CN1211057A - 在差动开关等断路装置中指示电气故障的装置 - Google Patents

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Abstract

一种在差动开关等开关设备中指示绝缘故障等电气故障的装置,包括:每极一对可分离触点;触点控制机构;脱扣装置,包括检测电气故障的机构和当故障后自动脱扣时能使触点打开的电磁铁(11);及机构(M),指示开关设备的脱扣状态。该指示装置包括指示器(5),由电磁铁(11)在分别对应于设备正常运行状态和脱扣状态的第一和第二位置之间驱动;及机构(3),把指示器(5)固定在第二位置,从而储存脱扣信息,直到完成设备的关闭操作。

Description

在差动开关等断路装置中 指示电气故障的装置
本发明涉及一种在差动开关等断路装置中指示电气故障的装置，包括：
每极一对可分离触点，与一对连接端子电连接；
触点控制机构；
脱扣装置，包括检测电气故障的机构和当故障之后发生自动脱扣时能使触点打开的诸如电磁铁的脱扣机构；及
指示开关设备脱扣状态的机构，包括一指示器，由于电磁铁的动作，可以占据第一非激励稳定位置或指示故障的第二激励稳定位置。
公知的差动开关或断路器包括指示差动故障的机构，以便用户检测在其电气设备中存在的绝缘故障。
一些公知的指示机构采用指示灯的形式(发光二极管系统或其它发光指示器)，在断路器保护的电气设备电源下工作。这将导致用户无法实现的最佳安全状态，特别是差动故障信息不可靠时，而无论电源的状态如何。
其它的这类机构是如文件EP0,275,750所述的机械式机构。在该文件中，差动断路器包括变压器和继电器，通过带有锁钩机构和故障指示杠杆的指示锁的脱扣棒工作。所用的继电器是具有两个稳定位置的磁锁型继电器。但是，这种类型的继电器比较昂贵，并且这一开关实施例需要大量的零部件。
公知的文件US4,382,270描述了另一种螺线管型机械式指示机构，但其必须分别进行复位。
本发明提供了一种断路装置的故障指示装置，特别是简易设计、独立于设备电源工作并可自复位的差动断路器，以及一种配置该装置的开关或断路器。
因此，本发明的目的在于实现前述类型的装置，其特征在于包括使指示器克服使所述指示器返回第一位置的机构的作用而固定在上述第二位置的机构，从而储存脱扣信息，直到完成设备的关闭操作。
根据本发明的具体实施例，指示器由上述两位置之间的电磁铁可靠地驱动。
根据具体特征，上述的脱扣机构是带有插棒式铁心的电磁铁，指示器由上述两位置之间的插棒式铁心驱动。
根据另一特征，触点控制机构包括由机械传输连杆连接到触点驱动件的手柄，使指示器固定在第二位置的机构由所述手柄驱动。
本发明的目的还在于实现一种开关设备，特别是配置有分别包括前述特征或其组合的装置的差动开关或断路器。
通过下面参照作为实例的附图进行的详细描述，其它优点和特征将会更加清楚，其中：
图1和2为本发明差动断路器的纵向局部剖视图，示出了分别位于静止位置和故障指示位置的指示装置的具体实施例；
图3和4为对应图1和2的所述设备的局部透视图；
图5、6、7和8分别为滑架驱动插头、指示器、滑架和滑架返回弹簧的透视图；
图9和10为与图1和2相同的视图，示出了指示装置的另一实施例；
图11为示出装置的该另一实施例在指示位置的局部透视图；
图11a为与前图相同的视图，但示出在静止位置的装置；
图12、13、14和15分别为第二实施例所用的滑架插头、指示器、滑架和滑架返回弹簧的透视图；及
图16为示出配置有根据本发明第二实施例的装置的设备的内部零件的全视图。
图中，差动断路器D置于由模制绝缘材料制成的平行六面壳体1内，壳体1设计为夹紧安装在DIN轨(未示出)。该断路器D设计成通过壳体1内设置的连接端子与AC电源系统连接并可实现若干功能。实际上当发生过载、短路或差动故障时它可进行脱扣从而中断电路。
该电路保护器D包括指示差动故障的机构M，可使用户诊断其电气设备出现绝缘故障而不是过载故障或短路故障。通过该指示机构，用户可立即着手定位绝缘故障，从而保障了人身安全并能有效地进行维护。
为简化起见，下面仅描述差动部件。
在已知方式下，两个实施例中的该设备包括：每极一对可分离触点(来示出)；用于控制两触点的控制机构，包括由机械传输连杆连接至触点驱动件的手柄2；驱动弹簧(未示出)，在出现故障而发生自动脱扣时驱动控制机构打开触点；差动脱扣装置，具有漏电检测变压器，及电磁铁11，设计为与机构的所述机械连杆的锁销配合。电磁铁11具有插棒式铁心8，插棒式铁心8设计为当电流从由线圈管形成的导管流过时在导管内沿图1、3和9、11a的静止位置及图2、4、10和11的激励脱扣位置之间滑动。脱扣后该铁心8通过弹簧10自动返回静止位置。
根据图1至8的实施例，指示机构M包括采用绕设备的固定点9铰接的杆形式的指示器5，所述杆5一端以铰接方式与电磁铁11的铁心8连接，其另一端具有标示器16，标示器16设计为与位于壳体1上部的窗口13一起操作。指示器5还包括可与滑架3的拐折件15一起操作的插头14，拐折件15平行于铁心8可滑动地安装在壳体1内。滑架3由手柄2驱动在图1所示静止位置和图2所示激励位置之间滑动，下面将对此进一步描述。为此，手柄2包括连接插头4，能够在手柄2的某一关闭行程后驱动滑架3。弹簧6安装在滑架3和壳体1之间，以使滑架3返回静止位置。
根据图9至15的实施例，指示装置M包括与前述相同的元件，但绕固定轴9铰接的指示器5包括与固定机构3配合的第一端5a和与电磁铁11的铁心8连接的第二端5b，从而当铁心8复位时指示器5由铁心8沿脱扣方向驱动并相对于所述铁心旋转。
根据这一实施例，指示机构M还包括弹簧12，可在触点的关闭操作之后使标示器16返回静止位置。
下面就两个实施例相继描述本发明装置的运行：
根据第一实施例，断路器D关闭(图1和3)，由于零件7的固定，断路器和差动机构被锁住，并且标示器16清零，即从窗口13不可见，零件7由差动脱扣系统的铁心8固定。当差动故障发生时，如图2，由于铁心8提供的脱扣力(箭头A)，指示器5和标示器16绕轴9枢转。在断路器侧从锁钩释放并配置有连接件4的手柄2作用在驱动滑架3的机构上，当从左向右移动(箭头B)时，由于材料间隙15，滑架3锁住指示器标示器的插头14并将其固定在“可视”位置上(图2和4)。
当设备复位时，电磁铁11的弹簧10将铁心8推向静止位置并使差动组件复位至工作位置。返回弹簧6的运动将滑架3推向静止位置并释放标示器16。从而设备处于工作位置并可完成其任务。
根据第二实施例，断路器D关闭，如图9，断路器和差动机构被锁住，并且标示器16清零。当发生差动故障时，如图10和11，由于铁心8提供的脱扣力(箭头A)的影响，指示器5和标示器16绕轴9枢转。在断路器侧从锁钩释放并配置有连接件或插头4的手柄2驱动滑架3，滑架3从左向右移动(箭头B)，锁住指示器标示器的插头14并将其固定在“可视”位置上。和第一实施例不同，断路器一开启(非可视的，由于指示器5可相对于铁心8沿该方向旋转，因此这是可能的)铁心8即返回其初始位置。当设备复位(或关闭)时，返回弹簧6将滑架3推向静止位置并释放指示器标示器16。然后弹簧12使标示器16返回其隐藏位置。从而设备处于工作位置并可完成其任务。可发现窗口13还有保护内部机构的功能，可防止外来物进入。
从用户角度的技术优点如下：
指示器标示器独立于断路器保护的电气设备的电源运行：它是机械式的。这增强了用户的安全性。事实上，在各种情况下要保证传输侧和负载侧电路的分离；无论电源是何状态差动故障信息都是可靠的；用户的绝缘得到了保障并且各种情况下的信息均储存在存储器内。
由用户对断路器的简单关闭操作即可使指示清零(某些装置需要两个阶段的动作)。
本发明的内在技术优点如下：
施加在差动脱扣继电器上的应力小，因此不会减小保护的可靠性。指示机构的驱动力小，减少了运行摩擦。
使断路器的差动和复位功能元件返回到初始状态与指示的初始化相独立。差动功能元件、断路器脱扣装置和差动故障指示功能元件之间的操作机械连接通过它们各自独立的初始化实现。
由透明材料制成的窗口保护设备不受外部影响。它使脏物和其它污物不能进入设备内部，并且在指示标示器的运行和脱扣继电器上不可能有任何外部干扰。
可注意到机构的装配可由适宜的装置简单地进行。当安装差动功能元件罩件时，一个装置在装配时使指示器标示器弹簧固定在稳定位置而第二装置使该弹簧在操作位置自动装配。另一装置使滑架弹簧在安装于设备期间固定。
最后可注意到根据两实施例，由于第一实施例的电磁铁弹簧或由于第二实施例与指示器相连的弹簧，指示机构可自复位。
本发明并不限于所述和示出的仅作为实例给出的实施例。
因此本发明可应用于任何具有辅助电源或其它需要电气故障指示机构的动力系统开关设备。
虽然当所用电磁铁是插棒式铁心型并有暂时的动作时本发明的装置特别合适，但本发明也可应用到采用磁锁型继电器的开关设备。
本发明包括上述机构的各种技术等同物和在本发明精神范围内进行的各种组合。

Claims (14)

1．一种在差动开关等断路装置中指示电气故障的装置，包括：
每极一对可分离触点，与一对连接端子电连接；
触点控制机构，包括由机械传输连杆连接到触点的驱动件的手柄；
脱扣装置，包括检测电气故障的机构和当故障之后发生自动脱扣时能使触点打开的诸如电磁铁的脱扣机构；及
指示开关设备脱扣状态的机构，包括一指示器，由于电磁铁的动作，可以占据第一非激励稳定位置或指示故障的第二激励稳定位置，
其特征在于包括机构(3)，由手柄(2)驱动，使指示器克服使所述指示器(5)返回第一位置的机构(10,12)的作用而固定在上述第二位置，从而储存脱扣信息，直到完成设备的关闭操作。
2．根据权利要求1的装置，其特征在于指示器(5)由电磁铁(11)在上述两位置之间可靠地驱动。
3．根据权利要求1或2的装置，其特征在于上述的脱扣机构(11)是带有插棒式铁心(8)的电磁铁，指示器(5)由插棒式铁心(8)在上述两位置之间可靠地驱动。
4．根据任一前述权利要求的装置，其特征在于固定指示器(5)的机构包括由手柄(2)在静止位置和将指示器(5)固定在第二位置的位置之间驱动传输的滑架(3)。
5．根据任一前述权利要求的装置，其特征在于指示器(5)绕设备的固定轴(9)旋转安装，其一端以铰接方式与电磁铁(11)的铁心(8)连接，另一端与固定机构(3)配合固定指示器(5)。
6．根据权利要求1至4中任意之一的装置，其特征在于指示器(5)绕设备的固定轴(9)铰接，包括与固定机构(3)配合的第一端(5a)和与电磁铁(11)的铁心(8)连接的第二端(5b)，从而当铁心(8)复位时指示器(5)由铁心(8)沿脱扣方向驱动并相对于所述铁心旋转。
7．根据权利要求6的装置，其特征在于指示器(5)还包括弹簧(12)，可在设备复位之后使指示器(5)返回静止位置。
8．根据权利要求4至7中任意之一的装置，其特征在于指示机构(M)包括弹簧(6)，安装在滑架(3)和壳体之间，并当设备复位时使滑架(3)返回静止位置。
9．根据权利要求4至8中任意之一的装置，其特征在于手柄(2)包括设计为与滑架(3)配合的插头(4)，从而当发生自动脱扣时在某一行程后对其驱动，并且在关闭操作期间不进行驱动。
10．根据权利要求5至9中任意之一的装置，其特征在于指示器(5)包括与设置在滑架(3)内的材料间隙(1 5)配合的插头(14)。
11．根据权利要求4至10中任意之一的装置，其特征在于指示器(5)在滑架(3)所在的一侧具有设计成与壳体内设置的窗口(13)配合的标示器(16)。
12．配置有根据任一前述权利要求的装置的开关设备。
13．根据权利要求12的设备，其特征在于具有辅助电源。
14．根据权利要求12或13的差动断路器，其特征在于装置用于检测绝缘故障。
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