、推杆22、导电加热体23和永磁体24，装配机架1内固定设置有导电加热体23，导电加热体23本身具有一定的电阻率，当家庭低压带电路功率过载时，导电加热体23会加速升温。在正常状态下，导电加热体23温度会保持恒定，依靠永磁体24的磁力会远大大于磁吸导电构件21弹力的作用，而使得过载保护装置2保持稳定。导电加热体23上活动插设有磁吸导电构件21，磁吸导电构件21与推杆22的端部螺接固定，导电加热体23内镶嵌有永磁体24，永磁体24与磁吸导电构件21通过磁力连接。由于磁性材料升温后根据剩磁温度系数，使得磁性随升温降低，因此一般磁性材料都具有与其性质相符的工作温度，(工作温度是指温度升高磁力会下降，冷却后磁力会恢复的某个温度段)。根据此性质，在过载时，永磁体24会受到导电加热体23升温作用而减弱，由此永磁体24的磁力就无法与弹簧212的弹力相抵消，从而使得磁吸导电构件21从导电加热体23弹出，继而使得磁吸导电构件21与防过载导体构件51分离，从而使得断路器断路，以起到保护电路防过载的效果，而由于导电加热体23与灭弧构件5相连，因此也起到了防止电弧对电路以及塑料部件造成损害的作用。而在磁吸导电构件21与防过载导体构件51分离后，推杆22就会被顶出，当整个电路排除故障之后，只需将推杆22重新推入就可以使得磁吸导电构件21重新工作，此时永磁体24温度恢复，磁力恢复，即可通过磁吸导电构件21重新接通断路器，因此相比较现有技术，通过更换双金属片接通断路器的方式，本实施例所提供的防过载机制显然更加便捷稳定，同时也无需准备耗材用于接通断路器。

根据本发明公开的一个具体实施例，磁吸导电构件21包括通电导向杆211、弹簧212、磁吸衔铁213、导电连接块214和连接螺孔215，推杆22与连接螺孔215螺接固定，连接螺孔215设置在导电连接块214上端，由此导电连接块214就可以与带动推杆22同步移动，导电连接块214下端与通电导向杆211相连，通电导向杆211上套设有弹簧212，弹簧212的弹力与永磁体24的磁力方向相反，通电导向杆211插设在导电加热体23内，导电加热体23在加热的同时，还能将电流传导至导电连接块214上完成导电。导电连接块214上设置有磁吸衔铁213，所述磁吸衔铁213与永磁体24磁力吸附固定，当过载时，永磁体24受热而磁力减弱后，弹簧212弹力就会大于磁力而使得导电连接块214向上移动，由此导电连接块214由于脱离原有的位置而使得断路器断路，从而实现电路防过载的目的。

根据本发明公开的一个具体实施例，导电加热体23外侧设置有隔热层，由此避免断路器中塑料或橡胶构件由于高温而损坏。

根据本发明公开的一个具体实施例，灭弧构件5包括防过载导体构件51、格栅灭弧器52和防短路导体构件53，导电加热体23、防过载导体构件51、格栅灭弧器52和防短路导体构件53依次串联连接。过载导体构件51同时与格栅灭弧器52和导电加热体23相连，防短路导体构件53同时与格栅灭弧器52和断路构件43相连。由此无论脱扣器6还是过载保护装置2启动，都可以起到灭弧的技术效果。

根据本发明公开的一个具体实施例，脱扣器6包括主齿轮61、传动齿轮62、推块63、齿条64、榫头65和弹簧杆66，装配机架1上安装有主齿轮61，主齿轮61与传动齿轮62同轴固定，传动齿轮62与装配机架1传动连接，主齿轮61与齿条64啮合传动连接，齿条64一端与推块63固定连接，齿条64另一端套设在弹簧杆66上，齿条64底部固定设置有榫头65。脱扣器6主要起到防短路的作用，在断路器正常工作情况下，传动齿轮62带动主齿轮6转动，主齿轮61带动齿条64运动，使得推块63移动，断路构件43通过推块63接通电流，榫头65与限位块32相抵，弹簧杆66被拉紧，从而保证电流通过。

根据本发明公开的一个具体实施例，装配机架1包括拉杆构件11、接线螺丝12、机架13和接线槽14，传动齿轮62与拉杆构件11传动连接，拉杆构件11活动设置在机架13外沿，通过拉杆构件11可以带动传动齿轮62转动。机架13两端设有两个接线槽14，两个接线槽14内均与一个接线螺丝12螺纹连接，接线螺丝12用于连接零线和火线，并通过螺纹连接的方式完成固定。

根据本发明公开的一个具体实施例，拉杆构件11包括拉杆111和扇形齿轮112，传动齿轮62与扇形齿轮112啮合传动连接，扇形齿轮112与拉杆111同轴固定，由此当扳动拉杆111后即可实现启动断路器的效果。

根据本发明公开的一个具体实施例，线圈组件4包括电感线圈41、铁芯42、断路构件43和滑槽44，推块63滑动设置在滑槽44内，滑槽44安装在断路构件43上，断路构件43与电感线圈41一端相连，电感线圈41内插设有铁芯42，电感线圈41另一端与导电连接块214相连。防短路导体构件53与接线螺丝12相连，以通入电流，所述断路构件43的长度不足以与防短路导体构件53接触，因此通过推块63在滑槽44内滑动的方式，来起到接通电源的效果，因此一旦推块进入63完全进入滑槽44内，断路器即断路，以起到保护作用。

根据本发明公开的一个具体实施例，电磁感应装置3包括干簧管31、限位块32、复位弹簧33、推拉电磁铁34和导线35，榫头65与限位块32相抵，限位块32与推拉电磁铁34传动连接，推拉电磁铁34上套设有复位弹簧33，推拉电磁铁34与干簧管31通过导线35串联。由于干簧管31设置在接近电感线圈41的位置，因此当电感线圈41由于断路而电流大幅提高，就会导致磁场增强，由此干簧管31导通，导线35从两个接线螺丝12处取电，导线35上设置电阻限流，当导线35导通电流，推拉电磁铁34就会启动，并使得限位块32下移，此时在弹簧杆66作用下，限位块32就会与榫头65分离，推块进入63完全进入滑槽44内，断路器即断路，以起到断路保护作用。

本发明实施例的使用过程如下：

本发明公开了一种可重复使用的智能断路器，当出现短路问题时，电感线圈41由于电流增大，导致磁场增强，干簧管31受到磁场影响而接通，从而使得推拉电磁铁34带动限位块32下移，从而使得榫头65与限位块32分离，在弹簧杆66弹力的作用下，推块63返回滑槽44，断路器断开起到防断路的作用。当出现过载问题时，导电加热体23通电加热，使得永磁体温度提高而磁力减弱，当磁力不能抵消弹簧212弹力时，导电连接块214受到弹力作用而上移，并与防过载导体构件脱离接触，而推杆22伸出机架13之外，需要重新接通断路器，待永磁体24降温恢复磁力后，将推杆22重新推入机架13即可。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (10)

1.一种可重复使用的智能断路器，其特征在于，包括装配机架(1)、过载保护装置(2)、电磁感应装置(3)、线圈组件(4)、灭弧构件(5)和脱扣器(6)，所述装配机架(1)正面安装有灭弧构件(5)，所述灭弧构件(5)与过载保护装置(2)相连，所述灭弧构件(5)上方固定设置有线圈组件(4)，所述线圈组件(4)与电磁感应装置(3)相邻，所述电磁感应装置(3)与脱扣器(6)相抵，所述脱扣器(6)设置在装配机架(1)的反面。

2.如权利要求1所述的一种可重复使用的智能断路器，其特征在于，所述过载保护装置(2)包括磁吸导电构件(21)、推杆(22)、导电加热体(23)和永磁体(24)，所述装配机架(1)内固定设置有导电加热体(23)，所述导电加热体(23)与灭弧构件(5)相连，所述导电加热体(23)上活动插设有磁吸导电构件(21)，所述磁吸导电构件(21)与推杆(22)的端部螺接固定，所述导电加热体(23)内镶嵌有永磁体(24)，所述永磁体(24)与磁吸导电构件(21)通过磁力连接。

3.如权利要求2所述的一种可重复使用的智能断路器，其特征在于，所述磁吸导电构件(21)包括通电导向杆(211)、弹簧(212)、磁吸衔铁(213)、导电连接块(214)和连接螺孔(215)，所述推杆(22)与连接螺孔(215)螺接固定，所述连接螺孔(215)设置在导电连接块(214)上端，所述导电连接块(214)下端与通电导向杆(211)相连，导电连接块(214)上设置有磁吸衔铁(213)，所述磁吸衔铁(213)与永磁体(24)磁力吸附固定，所述通电导向杆(211)上套设有弹簧(212)且所述通电导向杆(211)插设在导电加热体(23)内。

4.如权利要求3所述的一种可重复使用的智能断路器，其特征在于，所述导电加热体(23)外侧设置有隔热层。

5.如权利要求4所述的一种可重复使用的智能断路器，其特征在于，所述灭弧构件(5)包括防过载导体构件(51)、格栅灭弧器(52)和防短路导体构件(53)，所述导电加热体(23)、防过载导体构件(51)、格栅灭弧器(52)和防短路导体构件(53)依次串联连接。

6.如权利要求5所述的一种可重复使用的智能断路器，其特征在于，所述脱扣器(6)包括主齿轮(61)、传动齿轮(62)、推块(63)、齿条(64)、榫头(65)和弹簧杆(66)，所述装配机架(1)上安装有主齿轮(61)，所述主齿轮(61)与传动齿轮(62)同轴固定，所述传动齿轮(62)与所述装配机架(1)传动连接，所述主齿轮(61)与齿条(64)啮合传动连接，所述齿条(64)一端与推块(63)固定连接，所述齿条(64)另一端套设在弹簧杆(66)上，所述齿条(64)底部固定设置有榫头(65)。

7.如权利要求6所述的一种可重复使用的智能断路器，其特征在于，所述装配机架(1)包括拉杆构件(11)、接线螺丝(12)、机架(13)和接线槽(14)，所述传动齿轮(62)与拉杆构件(11)传动连接，所述拉杆构件(11)活动设置在机架(13)外沿，所述机架(13)两端设有两个接线槽(14)，两个所述接线槽(14)内均与一个接线螺丝(12)螺纹连接。

8.如权利要求7所述的一种可重复使用的智能断路器，其特征在于，所述拉杆构件(11)包括拉杆(111)和扇形齿轮(112)，所述传动齿轮(62)与扇形齿轮(112)啮合传动连接，所述扇形齿轮(112)与拉杆(111)同轴固定。

9.如权利要求8所述的一种可重复使用的智能断路器，其特征在于，所述线圈组件(4)包括电感线圈(41)、铁芯(42)、断路构件(43)和滑槽(44)，所述推块(63)滑动设置在滑槽(44)内，所述滑槽(44)安装在断路构件(43)上，所述断路构件(43)与电感线圈(41)一端相连，所述电感线圈(41)内插设有铁芯(42)，所述电感线圈(41)另一端与导电连接块(214)相连。

10.如权利要求9所述的一种可重复使用的智能断路器，其特征在于，所述电磁感应装置(3)包括干簧管(31)、限位块(32)、复位弹簧(33)、推拉电磁铁(34)和导线(35)，所述榫头(65)与限位块(32)相抵，所述限位块(32)与推拉电磁铁(34)传动连接，所述推拉电磁铁(34)上套设有复位弹簧(33)，所述推拉电磁铁(34)与干簧管(31)通过导线(35)串联。

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