CN205335203U - 一种智能断路器组合装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供本一种智能断路器组合装置,在断路器内设置有电流检测件,通过电流检测件获取通过断路器内电路的电流值,再将该电流值发送到位于路器一侧的智能控制装置的控制器中,控制器根据接收到的电流值来进行判断,电流值处于过载状态一段时间后,即控制启动动作机构驱动断路器进行脱扣。由于直接测定的是断路器内电路的电流值,通过控制器智能控制,从而克服了热脱扣器容易受外部环境气温影响而失效的问题。同时由于取消了热脱扣器,使断路器内阻大大减小,减小了断路器自身功耗和发热量。另外,将控制器独立设置在断路器外的智能控制装置中,解决了断路器内部狭小空间无法放置控制器的问题,同时也能避免强电影响控制器工作。
Description
技术领域
本实用新型涉及电器开关技术领域,具体涉及一种智能断路器组合装置。
背景技术
小型断路器,是建筑电气终端配电装置引中使用最广泛的一种终端保护电器。小型断路器由分合闸机构、触点、保护装置(各种脱扣器与电流热组件)、灭弧系统等组成。
其工作原理为:利用保护装置(脱扣器)和电流热组件实现过载和短路保护,当电流热组件中的线圈通过的电流大于设定的电流值时,电磁脱扣器的动铁芯动作,推动打击杆撞击操作机构,使操作机构解锁,使断路器分闸进而断开电路,从而实现对电路的过载和短路保护。当电路故障排出后,再通过分合闸机构进行合闸操作从而接通电路。
现有技术中,小型断路器对于过载和短路的保护主要靠热脱扣器和电磁脱扣器来实现,热脱扣器由两个热变形量不同的金属片构成,当电流过载时,热脱扣器发热,由于两片金属片的热变形量不同,因而整个金属片在受热后会向热变形量小的一侧弯曲变形,从而触发断路器内的跳扣实现脱扣,然而上述热脱扣器需要在过载电流下发热一段时间才能实现脱扣,因而容易受外部环境气温的影响,如在气温低时,虽然发生了电流的过载,但是由于热量散发快而变形量达不到脱扣的要求,进而导致无法进行过载保护。
实用新型内容
因此,本实用新型要解决现有技术中小型断路器的过载保护容易受到外部环境气温影响而失效的技术问题,从而提供一种不受外部环境气温影响的能够准确提供过载保护的智能断路器组合装置。
本实用新型提供一种智能断路器组合装置,包括:
断路器,所述断路器内设置有电流检测件,所述电流检测件用于获取通过断路器内电路的电流值;
智能控制装置,并列设置在所述断路器一侧,包括,智能控制装置外壳,和位于智能控制装置外壳内的控制器和动作机构;所述控制器用于接收电流检测件获取的电流值,并根据电流值判断断路器内电路是否出现过载,当断路器内电路出现过载时,控制并启动所述动作机构驱动断路器进行脱扣。
优选地,本实用新型的智能断路器组合装置,
所述断路器,包括绝缘外壳;
接线柱,包括分别位于所述绝缘外壳内部两侧的进线接线柱和出线接线柱;
操作机构,包括手柄、支架、跳扣,所述支架和跳扣具有锁定在一起的联动配合状态,以及相分离的脱扣配合状态;
电磁脱扣机构,与所述进线接线柱连接;
动触头,设置在所述支架上;
静触头,与电磁脱扣机构连接,与所述动触件对应配合设置;
灭弧机构,两端分别与所述静触头和动触头连接;
所述手柄旋转时能够驱动动触头运动而与静触头接触或者分离,所述电磁脱扣机构能够在电路发生短路时驱动所述支架运动而使所述支架和跳扣处于脱扣配合状态并且带动所述动触头与静触头分离;
所述电流检测件设置在所述动触头与所述出线接线柱之间。
优选地,本实用新型的智能断路器组合装置,
所述断路器内设置有与所述控制器连接的电压检测件,所述电压检测件用于获取电路中的电压值并将获取的电压值传输给所述控制器,所述控制器根据获得的电压值并与预设值进行比较,在过压或者欠压时控制并启动所述动作机构驱动断路器进行脱扣。
优选地,本实用新型的智能断路器组合装置,
所述绝缘外壳底部和所述智能控制装置外壳底部成型有开口宽度小于槽底宽度的安装槽,所述安装槽内卡设有为连通所述电流检测件和所述电压检测件与所述控制器的导电片,所述导电片包括绝缘底层和位于底层表面的导电层。
优选地,本实用新型的智能断路器组合装置,
所述操作机构还包括:
卡钩,设置在所述绝缘外壳内,可绕其自身转轴转动,一端与弹性件连接,一端成型有钩子;
钩轮,设置在所述手柄上,通过连杆与所述跳扣连接,与所述卡钩的钩子配合;
所述手柄旋转使动触头从分闸状态变换到合闸状态时,所述手柄驱动所述卡钩远离所述钩轮,从而使所述钩轮与所述卡钩脱离配合;
所述手柄旋转使动触头从合闸状态变换到分闸状态时,所述手柄旋转使带动所述钩轮逐渐靠近所述卡钩,从而使所述钩轮与所述卡钩卡接配合。
优选地,本实用新型的智能断路器组合装置,所述手柄上成型有弧形凸出部,所述手柄旋转使动触头从分闸状态变换到合闸状态时,所述弧形凸出部按压所述卡钩,使所述卡钩远离所述钩轮。
优选地,本实用新型的智能断路器组合装置,所述动触头有两个,并且可分别转动,两个所述动触头与跳扣之间还分别设置有压紧弹簧,所述压紧弹簧用于向所述动触头施加向着所述静触头方向的弹力。
优选地,本实用新型的智能断路器组合装置,
所述静触头和每个所述动触头上均设置有导电凸块。
优选地,本实用新型的智能断路器组合装置,所述支架与所述绝缘外壳之间设置有弹性件,所述弹性件向所述支架施加带动所述动触头前往分闸状态的弹力。
优选地,本实用新型的智能断路器组合装置,所述断路器有若干个,并且并排设置,每个断路器的所述手柄包括位于所述绝缘外壳内的柱形体和伸出所述绝缘外壳设置的杆状体,所述柱形体中心设置有方孔,方形杆依次穿过所有断路器的方孔,伸入到所述智能控制装置中,并受所述动作机构带动而转动,进而驱动所有所述断路器的手柄转动。
本实用新型技术方案,具有如下优点:
1.本实用新型提供的智能断路器组合装置,在断路器内设置有电流检测件,通过电流检测件获取通过断路器内电路的电流值,再将该电流值发送到位于路器一侧的智能控制装置的控制器中,控制器根据接收到的电流值来进行判断,电流值处于过载状态一段时间后,即控制启动动作机构驱动断路器进行脱扣。由于直接测定的是断路器内电路的电流值,通过控制器智能控制,从而克服了热脱扣器容易受外部环境气温影响而失效的问题。同时由于取消了双金属发热脱扣元件,使断路器内阻大大减小,减小了断路器自身功耗和发热量。另外,将控制器独立设置在断路器外的智能控制装置中,解决了断路器内部狭小空间无法放置控制器的问题,同时也能避免强电影响控制器工作。
2.本实用新型提供的智能断路器组合装置,所述断路器内设置有与所述控制器连接的电压检测件,所述电压检测件用于获取电路中的电压值并将获取的电压值传输给所述控制器,所述控制器根据获得的电压值并与预设值进行比较,在过压或者欠压时控制并启动所述动作机构驱动断路器进行脱扣。通过设置电压检测件,对断路器进行过压或者欠压保护,可以保护电路中的各种电器和人员安全。
3.本实用新型提供的智能断路器组合装置,导电片插入到安装槽中,导电层朝向断路器内部,通过导电层将电流检测件和电压检测件获取到的电流值和电压值输送到控制器上,使得信号传输更为便捷,同时也便于多个小型断路器并排设置时进行信号的传输。
4.本实用新型提供的智能断路器组合装置,通过设置钩轮和卡钩,当动触头从分闸状态变换到合闸状态时,手柄需要先旋转一定的角度,当手柄触发到卡钩时,促使钩轮与卡钩相脱离,钩轮与卡钩脱离后能够迅速通过连杆驱动动触头迅速靠近静触头,实现快速合闸,减小电弧的产生。
5.本实用新型提供的智能断路器组合装置,两个可分别转动的动触头,合闸后提高了与静触头的接触面积,并分别通过两个压紧弹簧保证合闸后两个动触头均能够与静触头紧密接触,防止因加工误差导致两个动触头接触面不共面时产生的无法同时与静触头接触的问题,因而可以在体积一定时提高小型断路器额定电流。
6.本实用新型提供的智能断路器组合装置,每个动触头分别设置一个动触头导电凸块,静触头上设置有一个静触头导电凸块,合闸时,静触头导电凸块同时与两个动触头导电凸块接触并实现电路导通,通过设置导电凸块可以进一步提高合闸时动触头与静触头之间的接触度,防止出现接触不紧密的现象的发生。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型实施例中提供的小型断路器处于分闸状态的主视剖视图;
图2为图1所示的小型断路器的卡钩与钩轮刚刚分离时的状态示意图图;
图3为图1所示的小型断路器的处于合闸状态的状态示意图;
图4为本实用新型的压紧弹簧与动触头结构示意图;
图5为本实用新型的小型断路器操作机构的结构示意图;
图6为本实用新型的小型断路器操作机构的另一个视角的结构示意图;
图7为本实用新型的智能控制装置的分闸结构的主视图;
图8为图1所示的分闸结构的后视图;
图9为图1所示的分闸结构的分闸前的状态示意图;
图10为智能控制装置的控制器的原理框图;
图11为本实用新型中智能控制装置与小型断路器配合的立体图;
图12为图11的智能控制装置与小型断路器配合底部立体图。
附图标记说明:
1-绝缘外壳,11-安装槽;12-导电片;2-手柄;21-弧形凸出部;3-电磁脱扣机构;4-电流检测件;5-灭弧机构;61-静触头;62-动触头;63-静触头导电凸块;64-动触头导电凸块;65-压紧弹簧;71-卡钩;72-钩轮;73-连杆;74-扭簧;75-弹性件;76-跳扣;77-支架;78-锁扣;79-转轴;101-电机;121-阶梯齿轮;122-直齿轮;123-导杆;124-螺杆;125-滑块;126-驱动块;1261-驱动槽;1262-凸块;103-壳体;131-拨动轴;132-拨动件;1321-拨动杆;134-转动轮;135-联动杆;136-脱扣杆;1361-通孔;141-脱扣驱动件转轴;142-脱扣驱动件;143-弹簧;105-开关;180-控制器;181-检测模块;182-第一接收模块;183-通讯模块;184-第二接收模块;185-第三接收模块;A-断路器;B-智能控制装置。
具体实施方式
下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。
在本实用新型的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本实用新型的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本实用新型的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,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实用新型中的具体含义。
此外,下面所描述的本实用新型不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
实施例
本实施例提供一种智能断路器组合装置,如图11、12所示,包括:
断路器B,如图1-3所示,所述断路器A内设置有电流检测件(可以是电流互感器及实现电流检测的相关装置),所述电流检测件4用于获取通过断路器内电路的电流值;
智能控制装置A,如图7-9所示,并列设置在所述断路器B一侧,包括,智能控制装置外壳,和位于智能控制装置外壳内的控制器和动作机构;所述控制器用于接收电流检测件获取的电流值,并根据电流值判断断路器B内电路是否出现过载,当断路器内电路出现过载时,控制并启动所述动作机构驱动断路器进行脱扣。
上述智能断路器组合装置,在断路器B内设置有电流检测件,通过电流检测件获取通过断路器B内电路的电流值,再将该电流值发送到位于路器一侧的智能控制装置的控制器(单片机)中,控制器根据接收到的电流值来进行判断,电流值处于过载状态一段时间(该时间按照国家标准进行设定)后,即控制启动动作机构驱动断路器进行脱扣。由于直接测定的是断路器B内电路的电流值,通过控制器智能控制,从而克服了热脱扣器容易受外部环境气温影响而失效的问题。并且由于取消了热脱扣器,使断路器内阻大大减小,减小了断路器自身功耗和发热量,而电流检测件功耗低,与热脱扣器相比能够极大地降低功耗,从热脱扣器的功耗大于20W降低到不到0.1W(一个断路器B和一个智能控制装置A共同的功耗),可极大地节约电能。另外,除去热脱扣器后,也可进一步提高断路器的额定电流值(大电流通过之后热脱扣器发热会触发脱扣)。同时,将控制器独立设置在断路器B外的智能控制装置A中,可以防止断路器B内部狭小空间无法放置控制器的问题,同时也能避免断路器B内部电路的强电影响控制器工作。
具体地,所述断路器,如图1-3所述,包括绝缘外壳1;
接线柱,包括分别位于所述绝缘外壳1内部两侧的进线接线柱81和出线接线柱82;
操作机构,包括手柄2、支架77、同轴(以转轴79为轴)设置在所述支架77上的跳扣76和锁扣78,所述跳扣76和锁扣78具有锁定在一起的联动配合状态,以及相分离的脱扣配合状态;
电磁脱扣机构3,与所述进线接线柱81连接;
动触头62,设置在所述支架77上;
静触头61,与电磁脱扣机构3连接,与所述动触件62对应配合设置;
灭弧机构5,两端分别与所述静触头61和动触头62连接;
所述手柄2旋转时能够驱动动触头62运动而与静触头61接触或者分离,所述电磁脱扣机构3能够在电路发生短路时驱动所述支架77运动而使所述支架77和跳扣76处于脱扣配合状态并且带动所述动触头62与静触头61分离;
所述电流检测件4设置在所述动触头62与所述出线接线柱82之间。
将所述电流检测件4设置在所述动触头62与所述出线接线柱82之间,使得电流检测件尽可能远离进线接线柱81的电磁脱扣机构3,防止电磁脱扣机构3与电流检测件相互干扰。
所述支架77上设置有转轴79,所述跳扣76、锁扣78及所述动触头62均可绕所述转轴79转动,所述转轴79上套设有扭簧74,所述扭簧74的两根引脚分别抵靠在所述跳扣76和锁扣78。跳扣76和锁扣78在正常状态时互锁在一起联动配合,当断路器内电路发生短路时,通过脱扣器的作用,使跳扣76脱离锁扣78,并进一步驱动动触头62与静触头61分离使断路器分闸。跳扣76脱离锁扣78后,再通过手柄2合闸时,又会重新使跳扣76和锁扣78锁定在一起,扭簧74为跳扣76和锁扣78锁定在一起提供弹力。
作为变形,所述电流检测件也可设置在进线接线柱81之后等可以容纳得下其体积的位置。
进一步地,所述断路器内设置有与所述控制器连接的电压检测件,所述电压检测件用于获取电路中的电压值并将获取的电压值传输给所述控制器,所述控制器根据获得的电压值并与预设值进行比较,在过压或者欠压时控制并启动所述动作机构驱动断路器进行脱扣。
通过设置电压检测件,对断路器进行过压或者欠压保护,可以保护电路中的各种电器和人员安全。
进一步地,所述绝缘外壳1底部和所述智能控制装置外壳底部成型有开口宽度小于槽底宽度的安装槽11,所述安装槽11内卡设有为连通所述电流检测件和所述电压检测件与所述控制器的导电片12,所述导电片12包括绝缘底层和位于底层表面的导电层。
导电片插入到安装槽11中,导电层朝向断路器内部,通过导电层将电流检测件和电压检测件获取到的电流值和电压值输送到控制器上,使得信号传输更为便捷,同时也便于多个小型断路器并排设置时进行信号的传输。
进一步地,所述操作机构,如图5和6所示,还包括:
卡钩71,设置在所述绝缘外壳1内,可绕其自身转轴转动,一端与弹性件连接,一端成型有钩子;
钩轮72,设置在所述手柄2上,通过连杆73与所述跳扣76连接,与所述卡钩71的钩子配合;
所述手柄2旋转使动触头62从分闸状态变换到合闸状态时,所述手柄2驱动所述卡钩71远离所述钩轮72,从而使所述钩轮72与所述卡钩71脱离配合;
所述手柄2旋转使动触头62从合闸状态变换到分闸状态时,所述手柄2旋转使带动所述钩轮72逐渐靠近所述卡钩71,从而使所述钩轮72与所述卡钩71卡接配合。
通过设置钩轮72和卡钩71,当动触头62从分闸状态变换到合闸状态时,手柄2需要先旋转一定的角度,当手柄2触发到卡钩71时,促使钩轮72与卡钩71相脱离,钩轮72与卡钩71脱离后能够迅速通过连杆73驱动动触头62迅速靠近静触头61,实现快速合闸,减小电弧的产生。
进一步地,所述手柄2上成型有弧形凸出部21,所述手柄2旋转使动触头62从分闸状态变换到合闸状态时,所述弧形凸出部按压所述卡钩71,使所述卡钩71远离所述钩轮72。(在图1中向下按压卡钩71,使卡钩71顺时针旋转一定角度)。
进一步地,动触头62有两个,并且可分别转动,两个所述动触头62与跳扣76之间还分别设置有压紧弹簧65,所述压紧弹簧65用于向所述动触头62施加向着所述静触头61方向的弹力。
两个可分别转动的动触头62,合闸后提高了与静触头61的接触面积,并分别通过两个压紧弹簧65保证合闸后两个动触头62均能够与静触头61紧密接触,防止因加工误差导致两个动触头62接触面不共面时产生的无法同时与静触头61接触的问题,提高了安全性,并且可以在体积一定时提高小型断路器额定电流。经实测通过两个动触头62和电流检测件4的设置,使18mm宽的小型断路器的额定电流可达到125A-150A。
进一步地,所述静触头61和每个所述动触头62上均设置有导电凸块。
如图2所示,每个动触头62分别设置一个动触头导电凸块64,静触头61上设置有一个静触头导电凸块63,合闸时,静触头导电凸块63同时与两个动触头导电凸块64接触并实现电路导通,通过设置导电凸块可以进一步提高合闸时动触头62与静触头61之间的接触度,防止出现接触不紧密的现象的发生。每个动触头62上的导电凸块的与静触头61相对的面的表面积为2.5-4mm2,静触头61与之配合的导电凸块的面积大于两个动触头62上的导电凸块的表面积的总和。
进一步地,所述支架77与所述绝缘外壳1之间设置有弹性件75,所述弹性件75向所述支架77施加带动所述动触头62前往分闸状态的弹力。
通过弹性件75的储能作用,使动触头62在合闸状态到分闸状态时,能够快速到达分闸位置,迅速分闸,减小分闸时产生电弧。
进一步地,所述断路器有若干个,并且并排设置,每个断路器的所述手柄2包括位于所述绝缘外壳1内的柱形体和伸出所述绝缘外壳1设置的杆状体,所述柱形体中心设置有方孔,方形杆依次穿过所有断路器的方孔,伸入到所述智能控制装置中,并受所述动作机构带动而转动,进而驱动所有所述断路器的手柄2转动。所有断路器的安装槽11也连通形成长沟槽。
通过上述设置使智能控制装置可同时控制多个小型断路器,通过设置方形杆穿过每个断路器的手柄2的轴心,方形杆旋转时带动所有小型断路器的手柄转动;方形的设置使得每个断路器的手柄受到的旋转力基本相等,保证所有小型断路器的分合闸能同时进行。
具体地,智能控制装置,如图7-9所示,包括
智能控制装置壳体103,以及设置在智能控制装置壳体103内的电机101、转动轮134、传动机构、螺杆124、滑块125和控制器;
电机101,以及设置在壳体103内;
传动机构,与电机101传动连接;
螺杆124,受所述传动机构驱动而转动;
滑块125,设置在所述螺杆124上,在所述螺杆124转动时,能够沿所述螺杆124做直线位移,所述滑块125在所述螺杆124上具有原位位置、分闸位置和合闸位置;
控制器,与所述电机101连接,根据分合闸控制信号控制控制所述电机101转动,从而带动所述螺杆124转动,并使所述滑块125沿所述螺杆124做直线位移;
所述滑块125在原位位置和分闸位置之间运动时,带动分闸驱动机构运动以驱动小型断路器分闸,所述滑块125到达分闸位置后断路器完成分闸,之后受所述控制器控制返回原位位置,从而断开与分闸驱动机构的传动关系;
所述滑块125在原位位置和合闸位置之间运动时,带动合闸驱动机构运动以驱动小型断路器合闸,所述滑块125到达合闸位置后断路器完成合闸,之后受所述控制器控制返回原位位置,从而断开与合闸驱动机构的传动关系。
本实施例的小型断路器控制装置,通过滑块125在螺杆124上运动,分别驱动分闸驱动机构和合闸驱动机构来完成对断路器的分闸和合闸操作,并且在完成了分闸和合闸操作后,控制器主动控制滑块125返回原位位置,并断开与分闸驱动机构或合闸驱动机构的传动关系,由于传动关系被断开,小型断路器控制装置的内部部件不再阻止小型断路器的分合闸机构的动作,因而在控制小型断路器进行分闸和合闸操作后仍然可以手动操作小型断路器的手柄实现分合闸。因此,本实施例提供的小型断路器控制装置不影响原有的小型断路器的手动控制方式,使得在小型断路器控制装置出现故障的情况下,仍然可以手动分合闸,提高了安全性能。
进一步地,所述合闸驱动机构和分闸驱动机构,包括:
驱动块126,设置在所述滑块125上;
转动轮134,与断路器的分合闸机构联动设置;
拨动机构,受所述滑块125带动而拨动转动轮134转动;
所述滑块125在原位位置和分闸位置之间运动时,所述驱动块126驱动拨动机构拨动转动轮134转动进而带动断路器的分合闸机构完成合闸,所述滑块125返回原位位置后,所述驱动块126与所述拨动机构脱离接触。
具体地,所述驱动块126具有驱动槽1261;
所述拨动机构,包括固定设置在壳体103内壁上拨动轴131,设置在所述拨动轴131上能够绕所述拨动轴131转动的并且与所述转动轮134传动配合的拨动件132,以及设置在所述拨动件32上的伸入到所述驱动槽1261内的拨动杆1321;
所述滑块125在原位位置向着分闸位置运动时,所述拨动杆1321与所述驱动槽1261的顶部槽壁(如图7所示)接触,驱动块126驱动所述拨动杆321带动拨动件132转动,进而带动转动轮134转动;
当所述滑块125在原位位置向着合闸位置运动时,所述拨动杆1321与所述驱动槽1261的底部槽壁接触,驱动块126驱动所述拨动杆1321带动拨动件132转动,进而带动转动轮134转动;
所述滑块125处于原位位置时,所述拨动杆1321与所述驱动槽1261的顶部和底部槽壁具有一定的距离。
滑块125返回原位位置后,拨动杆1321与所述驱动槽1261的顶部和底部槽壁具有一定的距离,使拨动机构不阻碍转动轮134的转动,转动轮134可随着小型断路器的分合闸机构运动,因而仍然可以手动操作小型断路器的手柄2实现分闸和合闸,在断路器控制装置发生故障时或者紧急状况下,可以通过手动拨动小型断路器的手柄进行分合闸操作,提高安全性。另外,本实施例的合闸驱动机构,结构简单,部件磨损小,传动效率高,结构寿命长。
驱动块126为中间具有驱动槽1261(如图7)的框形结构,作为变形驱动块126也可以做成钩子状。
所述分闸驱动机构,包括,
驱动块126,受所述传动机构驱动而做直线运动,具有凸出于驱动块126本体的凸块1262;
扣驱动件转轴141,固定设置(设置在壳体103内壁上);
脱扣驱动件142,设置在扣驱动件转轴141能够绕所述扣驱动件转轴141转动;
所述凸块1262随所述驱动块126一同运动带动所述脱扣驱动件142转动,所述脱扣驱动件142带动所述脱扣杆136运动,以使所述脱扣杆136在触发断路器内的脱扣机构完成断路器分闸并阻止断路器合闸的触发位置和解除触发断路器内的脱扣机构使能够断路器合闸的常规位置之间变换。
所述转动轮134优选设计为齿轮,所述拨动件132一侧成型有与所述齿轮配合的扇形齿轮。
通过齿轮配合,传动准确,传动效率高,并且结构紧凑,工作可靠,工作寿命长。
进一步地,所述传动机构还包括,导杆123,与螺杆124平行设置,具有光滑的表面;
滑块125具有两个孔,其中一个孔内壁具有内螺纹,供螺杆124穿过,所述内螺纹与螺杆124外壁上的外螺纹配合,另一个孔具有光滑内壁供导杆123穿过。
所述齿轮机构,包括一个阶梯齿轮121和一个直齿轮122,阶梯齿轮121连接电机101的转轴与直齿轮122,所述阶梯齿轮121与导杆123同轴设置,所述直齿轮122与螺杆124同轴设置。
通过设置齿轮机构、螺杆124和滑块125,将电机101输出的旋转运动转变成为滑块125的直线运动,使力的作用面从图7中垂直于纸面的方向转变成与纸面平行的方向,改变了力的作用面,并且这样的传动方式,传动精确、传动效率高、摩擦小、结构紧凑、工作可靠,使用寿命长。
作为变形,导杆123可以是固定设置在壳体103内单独的一根不转动的轴,或者不设置导杆123,沿螺杆124两侧在壳体103内壁上成型两条限位壁,两条限位壁之间形成滑块125运行的运动槽,通过限位壁的作用,阻止滑块25转动。
所述控制器,如图10所示,与所述电机101连接,用于控制所述电机101的启停和转动方向,并在所述拨动机构驱动转动轮134完成断路器分闸或者合闸后能够通过控制电机101最终驱动所述拨动机构与转动轮134脱离传动配合。
作为一种具体的实施方式,本实施例的控制器,包括
位置传感器,用于感应滑块25的位置,并输出位置信号;
检测模块181,用于检测主电路的通断并输出通断信号;
第二接收模块184,用于接收位置传感器输出的位置信号;
通讯模块183,用于接收分合闸控制信号;
控制器180,根据所述通断信号、所述位置信号和分合闸控制信号机电流值和电压值控制电机101的启停和转动方向。
第二接收模块184接收到位置传感器输出的位置信号后,就控制电机101停止运行;
第三接收模块185接收电流检测件和电压检测件的电流值和电压值;
通讯模块183用于接收分合闸控制信号,通过接入无线或者有线的方式与网络连接,通讯模块183接收网络发来的分合闸控制信号,从而将断路器控制装置接入网络,再通过智能手机、电脑、遥控器等终端远程控制断路器的分合闸。比如通讯模块183可以是WIFI模块、无线通讯模块。
通过控制器将断路器控制装置接入网络,实现了对断路器控制的智能控制,使断路器成为了智能家居的一部分。
当需要控制断路器分闸的时候,就发送一个分闸信号,通讯模块183接收分闸信号后转发给控制器180,控制器180就会控制电机101正向运动,进而驱动断路器分闸,断路器分闸后,检测模块181就会检测到主电路断开,控制器接收到主电路接通的通断信号后控制电机101反向运动驱动滑块125往原位运动,当滑块125到达原位时,就会触发位置传感器,位置传感器就会向第二接收模块183发出位置信号,控制器根据接收到的位置信号使电机101停止运行,使滑块125停止在原位位置。
当需要控制断路器合闸的时候,就发送一个合闸信号,通讯模块183接收合闸信号后转发给控制器180,控制器180就会控制电机101反向运动,进而驱动断路器合闸,断路器合闸后,检测模块181就会检测到主电路接通,控制器接收到主电路接通的通断信号后控制电机101正向运动驱动滑块125往原位位置运动,当滑块125到达原位位置时,同样会触发位置传感器,位置传感器就会向第二接收模块183发出位置信号,控制器101根据接收到的位置信号使电机101停止运行,使滑块125停止在原位位置。
检测模块181、第二接收模块184、通讯模块183和控制器180均集成设置在集成电路板上,并且仅需在对应滑块125原位位置处设置一个位置传感器,减小了传感器的使用量,减小了部件所占用的空间,方便壳体103内各部件的布置。
作为变形,也可以不设置检测模块181,设置三个位置传感器,三个位置传感器分别用于感应滑块125是否到达分闸位置、原位位置和合闸位置,当滑块125到达分闸位置和合闸位置后,再驱动电机101使滑块125返回原位位置,从而使拨动机构不妨碍断路器手柄的拨动。
作为控制器的一种变形实施方式,控制器可以设置计时器以及程序,以控制电机101在驱动滑块125从原位位置到合闸位置,合闸位置返回原位位置,原位位置到分闸位置,以及分闸位置返回原位位置的运行时间。并使滑块125从原位位置到达合闸位置或分闸位置后,自动返回原位位置,此时,就不再需要检测模块181来检测主电路的通断状态。
在转动轮134的中心设置联动杆135,联动杆135穿过每个断路器的手柄2的轴心设置,从而使断路器控制装置可同时驱动多个断路器的手柄2转动同时实现所有断路器的合闸操作。联动杆135可以是截面为三角形的三角杆,正方形等的方形杆。
本实施例的断路器控制装置可同时控制多个断路器,通过设置联动杆135穿过每个断路器的手柄2的轴心,联动杆135旋转时带动所有断路器的手柄转动,使得每个断路器的手柄2受到的旋转力基本相等,保证所有断路器的合闸能同时进行。
本实施例的断路器控制装置的工作过程为:
驱动断路器进行合闸操作过程为:
如图7所示,此时断路器处于分闸状态,当需要控制断路器合闸时,向控制器发送合闸信号,控制器控制电机101启动,电机101通过齿轮机构带动螺杆124旋转,使滑块125沿着螺杆124按图中向下运动,此时,驱动块126的驱动槽的顶壁与拨动件132的拨动杆1321接触,驱动块126带动拨动件132绕拨动轴131做图中的顺时针旋转,并通过成型在拨动件132上的扇形齿轮驱动转动轮34旋转,从而驱动断路器的分合闸机构动作完成合闸操作。完成合闸操作后,断路器所控制的主电路导通,控制器在接收到有电流通过的信号后,驱动电机101反转(与合闸操作刚开始时启动电机101时的旋转方向相反),使滑块125沿着螺杆124按图1中向上运动,滑块125返回原位位置(在原位位置设置有位置传感器,一旦滑块125返回原位位置就会触发位置传感器,位置传感器将信号发给控制器,控制器控制电机101停止运行),驱动块126与拨动杆1321脱离接触,解除了合闸时拨动机构与转动轮134之间的传动配合关系,拨动杆1321位于驱动槽1261中间位置,拨动杆321运动不会受到驱动块126的阻碍,拨动件132和转动轮134的转动也不受限制,状态如图9所示,此时,就可以通过手动方式拨动断路器的手柄2,使断路器分闸,断路器分闸后,在断路器分合闸机构的带动下拨动件132和转动轮134返回如图7所示的位置。
驱动断路器进行分闸操作过程为:
在通常情况下,在断路器已经合闸的情况下,如图7所示,通过断路器控制装置控制短路器分闸时,其过程为:启动电机101,使滑块125沿着螺杆124从原位位置向合闸位置运动(按图7中向上运动),此时,驱动块126上的凸块1262顶住脱扣驱动件142的一端,使脱扣驱动件142绕脱扣驱动件转轴141沿图7所示的顺时针方向旋转,从而带动脱扣杆136在通孔1361内沿顺时针方向运行,并脱扣杆136带动断路器的脱扣装置动作,使断路器分闸,断路器手柄2也会跳至分闸装置,这种分闸方式动作速度快,可以及时迅速地实现分闸。
显然,上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例,而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说,在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造的保护范围之中。
Claims (10)
1.一种智能断路器组合装置,其特征在于,包括:
断路器,所述断路器内设置有电流检测件,所述电流检测件用于获取通过断路器内电路的电流值;
智能控制装置,并列设置在所述断路器一侧,包括,智能控制装置外壳,和位于智能控制装置外壳内的控制器和动作机构;所述控制器用于接收电流检测件获取的电流值,并根据电流值判断断路器内电路是否出现过载,当断路器内电路出现过载时,控制并启动所述动作机构驱动断路器进行脱扣。
2.根据权利要求1所述的智能断路器组合装置,其特征在于,
所述断路器,包括绝缘外壳(1);
接线柱,包括分别位于所述绝缘外壳(1)内部两侧的进线接线柱(81)和出线接线柱(82);
操作机构,包括手柄(2)、支架(77)、同轴设置在所述支架(77)上的跳扣(76)和锁扣(78),所述跳扣(76)和锁扣(78)具有锁定在一起的联动配合状态,以及相分离的脱扣配合状态;
电磁脱扣机构(3),与所述进线接线柱(81)连接;
动触头(62),设置在所述支架(77)上;
静触头(61),与电磁脱扣机构(3)连接,与所述动触件(62)对应配合设置;
灭弧机构(5),两端分别与所述静触头(61)和动触头(62)连接;
所述手柄(2)旋转时能够驱动动触头(62)运动而与静触头(61)接触或者分离,所述电磁脱扣机构(3)能够在电路发生短路时驱动所述支架(77)运动而使所述跳扣(76)和锁扣(78)处于脱扣配合状态并且带动所述动触头(62)与静触头(61)分离;
所述电流检测件设置在所述动触头(62)与所述出线接线柱(82)之间。
3.根据权利要求2所述的智能断路器组合装置,其特征在于,
所述断路器内设置有与所述控制器连接的电压检测件,所述电压检测件用于获取电路中的电压值并将获取的电压值传输给所述控制器,所述控制器根据获得的电压值并与预设值进行比较,在过压或者欠压时控制并启动所述动作机构驱动断路器进行脱扣。
4.根据权利要求3所述的智能断路器组合装置,其特征在于,
所述绝缘外壳(1)底部和所述智能控制装置外壳底部成型有开口宽度小于槽底宽度的安装槽(11),所述安装槽(11)内卡设有为连通所述电流检测件和所述电压检测件与所述控制器的导电片,所述导电片包括绝缘底层和位于底层表面的导电层。
5.根据权利要求1-4任一项所述的智能断路器组合装置,其特征在于,
所述操作机构还包括:
卡钩(71),设置在所述绝缘外壳(1)内,可绕其自身转轴转动,一端与弹性件连接,一端成型有钩子;
钩轮(72),设置在所述手柄(2)上,通过连杆(73)与所述跳扣(76)连接,与所述卡钩(71)的钩子配合;
所述手柄(2)旋转使动触头(62)从分闸状态变换到合闸状态时,所述手柄(2)驱动所述卡钩(71)远离所述钩轮(72),从而使所述钩轮(72)与所述卡钩(71)脱离配合;
所述手柄(2)旋转使动触头(62)从合闸状态变换到分闸状态时,所述手柄(2)旋转使带动所述钩轮(72)逐渐靠近所述卡钩(71),从而使所述钩轮(72)与所述卡钩(71)卡接配合。
6.根据权利要求5所述的智能断路器组合装置,其特征在于,所述手柄(2)上成型有弧形凸出部(21),所述手柄(2)旋转使动触头(62)从分闸状态变换到合闸状态时,所述弧形凸出部按压所述卡钩(71),使所述卡钩(71)远离所述钩轮(72)。
7.根据权利要求2-4任一项所述的智能断路器组合装置,其特征在于,
所述动触头(62)有两个,并且可分别转动,两个所述动触头(62)与跳扣(76)之间还分别设置有压紧弹簧(65),所述压紧弹簧(65)用于向所述动触头(62)施加向着所述静触头(61)方向的弹力。
8.根据权利要求7所述的智能断路器组合装置,其特征在于,
所述静触头(61)和每个所述动触头(62)上均设置有导电凸块。
9.根据权利要求2所述的智能断路器组合装置,其特征在于,所述支架(77)与所述绝缘外壳(1)之间设置有弹性件(75),所述弹性件(75)向所述支架(77)施加带动所述动触头(62)前往分闸状态的弹力。
10.根据权利要求1-4任一项所述的智能断路器组合装置,其特征在于,所述断路器有若干个,并且并排设置,每个断路器的所述手柄(2)包括位于所述绝缘外壳(1)内的柱形体和伸出所述绝缘外壳(1)设置的杆状体,所述柱形体中心设置有方孔,方形杆依次穿过所有断路器的方孔,伸入到所述智能控制装置中,并受所述动作机构带动而转动,进而驱动所有所述断路器的手柄(2)转动。
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