CN205319112U - 一种带自动重合闸功能的断路器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种带自动重合闸功能的断路器，包括罩壳以及位于罩壳下的塑壳断路器和电动重合闸控制装置，电动重合闸控制装置包括重合闸机构、与塑壳断路器并排设置的壳体以及设置在壳体内控制所述重合闸机构的电子线路板模块，电机设置在所述壳体内并置于电子线路板模块上方，所述电子线路板模块根据检测到的电压信号控制所述的重合闸机构。通过本实用新型的所公开的结构功能，实现了一种拼装式结构的带重合闸功能的断路器，其结构简单，安装方便，并且电子线路板模块置于壳体底部结构更加紧凑，满足断路器小型化的要求。而且拼接后结构高度上不影响常规断路器在开关柜中的安装，实现常规产品的模块化功能。

Description

一种带自动重合闸功能的断路器

技术领域

本实用新型属于断路器技术领域，具体涉及一种带自动重合闸功能的断路器。

背景技术

电动操作机构作为塑壳断路器外部操作机构在不需要人力对断路器进行操作（合、分）的场合得到了广泛的应用。另，为满足配电系统的发展需求，对此种非人力操作执行断路器合分等操作的自动执行机构提出了专门化的需求，例如，在光伏发电配电系统中的操作要求,为不对电网产生影响，需要电操在电压跌落到一定程度后使得供电线路断路，当电压恢复正常后能够自动将线路接通。这对于传统的电动操作结构来说是不能胜任的，往往需要加装另外的检测与控制元件才能实现。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，而提供一种带重合闸功能的断路器，采用拼接式结构，结构更加紧凑，满足断路器小型化的要求。并且当用户需要带电动重合闸功能时候，只需在常规断路器的上加装电动操作机构，就能实现重合闸功能，而且拼接式结构高度上不影响常规断路器在开关柜中的安装。这样有利于企业控制成本，方便改装，实现常规产品的模块化功能。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案：

一种带自动重合闸功能的断路器，包括罩壳以及位于罩壳下的塑壳断路器和电动重合闸控制装置，其特征在于：所述电动重合闸控制装置包括重合闸机构、与塑壳断路器并排设置的壳体以及设置在所述壳体内控制所述重合闸机构的电子线路板模块，所述重合闸机构包括设置在壳体和塑壳断路器上的支架、固定安置于支架下方的受电子线路板模块控制的电机，设置于支架上方与所述电机的电机输出轴连接的驱动装置以及受所述驱动装置驱动并作用在所述塑壳断路器手柄上的滑动装置，所述电机设置在所述壳体内并置于电子线路板模块上方，所述电子线路板模块根据检测到的电压信号控制所述的重合闸机构。

所述电动重合闸控制装置还包括一盒式接线模块，所述盒式接线模块具有一安装座，该安装座固定安装到支架上，该安装座内设置有接线端子，所述接线端子的一端连接电源线，所述接线端子的另一端与电子线路板模块连接。

所述滑动装置包括一滑块和一滑板，滑块滑动地设置在所述支架上，滑板滑动地设置在滑块上，滑板的滑动方向和滑块的滑动方向相垂直，并且滑板与前述驱动装置相配合。

在所述支架上固定有滑块导杆，所述滑块设置在所述滑块导杆上。

所述驱动装置包括驱动轴、手动枢轴、下驱动盘和上驱动盘，驱动轴固定在上驱动盘和下驱动盘之间，在上驱动盘和下驱动盘之间还设置有固定轴。

所述的重合闸机构还包括设置在所述支架上的活门和微动开关组件，所述微动开关组件包括第一微动开关、第二微动开关和第三微动开关，所述第一微动开关与所述上驱动盘配合，所述第二微动开关与所述下驱动盘配合，所述第三微动开关与一滑动的设置在所述支架上的活门配合，所述活门具有一拨杆及一在所述拨杆移动时与可切断电机电源的第三微动开关接触的凸部，所述拨杆置于罩壳的操作孔中，所述的第一微动开关和第二微动开关采用上下安装，活门与第三微动开关也采用上下安装。

所述重合闸机构还包括一离合组件，该离合组件包括离合杆和离合器，所述离合器套置于电机输出轴上，所述离合杆拨动所述离合器使所述离合器与驱动装置配合或解除配合。

所述离合器开设有轴向孔和一连接槽，所述连接槽垂直于所述轴向孔的轴向方向，在所述电机的输出轴上开设有一连接销孔，在连接销孔上配设连接销，该连接销枢置在所述连接槽内。

在所述离合器上设置有十字凸台，在所述下驱动盘上设置有与所述十字凸台配合的十字槽，在所述离合器上还套设有一用于迫使所述十字凸台与十字槽相啮合的压簧，所述的压簧一端抵靠在离合器上、另一端抵靠在上驱动盘上。

通过本实用新型的所公开的结构功能，实现了一种拼装式结构的带重合闸功能的断路器，其结构简单，安装方便，并且电子线路板模块置于壳体底部结构更加紧凑，满足断路器小型化的要求。而且拼接后结构高度上不影响常规断路器在开关柜中的安装，实现常规产品的模块化功能。

附图说明

图1示出本实用新型的断路器总装图；

图2示出本实用新型的断路器内部结构示意图；

图3示出本实用新型的电动重合闸控制装置2结构示意图；

图4示出本实用新型的电子线路板模块29和盒式接线模块30连接示意图；

图5示出本实用新型中重合闸机构结构示意图；

图6示出本实用新型的滑动装置28结构示意图；

图7示出本实用新型的驱动装置22装配示意图；

图8示出本实用新型中电机24与离合器272装配示意图；

图9示出本实用新型中驱动装置22结构示意图；

图10示出本实用新型中离合器272结构示意图；

图11示出本实用新型中活门25与离合杆271装配示意图；

图12示出本实用新型中电子线路板模块29和盒式接线模块30装配示意图；

图13示出本实用新型中盒式接线模块30装配示意图；

图14示出本实用新型中驱动装置22与支架23装配示意图；

图15示出本实用新型中驱动装置22与支架23装配示意图；

图16示出本实用新型中活门25与罩壳3装配示意图；

图17示出本实用新型中活门25与罩壳3装配示意图；

图18示出本实用新型中电子线路板模块29装配示意图。

图19示出本实用新型中电子线路板模块29原理框图。

具体实施方式

如图1-19所示，本实用新型提出了一种电动重合闸功能的断路器结构包括罩壳3以及位于罩壳3下的塑壳断路器1和电动重合闸控制装置2，所述塑壳断路器1内加装有欠压脱扣装置，图中未示出的塑壳断路器1内部的欠压脱扣装置，其设置方式属于公知技术，并且不会给本领域的技术人员的理解产生困惑，因而申请人不再赘述。

如图1-2、图12-13和图18-19所示，所述的电动重合闸控制装置2包括重合闸机构、拼装在塑壳断路器1一侧的壳体21，设置在所述壳体21内控制所述重合闸机构的电子线路板模块29；如图12和图13所示，所述电子线路板模块29采用模块化设计固定在壳体21的底部，实现了与重合闸机构在空间上的电气安全隔离。该电子线路板模块29包括电源模块291、控制模块292和重合闸模块293，连接器294，所述电源线路板291、控制线路板292和重合闸线路板293采用层状布置，并通过连接器294对接，通过层状布置，可以将强电控制与弱电控制部分实现空间上的分离，提高电气安全性。所述重合闸模块293是独立功能模块，可以是单独一块电子线路板，或者是层叠安装的多层电子线路板，独立功能模块可根据用户需求自由选配，增加所需功能，不影响欠压装置的基本功能。独立功能模块还可以扩展其他功能，如通信功能等。其中所述电源线路板291包括整流电路、电源电路、驱动电路、电压取样电路、贮能电路。所述控制线路板292包括微处理器电路、延时设定电路。所述重合闸线路板293包括合闸控制电路、状态输入电路、电机机构。电子线路板模块29基本的工作流程：在正常上电后，微处理器进行系统复位和初始化，读取延时设定电路的状态，得到对应的延时时间设定参数，在检测到电压信号达到预定值时，比如85%Un（或其它合适的值如70%等）时发出一个信号至欠压脱扣装置，使欠压线圈吸合，之后输出PWM控制信号进入低功耗工作模式，同时微处理器按次序发送分闸信号、合闸信号给合闸控制电路，合闸控制电路控制重合闸机构实现塑壳断路器1的自动合闸。重合闸机构通过状态输入电路输出断路器的状态信号，使微处理器能判别断路器的位置状态，使控制闭环。在工作过程中若检测到手动控制信号，则停止对电机的操作。当判断外部电压欠压后，微处理器进入延时控制模式，控制贮能电容对线圈和电源电路供电，进入延时工作模式，持续到设定的延时时间，之后关闭延时，并输出控制信号使欠压线圈释放。当然，在延时时间之内检测到电压恢复正常，则进入正常的工作模式，关闭延时供电控制信号，贮能电路不对欠压线圈和电源电路供电。还可与上位机通信，上传电压和断路器状态信息，并实现遥控功能。

如图3-8所示，所述重合闸机构设置在壳体21和塑壳断路器1上，所述重合闸机构包括驱动装置22、支架23、电机24、活门25、微动开关组件26、和离合组件27、滑动装置28，支架23固定安装在壳体21和塑壳断路器1上，所述电机24设置在所述壳体21内，置于电子线路板模块29和支架23之间，并且该电机24的电机输出轴241伸展到支架23的上方与驱动装置22传动连接；驱动装置22置于支架23上方并套设在电机24的电机输出轴241上；滑动装置28滑动地设置在支架23上并且与驱动装置22相配合；活门25滑动设置在支架23上，且活门25上的拨杆251置于罩壳3的操作孔31中；离合组件27包括离合杆271和离合器272，离合器272套置于电机24输出轴241上，该离合器272在电动操作时与驱动装置22相配合，而在手动操作时离合杆271拨动离合器272与驱动装置22解除配合。其中，滑动装置28与塑壳断路器1上的手柄11相配接，可来回操作塑壳断路器1上的手柄11，以达到对塑壳断路器1分闸、合闸、再扣等操作功能。当线路中出现故障，塑壳断路器1跳闸后，恢复正常供电后，电子线路板模块29在检测到电压信号达到预定值时，比如85%Un（或其它合适的值如70%等）时发出一个信号至欠压脱扣装置，使欠压线圈吸合，同时发送信号给重合闸机构，重合闸机构中的电机24通过电子线路板模块29判别后通电，驱动驱动装置22转动，经驱动装置22驱动滑动装置28拨动塑壳断路器1上的断路器手柄11，通过来回推动的方式使塑壳断路器1重新合闸，从而使线路得以重新恢复供电。

如图2和图14所示，微动开关组件26固定设置在支架23上，微动开关组件26包括第一微动开关261、第二微动开关262、第三微动开关263，第一微动开关261和第二微动开关262与驱动装置22配合，驱动装置22包括上驱动盘221和下驱动盘222，上驱动盘221对应于下驱动盘222的上方，第一微动开关261设置在上驱动盘221对应的位置，第二微动开关262设置在下驱动盘222对应的位置，在驱动装置22的上驱动盘221上构成有第一凸出部2211，在驱动装置22的下驱动盘222上构成有第二凸出部2222，第一凸出部2211、第二凸出部2222与第一微动开关261、第二微动开关262相互配合，用于电动操作时判断驱动装置22的位置，起到适时切断电机电源的作用。当电机24转动带动驱动盘222转动，使得滑动装置28滑动，从而带动断路器手柄11操作，当断路器手柄11处于合闸状态时候（如图2所示），驱动装置22上的上驱动盘221的第一凸出部2211正好可以触发第一微动开关261，切断电机24电源，从而使得电机24停止转动。当断路器手柄11处于分闸状态时候，驱动装置22上的下驱动盘222的第二凸出部2222正好可以触发第二微动开关262，切断电机24电源，从而使得电机24停止转动。第一微动开关261和第二微动开关262采用上下安装。活门25与第三微动开关263也采用上下安装。图3所示,当活门25移动到手动操作,活门25上的凸部252触动第三微动开关263，切断电机24电源，使得断路器可以安全的进行手动操作。

请见图15，在下驱动盘222上还设置有限位销2223，支架23上设置有限位槽231，用于手动操作时对驱动装置22的限位，同时起到上述微动开关组件26失效后的后备保护作用。

请见图6所示，滑动装置28包括一滑块281和一滑板282，滑块281滑动地设置在前述支架23上，滑板282滑动地设置在滑块281上，滑板282的滑动方向和滑块281的滑动方向相垂直，并且滑板282与前述驱动装置22相配合。在前述的支架23上并且在对应于滑块281的位置固定有滑块导杆283，由图示可知，本实施例中的滑块导杆283的数量有彼此横向并行的一对（两根），穿设在支架23上，具体而言，两根滑块导杆283的两端各与支架23固定，而两根滑块导杆283的中部区域构成为供前述滑块281滑动的区域，即前述滑块281滑动地配设在两根滑块导杆283上。当驱动装置22旋转驱动滑板282动作，由滑板282带动所述滑块281一起滑动，从而带动塑壳断路器1的手柄11完成合、分闸动作。

继续见图6所示，前述滑动装置28还包括有滑板复位弹簧284，该滑板复位弹簧284作用于滑板282上，使其向靠近驱动装置22方向移动，滑板复位弹簧284的一端即朝向滑板282的一端支承在滑板282远离（背离）驱动装置22的一端，而滑板复位弹簧284的另一端即朝向滑块281的一端支承在滑块281上。

请参见图7所示，前述的驱动装置22还包括有驱动轴223和一手动枢轴226，驱动轴243固定在上驱动盘221和下驱动盘222之间，并且在上驱动盘221和下驱动盘222之间还设置有固定轴224，该固定轴244的作用是为使上驱动盘221和下驱动盘222之间的结构保持稳定，该上驱动盘221和下驱动盘222和驱动轴223及固定轴224构成有一容纳离合器272的容纳腔225，前述的手动枢轴226与前述上驱动盘221相配合。在手动枢轴226上开设有手柄槽2261，当手动操作时，由操作者将外部钥匙手柄（未示出）与手动枢轴226上的手柄槽2261相配合。

请参见图6并且继续结合图7，在前述的滑板282上并且在对应于前述驱动轴223的位置构成有(即开设有)一与外界相通的并且大体上呈U字形的开口槽2821，当断路器在合、分闸过程中，驱动轴223与开口槽2821相配合，即驱动轴223进入开口槽2821内，使滑板282动作并且由滑板282带动滑块281在支架23上滑动。在前述的滑块281上并且在对应于前述断路器手柄11的位置开设有呈U字形的手柄开口2811，当断路器在合、分闸过程中，断路器手柄11容纳在手柄开口2811中，滑块281可推动塑壳断路器1的手柄11作一直线的往复运动。

见图8、图10和图11，在前述下驱动盘222的中央位置开设有十字槽2221，在前述离合器272上并且位于离合器272的下部构成有与十字槽2221相适应的十字凸台2721，该十字凸台2721与十字槽2221相配合，在离合器272的中部构成有拨叉配合凹槽2722，离合器272与前述电机输出轴241传动连接；当电动操作时，前述十字凸台2721与十字槽2221处于彼此的啮合状态，由电机24的电机输出轴241带动离合器272，由离合器272通过下驱动盘222带动驱动装置22，进而由驱动装置22带动滑动装置28，由滑动装置28在支架23上的滑动而使断路器本体1完成合、分闸动作。而当手动操作时，由离合杆271拨动所述离合器272使十字凸台2721与十字槽2221处于相互脱离的状态，由操作者通过外部钥匙手柄（未示出）插入手动枢轴226上的手柄槽2261中来驱动所述的驱动装置22，由驱动装置22带动滑动装置28，由滑动装置28在支架23上的滑动而实现塑壳断路器1的合、分闸。

在前述离合器272上开设有轴向孔2723，前述电机24的电机输出轴241穿过下驱动盘222的十字槽2221置于离合器272的轴向孔2723内，在离合器272的上部相对于轴向孔2723垂直方向构成有一连接槽2724（图8示），在前述电机24的电机输出轴241上开设有一连接销孔2411，在连接销孔2411上配设连接销2412，该连接销2412枢置在所述连接槽2724内，并且当离合器272在容纳腔225内上下移动时，前述连接槽2724相对于轴向孔2723平行方向的深度尺寸足够使连接销2412一直置于离合器272的连接槽2724内。

作为优选的方案，在前述的离合器272上还套设有一用于迫使所述十字凸台2721与十字槽2221相啮合的压簧2725（图7所示），所述的压簧2725一端抵靠在离合器272上、另一端抵靠在上驱动盘221上。

优选地，前述的驱动装置22还包括有一支撑件227，该支撑件227对应于前述上驱动盘221的上方的位置通过其两端的支撑件固定在支架23上，前述的手动枢轴226转动地枢置在支撑件227上。

优选地，在支撑件227上设置有一用于拨动离合器272的离合杆271，该离合杆271的中部铰接在所述支撑件227上，离合杆271的第一端2711上构成有一拨叉，在对应于所述拨叉配合凹槽2722的位置与离合器272相配合，而离合杆271的第二端2712用于手动操作致动。

优选地，在前述的活门25滑动设置在支撑件227上具有致动面253，当活门25在手动位置时致动面253推动离合杆271，由离合杆271的第一端2711上的拨叉拨动前述离合器272，此时，离合器272的十字凸台2721与十字槽2221相互脱离。

优选地，在前述的活门25的长度方向具有两侧壁254（见图16和图17），所述的罩壳3内部被分隔构成容纳塑壳断路器1的手柄11的第一腔体32和容纳电动重合闸控制装置2的重合闸机构的第二腔体33，该第一腔体32上嵌装有透明（可视）隔板31，方便观察塑壳断路器1的断路器手柄11的位置状态；第二腔体33上对应于操作孔31处设置有两轨道34，两轨道34呈平行布置的凸棱，形成一个大致成轨道式的容纳空腔，以容纳活门25，活门25的两侧壁254与两轨道34抵靠使得活门25在此容腔内得到导向与定位。在前述的两侧壁254的其中一侧壁上构成有一电动操作卡槽2541和一手动操作卡槽2542，相对的在罩壳3的其中一轨道32上设置有弹性件321，在该弹性件321上设置有卡块3211，在活门25滑动到电动位置时，卡块3211与电动操作卡槽2541相配合，在活门25滑动到手动位置时，卡块3211与手动操作卡槽2542相配合。通过电动操作卡槽2541和手动操作卡槽2542与弹性件321上的卡块3211的卡合，使活门25在罩壳3上具有两个稳定的位置。

手动操作与电动操作是通过活门25对第三微动开关263的切换实现的，如图5所示，当活门25上的拨杆251向手动方向切换时，该凸部252会触发第三微动开关263进行转换，从而发出控制信号，切断电机24的控制回路。在活门25对第三微动开关263实现手动切换的过程中，活门25的致动面253作用于离合杆271，离合杆271的叉部2711拨动前述离合器272（图10）开始向上运动，推动离合器272的十字凸台2721与十字槽2221相互脱离。此时可通过操作手柄（未示出）插入手动枢轴226上的手柄槽2261进行操作，手动枢轴226通过驱动装置22的上驱动盘221带动驱动装置22做回转运动。当操作手柄做如图2的顺时针旋转运动（即正向转动），带动驱动装置22做顺时针旋转运动，驱动轴223运动到滑动装置28的开口槽2821内，由驱动装置22带动滑动装置28，由滑动装置28在支架23上的滑动而实现塑壳断路器1的合闸操作。同样地，完成断路器合闸后，可进行逆时针操作，当转动手柄做逆时针旋转运动，带动驱动装置22做逆时针旋转运动，驱动轴223在滑动装置28的开口槽2821内，驱动滑动装置28的手柄开口2811带动断路器手柄11的结合部做分闸运动。需要说明，在手动操作过程中，第一微动开关261、第二微动开关262即使被驱动装置22触发，由于手动切换的第三微动开关263具有最高的优先级，不对控制回路起作用。

如图4和图12、13所示，电动重合闸控制装置2还安装有一盒式接线模块30，所述盒式接线模块30具有一安装座301，该安装座301固定安装到支架23上，安装座301内设置有接线端子302，所述的接线端子302一端连接电源线，另一端通过柔性导线与电子线路板模块29连接，通过这种设计实现电子线路板模块29与断路器电源端的连接，空间布置更加合理。

Claims (9)

1.一种带自动重合闸功能的断路器，包括罩壳以及位于罩壳下的塑壳断路器和电动重合闸控制装置，其特征在于：所述电动重合闸控制装置包括重合闸机构、与塑壳断路器并排设置的壳体以及设置在所述壳体内控制所述重合闸机构的电子线路板模块，所述重合闸机构包括设置在壳体和塑壳断路器上的支架、固定安置于支架下方的受电子线路板模块控制的电机，设置于支架上方与所述电机的电机输出轴连接的驱动装置以及受所述驱动装置驱动并作用在所述塑壳断路器手柄上的滑动装置，所述电机设置在所述壳体内并置于电子线路板模块上方，所述电子线路板模块根据检测到的电压信号控制所述的重合闸机构。

2.如权利要求1所述的一种带自动重合闸功能的断路器，其特征在于：所述电动重合闸控制装置还包括一盒式接线模块，所述盒式接线模块具有一安装座，该安装座固定安装到所述支架上，该安装座内设置有接线端子，所述接线端子的一端连接电源线，所述接线端子的另一端与电子线路板模块连接。

3.如权利要求1所述的一种带自动重合闸功能的断路器，其特征在于：所述滑动装置包括一滑块和一滑板，滑块滑动地设置在所述支架上，滑板滑动地设置在滑块上，滑板的滑动方向和滑块的滑动方向相垂直，并且滑板与前述驱动装置相配合。

4.如权利要求3所述的一种带自动重合闸功能的断路器，其特征在于：在所述支架上固定有滑块导杆，所述滑块设置在所述滑块导杆上。

5.如权利要求1所述的一种带自动重合闸功能的断路器，其特征在于：所述驱动装置包括驱动轴、手动枢轴、下驱动盘和上驱动盘，驱动轴固定在上驱动盘和下驱动盘之间，在上驱动盘和下驱动盘之间还设置有固定轴。

6.如权利要求5所述的一种带自动重合闸功能的断路器，其特征在于：所述的重合闸机构还包括设置在所述支架上的活门和微动开关组件，所述微动开关组件包括第一微动开关、第二微动开关和第三微动开关，所述第一微动开关与所述上驱动盘配合，所述第二微动开关与所述下驱动盘配合，所述第三微动开关与一滑动的设置在所述支架上的活门配合，所述活门具有一拨杆及一在所述拨杆移动时与可切断电机电源的第三微动开关接触的凸部，所述拨杆置于罩壳的操作孔中，所述的第一微动开关和第二微动开关采用上下安装，活门与第三微动开关也采用上下安装。

7.如权利要求6所述的一种带自动重合闸功能的断路器，其特征在于：所述重合闸机构还包括一离合组件，该离合组件包括离合杆和离合器，所述离合器套置于电机输出轴上，所述离合杆拨动所述离合器使所述离合器与驱动装置配合或解除配合。

8.如权利要求7所述的一种带自动重合闸功能的断路器，其特征在于：所述离合器开设有轴向孔和一连接槽，所述连接槽垂直于所述轴向孔的轴向方向，在所述电机的输出轴上开设有一连接销孔，在连接销孔上配设连接销，该连接销枢置在所述连接槽内。

9.如权利要求8所述的一种带自动重合闸功能的断路器，其特征在于：在所述离合器上设置有十字凸台，在所述下驱动盘上设置有与所述十字凸台配合的十字槽，在所述离合器上还套设有一用于迫使所述十字凸台与十字槽相啮合的压簧，所述的压簧一端抵靠在离合器上、另一端抵靠在上驱动盘上。