CN115360065A - 一种插入式断路器 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种插入式断路器包括空外壳、PCB电路板、MCU单片机、传动板、复位扭簧、静触头、触头系统、第一连杆、微动开关、固态开关；传动板位于外壳内；传动板套设在轴杆外并能在外力作用下绕轴杆转动；复位扭簧套设在轴杆外；静触头设置在外壳内并位于滑槽右侧；触头系统安装在外壳内并能在外壳内做直线运动，使触头系统与静触头接触或分离；第一连杆两端分别转动连接在传动板与触头系统上；微动开关安装在PCB电路板上与触头系统联动；固态开关安装在外壳内。本发明的开关机构分合闸与传统开关的机构不同，没有传统开关机构的锁扣、跳扣件，机构结构简单，机构分合闸、脱扣的磨损极小或没有，开关的机械寿命更好，整个机构性能更加可靠。

Description

一种插入式断路器

技术领域

本发明属于低压电器技术领域，具体涉及一种插入式断路器。

背景技术

传统插入式断路器的机构较为复杂，涉及到的零部件较多，对零部件尺寸工艺要求较高，要求的内部空间也较大，且易发生故障，可靠性低。且传统断路器在较大的短路电流条件下分断，有较大的电弧，运用场景受限。故针对现有的情况，有必要设计一款新的断路器，通过固态开关承载接通、分断产生的能量，而断路器本体机械开关仅用于隔离，不用承载接通、分断产生的能量。

发明内容

为解决上述问题，本发明的目的在于，提供一种结构简单，寿命更长，性能更加可靠的插入式断路器。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种插入式断路器，包括作为承载基体且中空的外壳、传动板、复位扭簧、静触头、触头系统、第一连杆；所述外壳内设有一横向设置的滑槽与一垂直安装在外壳内的轴杆；所述轴杆位于滑槽的左侧；所述传动板位于外壳内，在传动板上设有第一通孔与第二通孔，第二通孔位于第一通孔右侧；传动板通过第一通孔套设在轴杆外并能在外力作用下绕轴杆转动；所述复位扭簧套设在轴杆外且其具有两个转臂，其左侧的转臂卡在外壳内壁上，而其右侧的转臂卡在传动板上；所述静触头设置在外壳内并位于滑槽右侧；所述触头系统安装在滑槽内并能沿着滑槽做直线运动，使触头系统与静触头接触或分离；所述第一连杆左端转动连接在第二通孔内，右端转动连接在触头系统上；当触头系统与静触头接触时，复位扭簧的右侧转臂朝着其左侧转臂靠近，复位扭簧蓄能；当触头系统与静触头分离后，复位扭簧释能，复位扭簧的右侧转臂向右张开并推动传动板顺时针转动。

进一步的，还包括安装在外壳内的PCB电路板、安装在PCB电路板上的MCU单片机、微动开关、固态开关；所述微动开关安装在PCB电路板上并位于触头系统右侧，微动开关与触头系统联动，用于将分合闸信号发送给MCU单片机；所述固态开关安装在外壳内，用于在MCU单片机控制下接通或分断，使插入式断路器合闸或分闸。

进一步的，所述第一通孔（或轴杆）与滑槽共线。

进一步的，所述触头系统包括触头支持、动触头、触头弹簧、拨动杆；所述触头支持滑动安装在滑槽内并能沿着滑槽做直线运动，触头支持底部上凹形成一横向设置安装槽，在触头支持左侧设有连接孔；所述连接孔与第一连杆右端转动连接；所述动触头滑动安装在安装槽内且右端伸出安装槽外，动触头能在触头支持带动下朝着靠近或远离静触头的方向做直线运动，从而贴紧或脱离静触头；所述触头弹簧安装在安装槽内并套设在动触头左端上，触头弹簧左端顶在触头支持上，右端顶在动触头左侧上；所述拨动杆左端固定在触头支持上，而其右端与微动开关联动；触头支持沿滑槽滑动时带动拨动杆左右滑动，使拨动杆触动微动开关触点，微动开关发送分闸信号或合闸信号给MCU单片机，MCU单片机控制固态开关接通或分断。

进一步的，当第一通孔、第二通孔、第一连杆、动触头共线时，动触头与静触头已互相接触，复位扭簧与触头弹簧都处于蓄能状态，此时若传动板在外力作用下继续逆时针转动，就会拉动第一连杆触头支持朝着远离静触头方向滑动，使第二通孔移动到第一通孔与滑槽上方，此时复位扭簧与触头弹簧依然处于压缩状态，同时复位扭簧与触头弹簧并都施加一个推力给传动板，触头弹簧施加在传动板上的力矩与复位扭簧施加给传动板上的力矩方向相反，且触头弹簧施加在传动板上的力矩大于复位扭簧施加给传动板上的力矩，当外力消失后，传动板会在触头弹簧作用下继续逆时针转动，同时动触头在触头弹簧作用下继续保持与静触头接触。

进一步的，在外壳内设有将传动板锁止以防止传动板在触头弹簧推动下过度进行逆时针转动的凸筋。

进一步的，在触头支持的安装槽前后两侧对称的各设有一个限位槽；在动触头上对应于两限位槽分别设有一个能在限位槽内左右滑动的限位凸起。

进一步的，为了确保过载、短路、过欠压等条件时，MCU单片机能控制断路器分闸，所述插入式断路器还包括脱扣器，所述脱扣器包括壳体、动铁芯、静铁芯、线圈、顶杆、复位弹簧；所述壳体安装在外壳内，壳体左端开口且该开口朝向传动板（右下端），呈圆筒状；所述静铁芯为固定在壳体内部左侧并与壳体开口连通的筒体；所述动铁芯为设置在壳体内部右侧并能在壳体内滑动的筒体；所述线圈缠绕在壳体外，线圈能在MCU单片机控制下通电或断电。线圈两端接在继电器上，继电器安装在外壳内并在MCU单片机下通断，使线圈通电或断电；所述顶杆位于壳体内，且其两端分别套设在动铁芯与静铁芯内并能在静铁芯内左右移动，顶杆右端固定在动铁芯内并能在动铁芯带动下来回移动；所述复位弹簧套设在顶杆外并位于动铁芯与静铁芯之间，且其直径大于动铁芯内径；在线圈通电后，动铁芯与静铁芯产生相互吸合的磁力，动铁芯会克服复位弹簧弹力朝着静铁芯方向移动并推动顶杆向左伸出壳体，进而推动传动板顺时针转动，使插入式断路器脱扣分闸；在线圈断电后，动铁芯与静铁芯失去磁力，动铁芯会在复位弹簧作用下朝着远离静铁芯方向移动并带动顶杆重新缩回壳体。

进一步的，驱动传动板合闸或分闸的结构如下：所述插入式断路器还包括手柄与第二连杆；所述手柄左端位于外壳外，而其右端滑动安装在外壳内并能在外壳内做直线运动；所述第二连杆的两端分别转动连接在手柄右下部与传动板左下部。

进一步的，为防止插入式断路器在插入机柜前误合闸；所述插入式断路器还包括防误合闸机构，所述防误合闸机构包括通孔、销杆、连接杆、卡扣、第一锁钩、第二锁钩、锁定扭簧；所述通孔设置在外壳上并位于轴杆上方；所述销杆垂直安装在外壳内并位于通孔左侧；所述连接杆左端转动安装在销杆外；所述卡扣固定在连接杆右端并从通孔伸出外壳外，卡扣左侧面为斜面并能在外力作用下被压入外壳内，带动连接杆顺时针转动；所述第一锁钩固定在连接杆左端且其钩面朝上；所述第二锁钩固定在传动板上且其钩面朝下，第二锁钩位于第一锁钩上侧并与第一锁钩配合；所述锁定扭簧套设在销杆上，其也具备两个转臂，其左侧转臂卡在外壳上，其右侧转臂卡在卡扣上；在插入式断路器还未插入机柜前，卡扣伸出通孔，连接杆在锁定扭簧作用下贴紧外壳内侧面，第二锁钩与第一锁钩互相搭扣，传动板难以在外力作用下做逆时针转动并通过第一连杆驱动触头系统右移合闸；在插入式断路器插入机柜后，卡扣被机柜压入外壳内并带动连接杆顺时针转动，带动第一锁钩顺时针转动并与第二锁钩脱离搭扣，传动板处于能自由转动的状态。

本发明的优点在于：

本发明的开关机构分合闸与传统开关的机构不同，没有传统开关机构的锁扣、跳扣件，机构结构简单，机构分合闸、脱扣的磨损极小或没有，开关的机械寿命更好，整个机构性能更加可靠。

附图说明

下面结合附图对本发明做进一步详细说明。

图1为本发明所述插入式断路器处于分闸状态的结构示意图；

图2为本发明所述插入式断路器在第一通孔与第二通孔及触头系统共线的结构示意图；

图3为本发明所述插入式断路器处于合闸状态的结构示意图；

图4为本发明所述插入式断路器中外壳的局部结构图；

图5为本发明所述插入式断路器中连接板在外壳内的安装状态图；

图6为本发明所述插入式断路器中连接板的结构示意图；

图7为本发明所述插入式断路器中触头系统的结构示意图；

图8为本发明所述插入式断路器中脱扣器的结构示意图；

图9为图8中沿A-A方向的剖视图；

图10为本发明所述插入式断路器中防误合闸结构在位置内的安装示意图；

图11为图10中B处的局部放大图；

图中所示：1-外壳、2-手柄、3-第二连杆、4-防误合闸机构、5-传动板、6-第一连杆、7-脱扣器、8-触头系统、9-静触头、10-微动开关、11-复位扭簧。

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。

须知，本说明书附图所绘的结构、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能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”等的用语，亦仅为便于叙述明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例一：

如图1-7所示，本发明的一种插入式断路器，包括外壳1、PCB电路板、MCU单片机、传动板5、复位扭簧11、静触头9、触头系统8、第一连杆6、微动开关10、固态开关、手柄2、第二连杆3。

如图1-4所示，所述外壳1为断路器内部各个元器件的承载基体，其内部中空，在外壳1内设有一横向设置的滑槽1a与一垂直安装在外壳1内的轴杆5a；所述轴杆5a位于滑槽1a的左侧（并与滑槽1a一同设置在外壳1内壁的同一直线上）。如图5所示，在外壳1内设有将传动板5锁止以防止传动板5在触头弹簧8c推动下过度进行逆时针转动的凸筋1b。

所述PCB电路板安装在外壳1内，作为各个控制电路与电器元件的载体。

所述MCU单片机安装在PCB电路板上，作为控制核心，选用常规的单片机。

如图1-3及图6所示，所述传动板5位于外壳1内，在传动板5上设有第一通孔5c、第二通孔5d、第三通孔5e（如图6所示），第一通孔5c位于传动板5左上侧，第二通5d孔位于第一通孔5c右侧，第三通孔5e位于传动板5左下侧；传动板5e通过第一通孔5c套设在轴杆5a外并能在外力作用下绕轴杆5a转动（如图1-3所示，当断路器合闸时，传动板5逆时针转动；当断路器分闸，传动板5顺时针转动）；所述第一通孔5c（或轴杆5a）与滑槽1a共线。

如图1与5所示，所述复位扭簧11套设在轴杆5a外且其具有两个转臂，其左侧的转臂（靠近手柄2一侧）卡在外壳1内壁上，而其右侧（靠近触头系统8一侧）的转臂卡在传动板5上；复位扭簧11施加给传动板5的力矩始终朝向断路器分闸方向。

如图1与图3所示，所述静触头9设置在外壳1内并位于滑槽1a右侧，其左侧壁的触点与滑槽1a共线。

如图2所示，所述触头系统8安装在滑槽1a内并能沿着滑槽1a做直线运动，使触头系统8与静触头9接触或分离；如图7所示，触头系统8包括触头支持8a、动触头8b、触头弹簧8c、拨动杆8d。

所述触头支持8a滑动安装在滑槽1a内并能沿着滑槽1a做直线运动（触头支持8a为一块长条形板），触头支持8a底部上凹形成一横向设置（沿轴杆5a与静触头9触点连线方向设置）的安装槽8e，在触头支持8a左侧设有连接孔；所述连接孔与第一连杆6右端转动连接。在触头支持8a的安装槽8e前后两侧对称的各设有一个限位槽8f。

所述动触头8b滑动安装在安装槽8e内且右端伸出安装槽8e外（其右侧与安装槽8e滑动配合，左侧变细成长条状或杆状），动触头8b能在触头支持8a带动下朝着靠近或远离静触头9的方向做直线运动，从而贴紧或脱离静触头。在动触头8a（右侧）上对应于两限位槽8f分别设有一个能在限位槽8f内左右滑动的限位凸起8g，动触头8b与静触头9接触前与接触时，限位凸起8g在触头弹簧8c作用下是保持与限位槽8f右侧接触的，当触头支持8a继续超程向右运动，限位槽8f左侧也继续朝着限位凸起8g运动。关于超程的定义：即合闸时，由于确保机械触点（动触头8b与静触头9）接触的可靠性，触头支持8a会继续向右运动合适的距离，即便触点磨损，机械触点还会可靠接触。

所述触头弹簧8c安装在安装槽8e内并套设在动触头8b左端的杆状体上，触头弹簧8c左端顶在触头支持8a上，右端顶在动触头8b左侧上，当动触头8b与静触头9接触后，继续向右移动触头支持8a，触头支持8a与静触头9共同作用，推动动触头8b压缩触头弹簧8c，触头弹簧8c蓄能。

所述拨动杆8d左端固定在触头支持8a上（固定在触头支持8a顶部右侧与微动开关10位置对应），而其右端与微动开关10联动；触头支持8a沿滑槽1a滑动时,触头支持8a带动拨动杆8d左右滑动，使拨动杆8d触动微动开关10触点，进而使微动开关10发送分闸信号或合闸信号给MCU单片机，MCU单片机控制固态开关接通或分断。

如图1-3所示，所述第一连杆6左端转动连接在连接板5的第二通孔5d内，右端转动连接在触头支持8a的连接孔上。

如图1与图3所示，所述微动开关10安装在PCB电路板上并位于触头系统8右侧，微动开关10与触头系统8联动，用于将分合闸信号发送给MCU单片机。

所述固态开关（如继电器）安装在外壳1内（固态开关的两接线处分别与断路器的进线端与出线端连接），用于在MCU单片机控制下使断路器的进线端与出线端接通或断开，使插入式断路器合闸或分闸。

当触头系统8的动触头8b与静触头9接触时，复位扭簧11的右侧转臂朝着其左侧转臂靠近，复位扭簧11蓄能；当触头系统8与静触头9分离后，复位扭簧11释能，复位扭簧11的右侧转臂向右张开并推动传动板5顺时针转动。

如图1-3所示，所述手柄2左端位于外壳1外，而其右端滑动安装在外壳1内并能在外壳1内做直线运动，通过推拉手柄2，能推动传动板5逆时针转动或顺时针转动。

如图1-3所示，所述第二连杆3的两端分别转动连接在手柄2右下部与传动板5左下部的第三通孔5e内。第一连杆6与第二连杆3都为U型杆。

当第一通孔5c、第二通孔5d、第一连杆6、动触头8b共线时，动触头8b与静触头9已互相接触，复位扭簧11与触头弹簧8c都处于蓄能状态，此时若传动板5在外力作用下继续逆时针转动，就会拉动第一连杆6触头支持8a朝着远离静触头9方向滑动，使第二通孔8d移动到第一通孔8c与滑槽1a上方，此时复位扭簧11与触头弹簧8c依然处于压缩状态，同时复位扭簧11（压缩）与触头弹簧8c（复位扭簧11）并都施加一个推力给传动板5，触头弹簧8c施加在传动板5上的力矩与复位扭簧11施加给传动板5上的力矩方向相反，且触头弹簧8c施加在传动板6上的力矩大于复位扭簧11施加给传动板5上的力矩，当外力消失后，传动板5会在触头弹簧8c作用下继续逆时针转动，同时动触头8b在触头弹簧8c作用下继续保持与静触头9接触。

工作原理如下：

手动合闸：

如图1所示,断路器处于分闸状态,此时按下手柄2，联动第二连杆3、传动板5、第一连杆6、触头系统8，触头系统8在外壳1的滑槽1a中向右做直线运动，使断路器合闸。

具体为：从图1所示分闸状态开始，将按下手柄2使其向右滑动，通过第二连杆3推动传动板5绕着轴杆5a逆时针转动，传动板5转动的同时通过第一连杆6带动触头系统8右移，当传动板5运动到第一通孔5c（或轴杆5a）、第二通孔5d、第一连杆6、触头系统8共线时(如图2所示），此时动触头8b与静触头9已闭合（接触）且处于压缩状态，但机构未锁死；继续按下手柄2，使传动板5继续逆时针转动并带动第一连杆6左端上移，并拉动触头支持8a向左移动（动触头8b在触头弹簧8c不再移动并保持与静触头9接触），触头弹簧8c释能并伸长（施加给传动板5一个向左的推力），而复位扭簧11压缩蓄能，在传动板5转动到某一位置后（此时第二通孔8d高于第一通孔8c及触头系统8），触头弹簧8c施加在传动板5上的力矩大于复位扭簧11施加给传动板5的力矩（两个力矩方向相反），此时，合闸过程不需要再按动手柄2施力，停止按压手柄2，触头弹簧8c进一步释能伸长，推动触头支持8a进一步左移，并第一连杆6进一步推动传动板5继续逆时针转动，直至传动板5被锁止在外壳1的凸筋1b上，同时触头弹簧8c也向右顶着动触头8b始终与静触头9保持可靠接触，此时断路器合闸(如图3所示）。

另外，在动触头8b与静触头9闭合（接触）前，拨动杆8d已经拨动微动开关10(如图3所示），微动开关10将合闸信号发送给MCU单片机，MCU单片机延时控制固态开关接通，直至动触头8b与静触头9闭合（接触），触发电子固态开关才接通。

手动分闸：

如图3所示,断路器处于合闸状态,此时拉拔手柄2，联动第二连杆3、传动板5、第一连杆6、触头系统8，触头系统8在外壳1的滑槽1a中向左做直线运动，使断路器分闸。

具体为：从图3所示合闸状态开始，拉拔手柄2使其向左滑动，通过第二连杆3拉动传动板5绕着轴杆5a顺时针转动，传动板5转动的同时又通过第一连杆6推动触头系统8右移，当传动板5运动到第一通孔5c（或轴杆5a）、第二通孔5d、第一连杆6、触头系统8共线时，动触头8b与静触头9保持接触，复位扭簧11与触头弹簧8c依然处于压缩状态，但此时触头弹簧8c施加在传动板5上的力矩小于复位扭簧11施加给传动板5的力矩（两个力矩方向相反），触头弹簧8c作用在传动板5上的力矩不再具备有阻止传动板5运动的作用，由于复位扭簧11施加在传动板5上的力矩一直都是分闸方向的力矩，更进一步，继续拉拔手柄2，复位扭簧11作用在传动板5上的力矩进一步推动传动板5顺时针转动（使第一连杆6左端下移并拉动触头系统8左移，使动触头8b与静触头9脱离接触，断路器分闸（如图1所示)。

另外，在动触头8b与静触头9脱离接触前，拨动杆8d已经拨动微动开关10，微动开关10将分闸信号发送给MCU单片机，MCU单片机控制固态开关断开，在触发电子固态开关断开后，动触头8b与静触头9才完全脱离接触。

实施例二：

本实施例与实施例一的区别在于：

为确保在过载、短路、过欠压等条件时，插入式断路器能自动分闸，如图1-3所示，所述插入式断路器还包括脱扣器7。如图8、图9所示，所述脱扣器7包括壳体7a、动铁芯7b、静铁芯7e、线圈7d、顶杆7f、复位弹簧7c与静铁芯7e都采用软铁或硅钢制成。

所述壳体7a安装在外壳1内，壳体7a左端开口且该开口朝向传动板5（右下端），呈圆筒状。

所述静铁芯7e为固定在壳体7a内部左侧并与壳体7a开口连通的筒体。

所述动铁芯7b为设置在壳体7a内部右侧并能在壳体7a内滑动的筒体。

所述线圈7d缠绕在壳体7a外，线圈7d能在MCU单片机控制下通电或断电。线圈7d两端接在预设的继电器上，继电器安装在外壳1内并在MCU单片机下通断，使线圈7d通电或断电。

所述顶杆7f位于壳体7a内，且其两端分别套设在动铁芯7b与静铁芯7e内并能在静铁芯7e内左右移动，顶杆7f右端固定在动铁芯7b内并能在动铁芯7b带动下来回移动。

所述复位弹簧7c套设在顶杆7f外并位于动铁芯7b与静铁芯7e之间，且其直径大于动铁芯7b内径。

当发生过载、短路、过欠压等紧急情况时，MCU单片机发出脱扣的信号，控制继电器接通线圈7d，在线圈7d通电后，线圈7d产生磁场，使动铁芯7b与静铁芯7e(磁化）产生相互吸合的磁力，动铁芯7b会在静铁芯7e吸引下克服复位弹簧7c弹力朝着静铁芯7e方向移动并推动顶杆7f向左穿过静铁芯7e后伸出壳体7a，进而使顶杆7f推动传动板5顺时针转动，当传动板5移动到第二通孔5d与第一通孔5c共线时,动铁芯还有运动行程，这部分运动行程为设计余量，由于此时触头弹簧8c施加在传动板5上的力矩小于复位扭簧11施加给传动板5的力矩，传动板5就会在复位扭簧11作用下，自动顺时针转动并拉动触头系统8与静触头9脱离接触，使插入式断路器脱扣分闸，故此时已不需借助脱扣器7来实现机构分闸。

在线圈7c断电后，动铁芯7b与静铁芯7e失去磁力，动铁芯7b会在复位弹簧7c作用下朝着远离静铁芯7e方向移动并带动顶杆7f重新缩回壳体7a。

实施例三：

本实施例与实施例一或实施例二的区别在于：

为避免断路器在插入机柜前误合闸，如图1-3所示，所述插入式断路器还包括防误合闸机构，如图图10、图11所示，所述防误合闸机构包括通孔1c、销杆4a、连接杆4b、卡扣4c、第一锁钩4d、第二锁钩5b、锁定扭簧4e。

所述通孔1c设置在外壳1上并位于轴杆5a上方，作为卡扣4c进出通道。

所述销杆4a垂直安装在外壳a内并位于通孔1c左侧，用于安装连接杆4b及锁定扭簧4e。

所述连接杆4b左端转动安装在销杆4a外。

所述卡扣4c固定在连接杆4b右端并从通孔1c伸出外壳1外（并能随连接杆4b转动），卡扣4c左侧面为斜面并能在外力作用下被压入外壳1内，带动连接杆4b顺时针转动。

所述第一锁钩4d固定在连接杆4b左端(下侧）且其钩面朝上。

所述第二锁钩5b固定在传动板5上且其钩面朝下，第二锁钩5b位于第一锁钩4d上侧并与第一锁钩4d配合。

所述锁定扭簧4e套设在销杆4a上，其也具备两个转臂，其左侧转臂卡在外壳1上，其右侧转臂卡在卡扣4c上。

在插入式断路器还未插入机柜前，卡扣4c伸出通孔1c，连接杆4b在锁定扭簧4e作用下贴紧外壳z内侧面，第二锁钩5b与第一锁钩4a互相搭扣，传动板5难以在外力作用下做逆时针转动并通过第一连杆6驱动触头系统8右移合闸。

在插入式断路器插入机柜后，卡扣4c被机柜压入外壳1内并带动连接杆4b顺时针转动（同时锁定扭簧4e的两转臂靠近，锁定扭簧4e压缩蓄能），带动第一锁钩4d顺时针转动并与第二锁钩5b脱离搭扣，传动板5处于能自由转动的状态。

在插入式断路器拔出机柜后，卡扣4c不再受到机柜的阻挡，在锁定扭簧4e作用下上移并从通孔1c伸出外壳1外,直至连接杆4b重新贴紧外壳1内侧面；同时锁定扭簧4e带动连接杆4b逆时针转动并带动第一锁钩4d逆时针转动与第二锁钩5b重新搭扣，使传动板5重新被锁定，难以在外力作用下做逆时针转动并通过第一连杆6驱动触头系统8右移合闸。

需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包含一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

本发明的保护范围不限于具体实施方式所公开的技术方案，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何修改、等同替换、改进等，均落入本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种插入式断路器，包括作为承载基体且中空的外壳，其特征在于：还包括传动板、复位扭簧、静触头、触头系统、第一连杆；

所述外壳内设有一横向设置的滑槽与一垂直安装在外壳内的轴杆；所述轴杆位于滑槽的左侧；

所述传动板位于外壳内，在传动板上设有第一通孔与第二通孔，第二通孔位于第一通孔右侧；传动板通过第一通孔套设在轴杆外并能在外力作用下绕轴杆转动；

所述复位扭簧套设在轴杆外且其具有两个转臂，其左侧的转臂卡在外壳内壁上，而其右侧的转臂卡在传动板上；

所述静触头设置在外壳内并位于滑槽右侧；

所述触头系统安装在滑槽内并能沿着滑槽做直线运动，使触头系统与静触头接触或分离；

所述第一连杆左端转动连接在第二通孔内，右端转动连接在触头系统上；

当触头系统与静触头接触时，复位扭簧的右侧转臂朝着其左侧转臂靠近，复位扭簧蓄能；当触头系统与静触头分离后，复位扭簧释能，复位扭簧的右侧转臂向右张开并推动传动板顺时针转动。

2.根据权利要求1所述的插入式断路器，其特征在于：还包括安装在外壳内的PCB电路板、安装在PCB电路板上的MCU单片机、微动开关、固态开关；所述微动开关安装在PCB电路板上并位于触头系统右侧，微动开关与触头系统联动，用于将分合闸信号发送给MCU单片机；所述固态开关安装在外壳内，用于在MCU单片机控制下接通或分断，使插入式断路器合闸或分闸。

3.根据权利要求2所述的插入式断路器，其特征在于：所述第一通孔与滑槽共线。

4.根据权利要求3所述的插入式断路器，其特征在于：所述触头系统包括触头支持、动触头、触头弹簧、拨动杆；

所述触头支持滑动安装在滑槽内并能沿着滑槽做直线运动，触头支持底部上凹形成一横向设置安装槽，在触头支持左侧设有连接孔；所述连接孔与第一连杆右端转动连接；

所述动触头滑动安装在安装槽内且右端伸出安装槽外，动触头能在触头支持带动下朝着靠近或远离静触头的方向做直线运动，从而贴紧或脱离静触头；

所述触头弹簧安装在安装槽内并套设在动触头左端上，触头弹簧左端顶在触头支持上，右端顶在动触头左侧上；

所述拨动杆左端固定在触头支持上，而其右端与微动开关联动；触头支持沿滑槽滑动时带动拨动杆左右滑动，使拨动杆触动微动开关触点，微动开关发送分闸信号或合闸信号给MCU单片机，MCU单片机控制固态开关接通或分断。

5.根据权利要求4所述的插入式断路器，其特征在于：当第一通孔、第二通孔、第一连杆、动触头共线时，动触头与静触头已互相接触，复位扭簧与触头弹簧都处于蓄能状态，此时若传动板在外力作用下继续逆时针转动，就会拉动第一连杆触头支持朝着远离静触头方向滑动，使第二通孔移动到第一通孔与滑槽上方，此时复位扭簧与触头弹簧依然处于压缩状态，同时复位扭簧与触头弹簧并都施加一个推力给传动板，触头弹簧施加在传动板上的力矩与复位扭簧施加给传动板上的力矩方向相反，且触头弹簧施加在传动板上的力矩大于复位扭簧施加给传动板上的力矩，当外力消失后，传动板会在触头弹簧作用下继续逆时针转动，同时动触头在触头弹簧作用下继续保持与静触头接触。

6.根据权利要求5所述的插入式断路器，其特征在于：在外壳内设有将传动板锁止以防止传动板在触头弹簧推动下过度进行逆时针转动的凸筋。

7.根据权利要求4所述的插入式断路器，其特征在于：在触头支持的安装槽前后两侧对称的各设有一个限位槽；在动触头上对应于两限位槽分别设有一个能在限位槽内左右滑动的限位凸起。

8.根据权利要求1所述的插入式断路器，其特征在于：还包括脱扣器，所述脱扣器包括壳体、动铁芯、静铁芯、线圈、顶杆、复位弹簧；

所述壳体安装在外壳内，壳体左端开口且该开口朝向传动板；

所述静铁芯为固定在壳体内部左侧并与壳体开口连通的筒体；

所述动铁芯为设置在壳体内部右侧并能在壳体内滑动的筒体；

所述线圈缠绕在壳体外，线圈能在MCU单片机控制下通电或断电；

所述顶杆位于壳体内，且其两端分别套设在动铁芯与静铁芯内并能在静铁芯内左右移动，顶杆右端固定在动铁芯内并能在动铁芯带动下来回移动；

所述复位弹簧套设在顶杆外并位于动铁芯与静铁芯之间，且其直径大于动铁芯内径；

在线圈通电后，动铁芯与静铁芯产生相互吸合的磁力，动铁芯会克服复位弹簧弹力朝着静铁芯方向移动并推动顶杆向左伸出壳体，进而推动传动板顺时针转动，使插入式断路器脱扣分闸；

在线圈断电后，动铁芯与静铁芯失去磁力，动铁芯会在复位弹簧作用下朝着远离静铁芯方向移动并带动顶杆重新缩回壳体。

9.根据权利要求1所述的插入式断路器，其特征在于：还包括手柄与第二连杆；所述手柄左端位于外壳外，而其右端滑动安装在外壳内并能在外壳内做直线运动；所述第二连杆的两端分别转动连接在手柄右下部与传动板左下部。

10.根据权利要求1-9中任意一项所述的插入式断路器，其特征在于：还包括防误合闸机构，所述防误合闸机构包括通孔、销杆、连接杆、卡扣、第一锁钩、第二锁钩、锁定扭簧；

所述通孔设置在外壳上并位于轴杆上方；

所述销杆垂直安装在外壳内并位于通孔左侧；

所述连接杆左端转动安装在销杆外；

所述卡扣固定在连接杆右端并从通孔伸出外壳外，卡扣左侧面为斜面并能在外力作用下被压入外壳内，带动连接杆顺时针转动；

所述第一锁钩固定在连接杆左端且其钩面朝上；

所述第二锁钩固定在传动板上且其钩面朝下，第二锁钩位于第一锁钩上侧并与第一锁钩配合；

所述锁定扭簧套设在销杆上，其也具备两个转臂，其左侧转臂卡在外壳上，其右侧转臂卡在卡扣上；

在插入式断路器还未插入机柜前，卡扣伸出通孔，连接杆在锁定扭簧作用下贴紧外壳内侧面，第二锁钩与第一锁钩互相搭扣，传动板难以在外力作用下做逆时针转动并通过第一连杆驱动触头系统右移合闸；在插入式断路器插入机柜后，卡扣被机柜压入外壳内并带动连接杆顺时针转动，带动第一锁钩顺时针转动并与第二锁钩脱离搭扣，传动板处于能自由转动的状态。

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