CN201985052U - 控制与保护开关电器的控制装置 - Google Patents

Abstract

一种控制与保护开关电器的控制装置。主要解决了现有的操作机构过载、过流报警时脱扣的误操作问题。其特征在于：安装板(1)内还装有报警凸轮(2)、报警止动器(7)、脱扣凸轮(3)及脱扣止动器(6)，脱扣凸轮(3)能够与中止动器(5)相卡，逆时针转动中凸轮(4)能够使报警凸轮(2)与报警止动器(7)相卡、脱扣凸轮(3)与脱扣止动器(6)相卡，报警凸轮(2)及脱扣凸轮(3)分别由推杆(9)及推板(8)控制脱扣，其中推杆(9)的行程仅限于使报警凸轮(2)单独脱扣，而脱扣凸轮(3)脱扣后能够使报警凸轮(2)随动。本实用新型过载、过流时只报警不脱扣，短路时脱扣并断开主电路，具有动作稳定、可靠的特点。

Description

控制与保护开关电器的控制装置

技术领域：

本实用新型涉及低压电器领域中的控制与保护开关电器，更确切的说，具体涉及一种具有消防功能的CPS(KB0)控制与保护开关电器的控制装置。

背景技术：

“控制与保护开关电器”(控制保护器)是低压电器中的新型产品，作为新的大类产品，其产品类别代号为“CPS”，是英文“Control and Protective Switching Device”的缩写。CPS的主要特征为：在单一结构形式的产品上实现集成化的、内部协调配合的控制与保护功能，能够替代断路器(熔断器)、接触器、过载(或过流、断相)保护继电器、启动器、隔离器等多种传统的分立元器件。KB0是国内第一代CPS大类产品。KB0主要用于交流50Hz(60Hz)、额定电压至690V、电流自0.16A至125A的电力系统中接通、承载和分断正常条件下包括规定的过载条件下的电流，且能够接通、承载并分断规定的非正常条件下的电流(如短路电流)。KB0采用模块化的单一产品结构型式，集成了传统的断路器(熔断器)、接触器、过载(或过流、断相)保护继电器、启动器、隔离器等的主要功能，具有远距离自动控制和就地直接人力控制功能，具有面板指示及机电信号报警功能，具有协调配合的时间-电流保护特性(具有反时限、定时限和瞬时三段保护特性)。根据需要选配功能模块或附件，即可实现对一般(不频繁起动)的电动机负载、频繁起动的电动机负载、配电电路负载的控制与保护。

本申请人于2005年7月提出的名为《一种控制与保护开关电器的操作机构》(专利号为：ZL200510050593.3，授权公告日为2007年6月6日，授权公告号为CN1320579C)的专利文献中，曾揭示了一种控制与保护开关电器的操作机构，该操作机构包括安装板和面壳，面壳上标志有自动控制位置、脱扣位置、分断位置、复位位置及隔离位置，安装板内装有能分别与控制与保护开关电器的热磁脱扣器、主电路接触组、电磁传动机构、隔离机构并联的推杆、推板、摇臂、拉杆，并有手动操作的指示旋钮，该指示旋钮能分别至于自动控制位置、脱扣位置、分断位置、复位位置及隔离位置，安装板内还装有侧凸轮、跳扣凸轮、中凸轮、中止动器、侧止动器、弹簧。控制与保护开关电器应用它来实现消防的功能，可以实现对过载、过流只报警不脱扣，短路时脱扣并断开主电路的功能，不需串联辅助触头，可直接就地手动控制，给使用和维护提供了诸多便利。但是该操作机构尚存在下述不足之处：由于侧凸轮和跳扣凸轮共用一个侧止动器，而侧凸轮和跳扣凸轮的动作限位都是由侧止动器完成的，且侧凸轮和跳扣凸轮又可以独立动作，如果侧止动器的动作行程稍有偏差，很容易使侧凸轮或跳扣凸轮产生误动作。

实用新型内容：

为了克服背景技术的不足，本实用新型提供一种控制与保护开关电器的控制装置，该控制与保护开关电器的控制装置主要解决了现有的操作机构过载、过流报警时脱扣的误操作问题，本实用新型是对背景技术的进一步完善，采用了双凸轮嵌套结构及双止动器结构，过载、过流时只报警不脱扣，短路时脱扣并断开主电路，具有动作稳定、可靠的特点。

本实用新型的技术方案是：该控制与保护开关电器的控制装置包括安装板及面壳，面壳上标志有自动控制位置、脱扣位置、分断位置、复位位置，安装板内装有能分别与KB0控制与保护开关电器的热磁脱扣器、主电路接触组、电磁传动机构并联的推杆、推板、摇臂，并有手动操作的指示旋钮，该指示旋钮能分别置于自动控制位置、脱扣位置、分断位置、复位位置，安装板内安装有中凸轮及中止动器，安装板内还装有报警凸轮、报警止动器、脱扣凸轮及脱扣止动器，中凸轮上设有第一层凸轮面和第二层凸轮面，中凸轮上的第一层凸轮面与中止动器及脱扣凸轮相对应，中凸轮上的第二层凸轮面与报警凸轮相对应，脱扣凸轮能够与中止动器相卡，脱扣凸轮相对报警凸轮有一定的自由转角，脱扣凸轮与报警凸轮能够相互随动，报警止动器相对于脱扣止动器有一定的自由转角，报警止动器与脱扣止动器也能够相互随动；逆时针转动中凸轮能够使报警凸轮与报警止动器相卡、脱扣凸轮与脱扣止动器相卡，报警凸轮及脱扣凸轮分别由推杆及推板控制脱扣，其中推杆的行程仅限于使报警凸轮单独脱扣，而脱扣凸轮脱扣后能够使报警凸轮随动。

所述的报警凸轮包括有两层凸轮面、开孔及卡台，两层凸轮面分别与中凸轮的第一、第二凸轮面相配合，报警凸轮上设有驱使报警凸轮逆时针旋转的拉簧；脱扣凸轮嵌套于报警凸轮的开孔内，脱扣凸轮和报警凸轮共用同一转轴。

所述的脱扣凸轮和报警凸轮安装在与中止动器相反的一侧。

所述的中止动器包括有与中凸轮的第一层凸轮面相配合的弹性凸台、固定凸台及驱使中止动器逆时针旋转的拉簧。

所述的脱扣凸轮包括凸台、伸臂及复位扭簧，复位扭簧驱使脱扣凸轮顺时针旋转，并使凸台顶在中止动器的固定凸轮上而使中止动器顺时针旋转，伸臂与脱扣止动器相配合。

所述的脱扣止动器包括有凸柱、两个开孔、止动面及凸面，凸柱与推板相作用，两个开孔内分别嵌套放置报警止动器及复位扭簧，复位扭簧驱使脱扣止动器顺时针复位，凸面驱动报警止动器实现联动，所述的脱扣凸轮的伸臂与止动面卡位配合。

所述的报警止动器嵌套于脱扣止动器内且与脱扣止动器共用一轴，报警止动器包括有顶板、凸面及止动面，报警止动器还设有驱使报警止动器顺时针复位的压簧，所述的报警凸轮的卡台与止动面卡位配合。

本实用新型的有益效果是：由于采取上述方案，当出现故障过载、过流时，报警止动器在推杆作用下与报警凸轮脱开，报警凸轮脱扣发出警报，在此过程中报警止动器在自由转角内转动，不会使脱扣止动器动作，主电路不会断开。当出现短路时，脱扣止动器在推板的作用下与脱扣凸轮脱开，脱扣凸轮脱扣后转动不能与中止动器相卡，中止动器带动摇臂使控制主电路的断路器断开，报警止动器随同脱扣止动器动作，报警凸轮也脱扣发出警报。由于报警凸轮和报警止动器是独立动作的，不影响主电路，使得该控制装置动作更加稳定、可靠，有效避免了误动作的产生。

附图说明：

图1是本实用新型的面壳13与指示旋钮12配合示意图。

图2是本实用新型的立体图。

图3是本实用新型的另一角度立体图。

图4是本实用新型的脱扣凸轮3扣在脱扣止动器6上的示意图。

图5是本实用新型的报警凸轮2扣在报警止动器7上的示意图。

图6是本实用新型的中止动器5扣住中凸轮4的示意图。

图7是本实用新型的脱扣凸轮3扣住中止动器5的示意图。

图8是本实用新型的报警凸轮2扣在报警止动器7上的示意图。

图9是本实用新型的脱扣凸轮3扣在脱扣止动器6上的示意图。

图10是本实用新型的报警凸轮2与报警止动器7脱扣的示意图。

图11是本实用新型的脱扣凸轮3与脱扣止动器6脱扣的示意图。

图12是本实用新型的中凸轮4顶开中止动器5的示意图。

图中：1-安装板，2-报警凸轮，3-脱扣凸轮，4-中凸轮，5-中止动器，6-脱扣止动器，7-报警止动器，8-推板，9-推杆，10-摇臂，11-固定板，12-指示旋钮，13-面壳。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步描述。

参照图1～图12，一种控制与保护开关电器的控制装置，包括安装板1及面壳13，面壳13上标志有自动控制位置(AUTO)、脱扣位置(Trip)、分断位置(Off)、复位位置(Reset)，安装板1内装有分别与KB0控制与保护开关电器的热磁脱扣器、主电路接触组、电磁传动机构并联的推杆9、推板8、摇臂10，并有手动操作的指示旋钮12，该指示旋钮12能分别置于自动控制位置(AUTO)、脱扣位置(Trip)、分断位置(Off)、复位位置(Reset)，安装板1内安装有中凸轮4及中止动器5，安装板1内还装有报警凸轮2、报警止动器7、脱扣凸轮3及脱扣止动器6，中凸轮4上设有第一层凸轮面和第二层凸轮面，中凸轮4上的第一层凸轮面与中止动器5及脱扣凸轮3相对应，中凸轮4上的第二层凸轮面与报警凸轮2相对应，脱扣凸轮3能够与中止动器5相卡，脱扣凸轮3相对报警凸轮2有一定的自由转角，脱扣凸轮3与报警凸轮2能够相互随动，报警止动器7相对于脱扣止动器6有一定的自由转角，报警止动器7与脱扣止动器6也能够相互随动；逆时针转动中凸轮4能够使报警凸轮2与报警止动器7相卡、脱扣凸轮3与脱扣止动器6相卡，报警凸轮2及脱扣凸轮3分别由推杆9及推板8控制脱扣，其中推杆9的行程仅限于使报警凸轮2单独脱扣，而脱扣凸轮3脱扣后能够使报警凸轮2随动。当出现故障过载、过流时，报警止动器7在推杆9作用下与报警凸轮2脱开，报警凸轮2脱扣发出警报，在此过程中报警止动器7在自由转角内转动，不会使脱扣止动器6动作，主电路不会断开。当出现短路时，脱扣止动器6在推板8的作用下与脱扣凸轮3脱开，脱扣凸轮3脱扣后转动不能与中止动器5相卡，中止动器5带动摇臂10使控制主电路的断路器断开，报警止动器7随同脱扣止动器6动作，报警凸轮2也脱扣发出警报。由于报警凸轮2和报警止动器7是独立动作的，不影响主电路，使得该控制装置动作更加稳定、可靠，有效避免了误动作的产生。

所述的报警凸轮2包括有两层凸轮面、开孔及卡台，两层凸轮面分别与中凸轮4的第一、第二凸轮面相配合，报警凸轮2上设有驱使报警凸轮逆时针旋转的拉簧；脱扣凸轮3嵌套于报警凸轮2的开孔内，脱扣凸轮3和报警凸轮2共用同一转轴。

所述的脱扣凸轮3和报警凸轮2安装在与中止动器5相反的一侧。

所述的中止动器5包括有与中凸轮4的第一层凸轮面相配合的弹性凸台、固定凸台及驱使中止动器5逆时针旋转的拉簧。

所述的脱扣凸轮3包括凸台、伸臂及复位扭簧，复位扭簧驱使脱扣凸轮顺时针旋转，并使凸台顶在中止动器5的固定凸轮上而使中止动器5顺时针旋转，伸臂与脱扣止动器6相配合。

所述的脱扣止动器6包括有凸柱、两个开孔、止动面及凸面，凸柱与推板相作用，两个开孔内分别嵌套放置报警止动器7及复位扭簧，复位扭簧驱使脱扣止动器7顺时针复位，凸面驱动报警止动器7实现联动，所述的脱扣凸轮3的伸臂与止动面卡位配合。

所述的报警止动器7嵌套于脱扣止动器6内且与脱扣止动器6共用一轴，报警止动器7包括有顶板、凸面及止动面，报警止动器7还设有驱使报警止动器7顺时针复位的压簧，所述的报警凸轮2的卡台与止动面卡位配合。

本实用新型的工作原理如下：

参见图1-图3，当手动操作指示旋钮12由脱扣位置(Trip)至复位位置(Reset)时，在旋转过程中，中凸轮4跟随指示旋钮12一起做逆时针旋转，并推动报警凸轮2做反向旋转，再由报警凸轮2推动脱扣凸轮3做同向旋转，当指示旋钮12操作一定角度后，由复位位置(Reset)至自动控制位置(Auto)，在这过程中，由于反力弹簧的作用，使得报警凸轮2和脱扣凸轮3往回运动，此时由报警止动器7和脱扣止动器6分别阻止报警凸轮2和脱扣凸轮3运动，使得报警凸轮2和脱扣凸轮3的弹簧产生储能，当指示旋钮12操作到自动控制位置(Auto)时，中止动器5在反力弹簧作用下，扣住中凸轮4，使其能够停留在自动控制位置(Auto)，同时，中止动器5推动摇臂10工作。它能够可靠实现过载、过流时只报警而不断开主电路；在短路情况下才断开主电路并报警的消防功能。

参见图4-图7，当指示旋钮12置于自动控制位置(Auto)时，报警凸轮2和脱扣凸轮3分别扣在报警止动器7和脱扣止动器6上，中止动器5在M点扣住中凸轮4，脱扣凸轮3同时在N点扣住中止动器；若脱扣凸轮3绕O点逆时针旋转，带动中止动器5顺时针旋转，则整个机构脱扣。这样使KB0控制与保护开关电器断开。

参见图8-图9，当出现过载、过流等一般故障时，报警止动器7受到来自L方向的力，使报警止动器7旋转一定角度后，报警凸轮2脱扣，并旋转一定角度，带动KB0控制与保护开关电器中报警触头动作(报警触头图中省略)。参见图4-图5，由于报警止动器7可独立逆时针旋转一定角度，而脱扣止动器6在逆时针旋转时，通过A面和B面的配合实现联动，即当脱扣止动器6逆时针旋转时，同时带动报警止动器7做同向运动，此时，报警止动器7的逆时针旋转无法带动脱扣止动器6，所以脱扣凸轮3仍然扣在脱扣止动器6上，参见图6和图7，中止动器5维持在原位即仍与脱扣凸轮3相扣，即实现过载、过流只报警不“跳闸”的功能。

参见图10-图11，短路故障时，推板8给脱扣止动器6一个P方向的力，时脱扣止动器6逆时针方向旋转，使报警凸轮2和脱扣凸轮3均脱扣，同时脱扣凸轮3带动中止动器5顺时针旋转，使整个机构脱扣，KB0控制与保护开关电器断开，同时指示旋钮12也由自动控制位置(Auto)到脱扣位置(Trip)，即实现短路时分断主电路的功能。

参见图12，手动分断主电路时，指示旋钮12由自动控制位置(Auto)旋至分断位置(Off)，中凸轮4顶开中止动器5，使中止动器5顺时针旋转，断开主电路。

Claims (7)

1.一种控制与保护开关电器的控制装置，包括安装板(1)及面壳(13)，面壳(13)上标志有自动控制位置、脱扣位置、分断位置、复位位置，安装板(1)内装有能分别与KB0控制与保护开关电器的热磁脱扣器、主电路接触组、电磁传动机构并联的推杆(9)、推板(8)、摇臂(10)，并有手动操作的指示旋钮(12)，该指示旋钮(12)能分别置于自动控制位置、脱扣位置、分断位置、复位位置，安装板(1)内安装有中凸轮(4)及中止动器(5)，其特征在于：安装板(1)内还装有报警凸轮(2)、报警止动器(7)、脱扣凸轮(3)及脱扣止动器(6)，中凸轮(4)上设有第一层凸轮面和第二层凸轮面，中凸轮(4)上的第一层凸轮面与中止动器(5)及脱扣凸轮(3)相对应，中凸轮(4)上的第二层凸轮面与报警凸轮(2)相对应，脱扣凸轮(3)能够与中止动器(5)相卡，脱扣凸轮(3)相对报警凸轮(2)有一定的自由转角，脱扣凸轮(3)与报警凸轮(2)能够相互随动，报警止动器(7)相对于脱扣止动器(6)有一定的自由转角，报警止动器(7)与脱扣止动器(6)也能够相互随动；逆时针转动中凸轮(4)能够使报警凸轮(2)与报警止动器(7)相卡、脱扣凸轮(3)与脱扣止动器(6)相卡，报警凸轮(2)及脱扣凸轮(3)分别由推杆(9)及推板(8)控制脱扣，其中推杆(9)的行程仅限于使报警凸轮(2)单独脱扣，而脱扣凸轮(3)脱扣后能够使报警凸轮(2)随动。

2.根据权利要求1所述的控制与保护开关电器的控制装置，其特征在于：报警凸轮(2)包括有两层凸轮面、开孔及卡台，两层凸轮面分别与中凸轮(4)的第一、第二凸轮面相配合，报警凸轮(2)上设有驱使报警凸轮逆时针旋转的拉簧；脱扣凸轮(3)嵌套于报警凸轮(2)的开孔内，脱扣凸轮(3)和报警凸轮(2)共用同一转轴。

3.根据权利要求2所述的控制与保护开关电器的控制装置，其特征在于：脱扣凸轮(3)和报警凸轮(2)安装在与中止动器(5)相反的一侧。

4.根据权利要求1、2或3所述的控制与保护开关电器的控制装置，其特征在于：中止动器(5)包括有与中凸轮(4)的第一层凸轮面相配合的弹性凸台、固定凸台及驱使中止动器(5)逆时针旋转的拉簧。

5.根据权利要求4所述的控制与保护开关电器的控制装置，其特征在于：脱扣凸轮(3)包括凸台、伸臂及复位扭簧，复位扭簧驱使脱扣凸轮顺时针旋转，并使凸台顶在中止动器(5)的固定凸轮上而使中止动器(5)顺时针旋转，伸臂与脱扣止动器(6)相配合。

6.根据权利要求5所述的控制与保护开关电器的控制装置，其特征在于：脱扣止动器(6)包括有凸柱、两个开孔、止动面及凸面，凸柱与推板相作用，两个开孔内分别嵌套放置报警止动器(7)及复位扭簧，复位扭簧驱使脱扣止动器(7)顺时针复位，凸面驱动报警止动器(7)实现联动，所述的脱扣凸轮(3)的伸臂与止动面卡位配合。

7.根据权利要求6所述的控制与保护开关电器的控制装置，其特征在于：报警止动器(7)嵌套于脱扣止动器(6)内且与脱扣止动器(6)共用一轴，报警止动器(7)包括有顶板、凸面及止动面，报警止动器(7)还设有驱使报警止动器(7)顺时针复位的压簧，所述的报警凸轮(2)的卡台与止动面卡位配合。

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