CN116667277A - 一种快速分闸的自恢复式断路器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种快速分闸的自恢复式断路器，一包括微型控制器和由微型控制器控制能够正反两方向旋转的电机，电机驱动分合闸操作机构断开或连通主电路，还包括：电压检测电路：其连接主电路和微型控制器，用于将主电路中的电压值反馈给微型控制器；电压比较电路：其与微型控制器连接，时钟电路：其与微型控制器连接，开关电路：可以连通或断开，其一端与主电路连接，另一端连接所述微型控制器，并与所述时钟电路并联。通过设置了开关电路，当电机驱动分合闸操作机构连通主电路正常通电时，开关电路接收主电路的电信号连通，将时钟电路短路，微型控制器在控制分合闸操作机构时无需经过时钟电路，确保主电路快速断开。

Description

一种快速分闸的自恢复式断路器

技术领域

本发明涉及断路器领域，尤其涉及一种快速分闸的自恢复式断路器。

背景技术

断路器是指能够关合、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的开关装置。在一些工作电路中，电路中的电流并不稳定，有时并不是因为故障而导致电路中电流过大，当电流过大时断路器自动断开，断开后只能工作人员手动拨动拨杆电路才能重新连接，因此针对这类电路，一些具有自恢复功能的断路器应运而生。

如本公司申请的公开号为CN212113607U的中国实用新型专利，公开了一种自恢复式过欠压保护断路器，其利用带有时钟电路的微型控制器控制驱动拨杆运动的电机，微型控制器接收电路中的电压信号，在电路处于分闸状态时，如果电压值正常，在达到时钟电路的延时时间后，微型控制器控制电机转动，驱动拨杆运动从而使电路恢复连通。

然而由于设置了时钟电路，当微型控制器接收到异常电压，也会经过一定的延时时间才会驱动电机分闸，这段时间内电路内的电压实际上是处于异常状态的，电压异常持续的时间越长对电器造成损坏的概率越大，且具有一定的危险性，因此本公司对该断路器进行了改良。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明旨在提供一种快速分闸的自恢复式断路器，已解决现有的断路器由于设置了时钟电路，分闸速度变慢的问题，具体的技术方案如下：

一种快速分闸的自恢复式断路器，包括微型控制器和由微型控制器控制能够正反两方向旋转的电机，所述电机驱动分合闸操作机构断开或连通主电路，其特征在于，还包括：

电压检测电路：其连接主电路和微型控制器，用于将主电路中的电压值反馈给微型控制器；

电压比较电路：其与微型控制器连接，用于将电压检测电路反馈的电压值与正常的电压值比较；

时钟电路：其与微型控制器连接，用于接收所述电压比较电路反馈的信号；

开关电路：可以连通或断开，其一端与主电路连接，另一端连接所述微型控制器，并与所述时钟电路并联。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

通过设置了开关电路，开关电路可断开或闭合，并且开关电路并联于时钟电路，当电机驱动分合闸操作机构连通主电路正常通电时，开关电路接收主电路的电信号连通，将时钟电路短路，从而微型控制器在控制分合闸操作机构时无需经过时钟电路，确保主电路快速断开；主电路断开后，开关电路无法接收电信号，开关电路断开，时钟电路正常工作，因此在恢复通电的过程中需在时钟电路设定的时间内保持电压正常，微型控制器才会控制分合闸操作机构闭合，从而使主电路恢复连通，本发明加强了该断路器的安全性，加快了断电反应速度。

进一步地：所述开关电路包括开关控制器和控制开关电路连通或断开的通断开关，所述开关控制器连接于主电路，用于接收主电路中的电信号并控制所述通断开关闭合或断开。

通过设置开关控制器，开关控制器根据主电路中的通断控制开关电路中的通断，从而保证时钟电路在主电路通电时停止工作。

进一步地：所述微型控制器连接有用于显示所述主电路是否连通的指示灯。

通过设置指示灯，操作者可直观看出主电路的通断情况，方便操作者手动调节拨杆以调节主电路通断状态。

进一步地：所述指示灯连接于所述开关电路内。

指示灯除了可以直接连接微型控制器，还可以直接连接在开关电路内，由于开关电路的通断与主电路保持一致，将指示灯连接在开关电路中，不仅能直观表现出主电路的通断，还可以检测开关电路是否正常。

进一步地：所述主电路与微型控制器之间设置有用于传递主电路中电信号的反馈电路。

反馈电路将主电路中的电流、电压等信号传递给微型控制器，微型控制器根据主电路的实时状态控制分合闸操作机构的通断。

进一步地：所述分合闸操作机构包括固定设置于电机输出端的蜗杆，蜗杆啮合于齿轮组件，所述齿轮组件驱动连接主电路开关的拨杆转动。

通过蜗杆驱动齿轮组件，达到转向和减速的目的，从而更好地驱动拨杆转动。

进一步地：所述蜗杆啮合于双联斜齿轮，双联斜齿轮包括大斜齿轮和小斜齿轮，两者同轴且固定设置，所述分合闸操作机构还包括双联缺齿轮，双联缺齿轮包括同轴且固定设置的大缺齿轮和小缺齿轮，所述小斜齿轮啮合于大缺齿轮，所述小缺齿轮固定安装有同轴转动的凸轮，凸轮带动所述拨杆转动。

设置小缺齿轮与双联斜齿轮啮合，小缺齿轮上固定设置的凸轮直接用于转动拨杆，控制主电路的通断。

进一步地：所述小缺齿轮同时啮合有扇形齿轮，扇形齿轮上开设方孔，方孔内插接有传动杆，扇形齿轮带动所述传动杆转动，传动杆与控制主电路通断的开关联动。

设置扇形齿轮，扇形齿轮带动其内传动杆转动，传动杆连接主电路的触头系统，从而控制主电路的通断。

进一步地：当所述拨杆驱动主电路的开关处于断开状态时，所述凸轮抵接于拨杆以限制其转动。

为防止断电状态下认为拨动拨杆使主电路接通，从而造成安全隐患和电器损坏，利用凸轮抵接于拨杆，只要分合闸操作机构保持断开，拨杆就不能被手动推动，保证了安全性。

附图说明

图1是本发明的电路连接结构示意图；

图2是用于体现分合闸操作机构的结构示意图；

图3是用于体现分合闸操作机构的平面示意图。

图4是本发明的整体结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

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“安装”、“设置有”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，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，可以是两个元件内部的连通。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。

一种快速分闸的自恢复式断路器，包括微型控制器25和分合闸驱动机构22，分合闸驱动机构22为由微型控制器25控制能够正反两方向旋转的电机，所述电机驱动分合闸操作机构21断开或连通主电路，还包括：

电压检测电路24：其连接主电路和微型控制器25，用于将主电路中的电压值反馈给微型控制器25；

电压比较电路30：其与微型控制器25连接，用于将电压检测电路24反馈的电压值与正常的电压值比较；

时钟电路33：其与微型控制器25连接，用于接收所述电压比较电路30反馈的信号；

开关电路34：可以连通或断开，其一端与主电路连接，另一端连接所述微型控制器25，并与所述时钟电路33并联。

作为优选地：所述开关电路34包括开关控制器和控制开关电路34连通或断开的通断开关，所述开关控制器连接于主电路，用于接收主电路中的电信号并控制所述通断开关闭合或断开。

作为优选地：所述微型控制器25连接有用于显示所述主电路是否连通的指示灯32。

作为优选地：所述指示灯32连接于所述开关电路34内。

作为优选地：所述主电路与微型控制器25之间设置有用于传递主电路中电信号的反馈电路28。

作为优选地：所述分合闸操作机构21包括固定设置于电机输出端的蜗杆221，蜗杆221啮合于齿轮组件，所述齿轮组件驱动连接主电路开关的拨杆212转动。

作为优选地：所述蜗杆221啮合于双联斜齿222，双联斜齿轮222包括大斜齿轮2221和小斜齿轮2222，两者同轴且固定设置，所述分合闸操作机构21还包括双联缺齿轮223，双联缺齿轮223包括同轴且固定设置的大缺齿轮2231和小缺齿轮2232，所述小斜齿轮2222啮合于大缺齿轮2231，所述小缺齿轮2232固定安装有同轴转动的凸轮225，凸轮225带动所述拨杆212转动。

作为优选地：所述小缺齿轮2232同时啮合有扇形齿轮224，扇形齿轮224上开设方孔，方孔内插接有传动杆211，扇形齿轮224带动所述传动杆211转动，传动杆211与控制主电路通断的开关联动。

作为优选地：当所述拨杆212驱动主电路的开关处于断开状态时，所述凸轮抵接于拨杆212以限制其转动。

作为优选地：微型控制器25连接有用于调节手动和自动分合闸的切换开关31，切换开关31切换至手动模式时，当电压检测电路24检测到异常电压信号后，微型控制器25向电机驱动电路27发送信号，电机23驱动分合闸操作机构21断开主电路，当电压恢复正常后，微型控制器25向电机驱动电路27发送反向信号驱动分合闸操作机构21闭合电路，即可手动操作手柄进行合闸或分闸；切换开关31切换至自动模式时，当电压检测电路检测到异常电压信号后，微型控制器25向电机驱动电路27发送信号， 驱动分合闸操作机构21断开主电路，当电压恢复正常后，微型控制器25向电机驱动电路27发送正向信号驱动分合闸操作机构21进行自动闭合主电路。

如图2-图4所示，微型控制器25控制电机23，电机23的输出端固定连接有蜗杆221，蜗杆221啮合与双联斜齿轮222，双联斜齿轮222啮合于双联缺齿轮223，双联缺齿轮223上同轴固定设置有凸轮225，凸轮225旋转以带动拨杆212转动。

同时，小缺齿轮2232啮合于扇形齿轮224，扇形齿轮224上开设方孔，方孔内插接有传动杆211，扇形齿轮224带动所述传动杆211转动，传动杆连接有手柄操作机构4，手柄操作机构4控制主电路的通断，主电路即是分闸操作机构用于控制通断的电路，手柄操作机构可通过工作人员手动拨动，也可以由传动杆211带动进行闭合和断开主电路的操作。

本实施例的工作原理为：如图1所示，当分合闸操作机构21处于分闸状态时，电压检测电路24检测输入的电压，将输入电压值传递给微型控制器25，电压比较电路30判断输入电压与正常值相比是否过压或欠压，如正常，经过时钟电路33设定的时间后，微型控制器25驱动电源电路26和电机驱动电路27驱动电机转动，从而驱动拨杆212转动，从而合闸，主电路接通；

主电路接通后，开关电路34中的开关控制器检测到主电路中电信号，通断开关闭合，开关电路34接通，从而将时钟电路33短路，时钟电路33停止工作后，一旦主电路中出现过大的电压，微型控制器25接收到信息后立即驱动电机转动，使分合闸操作机构21分闸，从而断开电路，同样地，开关控制器检测到主电路无电压而断开，从而时钟电路恢复运行，以保证电压正常需要保持时钟电路33设定的时间，之后主电路才能回复正常通电。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (9)

1.一种快速分闸的自恢复式断路器，包括微型控制器和由微型控制器控制能够正反两方向旋转的电机，所述电机驱动分合闸操作机构断开或连通主电路，其特征在于，还包括：

电压检测电路：其连接主电路和微型控制器，用于将主电路中的电压值反馈给微型控制器；

电压比较电路：其与微型控制器连接，用于将电压检测电路反馈的电压值与正常的电压值比较；

时钟电路：其与微型控制器连接，用于接收所述电压比较电路反馈的信号；

开关电路：可以连通或断开，其一端与主电路连接，另一端连接所述微型控制器，并与所述时钟电路并联。

2.如权利要求1所述的自恢复式断路器，其特征在于：所述开关电路包括开关控制器和控制开关电路连通或断开的通断开关，所述开关控制器连接于主电路，用于接收主电路中的电信号并控制所述通断开关闭合或断开。

3.如权利要求1所述的自恢复式断路器，其特征在于：所述微型控制器连接有用于显示所述主电路是否连通的指示灯。

4.如权利要求3所述的自恢复式断路器，其特征在于：所述指示灯连接于所述开关电路内。

5.如权利要求2所述的自恢复式断路器，其特征在于：所述主电路与微型控制器之间设置有用于传递主电路中电信号的反馈电路。

6.如权利要求1-5任一项所述的自恢复式断路器，其特征在于：所述分合闸操作机构包括固定设置于电机输出端的蜗杆，蜗杆啮合于齿轮组件，所述齿轮组件驱动连接主电路开关的拨杆转动。

7.如权利要求6所述的自恢复式断路器，其特征在于：所述蜗杆啮合于双联斜齿轮，双联斜齿轮包括大斜齿轮和小斜齿轮，两者同轴且固定设置，所述分合闸操作机构还包括双联缺齿轮，双联缺齿轮包括同轴且固定设置的大缺齿轮和小缺齿轮，所述小斜齿轮啮合于大缺齿轮，所述小缺齿轮固定安装有同轴转动的凸轮，凸轮带动所述拨杆转动。

8.如权利要求7所述的自恢复式断路器，其特征在于：所述小缺齿轮同时啮合有扇形齿轮，扇形齿轮上开设方孔，方孔内插接有传动杆，扇形齿轮带动所述传动杆转动，传动杆与控制主电路通断的开关联动。

9.如权利要求7所述的自恢复式断路器，其特征在于：当所述拨杆驱动主电路的开关处于断开状态时，所述凸轮抵接于拨杆以限制其转动。