CN202134447U - 熔断缺相保护型熔断器复合隔离开关 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种熔断缺相保护型熔断器复合隔离开关，包括条形隔离开关和脱扣器，所述条形隔离开关包括开关机座和开关盖，开关机座的一侧设有开关盖，开关机座的另一侧设有熔断器舱，熔断器舱的内部设有熔断器卡座，熔断器卡座的上方装有熔断器，所述脱扣器包括电路板、脱扣器外壳和脱扣器基座，脱扣器基座的另一侧扣合有脱扣器外壳，脱扣器外壳与脱扣器基座之间形成的空腔内部设有电路板，脱扣器外壳的下方设有通电消磁永磁铁，通电消磁永磁铁的一侧设有吸盘，吸盘连接拉簧，拉簧通过脱口撬杆与熔断器舱连接。本实用新型的上下结构方式将自行研发的脱扣器装在条形开关的上端，使之成为一个整体且宽度一致，解决了安装结构矛盾及实用性的问题。

Description

熔断缺相保护型熔断器复合隔离开关

技术领域

本实用新型涉及低压线路分线领域的供电系统，尤其涉及一种熔断缺相保护型熔断器复合隔离开关。

背景技术

熔断器式隔离开关是一种通过熔芯对用电设备进行保护的开关，该开关要求在使用中分合简单、迅速。普通的熔断器式隔离开关通常包括安装有静触头的底座和安装有动触头的上盖，上盖通过一个连接件与底座铰接，通过上盖的转动实现开关的分合。现有结构的熔断器式隔离开关大多存在以下缺点：

1、从安装结构上讲：目前同类产品的负荷熔断器隔离开关如果另搭配别的电气元件后也可达到熔断器熔断缺相保护功能，但宽度都比较大，配电柜中线路很复杂，成本过高，各元件的搭配存在矛盾，多条线路安装后会使整个配电柜体积增大没有实用性。

2、从熔断器熔断缺相保护的功能上讲：目前市场上同类产品的熔断器负荷隔离开关都无熔断器熔断后的缺相保护功能，所以在使用过程中如果有一相发生故障熔断，而其它两相继续供电，造成电网缺相供电，其后果是三相电机因缺相运转而烧坏。

3、从缺相保护的时间上来讲：目前市场上能够独立完成缺相保护功能的低压电器产品是热继电器和断路器。这两种电器的缺相保护功能，都是采用两种受热膨胀系数不同的金属元件材料粘压在一起，受热后因膨胀系数的不同，发生弯曲来推动触点分断的原理来达到目的，所以反应慢，动作时间长约20秒，很容易导致电机烧损。但动作时间缩短又容易造成断路器误动作。

4、从操作的可靠性上来讲目前市场上的熔断器开关的触头都是金属冲压折弯成型的，该成型工艺触头压力不准确，而且只能一片实现1-2个点接触所以触头压力必须大，但会导致熔断器插不进虚接发热，如果压力太小熔断器虚接发热不稳定。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种熔断缺相保护型熔断器复合隔离开关，以克服目前现有技术存在的上述不足。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现：

一种熔断缺相保护型熔断器复合隔离开关，包括条形隔离开关和脱扣器，所述条形隔离开关包括开关机座和开关盖，开关机座的一侧设有开关盖，开关机座的另一侧设有熔断器舱，熔断器舱的内部设有熔断器卡座，熔断器卡座的上方装有由上至下三个熔断器，熔断器顶部的左侧设有开关手柄，所述脱扣器包括电路板、脱扣器外壳和脱扣器基座，脱扣器基座的一侧设有储能拉杆和脱扣器功能开关，脱扣器基座的另一侧扣合有脱扣器外壳，脱扣器外壳与脱扣器基座之间形成的空腔内部设有电路板，脱扣器外壳的下方设有通电消磁永磁铁，通电消磁永磁铁的一侧设有吸盘，吸盘连接拉簧，拉簧通过脱口撬杆与熔断器舱连接。

所述电路板包括整流电路模块、剩余相断电检测电路模块、输出电路模块以及主控单片机，主控单片机通过线路分别与整流电路模块、剩余相断电检测电路模块以及输出电路模块连接。

所述脱扣器包括电路板、脱扣器外壳和脱扣器基座，脱扣器基座的一侧设脱扣开关，脱扣器基座的另一侧扣合有脱扣器外壳，脱扣器外壳与脱扣器基座之间形成的空腔内部设有电路板，脱扣器外壳的下方设有通电消磁永磁铁，通电消磁永磁铁的一侧设有吸盘，吸盘的另一侧设有储能推动桶，储能推动桶上设有压簧。

所述熔断器卡座包括触头底座和支架板，触头底座的底部设置铜排接线板，触头底座顶部的两端分别固定支架板，支架板的两侧分别设置触片，两个支架板之间设置拉簧。

可选择地，所述熔断器卡座包括触头底座，触头底座的底面为铜排接线面，触头底座顶面的左右两端分别设置对称的两组触头支架板，相对应的触头支架板之间均匀设置若干触片，各个触片与触头支架板之间通过销钉固定连接，相邻的两个触片之间设有勾簧，勾簧的顶端抵靠于触片中部的活动轴上。

本实用新型的有益效果为：

1、本实用新型解决了安装结构问题：上下结构方式将自行研发的脱扣器装在条形开关的上端，使之成为一个整体且宽度一致，解决了条形熔断器负荷隔离开关带熔断器熔断缺相保护功能的情况下，还能满足多条线路安装在狭小的配电柜中，且安装方便，整体看配电柜中线路简单，解决了安装结构矛盾及实用性的问题。

2、本实用新型解决了传统熔断器开关单相或两项熔断器熔断不能三相断电的问题：本实用新型具有一根或两根熔断器熔断缺相脱扣断电保护功能，解决了传统熔断器开关没有熔断器熔断脱扣三相断电功能的问题。

3、本实用新型解决了传统缺相保护开关反应速度慢的问题：本实用新型熔断器式负荷隔离开关速度为2-8秒钟，解决了由于普通开关时间过慢或不具有缺相保护功能使低压电网缺相运行的问题。

4、本实用新型解决了传统熔断器开关触头不稳定的问题：触头采用多点独立接触，每个点有独立弹簧保证压力不需太大而且稳定，整个触头上大触头一共有12个独立触点，小触头上一共有4个独立触点，解决了传统熔断器开关触头压力、温升、虚接三个问题互相矛盾的问题。

附图说明

下面根据附图对本实用新型作进一步详细说明。

图1是本实用新型实施例1所述的熔断缺相保护型熔断器复合隔离开关的主视图；

图2是图1的仰视图；

图3是本实用新型实施例1所述的熔断缺相保护型熔断器复合隔离开关中整流电路模块的电路原理图；

图4是本实用新型实施例1所述的熔断缺相保护型熔断器复合隔离开关中剩余相断电检测电路模块的电路原理图；

图5是本实用新型实施例1所述的熔断缺相保护型熔断器复合隔离开关中输出电路模块的电路原理图；

图6本实用新型是实施例1所述的熔断缺相保护型熔断器复合隔离开关中熔断器卡座的主视图；

图7是本实用新型是实施例1所述的熔断缺相保护型熔断器复合隔离开关中熔断器卡座的侧视图；

图8是本实用新型实施例2所述的熔断缺相保护型熔断器复合隔离开关的主视图；

图9是图6的仰视图；

图10是本实用新型实施例2所述的熔断缺相保护型熔断器复合隔离开关中熔断器卡座的主视图；

图11是本实用新型实施例2所述的熔断缺相保护型熔断器复合隔离开关中熔断器卡座的侧视图；

图12是本实用新型实施例2所述的熔断缺相保护型熔断器复合隔离开关中熔断器卡座的仰视图。

图中：

1、开关机座；2、脱扣器；3、开关盖；4、熔断器舱；5、熔断器卡座；6、熔断器；7、开关手柄；8、电路板；9、脱扣器外壳；10、脱扣器基座；11、储能拉杆；12、脱扣器功能开关；13、通电消磁永磁铁；14、吸盘；15、拉簧；16、脱口撬杆；17、整流电路模块；18、剩余相断电检测电路模块；19、输出电路模块；20、主控单片机；21、触头底座；22、支架板；23、铜排接线板；24、触片；25、拉簧；26、脱扣开关；27、储能推动桶；28、压簧；29、铜排接线面；30、触头支架板；31、触片；32、销钉；33、勾簧；34、活动轴。

具体实施方式

如图1-7所示，本实用新型实施例1所述的熔断缺相保护型熔断器复合隔离开关，包括条形隔离开关和脱扣器2，所述条形隔离开关包括开关机座1和开关盖3，开关机座1的一侧设有开关盖3，开关机座1的另一侧设有熔断器舱4，熔断器舱4的内部设有熔断器卡座5，熔断器卡座5的上方装有由上至下三个熔断器6，熔断器6顶部的左侧设有开关手柄7，所述脱扣器2包括电路板8、脱扣器外壳9和脱扣器基座10，脱扣器基座10的一侧设有储能拉杆11和脱扣器功能开关12，脱扣器基座10的另一侧扣合有脱扣器外壳9，脱扣器外壳9与脱扣器基座10之间形成的空腔内部设有电路板8，脱扣器外壳9的下方设有通电消磁永磁铁13，通电消磁永磁铁13的一侧设有吸盘14，吸盘14连接拉簧15，拉簧15通过脱口撬杆16与熔断器舱4连接。

所述开关机座1的宽度与熔断器舱4的宽度以及脱扣器2的宽度相同。

所述熔断器6的上端分别连接引入脱扣器2三相电的A相、B相和C相作为脱扣器2的取电和与下端对照线路，熔断器6的下端分别连接引入脱扣器2三相电的A相、B相和C相作为脱扣器2的检测和与上端对照线路。

所述电路板8包括整流电路模块17、剩余相断电检测电路模块18、输出电路模块19以及主控单片机20，主控单片机20通过线路分别与整流电路模块17、剩余相断电检测电路模块18以及输出电路模块19连接，主控单片机20通过线路还接收烟雾传感器信号以及检测开关检测信号。

所述熔断器卡座5包括触头底座21和支架板22，触头底座21的底部设置铜排接线板23，触头底座21顶部的两端分别固定支架板22，支架板22的两侧分别设置触片24，两个支架板22之间设置拉簧25。

整流电路模块17，如图3所示通过AB相（实际操作是任意两相）经过变压器和整流电路，还有辅助电源稳压芯片形成几部分的电源供给，具体形成如图中V+约在20-25V之间主要供给脱扣装置电源，+12V供给继电器工作，+5V供给给主控单片机及其辅助电路，其中C1是储能元件，时间需用3300UF/50V电解电容，需要脱扣工作时提供瞬间补充能量；D1是防止系统断电时系统电能回流，系统会长时间有电，而检测到后端A，B，C相缺电，造成系统误触发脱扣动作。

剩余相断电检测电路模块18，如图4所示，动三极管Q1，如果有电C1N信号表现为低电平，断电表现为高电平。C2作用是蓄能作用，以免C相电另外半波无电，就会造成三极管不能持续导通。

输出电路模块19，如图5所示，负责检测各路信号，并最终决定是否脱扣动作，负责检测的信号主要是：前端剩余相转换信号C1N，后端三相转换信号AB2N、AC2N，还有烟雾传感器信号（开关信号），系统检修信号。输出脱扣动作电路主要由：R8，R9，C7，D5，Q2，K1组成，单片机实际输出高电平，系统脱扣，输出低电平不脱扣。D5作用是防止系统在断电时误触发，当系统电压低于一定电压时，单片机会处于不确定状态，此时此稳压管对低电压有阻止驱动Q2作用。J1为脱扣装置接口。

本实用新型上方的脱扣器的主要原件通电消磁永磁铁13和吸盘14属于脱扣器2主要原件，该元件与电力板组合后可达到脱扣的目的，同时具有比传统机械方式结构简单脱扣稳定性强不会出现机构卡死的优点。 

本实用新型除了烟雾传感器检测信号和检修开关信号以外，决定是否脱扣主要信号来源是：C1N、AB2N、AC2N，只要前端A1，B1，C1正常，后端A2，B2，C2任意一相无电（相当于至少有一个熔断保险丝断开；如果前端A1，B1，C1本身有任意一个断电，本装置不在保护之列）。具体的实现主要通过对C1N，AB2N，AC2N三个信号检测综合判断执行。

熔断器卡座5的触头底座21是固定支架板22和下端铜排接线板23的作用，触片24的中间有一个活动轴拉簧挂在上面，受拉簧25拉动后触片24的力量分配给四个触片24再到触片24两端的半圆上，左右各两片触片24的中间的活动轴可以在触片单片受力时把拉力分配均匀。下端的半圆与触头底座21在保持拉力的情况下接触在一起，上端的半圆与插进的熔断器刀片状触头在保持拉力的情况下接触在一起，保证关键接触点在运行中一直保持压力且不会因为温度的变化失去压力。

本实用新型的脱扣器的主要原件通电消磁永磁铁13和吸盘14属于脱扣器2主要原件，该元件与电力板组合后可达到脱扣的目的，同时具有比传统机械方式结构简单脱扣稳定性强不会出现机构卡死的优点。 

组装时，开关机座1是绝缘耐温材料，将熔断器卡座5（导电件）固定在上面后作为开关的静触头，再将熔断器舱4与开关机座1固定在一起（防止熔断器卡座5外露导电），完成开关后部安装。将三个熔断器6装在开关盖上作为开关的动触头，再将开关手柄7与开关盖3装在一起后一同插入开关后部，形成开关的下部分。然后将脱扣器2固定在开关上端，安装脱扣撬杆16，安装完成。

具体使用时，首先把脱扣器2上的储能拉力杆11向前方拉到储能位置；在出现三相短路电流时，开关下部的熔断器6会熔断切断故障电流，上部的脱扣器2不参与工作；在出现三项过载电流时，开关下部的熔断器6可能会出现熔断速度不同步的情况，这时上端的脱扣器2通过安装在每个熔断器6下端的检测线，检测到首先熔断的线路，脱扣器的电路板8检测后会发出如缺相保持三秒后脱扣的指令（延时三秒的目的是为了预防其它两项电流过大造成熔断器与卡头离开时电弧太大），如果其它两项三秒后还未熔断证明电流肯定很小，这时脱扣器2动作拉动脱扣撬杆16，脱扣撬杆16将力量传递到开关盖3下端推动开关盖3向前动作20毫米把熔断器6（动触头）从熔断器卡头5（静触头）中拉出，断开三相线路，完成工作；在出现一相或两相大电流熔断，剩余相为正常电流时，脱扣器2会通过检测熔断器6下端延时三秒（三秒不会烧毁下端电机）打开开关使熔断器2离开熔断器卡座20毫米，断开三相线路，完成工作。

当遇到上述所描述的线路故障时，开关中熔断的熔断器2下端会为无电状态，该点的检测线直通到脱扣器2的电路板8上，电路板8经过处理，三秒后给继电器发信号让继电器从长开状态变成闭合状态，往复三次，闭合时会有24V/0.5A的电流输送给通电消磁永磁铁13，通电消磁永磁铁13原本有25kg的吸力得电后迅速消磁使本来与通电消磁永磁铁13吸在一起的吸盘14在拉簧15的拉动下向开关后部移动20毫米，同时拉动脱扣撬杆16的上端以脱扣撬杆16的中心点为轴心向开关后部移动20毫米，脱扣撬杆16的下端相应向开关前部移动20毫米，推动开关的开关盖3向开关前部移动20毫米，分开熔断器2与熔断器卡座5，完成动作断开整个电路。

如图8-12所示，本实用新型实施例2所述的熔断缺相保护型熔断器复合隔离开关，包括条形隔离开关和脱扣器2，所述条形隔离开关包括开关机座1和开关盖3，开关机座1的一侧设有开关盖3，开关机座1的另一侧设有熔断器舱4，熔断器舱4的上方设有熔断器卡座5，熔断器卡座5的上方设有熔断器6，熔断器6顶部的左侧设有开关手柄7，所述脱扣器2包括电路板8、脱扣器外壳9和脱扣器基座10，脱扣器基座10的一侧设有脱扣开关26，脱扣器基座10的另一侧扣合有脱扣器外壳9，脱扣器外壳9与脱扣器基座10之间形成的空腔内部设有电路板8，脱扣器外壳9的下方设有通电消磁永磁铁13，通电消磁永磁铁13的一侧设有吸盘14，吸盘14的另一侧设有储能推动桶27，储能推动桶27上设有压簧28。

所述熔断器卡座5包括触头底座21，触头底座21的底面为铜排接线面29，触头底座21顶面的左右两端分别设置对称的两组触头支架板30，相对应的触头支架板30之间均匀设置若干触片31，各个触片31与触头支架板30之间通过销钉32固定连接，相邻的两个触片31之间设有勾簧33，勾簧33的顶端抵靠于触片31中部的活动轴34上。

组装时，开关机座1是绝缘耐温件，将熔断器6卡座（导电件）固定在上面后作为开关的静触头，再将熔断器舱4与开关机座1固定在一起（防止熔断器卡座外露导电），开关后部安装完成。将三个熔断器6分别装在开关盖3上作为开关的动触头，再将开关手柄7与开关盖3装在一起后一同插入开关后部，形成开关的下部分，然后将脱扣器2固定在开关上端，安装开关手柄7延长板，安装完成。

工作时，首先把脱扣器2上的储能推动桶27压到储能位置；在出现三相短路电流时，开关下部的熔断器6会熔断切断故障电流，上部的脱扣器2不参与工作；在出现三项过载电流时，开关下部的熔断器6可能会出现熔断速度不同步的情况，这时上端的脱扣器2通过安装在每个熔断器6下端的检测线，检测到首先熔断的线路，然后脱扣器2的电路板8检测后会发出如缺相保持三秒后脱扣的指令（延时三秒的目的是为了预防其它两项电流过大造成熔断器与卡头离开时电弧太大），如果其它两项三秒后还未熔断证明电流肯定很小，这时脱扣器动作推动开关手柄延长板，开关手柄延长板带动开关手柄7向前作弧形运动80毫米，将三根熔断器6（动触头）拔出熔断器卡座5（静触头），断开三相电路，完成动作；在出现一相或两相大电流熔断，剩余相为正常电流时，脱扣器2仍会通过检测熔断器6下端延时三秒（三秒不会烧毁下端电机）打开开关使熔断器以弧形离开熔断器卡座5，断开整个线路，完成工作。

当遇到上述所描述的线路故障时，开关中熔断的熔断器6的下端的检测线会变成无电状态，该检测线直通到脱扣器2的电路板8上，电路板8经过处理，三秒后给继电器发信号让继电器从长开状态变成闭合状态，往复三次，闭合时会有24V/0.5A的电流输送给通电消磁永磁铁13，电消磁永磁铁13得电后迅速消磁使本来与电消磁永磁铁13吸在一起的吸盘14在压簧28的推动下向开关前部推动80毫米，同时推动脱扣用开关延长杆向开关前方作圆弧形运动，带动开关手柄7、开关盖3、熔断器6运动，将三根熔断器6（动触头）拔出熔断器卡座5（静触头），断开三相电路，断开整个电路。 

熔断器卡座5的每两片触片31的中间有一个活动轴34的勾簧33勾在上面，受勾簧33拉动后触片31的力量分配给四个触片31再到触片31两端的半圆上，左右各两片触片31中间的活动轴34可以在触片31单片受力时把拉力分配均匀。下端的半圆与触头底座21在保持拉力的情况下接触在一起，上端的半圆与插进的熔断器刀片状触头在保持拉力的情况下接触在一起，保证关键接触点在运行中一直保持压力且不会因为温度的变化失去压力。

Claims (7)

1.一种熔断缺相保护型熔断器复合隔离开关，包括条形隔离开关和脱扣器（2），其特征在于：所述条形隔离开关包括开关机座（1）和开关盖（3），开关机座（1）的一侧设有开关盖（3），开关机座（1）的另一侧设有熔断器舱（4），熔断器舱（4）的内部设有熔断器卡座（5），熔断器卡座（5）的上方装有由上至下三个熔断器（6），熔断器（6）顶部的左侧设有开关手柄（7）；所述脱扣器（2）包括电路板（8）、脱扣器外壳（9）和脱扣器基座（10），脱扣器基座（10）的一侧设有储能拉杆（11）和脱扣器功能开关（12），脱扣器基座（10）的另一侧扣合有脱扣器外壳（9），脱扣器外壳（9）与脱扣器基座（10）之间形成的空腔内部设有电路板（8），脱扣器外壳（9）的下方设有通电消磁永磁铁（13），通电消磁永磁铁（13）的一侧设有吸盘（14），吸盘（14）连接拉簧（15），拉簧（15）通过脱口撬杆（16）与熔断器舱（4）连接。

2.根据权利要求1所述的熔断缺相保护型熔断器复合隔离开关，其特征在于：所述开关机座（1）的宽度与熔断器舱（4）的宽度以及脱扣器（2）的宽度相同。

3.根据权利要求1或2所述的熔断缺相保护型熔断器复合隔离开关，其特征在于：所述熔断器（6）的上端分别连接引入脱扣器（2）三相电的A相、B相和C相作为脱扣器（2）的取电和与下端对照线路，熔断器（6）的下端分别连接引入脱扣器（2）三相电的A相、B相和C相作为脱扣器（2）的检测和与上端对照线路。

4.根据权利要求3所述的熔断缺相保护型熔断器复合隔离开关，其特征在于：所述电路板（8）包括整流电路模块（17）、剩余相断电检测电路模块（18）、输出电路模块（19）以及主控单片机（20），主控单片机（20）通过线路分别与整流电路模块（17）、剩余相断电检测电路模块（18）以及输出电路模块（19）连接。

5.根据权利要求4所述的熔断缺相保护型熔断器复合隔离开关，其特征在于：所述熔断器卡座（5）包括触头底座（21）和支架板（22），触头底座（21）的底部设置铜排接线板（23），触头底座（21）顶部的两端分别固定支架板（22），支架板（22）的两侧分别设置触片（24），两个支架板（22）之间设置拉簧（25）。

6.根据权利要求1所述的熔断缺相保护型熔断器复合隔离开关，其特征在于：吸盘（14）的另一侧设有储能推动桶（27），储能推动桶（27）上设有压簧（28）。

7.根据权利要求6所述的熔断缺相保护型熔断器复合隔离开关，其特征在于：所述熔断器卡座（5）包括触头底座（21），触头底座（21）的底面为铜排接线面（29），触头底座（21）顶面的左右两端分别设置对称的两组触头支架板（30），相对应的触头支架板（30）之间均匀设置若干触片（31），各个触片（31）与触头支架板（30）之间通过销钉（32）固定连接，相邻的两个触片（31）之间设有勾簧（33），勾簧（33）的顶端抵靠于触片（31）中部的活动轴（34）上。

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