CN115394612A - 一种基于数字隔离的分合闸在线监测断路器及其工作方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于数字隔离的分合闸在线监测断路器及其工作方法，包括外壳体，外壳体内设置有一号衔铁、二号衔铁以及三号衔铁，三号衔铁与外壳体内的数字隔离器连接；操动机构，设于外壳体内，用于驱使二号衔铁朝向三号衔铁运动，操动机构包括偏转组件、换向结构以及储能组件，偏转组件可驱使换向结构转动，且在当偏转组件驱使换向结构转动90°后，储能组件释放能量，并带动偏转组件转动至行程端部；增阻机构，连接换向结构，用于增加在二号衔铁与三号衔铁接触前线路中的电阻值；电磁吸引组件，设置在外壳体内并连接一号衔铁以及三号衔铁，电磁吸引组件用于在线路过电流时，驱使偏转组件动作，降低电路连接时的电流值，减少电弧的产生。

Description

一种基于数字隔离的分合闸在线监测断路器及其工作方法

技术领域

本发明涉及一种断路器领域，具体是一种基于数字隔离的分合闸在线监测断路器及其工作方法。

背景技术

众所周知，在线路接通的瞬间，即容易产生电弧，而电弧的存在严重影响了线路的稳定运行，为此，作为一种能够关合、承载和开断正常回路条件下的电流并能在规定的时间内关合、承载和开断异常回路条件下的电流开关装置衍生而出，即断路器；在现有的断路器中，灭弧的方式可分为两种，其一是长弧切短灭弧法，即为利用金属片（如钢栅片）将长弧切成若干短弧，当外施电压（触头间）小于电弧上的电压降时，电弧不能维持而迅速熄灭；另外一种是粗弧分细灭弧法，即为将粗弧分成若干平行的细小电弧，增大了接触面，降低电弧的温度，从而使带电质点的复合和扩散得到加强，使电弧加速熄灭；无论上述哪种方法，均是为了缩短强电弧的存在时长，并不能消除强电弧所带来的风险。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于数字隔离的分合闸在线监测断路器及其工作方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种基于数字隔离的分合闸在线监测断路器，包括：外壳体，所述外壳体内设置有一号衔铁、二号衔铁以及三号衔铁，在所述三号衔铁连接所述二号衔铁以及一号衔铁的首尾时，可使线路导通，且所述三号衔铁与所述外壳体内的数字隔离器连接；操动机构，设于所述外壳体内，用于驱使所述二号衔铁的首端朝向所述三号衔铁运动并接触，所述操动机构包括偏转组件、换向结构以及储能组件，所述偏转组件可驱使所述换向结构转动，并使所述储能组件储存能量，且在当所述偏转组件驱使所述换向结构转动90°后，所述储能组件释放能量，并带动偏转组件转动至行程端部；增阻机构，连接所述换向结构，用于增加在所述二号衔铁与三号衔铁接触前线路中的电阻值，并在所述二号衔铁与三号衔铁接触后恢复线路中的电阻值；电磁吸引组件，设置在所述外壳体内并连接所述一号衔铁以及所述三号衔铁，所述电磁吸引组件用于在线路过电流时，驱使偏转组件动作。

作为本发明进一步的方案：所述偏转组件包括转动安装在所述外壳体内的操动杆以及齿轮，所述操动杆上呈圆周等距设置有多个与所述齿轮啮合的齿牙，且所述操动杆上固定有突出部，所述突出部可驱使所述二号衔铁的首端朝向所述三号衔铁运动。

作为本发明再进一步的方案：所述换向结构包括滑动于所述外壳体内壁上的导槽内的连接块，所述连接块连接设置在所述外壳体内的随动件上，所述随动件沿其长度方向上设置有滑动仓，所述滑动仓内活动设置有一号滑块，所述一号滑块与一号滑轮连接，且所述一号滑轮滑动于与所述齿轮固定连接的嵌合板内。

作为本发明再进一步的方案：所述储能组件包括固定在所述导槽内并与所述连接块滑动连接的一号立杆，所述一号立杆上套设有一号弹簧，所述一号弹簧的一端与所述导槽的内壁连接，另一端与所述连接块连接。

作为本发明再进一步的方案：所述增阻机构包括固定安装在所述随动件上的触发板以及设置在所述外壳体上并与所述触发板滚动配合的随动套件，所述随动套件上连接有滑动触头，所述滑动触头远离所述随动套件的一端滑动于与所述一号衔铁连接的连接件上，且所述滑动触头与所述一号衔铁通过导线连接。

作为本发明再进一步的方案：所述随动套件包括固定在所述外壳体内壁上的安装板，所述安装板沿其长度方向上开设有滑槽，所述滑槽内滑动有二号滑块，所述二号滑块与所述滑动触头连接，且所述二号滑块与设置在所述滑槽内的二号立杆滑动连接，所述二号立杆上套设有二号弹簧，所述二号弹簧的一端连接所述二号滑块，另一端连接所述滑槽的内壁；所述二号滑块通过连接杆连接有与所述触发板滚动连接的二号滑轮。

作为本发明再进一步的方案：所述连接件包括两部分结构，分别为导线段以及电阻段，所述导线段与电阻段连接并导通，且所述电阻段的两端分别与所述导线段以及所述一号衔铁连接。

作为本发明再进一步的方案：所述电磁吸引组件包括设置在所述外壳体内的铁芯，所述铁芯上缠绕有绕线线圈，所述绕线线圈的一端连接所述一号衔铁，另一端连接所述三号衔铁；所述电磁吸引组件还包括与通电状态下的所述绕线线圈配合并连接所述齿轮的伸缩结构。

作为本发明再进一步的方案：所述伸缩结构包括固定安装在所述外壳体内的导向件，所述导向件内滑动安装有与所述齿轮啮合的齿条板，所述齿条板靠近所述绕线线圈的一端连接有铁块。

一种如所述基于数字隔离的分合闸在线监测断路器的工作方法，包括：将导线连接于一号衔铁的首端以及二号衔铁的尾端，并通过人工作用于操动杆，使操动杆转动，并带动齿轮旋转，在齿轮旋转的过程中，通过换向结构使储能组件储存能量，同时增阻机构增加线路中的电阻值；当操动杆旋转90°后，增阻机构使线路中的阻值增加至最大值，且此时换向结构换向，并在储能组件的作用下，快速带动操动杆运动，至突出部作用于二号衔铁，使其与三号衔铁连接，从而使线路导通，后增阻组件复位，使线路中的电阻值恢复至正常状态，降低二号衔铁与三号衔铁连接瞬间的电流值；当线路中出现过电流时，电磁吸引组件将驱使齿轮反转，并带动操动杆反向运动，以使线路断开。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：通过设置的操动机构使得二号衔铁与三号衔铁连接时的速度更快，从一定程度上使电弧产生量更少，同时操动机构带动增阻机构运动，使二号衔铁与三号衔铁连接时电路中的电阻值更大，降低了流经线路中的电流值，且在二号衔铁与三号衔铁连接后，增阻机构缓慢复位，使线路中的电阻值恢复至正常，一方面不影响断路器导通后线路的工作状态，另一方面大大降低了电弧的产生，同时操动机构中换向结构与储能组件的工作状态在完成一次线路导通或者断开后，可恢复初始状态，从而使断路器在多次开断的过程中，均可以使二号衔铁与三号衔铁更快速的连接，同时减少电弧的产生，保证了线路在开断时的稳定性以及安全性。

附图说明

图1为基于数字隔离的分合闸在线监测断路器一种实施例的结构示意图；

图2为基于数字隔离的分合闸在线监测断路器一种实施例中外壳体内的结构示意图；

图3为基于数字隔离的分合闸在线监测断路器一种实施例中操动机构的结构示意图；

图4为基于数字隔离的分合闸在线监测断路器一种实施例中操动机构的爆炸图；

图5为基于数字隔离的分合闸在线监测断路器一种实施例中增阻机构的结构示意图；

图6为基于数字隔离的分合闸在线监测断路器一种实施例中增阻机构又一角度的结构示意图；

图7为基于数字隔离的分合闸在线监测断路器一种实施例中电磁吸引组件的结构示意图；

图8为基于数字隔离的分合闸在线监测断路器一种实施例中断路器导通时的结构示意图。

图中：1、外壳体；2、操动杆；3、齿牙；4、齿轮；5、嵌合板；6、一号滑轮；7、一号滑块；8、随动件；9、滑动仓；10、连接块；11、一号立杆；12、一号弹簧；13、触发板；14、安装板；15、二号滑块；16、连接杆；17、二号滑轮；18、二号立杆；19、二号弹簧；20、滑动触头；21、导线段；22、电阻段；23、一号衔铁；24、绕线线圈；25、铁芯；26、铁块；27、齿条板；28、导向件；29、突出部；30、二号衔铁；31、三号衔铁；32、电弧消除件。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅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。

另外，本发明中的元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

请参阅图1~8，本发明实施例中，一种基于数字隔离的分合闸在线监测断路器，包括：外壳体1、操动机构、增阻机构以及电磁吸引组件。

外壳体1内设置有一号衔铁23、二号衔铁30以及三号衔铁31，在三号衔铁31连接二号衔铁30以及一号衔铁23的首尾时，可使线路导通，且三号衔铁31与外壳体1内的数字隔离器连接，其中外壳体1由两个相同的结构拼合而成，两个拼合结构通过可拆卸的连接方式连接，示例性的，所述可拆卸的连接方式为螺栓连接或者卡扣连接，以使在对断路器进行拆解时更加方便；二号衔铁30与三号衔铁31的连接处还设置有电弧消除件32。

需要说明的是，一号衔铁23的首端贯穿外壳体1并延伸至其外部，二号衔铁30为弹性金属材质，且也贯穿于外壳体1并延伸至其外部，且在一号衔铁23以及二号衔铁30的尾端均设置有连接片，两根通过断路器连接的导线中，一根被夹于一号衔铁23与连接片之间，另一根被夹于二号衔铁30与另一个连接片之间，并通过螺栓进行紧固。

其中，数字隔离器为现有技术的引用，其主要作用为降低接地环路的噪声，电流隔离确保数据传输不是通过电气连接或泄漏路径，从而避免安全风险。数字隔离器是电子系统中，数字信号和模拟信号进行传递时，使其且具有很高的电阻隔离特性，以实现电子系统与用户之间隔离的一种芯片。设计人员之所以引入隔离，是为了满足安全法规或者降低接地环路的噪声等。然而，隔离会带来延迟、功耗、成本和尺寸等方面的限制。数字隔离器的目标是在尽可能减小不利影响的同时满足安全要求，在本申请文件中，数字隔离器可控制二号衔铁30与三号衔铁31导通状态后的通断，以进一步保护线路。

其中，电弧消除件32的存在，使得二号衔铁30与三号衔铁31接通瞬间产生的电弧快速消散。

请参阅图3、图4，操动机构设于外壳体1内，用于驱使二号衔铁30的首端朝向三号衔铁31运动并接触，操动机构包括偏转组件、换向结构以及储能组件，偏转组件可驱使换向结构转动，并使储能组件储存能量，且在当偏转组件驱使换向结构转动90°后，储能组件释放能量，并带动偏转组件转动至行程端部；偏转组件包括转动安装在外壳体1内的操动杆2以及齿轮4，操动杆2上呈圆周等距设置有多个与齿轮4啮合的齿牙3，且操动杆2上固定有突出部29，突出部29可驱使二号衔铁30的首端朝向三号衔铁31运动，其中，外壳体1内固定有两个立轴，其中一个贯穿操动杆2并与之连接，另一个与齿轮4的表面转动连接，而未贯穿齿轮4；换向结构包括滑动于外壳体1内壁上的导槽内的连接块10，连接块10连接设置在外壳体1内的随动件8上，随动件8沿其长度方向上设置有滑动仓9，滑动仓9内活动设置有一号滑块7，一号滑块7与一号滑轮6连接，且一号滑轮6滑动于与齿轮4固定连接的嵌合板5内，嵌合板5内开设有供一号滑轮6滑动的凹槽，具体的，一号滑轮6可在嵌合板5的长度方向上滑动，一号滑块7可在随动件8上的滑动仓9内滑动，且一号滑块7的两侧设置有凸起，凸起同滑动仓9侧部的长槽滑动配合，以使在一号滑块7相对于滑动仓9运动时，二者不会发生分离，以提高一号滑块7与滑动仓9之间连接的稳定性；储能组件包括固定在导槽内并与连接块10滑动连接的一号立杆11，一号立杆11上套设有一号弹簧12，一号弹簧12的一端与导槽的内壁连接，另一端与连接块10连接。

在使断路器导通时，通过人工作用于操动杆2，驱使操动杆2旋转，而在操动杆2旋转的过程中，由于操动杆2旋转端上的齿牙3与齿轮4处于啮合状态，进而带动齿轮4旋转，齿轮4带动嵌合板5旋转，而在初始状态下，一号滑轮6处于嵌合板5的端部，当嵌合板5转动时，将带动一号滑轮6做圆周运动，圆周运动可被拆解为一个水平运动量以及一个竖直运动量，其中水平运动量将带动与一号滑轮6连接的一号滑块7在随动件8的长度方向上运动，竖直运动量将驱使随动件8沿一号立杆11的长度方向运动，即连接块10沿一号立杆11的长度方向运动，同时连接块10滑动于导槽内，使得连接块10、随动件8运动时的稳定性更强，而在连接块10沿一号立杆11的长度方向运动时，一号弹簧12被压缩，且在当嵌合板5跟随齿轮4旋转90°后，此时嵌合板5相较于随动件8处于倾斜状态，而此时一号弹簧12具有一个驱使随动件8反向运动的趋势，并通过一号滑块7作用于一号滑轮6，此时通过受力分析可知，一号滑轮6在嵌合板5上具有一个水平运动以及竖直运动的趋势，其中在竖直运动趋势的作用下，使一号滑轮6沿嵌合板5的长度方向运动，此时一号滑轮6将由嵌合板5的一端运动至另一端，同时一号弹簧12得以释放弹性势能，并驱使嵌合板5快速的转动，通过齿轮4驱使操动杆2快速地朝向其行程端部运动，并在操动杆2向其行程端部运动时，突出部29将与二号衔铁30抵接，并使其弯曲，进而使二号衔铁30的首端与三号衔铁31连接，此时线路导通。

其中，多个齿牙3的圆周半径大于齿轮4的圆周半径，以使在操动杆2旋转较小的角度后，齿轮4完成90°的旋转，并随后带动操动杆2快速完成动作。

进一步的，整个线路导通的过程中，齿轮4带动嵌合板5旋转了180°，此时嵌合板5、随动件8、连接块10、一号滑轮6以及一号滑块7与初始状态下的位置相同，从而使得在断开线路时也可达到相同的效果，即操动杆2的快速动作。

通过上述设置，使得在断路器接通的过程中，二号衔铁30与三号衔铁31之间的连接速度更快，而二号衔铁30与三号衔铁31之间的连接速度越快，二者连接时产生的电弧就越小，从而使得在线路导通时，所产生的电弧量更小，降低了电弧对线路连接稳定性的影响。

请参阅图5、图6，增阻机构连接换向结构，用于增加在二号衔铁30与三号衔铁31接触前线路中的电阻值，并在二号衔铁30与三号衔铁31接触后恢复线路中的电阻值；增阻机构包括固定安装在随动件8上的触发板13以及设置在外壳体1上并与触发板13滚动配合的随动套件，随动套件上连接有滑动触头20，滑动触头20远离随动套件的一端滑动于与一号衔铁23连接的连接件上，且滑动触头20与一号衔铁23通过导线连接，其中，连接件包括两部分结构，分别为导线段21以及电阻段22，导线段21与电阻段22连接并导通，且电阻段22的两端分别与导线段21以及一号衔铁23连接，具体的，滑动触头20通过导线连接一号衔铁23，且在初始状态下，滑动触头20与导线段21抵接，此时电阻段22被短路，线路中的电阻值为正常状态，而随着滑动触头20的运动，其将运动至电阻段22上，使串联进线路中的电阻值逐渐增加，从而降低线路中的电流值；随动套件包括固定在外壳体1内壁上的安装板14，安装板14沿其长度方向上开设有滑槽，滑槽内滑动有二号滑块15，二号滑块15与滑动触头20连接，且二号滑块15与设置在滑槽内的二号立杆18滑动连接，二号立杆18上套设有二号弹簧19，二号弹簧19的一端连接二号滑块15，另一端连接滑槽的内壁；二号滑块15通过连接杆16连接有与触发板13滚动连接的二号滑轮17。

当连接块10、随动件8沿一号立杆11的长度方向运动时，将带动与之连接的触发板13运动，而触发板13为梯形设置，当其运动时，其斜边将驱使二号滑轮17朝向随动件8的端部运动，使得二号滑块15在滑槽内滑动，并压缩二号弹簧19，同时带动滑动触头20运动，以使滑动触头20由连接件上的导线段21运动至电阻段22，且在齿轮4旋转90°时，二号滑轮17运动至触发板13的斜边端部，后齿轮4快速旋转至初始状态，电路导通的同时，由于滑动触头20与电阻段22具有一定的摩擦力，其将缓慢复位，即线路中的电阻值将缓慢减小，而实现了在二号衔铁30与三号衔铁31连接时，线路中的电流值最小，使得二号衔铁30与三号衔铁31连接时的电弧更小（与大电流产生的电弧相比，此时产生的电弧基本可以忽略不计），从而在线路导通的过程中，更加安全。

进一步的，齿轮4旋转90°的状态为临界状态，在该状态下，一号滑轮6不会相对于嵌合板5发生相对滑动，且操动杆2上的突出部29也刚好与二号衔铁30抵接，同时滑动触头20刚好使线路中的电阻值最大，这使得在齿轮4继续旋转一定的角度后，可实现二号衔铁30与三号衔铁31的快速连接，使得产生的电弧更小，同时在断开线路时，二号衔铁30由于具有弹性，使得在操动杆2带动齿轮4旋转90°时，二号衔铁30与三号衔铁31还未分离，而此时线路中的电阻值同样处于最大状态，后在齿轮4快速的转动中而分离，使得在线路断开的过程中，仍将产生很小的电弧。

请参阅图2、图7，电磁吸引组件设置在外壳体1内并连接一号衔铁23以及三号衔铁31，电磁吸引组件用于在线路过电流时，驱使偏转组件动作；电磁吸引组件包括设置在外壳体1内的铁芯25，铁芯25上缠绕有绕线线圈24，绕线线圈24的一端连接一号衔铁23，另一端连接三号衔铁31；电磁吸引组件还包括与通电状态下的绕线线圈24配合并连接齿轮4的伸缩结构；伸缩结构包括固定安装在外壳体1内的导向件28，导向件28内滑动安装有与齿轮4啮合的齿条板27，齿条板27靠近绕线线圈24的一端连接有铁块26。

在线路导通的状态下，当电路中出现过电流的现象时，绕线线圈24中的电流值增大，其产生的磁场就越强，从而吸引铁块26，驱使齿轮4转动，并带动操动杆2运动，使线路快速断开，避免大电流对用电设备产生冲击。

作为本发明的一种实施例，还提出了一种基于数字隔离的分合闸在线监测断路器的工作方法，包括：将导线连接于一号衔铁23的首端以及二号衔铁30的尾端，并通过人工作用于操动杆2，使操动杆2转动，并带动齿轮4旋转，在齿轮4旋转的过程中，通过换向结构使储能组件储存能量，同时增阻机构增加线路中的电阻值；当操动杆2旋转90°后，增阻机构使线路中的阻值增加至最大值，且此时换向结构换向，并在储能组件的作用下，快速带动操动杆2运动，至突出部29作用于二号衔铁30，使其与三号衔铁31连接，从而使线路导通，后增阻组件复位，使线路中的电阻值恢复至正常状态，降低二号衔铁30与三号衔铁31连接瞬间的电流值；当线路中出现过电流时，电磁吸引组件将驱使齿轮4反转，并带动操动杆2反向运动，以使线路断开。

综上，在使断路器导通时，通过人工作用于操动杆2，驱使操动杆2旋转，而在操动杆2旋转的过程中，由于操动杆2旋转端上的齿牙3与齿轮4处于啮合状态，进而带动齿轮4旋转，齿轮4带动嵌合板5旋转，在初始状态下，一号滑轮6处于嵌合板5的端部，当嵌合板5转动时，将带动一号滑轮6做圆周运动，圆周运动可被拆解为一个水平运动量以及一个竖直运动量，其中水平运动量将带动与一号滑轮6连接的一号滑块7在随动件8的长度方向上运动，竖直运动量将驱使随动件8沿一号立杆11的长度方向运动，即连接块10沿一号立杆11的长度方向运动，同时连接块10滑动于导槽内，使得连接块10、随动件8运动时的稳定性更强，而在连接块10沿一号立杆11的长度方向运动时一号弹簧12被压缩，且在当嵌合板5跟随齿轮4旋转90°后，此时嵌合板5相较于随动件8处于倾斜状态，而此时一号弹簧12具有一个驱使随动件8反向运动的趋势，并通过一号滑块7作用于一号滑轮6，此时通过受力分析可知，一号滑轮6在嵌合板5上具有一个水平运动以及竖直运动的趋势，并在竖直运动趋势的作用下，使一号滑轮6沿嵌合板5的长度方向运动，此时一号滑轮6将由嵌合板5的一端运动至另一端，同时一号弹簧12得以释放弹性势能，并驱使嵌合板5快速的转动，通过齿轮4驱使操动杆2快速的朝向其行程端部运动，并在操动杆2向其行程端部运动时，突出部29将与二号衔铁30抵接，并使其弯曲，进而使二号衔铁30的首端与三号衔铁31连接，此时线路导通。

其中，多个齿牙3的圆周半径大于齿轮4的圆周半径，以使在操动杆2旋转较小的角度后，齿轮4完成90°的旋转，并随后带动操动杆2快速完成动作。

进一步的，整个线路导通的过程中，齿轮4带动嵌合板5旋转了180°，此时嵌合板5、随动件8、连接块10与初始状态下的位置相同，从而使得在断开线路时也可达到相同的效果，即操动杆2的快速动作。

通过上述设置，使得在断路器器接通的过程中，二号衔铁30与三号衔铁31之间的连接速度更快，而二号衔铁30与三号衔铁31之间的连接速度越快，二者连接时产生的电弧就越小，从而使得在线路导通时，所产生的电弧量更小，降低了电弧对线路连接稳定性的影响。

当连接块10、随动件8沿一号立杆11的长度方向运动时，将带动与之连接的触发板13运动，而触发板13为梯形设置，当其运动时，其斜边将驱使二号滑轮17朝向随动件8的端部运动，使得二号滑块15在滑槽内滑动，并压缩二号弹簧19，同时带动滑动触头20运动，以使滑动触头20由连接件上的导线段21运动至电阻段22，且在齿轮4旋转90°时，二号滑轮17运动至触发板13的斜边端部，后齿轮4快速旋转至初始状态，电路导通的同时，由于滑动触头20与电阻段22具有一定的摩擦力，其将缓慢复位，即线路中的电阻值将缓慢减小，而实现了在二号衔铁30与三号衔铁31连接时，线路中的电流值最小，使得二号衔铁30与三号衔铁31连接时的电弧更小（与大电流产生的电弧相比，此时产生的电弧基本可以忽略不计），从而在线路导通的过程中，更加安全。

进一步的，齿轮4旋转90°的状态为临界状态，在该状态下，一号滑轮6不会相对与嵌合板5发生相对滑动，且操动杆2上的突出部29也刚好与二号衔铁30抵接，同时滑动触头20刚好使线路中的电阻值最大，这使得在齿轮4继续旋转一定的角度后，可实现二号衔铁30与三号衔铁31的快速连接，使得产生的电弧更小，同时在断开线路时，二号衔铁30由于具有弹性，使得在操动杆2带动齿轮4旋转90°时，二号衔铁30与三号衔铁31还未分离，而此时线路中的电阻值同样处于最大状态，后在齿轮4快速的转动中而分离，使得在线路断开的过程中，仍将产生很小的电弧。

在线路导通的状态下，当电路中出现过电流的现象时，绕线线圈24中的电流值增大，其产生的磁场就越强，从而吸引铁块26，驱使齿轮4转动，并带动操动杆2运动，使线路快速断开，避免大电流对用电设备产生冲击。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (10)

1.一种基于数字隔离的分合闸在线监测断路器，其特征在于，包括：外壳体（1），所述外壳体（1）内设置有一号衔铁（23）、二号衔铁（30）以及三号衔铁（31），在所述三号衔铁（31）连接所述二号衔铁（30）以及一号衔铁（23）的首尾时，以使线路导通，且所述三号衔铁（31）与所述外壳体（1）内的数字隔离器连接；操动机构，设于所述外壳体（1）内，用于驱使所述二号衔铁（30）的首端朝向所述三号衔铁（31）运动并接触，所述操动机构包括偏转组件、换向结构以及储能组件，所述偏转组件可驱使所述换向结构转动，并使所述储能组件储存能量，且在当所述偏转组件驱使所述换向结构转动90°后，所述储能组件释放能量，并带动偏转组件转动至行程端部；增阻机构，连接所述换向结构，用于增加在所述二号衔铁（30）与三号衔铁（31）接触前线路中的电阻值，并在所述二号衔铁（30）与三号衔铁（31）接触后恢复线路中的电阻值；电磁吸引组件，设置在所述外壳体（1）内并连接所述一号衔铁（23）以及所述三号衔铁（31），所述电磁吸引组件用于在线路过电流时，驱使偏转组件动作。

2.根据权利要求1所述的一种基于数字隔离的分合闸在线监测断路器，其特征在于，所述偏转组件包括转动安装在所述外壳体（1）内的操动杆（2）以及齿轮（4），所述操动杆（2）上呈圆周等距设置有多个与所述齿轮（4）啮合的齿牙（3），且所述操动杆（2）上固定有突出部（29），所述突出部（29）可驱使所述二号衔铁（30）的首端朝向所述三号衔铁（31）运动。

3.根据权利要求2所述的一种基于数字隔离的分合闸在线监测断路器，其特征在于，所述换向结构包括滑动于所述外壳体（1）内壁上的导槽内的连接块（10），所述连接块（10）连接设置在所述外壳体（1）内的随动件（8）上，所述随动件（8）沿其长度方向上设置有滑动仓（9），所述滑动仓（9）内活动设置有一号滑块（7），所述一号滑块（7）与一号滑轮（6）连接，且所述一号滑轮（6）滑动于与所述齿轮（4）固定连接的嵌合板（5）内。

4.根据权利要求3所述的一种基于数字隔离的分合闸在线监测断路器，其特征在于，所述储能组件包括固定在所述导槽内并与所述连接块（10）滑动连接的一号立杆（11），所述一号立杆（11）上套设有一号弹簧（12），所述一号弹簧（12）的一端与所述导槽的内壁连接，另一端与所述连接块（10）连接。

5.根据权利要求3所述的一种基于数字隔离的分合闸在线监测断路器，其特征在于，所述增阻机构包括固定安装在所述随动件（8）上的触发板（13）以及设置在所述外壳体（1）上并与所述触发板（13）滚动配合的随动套件，所述随动套件上连接有滑动触头（20），所述滑动触头（20）远离所述随动套件的一端滑动于与所述一号衔铁（23）连接的连接件上，且所述滑动触头（20）与所述一号衔铁（23）通过导线连接。

6.根据权利要求5所述的一种基于数字隔离的分合闸在线监测断路器，其特征在于，所述随动套件包括固定在所述外壳体（1）内壁上的安装板（14），所述安装板（14）沿其长度方向上开设有滑槽，所述滑槽内滑动有二号滑块（15），所述二号滑块（15）与所述滑动触头（20）连接，且所述二号滑块（15）与设置在所述滑槽内的二号立杆（18）滑动连接，所述二号立杆（18）上套设有二号弹簧（19），所述二号弹簧（19）的一端连接所述二号滑块（15），另一端连接所述滑槽的内壁；所述二号滑块（15）通过连接杆（16）连接有与所述触发板（13）滚动连接的二号滑轮（17）。

7.根据权利要求5所述的一种基于数字隔离的分合闸在线监测断路器，其特征在于，所述连接件包括两部分结构，分别为导线段（21）以及电阻段（22），所述导线段（21）与电阻段（22）连接并导通，且所述电阻段（22）的两端分别与所述导线段（21）以及所述一号衔铁（23）连接。

8.根据权利要求2所述的一种基于数字隔离的分合闸在线监测断路器，其特征在于，所述电磁吸引组件包括设置在所述外壳体（1）内的铁芯（25），所述铁芯（25）上缠绕有绕线线圈（24），所述绕线线圈（24）的一端连接所述一号衔铁（23），另一端连接所述三号衔铁（31）；所述电磁吸引组件还包括与通电状态下的所述绕线线圈（24）配合并连接所述齿轮（4）的伸缩结构。

9.根据权利要求8所述的一种基于数字隔离的分合闸在线监测断路器，其特征在于，所述伸缩结构包括固定安装在所述外壳体（1）内的导向件（28），所述导向件（28）内滑动安装有与所述齿轮（4）啮合的齿条板（27），所述齿条板（27）靠近所述绕线线圈（24）的一端连接有铁块（26）。

10.一种如权利要求2所述基于数字隔离的分合闸在线监测断路器的工作方法，其特征在于，包括：将导线连接于一号衔铁（23）的首端以及二号衔铁（30）的尾端，并通过人工作用于操动杆（2），使操动杆（2）转动，并带动齿轮（4）旋转，在齿轮（4）旋转的过程中，通过换向结构使储能组件储存能量，同时增阻机构增加线路中的电阻值；当操动杆（2）旋转90°后，增阻机构使线路中的阻值增加至最大值，且此时换向结构换向，并在储能组件的作用下，快速带动操动杆（2）运动，至突出部（29）作用于二号衔铁（30），使其与三号衔铁（31）连接，从而使线路导通，后增阻组件复位，使线路中的电阻值恢复至正常状态，降低二号衔铁（30）与三号衔铁（31）连接瞬间的电流值；当线路中出现过电流时，电磁吸引组件将驱使齿轮（4）反转，并带动操动杆（2）反向运动，以使线路断开。

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