CN210489559U - 一种断路器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种断路器，涉及断路器安全技术领域。该断路器包括壳体、控制器、合分闸机构、动触头、静触头及监测机构，静触头设置于壳体内，动触头与合分闸机构连接，监测机构包括分别与控制器电连接的位置监测装置及电位触片，位置监测装置用于在合分闸机构处于合闸位置和分闸位置之间的中间位置时生成第一信号，电位触片用于在静触头与动触头接触时生成第二信号，控制器用于在同时接收到第一信号与第二信号时发出熔焊指示信号。本实用新型提供的断路器具有熔焊故障监测功能，安全性更高。

Description

一种断路器

技术领域

本实用新型涉及断路器安全技术领域，具体而言，涉及一种断路器。

背景技术

断路器是一种能够正常通断电路并对电路进行过载、短路保护的电气设备。当断路器过载和短路保护次数过多或瞬态电流造成的发热量很大时，断路器的触头容易发生熔焊，熔焊后的断路器如若没有及时发现，将会发生极大的危险。

目前，市面上的断路器没有针对触头熔焊故障监测的功能，存在极大的安全隐患。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种断路器，其能够监测触头是否发生熔焊故障。

本实用新型提供一种技术方案：

一种断路器，包括壳体、控制器、合分闸机构、动触头、静触头及监测机构，所述静触头设置于所述壳体内，所述动触头与所述合分闸机构连接，所述监测机构包括分别与所述控制器电连接的位置监测装置及电位触片，所述位置监测装置用于在所述合分闸机构处于合闸位置和分闸位置之间的中间位置时生成第一信号，所述电位触片用于在所述静触头与所述动触头接触时生成第二信号，所述控制器用于在同时接收到所述第一信号与所述第二信号时发出熔焊指示信号。

进一步地，所述合分闸机构包括转轴齿轮、传动件及跳锁扣组件，所述断路器还包括驱动机构，所述转轴齿轮与所述壳体转动连接并与所述驱动机构传动连接，所述转轴齿轮与所述传动件活动连接，所述传动件通过所述跳锁扣组件与所述动触头传动连接，所述转轴齿轮用于当所述跳锁扣组件发生跳扣时，在外力作用下相对所述壳体转动至第一位置，以使所述合分闸机构处于所述中间位置，所述位置监测装置用于当所述转轴齿轮相对所述壳体转动至所述第一位置时生成所述第一信号。

进一步地，所述位置监测装置上设置有第一监测器，所述转轴齿轮上设置有第一感应件，所述第一监测器与所述控制器电连接，所述第一监测器用于当所述第一感应件随所述转轴齿轮相对所述壳体转动至所述第一位置时，生成所述第一信号。

进一步地，所述驱动机构包括驱动组件及末级齿轮，所述驱动组件与所述壳体连接，所述末级齿轮分别与所述驱动组件及所述转轴齿轮传动连接，所述位置监测装置还用于在所述合分闸机构处于所述分闸位置时生成第三信号，并用于在所述合分闸机构处于所述合闸位置时生成第四信号，所述控制器用于在接收到所述第三信号时发出分闸指示信号，并用于在接收到所述第四信号时发出合闸指示信号。

进一步地，所述末级齿轮上设置有第二感应件，所述位置监测装置上设置有分别与所述控制器电连接的第二监测器及第三监测器，所述第二监测器用于当所述第二感应件相对所述壳体转动至第二位置，以使所述合分闸机构处于所述分闸位置时，生成所述第三信号，所述第三监测器用于当所述第二感应件相对转动至第三位置，以使所述合分闸机构处于所述合闸位置时，生成所述第四信号。

进一步地，所述电位触片包括固定段、接触段及连接段；

所述固定段与所述壳体固定连接；

所述接触段与所述固定段连接，且所述接触段的延伸方向与所述固定段所在的平面呈夹角，所述接触段用于当所述动触头与所述静触头接触时，与所述动触头相接触；

所述连接段与所述固定段连接，并与所述控制器电连接。

进一步地，所述固定段呈L型，所述壳体的内壁设置有L型的卡槽，所述固定段卡持于所述卡槽内。

进一步地，所述动触头包括主体段及检测段，所述主体段与所述合分闸机构连接，所述主体段的第一端设置有用于在所述合分闸机构合闸时与所述静触头接触的接触部，所述主体段的第二端与所述检测段连接，所述检测段用于在所述接触部与所述静触头接触时，与所述电位触片接触，以使所述电位触片生成所述第二信号。

进一步地，所述检测段所在的平面与所述主体段所在的平面呈夹角，所述主体段上的所述第一端与所述第二端之间的位置与所述合分闸机构连接，用于在所述合分闸机构的带动下相对所述壳体转动。

进一步地，所述断路器还包括指示模块，所述指示模块与所述控制器电连接，用于在接收到所述熔焊指示信号时发出熔焊提示信息。

相比现有技术，本实用新型提供的断路器，其监测机构的位置监测装置用于在合分闸机构处于合闸位置和分闸位置之间的中间位置时生成第一信号，电位触片用于在静触头与动触头接触时生成第二信号，控制器用于在同时接收到第一信号与第二信号时发出熔焊指示信号。电位触片生成第二信号时表明动触头与静触头接触，可能为合闸状态或熔焊状态。合分闸机构在瞬态电流过大时自由脱扣，由合闸位置回位至合闸位置与分闸位置之间的中间位置，此时位置监测装置生成第一信号。当控制器同时接收到第一信号与第二信号时，表明动触头与静触头接触，且合分闸机构脱扣回位，控制器此时发出熔焊指示信号，表征断路器发生熔焊故障。因此，本实用新型提供的断路器的有益效果包括：具有熔焊故障监测功能，安全性更高。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍。应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定。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相关的附图。

图1为本实用新型的第一实施例提供的断路器的结构示意图；

图2为图1中的合分闸机构处于分闸位置时与驱动机构、监测机构、动触头及静触头的连接结构示意图；

图3为图1中的合分闸机构处于合闸位置时与驱动机构、监测机构、动触头及静触头的连接结构示意图；

图4为图1中的合分闸机构处于中间位置时与驱动机构、监测机构、动触头及静触头的连接结构示意图；

图5为图2中位置监测装置、末级齿轮及转轴齿轮的连接结构分解示意图；

图6为图2中电位触片与壳体的连接结构示意图；

图7为图1中动触头的结构示意图。

图标：100-断路器；110-壳体；111-卡槽；120-控制器；130-合分闸机构；131-转轴齿轮；1311-第一感应件；133-传动件；135-跳锁扣组件；1351-跳扣；1353-锁扣；1355-机构座；140-动触头；141-主体段；1411-第一端；1413-接触部；1415-第二端；143-检测段；150-静触头；160-监测机构；161-位置监测装置；1611-第一监测器；1613-第二监测器；1615-第三监测器；163-电位触片；1631-固定段；1633-接触段；1635-连接段；170-驱动机构；171-驱动组件；173-末级齿轮；1731-第二感应件；180-指示模块。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中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。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“左”、“右”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，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，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设备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”等仅用于区分描述，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，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，“设置”、“连接”等术语应做广义理解，例如，“连接”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；可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接连接，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，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面结合附图，对本实用新型的具体实施方式进行详细说明。

实施例

请参照图1所示，本实施例提供的断路器100，应用于电气回路中，该断路器100具有熔焊故障监测功能，安全性更高。

本实施例提供的断路器100，包括壳体110、控制器120、合分闸机构130、动触头140、静触头150、监测机构160、驱动机构170及指示模块180。静触头150设置于壳体110的内部，与断路器100的一侧接线端电连接。动触头140设置于合分闸机构130上，并与断路器100的另一侧的接线端电连接。

驱动机构170与合分闸机构130传动连接，用于带动合分闸机构130相对壳体110运动至合闸位置，以使动触头140与静触头150接触，即断路器100导通；或带动合分闸机构130相对壳体110运动至分闸位置，以使动触头140与静触头150分隔，即断路器100断路。

在合分闸机构130处于合闸位置时，动触头140与静触头150可能发生熔焊，此时瞬态电流过大，合分闸机构130发生自由脱扣，即相对壳体110回位至合闸位置与分闸位置之间的中间位置。控制器120分别与监测机构160及指示模块180电连接，监测机构160用于监测合分闸机构130的位置以及动触头140的位置，并将监测结果发送至控制器120。当监测到合分闸机构130运动至中间位置时，发送第一信号至控制器120，当监测到动触头140与静触头150接触时，发送第二信号至控制器120。控制器120同时接收到第一信号与第二信号时发出熔焊指示信号，表征断路器100发生熔焊故障。指示模块180收到熔焊指示信号后，发出熔焊提示信息，用户根据提示信息即可判定断路器100发生熔焊故障。在其他实施例中，控制器120发出的熔焊指示信号还可以作为一项控制依据传输至应用所述断路器100的电气系统的主控单元，或作为一项统计依据传输至云端服务器等。

本实施例中，控制器120仅在同时接收到第一信号与第二信号时发出熔焊指示信号，即熔焊指示信号由第一信号与第二信号共同决定，缺一不可。因此，指示模块180的熔焊提示信息准确可靠，即本实施例提供的断路器100，能够精确可靠的对熔焊故障进行监测，安全性极高。

本实施例中，指示模块180可以为闪光灯，当其接收到熔焊指示信号后，进行预设形式的闪光，即提示信息为灯光信息。指示模块180还可以为扬声器或显示器等其他模块装置，可以为多种模块装置的组合，具体设计可根据应用环境进行适应性改变。

监测机构160包括位置监测装置161及电位触片163，本实施例中，位置监测装置161设置于壳体110内，并与合分闸机构130相对设置，用于在合分闸机构130处于合闸位置和分闸位置之间的中间位置时生成第一信号。当合分闸机构130处于分闸位置时，电位触片163与动触头140分隔，电位触片163上存在悬浮电位，当合分闸机构130处于合闸位置时，电位触片163与动触头140接触，电位触片163与动触头140的电位相同，此相同的电位信号即为第二信号。

请结合图1、图2、图3及图4所示，合分闸机构130包括转轴齿轮131、传动件133及跳锁扣组件135，转轴齿轮131与壳体110转动连接并与驱动机构170传动连接，转轴齿轮131与传动件133活动连接，传动件133通过跳锁扣组件135与动触头140传动连接，跳锁扣组件135与壳体110转动连接。驱动机构170包括驱动组件171及末级齿轮173，驱动组件171与壳体110连接，末级齿轮173分别与驱动组件171及转轴齿轮131传动连接，用于在驱动组件171的带动下，带动转轴齿轮131相对壳体110转动，从而实现合分闸机构130的合闸与分闸。

图2所示的合分闸机构130处于分闸位置，位置监测装置161还用于在合分闸机构130处于此状态位置时生成第三信号，控制器120用于在接收到第三信号时发出分闸指示信号，即表征断路器100处于分闸状态，指示模块180根据此分闸指示信号发出对应的分闸提示信息。

图3所示的合分闸机构130处于合闸位置，位置监测装置161还用于在合分闸机构130处于此状态位置时生成第四信号，控制器120用于在接收到第四信号时发出合闸指示信号，即表征断路器100处于合闸状态，指示模块180指示模块180根据此合闸指示信号发出对应的合闸提示信息。

合分闸机构130由分闸位置运动至合闸位置的过程中，带动动触头140相对壳体110转动，逐渐靠近静触头150，直至与静触头150接触导通，此过程中，转轴齿轮131设置的用于自由脱扣时复位的复位弹簧积累势能。处于合闸位置时，动触头140与电位触片163接触。

在合分闸机构130处于图3所示的合闸位置时，发生瞬时高电流，且动触头140与静触头150熔焊时，合分闸机构130发生自由脱扣，跳锁扣组件135发生跳扣，复位弹簧释放势能，带动转轴齿轮131朝向分闸方向转动，以使合分闸机构130运动至图4所示的中间位置，此过程中，动触头140与静触头150由于熔焊保持接触，即动触头140与电位触片163保持接触。

本实施例中，跳锁扣组件135包括跳扣1351、锁扣1353及机构座1355，跳扣1351、锁扣1353及动触头140分别与所述机构座1355转动连接。传动件133为一连杆，其一端与转轴齿轮131转动连接，另一端与跳扣1351转动连接，锁扣1353与动触头140连接，跳扣1351与锁扣1353可拆卸配合。在合分闸机构130由图3所示合闸位置运动至图4所示的中间位置的过程中，合分闸机构130发生自由脱扣，跳锁扣组件135发生跳扣，即跳扣1351与锁扣1353脱离配合，此时转轴齿轮131在复位弹簧的作用下朝向分闸方向转动，通过传动件133拉动跳扣1351相对机构座1355转动，动触头140与静触头150由于熔焊保持接触，动触头140与电位触片163保持接触。

因此，在合分闸机构130运动至图4所示的中间位置时，控制器120同时收到第一信号与第二信号，表征断路器100发生熔焊故障。

请参照图5所示，本实施例中，位置监测装置161为与控制器120连接的电路板，位置监测装置161上分别设置有第一监测器1611、第二监测器1613及第三监测器1615。转轴齿轮131上设置有第一感应件1311，第一监测器1611用于当第一感应件1311随转轴齿轮131相对壳体110转动至第一位置时，以使合分闸机构130处于中间位置时，生成第一信号，即第一监测器1611的监测对象为第一感应件1311。末级齿轮173上设置有第二感应件1731，第二监测器1613用于当第二感应件1731相对壳体110转动至第二位置，以使合分闸机构130处于分闸位置时，生成第三信号。第三监测器1615用于当第二感应件1731相对转动至第三位置，以使合分闸机构130处于合闸位置时，生成第四信号。即本实施例中，第二监测器1613与第三监测器1615的监测对象均为第二感应件1731。

本实施例中，第一感应件1311与第二感应件1731均采用定磁铁，对应的，第一监测器1611、第二监测器1613及第三监测器1615均采用霍尔传感器。

请参照图6所示，电位触片163包括固定段1631、接触段1633及连接段1635，固定段1631与壳体110固定连接，本实施例中，壳体110的内壁凹设有卡槽111，固定段1631卡持于卡槽111内。接触段1633与固定段1631连接，且接触段1633的延伸方向与固定段1631所在的平面呈夹角，接触段1633用于当动触头140与静触头150接触时，与动触头140相接触。连接段1635与固定段1631连接，并与控制器120电连接，即连接段1635用于第二信号的传递。

本实施例中，为了提升静触头150的安装稳固程度，其固定段1631呈L型，相对应的，卡槽111也呈L型。在其他实施例中，固定段1631的形状可以根据需要做适应性改进。

请参照图7所示，动触头140包括主体段141及检测段143，主体段141上分别设置有第一端1411，远离第一端1411的另一端设置有第二端1415，第一端1411与第二端1415之间的位置与合分闸机构130连接，用于在合分闸机构130的带动下相对壳体110转动。主体段141的第一端1411上设置有接触部1413，接触部1413用于与静触头150接触。检测段143的一端与主体段141的第二端1415连接，用于在接触部1413与静触头150接触时，与电位触片163接触，以使电位触片163生成第二信号。

检测段143所在的平面与主体段141所在的平面呈夹角，本实施例中检测段143所在的平面与主体段141所在的平面垂直。在实际应用中，电位触片163预设在检测段143的合闸行程范围内，且当接触部1413刚好与静触头150接触时，电位触片163的接触段1633刚好与检测段143接触。

本实施例提供的断路器100，在实际应用中，当第一监测器1611监测到第一感应件1311运动至第一位置时，生成第一信号；当电位触片163与动触头140接触时，生成第二信号，即监测到动触头140与静触头150接触；当第二监测器1613监测到第二感应件1731运动至第二位置时，生成第三信号；当第三监测器1615监测到第二感应件1731运动至第三位置时，生成第四信号。

当控制器120在收到第三信号时，发出分闸指示信号，指示模块180根据分闸指示信号发出对应的分闸提示信息，提示断路器100处于分闸状态；当控制器120在收到第四信号时，发出合闸指示信号，指示模块180根据合闸指示信号发出对应的合闸提示信息，提示断路器100处于合闸状态；当控制器同时收到第一信号与第二信号时，发出熔焊指示信号，指示模块180根据熔焊指示信号发出对应的熔焊提示信息，提示断路器100发生熔焊故障。

因此，本实施例提供的断路器100，能够对工作状态进行监测并反馈的同时，还能够精确可靠的监测熔焊故障，在熔焊故障发生时，能够及时发出准确可靠的提示，具有极高的安全性。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种断路器，其特征在于，包括壳体、控制器、合分闸机构、动触头、静触头及监测机构，所述静触头设置于所述壳体内，所述动触头与所述合分闸机构连接，所述监测机构包括分别与所述控制器电连接的位置监测装置及电位触片，所述位置监测装置用于在所述合分闸机构处于合闸位置和分闸位置之间的中间位置时生成第一信号，所述电位触片用于在所述静触头与所述动触头接触时生成第二信号，所述控制器用于在同时接收到所述第一信号与所述第二信号时发出熔焊指示信号。

2.根据权利要求1所述的断路器，其特征在于，所述合分闸机构包括转轴齿轮、传动件及跳锁扣组件，所述断路器还包括驱动机构，所述转轴齿轮与所述壳体转动连接并与所述驱动机构传动连接，所述转轴齿轮与所述传动件活动连接，所述传动件通过所述跳锁扣组件与所述动触头传动连接，当所述跳锁扣组件发生跳扣时，所述转轴齿轮在外力作用下相对所述壳体转动至第一位置，以使所述合分闸机构处于所述中间位置，所述位置监测装置用于当所述转轴齿轮相对所述壳体转动至所述第一位置时生成所述第一信号。

3.根据权利要求2所述的断路器，其特征在于，所述位置监测装置上设置有第一监测器，所述转轴齿轮上设置有第一感应件，所述第一监测器与所述控制器电连接，所述第一监测器用于当所述第一感应件随所述转轴齿轮相对所述壳体转动至所述第一位置时，生成所述第一信号。

4.根据权利要求2所述的断路器，其特征在于，所述驱动机构包括驱动组件及末级齿轮，所述驱动组件与所述壳体连接，所述末级齿轮分别与所述驱动组件及所述转轴齿轮传动连接，所述位置监测装置还用于在所述合分闸机构处于所述分闸位置时生成第三信号，并用于在所述合分闸机构处于所述合闸位置时生成第四信号，所述控制器用于在接收到所述第三信号时发出分闸指示信号，并用于在接收到所述第四信号时发出合闸指示信号。

5.根据权利要求4所述的断路器，其特征在于，所述末级齿轮上设置有第二感应件，所述位置监测装置上设置有分别与所述控制器电连接的第二监测器及第三监测器，所述第二监测器用于当所述第二感应件相对所述壳体转动至第二位置，以使所述合分闸机构处于所述分闸位置时，生成所述第三信号，所述第三监测器用于当所述第二感应件相对转动至第三位置，以使所述合分闸机构处于所述合闸位置时，生成所述第四信号。

6.根据权利要求1所述的断路器，其特征在于，所述电位触片包括固定段、接触段及连接段；

所述固定段与所述壳体固定连接；

所述接触段与所述固定段连接，且所述接触段的延伸方向与所述固定段所在的平面呈夹角，所述接触段用于当所述动触头与所述静触头接触时，与所述动触头相接触；

所述连接段与所述固定段连接，并与所述控制器电连接。

7.根据权利要求6所述的断路器，其特征在于，所述固定段呈L型，所述壳体的内壁设置有L型的卡槽，所述固定段卡持于所述卡槽内。

8.根据权利要求1所述的断路器，其特征在于，所述动触头包括主体段及检测段，所述主体段与所述合分闸机构连接，所述主体段的第一端设置有用于在所述合分闸机构合闸时与所述静触头接触的接触部，所述主体段的第二端与所述检测段连接，所述检测段用于在所述接触部与所述静触头接触时，与所述电位触片接触，以使所述电位触片生成所述第二信号，所述检测段还用于在所述接触部与所述静触头分隔时，与所述电位触片分隔。

9.根据权利要求8所述的断路器，其特征在于，所述检测段所在的平面与所述主体段所在的平面呈夹角，所述主体段上的所述第一端与所述第二端之间的位置与所述合分闸机构连接，用于在所述合分闸机构的带动下相对所述壳体转动。

10.根据权利要求1所述的断路器，其特征在于，所述断路器还包括指示模块，所述指示模块与所述控制器电连接，用于在接收到所述熔焊指示信号时发出熔焊提示信息。

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