CN208589405U - 一种充气柜用无源脱扣装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种充气柜用无源脱扣装置，安装于断路器外侧，包括装置本体，装置本体包括安装板、半轴、半轴弹簧、电磁铁安装板、电磁铁、锁扣板及复位弹簧；本实用新型的采用无源设计，脱扣装置中电磁铁的线圈接收到充气柜中断路器的过电流保护装置发出的有源跳闸信号，动铁芯推动半轴，半轴旋转并使得锁扣板解锁退回到初始状态，锁扣板与断路器的分闸半轴相联动，实现脱扣动作；本实用新型结构简单合理，无源电磁铁具有启动功率小的特点，使得断路器能够用较小的电能即可驱动脱扣装置，实用方便，工作可靠性高，提高了电力保护的可靠性，降低现场人员的维护难度，降低用户成本。

Description

一种充气柜用无源脱扣装置

技术领域

本实用新型涉及电气技术领域，更具体地说，特别涉及一种充气柜用的无源脱扣装置。

背景技术

充气柜是户内交流高压气体绝缘金属封闭开关设备，适用于电力系统的小型二次变电所、开闭所、箱式变电站、住宅小区、工矿企业、大型商场，特别适用于机场、地铁、铁路等对用电要求较高的场合。充气柜中使用的断路器或控制与保护开关电器要求开断能力强、电寿命长、可靠性高。作为断路器或控制与保护开关电器的重要执行元件，脱扣装置的作用极为重要。脱扣装置是将控制和保护指令转化为机械动作以驱动脱扣钩解除锁定的一种功能部件，在短路时脱扣装置能快速断开电路，在整个电路保护系统中其作用极为重要。

传统的脱扣装置多数为热脱扣装置，这种脱扣装置存在着下述缺陷：电流经过热脱扣装置时热元件发热，热元件受热变形，当变形至一定程度时，打击牵引杆从而带动机构动作切断电路，动作值误差比较大，受环境影响大。

现有电磁铁脱扣装置则采用普通电磁铁驱动的，其工作原理为普通电磁铁在线圈通电后产生磁场，从而产生吸力，铁心在吸合运动中不断加速，直到最终位置，同时复位弹簧储能。在线圈断电后，复位弹簧释放能量，使铁心复位。此类脱扣装置存在着下述缺陷：电磁脱扣装置采用的电磁铁消耗功率大，不利于节能环保。

为此，如何提供一种稳定可靠、误差较小以及节能环保的无源脱扣装置，成为有待解决的技术问题。

实用新型内容

本实用新型提供了一种充气柜用无源脱扣装置，以解决上述背景技术中提出的容易受环境影响、稳定性较差以及耗能等问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种充气柜用无源脱扣装置，安装于断路器外侧，包括装置本体，所述装置本体包括安装板、半轴、半轴弹簧、电磁铁安装板、电磁铁、锁扣板及复位弹簧；

所述安装板包括主安装板及副安装板；所述主安装板位于所述装置本体的右侧，所述装置本体通过所述主安装板与所述断路器连接；所述副安装板位于所述装置本体的左侧；于所述副安装板上设有限位螺丝；

所述半轴穿过所述主安装板及所述副安装板；所述主安装板及所述副安装板将所述半轴分为三部分，分别为左侧部分、中心部分及右侧部分；所述左侧部分的外端设有插销；所述中心部分从左到右依次设置有凹槽、第一圆柱销及第二圆柱销，所述凹槽的开口朝下；所述右侧部分通过卡簧连接在所述副安装板上；

所述半轴弹簧套设于所述左侧部分，其一端与所述副安装板固定连接，另一端与所述左侧部分末端的插销固定连接；

所述电磁铁安装板设于所述装置本体的底部，所述电磁铁设置于所述电磁铁安装板上；

所述电磁铁包括框架外壳、永磁体、线圈、动铁芯、驱动弹簧及推杆；所述框架外壳与所述电磁铁安装板固定连接，所述永磁体及所述线圈固定设于所述框架外壳内部，所述线圈的两端与所述断路器的过电流保护装置电性连接；所述动铁芯的一端伸入所述线圈内部，另一端设于所述框架外壳外部并与所述第二圆柱销相对；所述驱动弹簧套设于所述动铁芯位于所述框架外壳外部的一端上；所述推杆的一端与所述动铁芯固定连接，另一端从所述永磁体中穿出并延伸至所述装置本体外；

所述锁扣板包括有操作杆、行程限位槽、推板及L型钩槽；所述操作杆伸出所述装置本体；所述行程限位槽与所述限位螺丝对应设置；所述推板设于所述锁扣板的顶部，并与所述第一圆柱销对应设置；所述L型钩槽的钩槽宽度大于所述半轴的直径，所述L型钩槽的末端弯钩与所述凹槽的内壁相抵；

所述复位弹簧的一端与所述电磁铁安装板的侧壁固定连接，另一端钩住所述锁扣板。

优选地，

所述限位螺丝设置有两颗，分别为第一限位螺丝及第二限位螺丝；

所述行程限位槽设置有两道，分别为第一限位槽及第二限位槽，所述第一限位槽与所述第二限位槽平行设置；

所述第一限位螺丝的一端穿过所述第一限位槽后固定在所述副安装板上，所述第二限位螺丝的一端穿过所述第二限位槽后固定在所述副安装板上。

优选地，

所述第一圆柱销插入所述半轴并倾向所述推板，所述第二圆柱销插入所述半轴与所述第一圆柱销平行设置。

优选地，

所述半轴弹簧为扭转弹簧，所述复位弹簧为拉伸弹簧，所述驱动弹簧为压缩弹簧。

优选地，

还包括设于所述推杆外端的操作拉手。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型的采用无源设计，脱扣装置中电磁铁的线圈接收到充气柜中断路器的过电流保护装置发出的有源跳闸信号，动铁芯推动半轴，半轴旋转并使得锁扣板解锁退回到初始状态，锁扣板与断路器的分闸半轴相联动，实现脱扣动作；本装置结构简单合理，无源电磁铁具有启动功率小的特点，使得断路器能够用较小的电能即可驱动脱扣装置，实用方便，工作可靠性高，提高了电力保护的可靠性，降低现场人员的维护难度，降低用户成本。

附图说明

图1为本实用新型实施例中充气柜用无源脱扣装置的正面视图；

图2为本实用新型实施例中充气柜用无源脱扣装置的左侧视图；

图3为本实用新型实施例中充气柜用无源脱扣装置的右侧视图；

图4为本实用新型实施例中充气柜用无源脱扣装置的右侧剖面视图；

在图1至图4中，部件名称与附图编号的对应关系为：

1--安装板、11--主安装板、12--副安装板、13--限位螺丝、2--半轴、21--凹槽、22--第一圆柱销、23--第二圆柱销、3--半轴弹簧、4--电磁铁安装板、5--电磁铁、51--框架外壳、52--线圈、53--动铁芯、54--驱动弹簧、55--推杆、6--锁扣板、61--操作杆、62--行程限位槽、63--推板、64--L型钩槽、7--复位弹簧。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型的实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不能用来限制本实用新型的范围。

在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”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”等仅用于描述目的，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“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。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。

请参考图1至图4，图1为本实用新型实施例中充气柜用无源脱扣装置的正面视图，图2为本实用新型实施例中充气柜用无源脱扣装置的左侧视图，图3为本实用新型实施例中充气柜用无源脱扣装置的右侧视图，图4为本实用新型实施例中充气柜用无源脱扣装置的右侧剖面视图。

本实用新型提供了一种充气柜用无源脱扣装置，安装于断路器外侧，包括装置本体(未在图中标示)，所述装置本体包括安装板1、半轴2、半轴弹簧3、电磁铁安装板4、电磁铁5、锁扣板6及复位弹簧7；

所述安装板包括主安装板11及副安装板12；所述主安装板11位于所述装置本体的右侧，所述装置本体通过所述主安装板11与所述断路器连接；所述副安装板12位于所述装置本体的左侧；于所述副安装板12上设有限位螺丝；

所述半轴2穿过所述主安装板11及所述副安装板12；所述主安装板11及所述副安装板12将所述半轴分2为三部分，分别为左侧部分、中心部分及右侧部分；所述左侧部分的外端设有插销；所述中心部分从左到右依次设置有凹槽21、第一圆柱销22及第二圆柱销23，所述凹槽21的开口朝下；所述右侧部分通过卡簧连接在所述副安装板12上；

所述半轴弹簧3套设于所述左侧部分，其一端与所述副安装板12固定连接，另一端与所述左侧部分末端的插销固定连接；

所述电磁铁安装板4设于所述装置本体的底部，所述电磁铁5设置于所述电磁铁安装板4上；

所述电磁铁5包括框架外壳51、永磁体(未在图中标示)、线圈52、动铁芯53、驱动弹簧54及推杆55；所述框架外壳51与所述电磁铁安装板4固定连接，所述永磁体及所述线圈52固定设于所述框架外壳51内部，所述线圈52的两端与所述断路器的过电流保护装置电性连接；所述动铁芯53的一端伸入所述线圈52内部，另一端设于所述框架外壳51外部并与所述第二圆柱销23相对；所述驱动弹簧54套设于所述动铁芯53位于所述框架外壳51外部的一端上；所述推杆55的一端与所述动铁芯53固定连接，另一端从所述永磁体中穿出并延伸至所述装置本体外；

所述锁扣板6包括有操作杆61、行程限位槽62、推板63及L型钩槽64；所述操作杆61伸出所述装置本体；所述行程限位槽62与所述限位螺丝13对应设置；所述推板63设于所述锁扣板6的顶部，并与所述第一圆柱销22对应设置；所述L型钩槽64的钩槽宽度大于所述半轴2的直径，所述L型钩槽64的末端弯钩与所述凹槽21的内壁相抵；

所述复位弹簧7的一端与所述电磁铁安装板4的侧壁固定连接，另一端钩住所述锁扣板6。

在本实用新型的一个实施例中，使用时，通过主安装板11将脱扣装置本体安装在断路器上并进行储能，断路器的储能主要指将合闸或分闸弹簧进行拉伸，使之具有相应的势能。当进行合闸或分闸时，合闸或分闸弹簧迅速地将断路器的动触头合上或分开，其主要目的是降低合闸或分闸的电弧存在时间，达到迅速灭弧的目的。断路器储能时往左推动锁扣板6，锁扣板6沿着行程限位槽62往脱扣装置内部推进，锁扣板6上部的推板63在行进过程中触动半轴2上的第一圆柱销22，半轴弹簧3的旋转力臂向半轴2施加逆时针方向的扭力，在推板63和半轴弹簧3的共同作用下，半轴2往逆时针转动；此时锁扣板6继续前进，凹槽21旋转后其背面与L型沟槽64相抵，锁扣板6扣住半轴2，在复位弹簧7的拉伸作用下，整个机构形成一个稳定的状态，此时断路器处于合闸的状态。当检测到回路发生短路故障时，线圈52接收到故障电流并产生磁性来抵消永磁体的磁力，抵消后的磁力小于驱动弹簧54对动铁芯53的推力，驱动弹簧54释放储能量，驱动动铁芯53进行加速运动，动铁芯53推动半轴2上的第二圆柱销23，并使半轴2顺时针转动，锁扣板6下部的L型钩槽64脱出半轴2的凹槽21，并在复位弹簧7的拉力下往右运动，回到初始状态，由于锁扣板6与断路器的分闸半轴相联动，此时锁扣板6顶动断路器的分闸半轴，使得断路器分闸。

优选地，

所述限位螺丝13设置有两颗，分别为第一限位螺丝及第二限位螺丝；

所述行程限位槽62设置有两道，分别为第一限位槽及第二限位槽，所述第一限位槽与所述第二限位槽平行设置；

所述第一限位螺丝的一端穿过所述第一限位槽后固定在所述副安装板上，所述第二限位螺丝的一端穿过所述第二限位槽后固定在所述副安装板12上。

在本实用新型的一个实施例中，设置第一限位槽及第二限位槽，能够保证锁扣板6能够平稳行进，并在指定位置停止。

优选地，

所述第一圆柱销22插入所述半轴2并倾向所述推板63，所述第二圆柱销23插入所述半轴2与所述第一圆柱销22平行设置。

优选地，

所述半轴弹簧3为扭转弹簧，所述复位弹簧7为拉伸弹簧，所述驱动弹簧54为压缩弹簧。

优选地，

还包括设于所述推杆55外端的操作拉手。在本实用新型的一个实施例中，第二圆柱销23的逆时针运动时可以推动动铁芯53向永磁铁方向运动并对驱动弹簧54进行储能，还可以通过在推杆55外端设置操作拉手，通过手动的方式进一步操作和确认电磁铁5的复位。

工作原理：正常状态下，通过主安装板11将装置本体安装在断路器上，断路器储能时往左推动锁扣板6，锁扣板6上部的推板63推动半轴2上的第一圆柱销22，半轴弹簧3的旋转力臂向半轴2施加逆时针方向的扭力，使得半轴2往逆时针转动，同时锁扣板6下方的L型钩槽64扣住半轴2，并拉伸复位弹簧7，形成一个稳定的状态。通过半轴2上的第二圆柱销23或者外力拉动动铁芯53，动铁芯53运动的同时压缩驱动弹簧54进行储能，当动铁芯53与永磁体贴合并保持贴合的状态，驱动弹簧54就完成了储能过程。此时断路器处于合闸的状态。

发生故障时：当检测到回路发生短路故障时，断路器中的过电流保护装置发出有源跳闸信号，有源跳闸信号串接到电磁铁5上的线圈52两端，线圈52受电产生磁性来抵消永磁体的磁力，抵消后的磁力小于驱动弹簧54对动铁芯的推力，驱动弹簧54释放储能量，驱动动铁芯52进行加速运动，动铁芯52推动半轴2上的第二圆柱销23，并使半轴2顺时针转动，锁扣板6下部的L型钩槽64脱出半轴2的凹槽21，并在复位弹簧7的拉力下往右运动，回到初始状态，由于锁扣板6与断路器的分闸半轴相联动，此时锁扣板6顶动断路器的分闸半轴，使得断路器分闸。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型的采用无源设计，脱扣装置中电磁铁5的线圈52接收到充气柜中断路器的过电流保护装置发出的有源跳闸信号，动铁芯53推动半轴2，半轴2旋转并使得锁扣板6解锁退回到初始状态，锁扣板6与断路器的分闸半轴相联动，实现脱扣动作；本装置结构简单合理，电磁铁5具有启动功率小的特点，使得断路器能够用较小的电能即可驱动脱扣装置，实用方便，工作可靠性高，提高了电力保护的可靠性，降低现场人员的维护难度，降低用户成本。

本实用新型的实施例是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本实用新型限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显而易见的。选择和描述实施例是为了更好说明本实用新型的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本实用新型从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。

Claims (5)

1.一种充气柜用无源脱扣装置，安装于断路器外侧，其特征在于：包括装置本体，所述装置本体包括安装板、半轴、半轴弹簧、电磁铁安装板、电磁铁、锁扣板及复位弹簧；

所述安装板包括主安装板及副安装板；所述主安装板位于所述装置本体的右侧，所述装置本体通过所述主安装板与所述断路器连接；所述副安装板位于所述装置本体的左侧；于所述副安装板上设有限位螺丝；

所述半轴穿过所述主安装板及所述副安装板；所述主安装板及所述副安装板将所述半轴分为三部分，分别为左侧部分、中心部分及右侧部分；所述左侧部分的外端设有插销；所述中心部分从左到右依次设置有凹槽、第一圆柱销及第二圆柱销，所述凹槽的开口朝下；所述右侧部分通过卡簧连接在所述副安装板上；

所述半轴弹簧套设于所述左侧部分，其一端与所述副安装板固定连接，另一端与所述左侧部分末端的插销固定连接；

所述电磁铁安装板设于所述装置本体的底部，所述电磁铁设置于所述电磁铁安装板上；

所述电磁铁包括框架外壳、永磁体、线圈、动铁芯、驱动弹簧及推杆；所述框架外壳与所述电磁铁安装板固定连接，所述永磁体及所述线圈固定设于所述框架外壳内部，所述线圈的两端与所述断路器的过电流保护装置电性连接；所述动铁芯的一端伸入所述线圈内部，另一端设于所述框架外壳外部并与所述第二圆柱销相对；所述驱动弹簧套设于所述动铁芯位于所述框架外壳外部的一端上；所述推杆的一端与所述动铁芯固定连接，另一端从所述永磁体中穿出并延伸至所述装置本体外；

所述锁扣板包括有操作杆、行程限位槽、推板及L型钩槽；所述操作杆伸出所述装置本体；所述行程限位槽与所述限位螺丝对应设置；所述推板设于所述锁扣板的顶部，并与所述第一圆柱销对应设置；所述L型钩槽的钩槽宽度大于所述半轴的直径，所述L型钩槽的末端弯钩与所述凹槽的内壁相抵；

所述复位弹簧的一端与所述电磁铁安装板的侧壁固定连接，另一端钩住所述锁扣板。

2.根据权利要求1所述的充气柜用无源脱扣装置，其特征在于，所述限位螺丝设置有两颗，分别为第一限位螺丝及第二限位螺丝；

所述行程限位槽设置有两道，分别为第一限位槽及第二限位槽，所述第一限位槽与所述第二限位槽平行设置；

所述第一限位螺丝的一端穿过所述第一限位槽后固定在所述副安装板上，所述第二限位螺丝的一端穿过所述第二限位槽后固定在所述副安装板上。

3.根据权利要求1所述的充气柜用无源脱扣装置，其特征在于，所述第一圆柱销插入所述半轴并倾向所述推板，所述第二圆柱销插入所述半轴与所述第一圆柱销平行设置。

4.根据权利要求1所述的充气柜用无源脱扣装置，其特征在于，所述半轴弹簧为扭转弹簧，所述复位弹簧为拉伸弹簧，所述驱动弹簧为压缩弹簧。

5.根据权利要求1至4中任意一项所述的充气柜用无源脱扣装置，其特征在于，还包括设于所述推杆外端的操作拉手。