CN212062355U - 一种应用在scb模块中的脱扣机构 - Google Patents

Abstract

本申请涉及防雷保护器技术领域，具体公开了一种应用在SCB模块中的脱扣机构，包括主动臂、副动臂和限位组件，主动臂与SCB模块内部活动连接，通过主动臂动作在合闸和断闸状态转变，并通过固定在SCB模块上的复位弹簧提供始终朝向脱扣一侧的回复力；合闸时通过限位组件推动主动臂运动，在主动臂动作到合闸位置时限位组件形成持续保持合闸状态的的静稳定态；还包括设置在主动臂与SCB模块之间的传动构件，当电路出现异常时动作断闸时副动臂动作致使传动构件联动破坏限位组件的静稳定态。本实用新型通过运动的主动臂实现浪涌保护器与主电路之间的开闭，通过对结构的改进弹簧的利用，减少各零件的生产难度，延长本实用新型的使用寿命。

Description

一种应用在SCB模块中的脱扣机构

技术领域

本申请涉及防雷保护器技术领域，具体涉及一种应用在SCB模块中的脱扣机构。

背景技术

SPD(Surge Protecter Device)浪涌保护器是一种为各种电子设备、仪器仪表、通讯线路提供安全防护的电子装置，当电气回路或者通信线路中因为外界的干扰突然产生尖峰电流或者电压时，浪涌保护器能在极短的时间内导通分流，从而避免浪涌对回路中其他设备的损害。

浪涌保护器中常用压敏电阻或气体放电管来转移多余的电压，但在长时间使用后，压敏电阻或气体放电管老化可能导致正常工作时，一部分电流也通过压敏电阻，从而导致发热现象。温度升高容易造成火灾，因此，在浪涌保护器中设置后备保护装置，当有电路通过压敏电阻或气体放电管时实行断路保护，防止温度继续升高。

SCB(Surge Protecter Device Circuit Breaker)是浪涌保护器前端串联的外置脱离器(又称后备保护装置),有的地方称之为SSD(Specific protective devices forlow-voltage surge protective devices)。SCB作为新一代的浪涌保护器后备保护装置具有分断能力强，具有更高的电涌耐受能力，在兼顾分断能力和电涌耐力的情况下其短路动作电流远低于传统的后备保护装置。能有效的分断低短路电流，为浪涌保护器提供更加精细的短路保护。

利用SCB实现浪涌保护器与主电路的开闭主要依靠脱扣机构，现有脱扣机构往往使用导电弹片同时实现导电和复位的功能，但是导电弹片对生产要求高，且弹片在经历多次脱扣变形后，其性能大幅度下降，造成用电安全隐患。

实用新型内容

为了解决现有技术存在的上述问题，本申请提供一种应用在SCB模块中的脱扣机构。

为了达到上述目的，本申请所采用的技术方案为：

一种应用在SCB模块中的脱扣机构，用于控制浪涌保护器与主电路之间的开闭，包括主动臂、副动臂和限位组件，所述主动臂与SCB模块内部活动连接，通过主动臂动作在合闸和断闸状态转变，并通过固定在SCB模块上的复位弹簧提供始终朝向脱扣一侧的回复力；合闸时通过手动或自动动作的限位组件推动主动臂运动，在主动臂动作到合闸位置时限位组件形成持续保持合闸状态的的静稳定态；还包括设置在主动臂与SCB模块之间的传动构件，当电路出现异常时动作断闸时副动臂动作致使传动构件联动破坏所述限位组件的静稳定态，所述主动臂由复位弹簧拉动复位。

现有技术的脱扣机构往往直接在电磁铁的铁芯上连接一个触头，再利用有弹性的材料制作另一个触头，通过电磁铁中铁芯运动使两个触头断开连接，有弹性的触头在断开连接后继续弹开保证电路切断。但这种连接方式容易在两个触头分开时产生电弧，且用弹性材料制成的触头容易在多次断路后产生弹性变形或弹性失效，具有一定的安全隐患，且使用寿命较短。还有的现有技术的脱扣机构中往往使用能导电的弹片，利用弹片自身的弹性来实现脱扣机构中主动臂和推杆脱扣的功能。但是，由于弹片的成本较高，且在多次脱扣后容易产生弹性形变，对脱扣机构的功能影响极大，且这种专门设置在脱扣机构中的导电弹片属于非标件，制造成本较高，损坏后更换不方便。

相比较的，本方案利用运动的主动臂实现浪涌保护器与主电路之间的开闭，传动构件作为主动臂与副动臂之间的中间部分，在断闸时，副动臂动作，提供初始驱动力传递到副动臂，然后副动臂推动主动臂复位。同时，复位弹簧使主动臂更容易脱扣且脱扣后运动距离足够导致电路切断，副动臂仅需要提供较小的驱动力就导致主动臂运动到足以切断电路的位置。本申请在断闸时，通过设置传动构件使主动臂脱扣，相较于副动臂与主动臂之间直接传动，具有更好的隔离性，避免主动臂通电时将电流输入副动臂影响使用效果和SCB模块内部电路。此外，利用复位弹簧和主动臂替代现有技术中的弹片，主动臂和弹簧均是易于制造的零件且，弹簧的使用寿命远远高于弹性材料制成的触头，能进一步降低生产成本并延长本实用新型中脱扣机构的使用寿命。

进一步的，所述限位组件包括操作手柄和连接件，所述操作手柄与所述SCB 模块内部转动连接，所述连接件一端与操作手柄除转动轴外的部分转动连接；所述连接件的另一端与设置在主动臂上的定位槽卡接。

进一步的，所述复位弹簧包括一端与主动臂中部滑动连接的第一弹簧，以及与连接件连接的第二弹簧；所述第二弹簧始终给连接件朝向断闸方向的回复力。

进一步的，所述定位槽在主动臂朝向合闸方向运动一侧的内壁A长度小于主动臂朝向断闸方向运动一侧的内壁B长度；断闸时所述传动构件推动连接件端部脱离内壁A后由第二弹簧拉动连接件随主动臂同时动作并在接触到内壁B 后再次进入定位槽内。

进一步的，所述主动臂上设有安装孔与SCB模块内部的立柱配合，所述主动臂相对于立柱滑动和转动。

进一步的，所述传动构件为L型的与SCB模块内部转动连接的推杆。将传动构件设置为L型，由于两个臂的长度不同，当副动臂将动力传递到推杆上时，作用到连接件上的力被放大，保证本申请完成脱扣动作。

进一步的，所述副动臂包括与电磁铁联动的弹出部，所述弹出部撞击推杆的横向臂，使纵向臂推动连接件。

进一步的，所述SCB模块还包括与电磁铁并联的气体放电管，所述主动臂上远离操作手柄的一端联动连接有导电片，另一端与浪涌保护器的输入端电连接；SCB模块合闸时，所述导电片与气体放电管的输出端连接；SCB模块脱扣时，所述导电片与气体放电管的输出端断开连接。

本实用新型正常工作时，全部线路接通，主动臂将气体放电管的电流输出端与浪涌保护器的电流输入端连接起来，使气体放电管和浪涌保护器形成串联的关系。电磁铁始终与气体放电管并联，电磁铁起到促使脱扣机构完成脱扣动作的作用。但是由于气体放电管和浪涌保护器的性质，在电路正常时，两者的电阻非常大，气体放电管和浪涌保护器相当于断开的开关，因此无电流通入到浪涌保护器中。当供电电路受到雷击或过电压时，雷电流击穿气体放电管后经过浪涌保护器并泄流入地。本实用新型的脱扣原因是，由于浪涌保护器或气体放电管故障等原因，导致工频电流通过电磁铁，电磁铁中的弹出部运动并撞击传动构件，使主动臂脱扣，从而气体放电管与浪涌保护器断开连接。

值得说明的是，造成工频电流通过电磁体的原因主要有两种。第一种是气体放电管故障，气体放电管的原理是：当放电管两极之间施加一定电压时，便在极间产生不均匀电场，在此电场作用下，管内气体开始游离，当外加电压增大到使极间场强超过气体的绝缘强度时，两极之间的间隙将放电击穿，由原来的绝缘状态转化为导电状态。然而，当气体放电管由于受到机械碰撞或内部出现老化等原因，正常工作时的电压就将气体击穿使气体放电管呈现放电状态时，由于电磁铁与气体放电管并联，工频电流也会流向电磁铁，使电磁铁动作驱使脱扣机构脱扣切断电路。

第二种是压敏电阻故障，也是最常见的一种原因。压敏电阻由于本身老化或承受暂时过电压的多次冲击后，会产生漏电流并导致压敏电阻发热，同时工频电流也会流向电磁铁，使电磁铁动作驱使脱扣机构脱扣切断电路。

进一步的，所述导电片上设有孔，所述主动臂插入到孔中使主动臂与导电片固定连接。主动臂和导电片通过插入的方式实现固定连接，根据本领域技术人员的常识，采用过盈配合即可达到目的。此方法相对于使用螺钉或其他连接件实现固定连接相比，避免连接处的电阻较大而温度升高造成用电安全隐患。

进一步的，所述推杆在与SCB模块的转动连接处设有扭簧。扭簧提供使推杆在断闸时被副动臂推动后，在扭簧的作用下复位。

本实用新型的有益效果是：本实用新型通过运动的主动臂实现浪涌保护器与主电路之间的开闭，而副动臂、传动构件和复位弹簧等用于控制主动臂的位置，其中，弹簧的利用能减小非标件的使用，减少各零件的生产难度，延长本实用新型的使用寿命。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是设有本申请的浪涌保护器的外观示意图；

图2是本申请中SCB模块的结构示意图；

图3是设有本申请的浪涌保护器的结构拆解示意图；

图4是本申请中脱扣机构与SCB模块配合的结构示意图；

图5是本申请的结构示意图；

图6是本申请中副动臂和电磁铁配合的结构示意图；

图7是本申请中副动臂和电磁铁的拆解结构示意图；

图8为本申请中主动臂的正视图；

图中：1-外壳；2-内壳；3-气体放电管；4-电磁铁；401-导电线圈；402- 弹出部；5-导电片；6-主动臂；601-连接孔；602-安装孔；7-操作手柄；8-推杆；801-弯折部；9-第一弹簧；10-第二弹簧；11-浪涌保护器；12-连接件；13- 立柱。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请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申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

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。

在本申请的描述中，需要说明的是，若出现术语“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，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，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申请的限制。此外，本申请的描述中若出现术语“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。

此外，本申请的描述中若出现术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本申请的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“设置”、“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申请中的具体含义。

实施例1：

如图1-3所示的一种应用在SCB模块中的脱扣机构，用于控制浪涌保护器 11与主电路之间的开闭，其特征在于：包括主动臂6、副动臂和限位组件，所述主动臂6与SCB模块内部活动连接，通过主动臂6动作在合闸和断闸状态转变，并通过固定在SCB模块上的复位弹簧提供始终朝向脱扣一侧的回复力；合闸时通过手动或自动动作的限位组件推动主动臂6运动，在主动臂6动作到合闸位置时限位组件形成持续保持合闸状态的的静稳定态；还包括设置在主动臂 6与SCB模块之间的传动构件，当电路出现异常时动作断闸时副动臂动作致使传动构件联动破坏所述限位组件的静稳定态，所述主动臂6由复位弹簧拉动复位。

工作原理如下：

本实用新型中的脱扣机构，是应用在SCB模块中进行手动和/或自动地合闸和断闸，SCB模块内存在导通电流的功能模块，而所谓的脱扣机构是存在于功能模块外单独设置的动作机构，通过动作带动功能模块中串联的两个导体相互隔离或接触导通实现断闸或合闸效果。

其中，主动臂6可在SCB模块内活动，而主动臂6上设有或关联有任一串联在电路中的导体，并设有复位弹簧使其始终具有朝向断闸方向运动的回复力。而其中还包括两个部件，限位组件和传动构件，限位组件主要负责在合闸时推动主动臂6并给予主动臂6保持合闸状态的限位效果。而所谓的静稳定态是指可在SCB模块中活动的限位组件在运动到特定位置后在没有其余外力驱使下能够保持稳定，主要是由于其活动方向与所承受的外力方向垂直或接近垂直角度，使得原本施加在其上面的外力在活动方向上并未存在分力(或分力较小不足以使其动作)。而主要的受力方向均由限制其活动方向的结构承受。所谓的特定位置即主动臂6处在合闸位置时限位组件所处位置。

实施例2：

本实施例在实施例1的基础上，进一步优化与限定了主动臂、限位组件和复位弹簧的结构和连接方式。

如图4-5和图8所示，所述限位组件包括操作手柄7和连接件12，所述操作手柄7与所述SCB模块内部转动连接，所述连接件12一端与操作手柄7除转动轴外的部分转动连接；所述连接件12的另一端与设置在主动臂6上的定位槽卡接。所述复位弹簧包括一端与主动臂6中部滑动连接的第一弹簧9，以及与连接件12连接的第二弹簧10；所述第二弹簧10始终给连接件12朝向断闸方向的回复力。所述定位槽在主动臂6朝向合闸方向运动一侧的内壁A长度小于主动臂6朝向断闸方向运动一侧的内壁B长度；断闸时所述传动构件推动连接件12端部脱离内壁A后由第二弹簧10拉动连接件12随主动臂6同时动作并在接触到内壁B后再次进入定位槽内。所述主动臂6上设有安装孔602与SCB模块内部的立柱13配合，所述主动臂6相对于立柱13滑动和转动。

工作原理如下：

操作手柄7通过连接件12与主动臂6联动，从断闸状态转变为合闸状态时，主动臂的运动分为两个阶段，第一阶段，通过转动操作手柄7带动连接件12动作，连接件12推动主动臂6向上滑动，使立柱13位于安装孔602的下方；第二阶段，操作手柄7继续转动，由于安装孔602的阻挡，主动臂6不能再滑动，连接件12带动主动臂6绕立柱13转动，直到所述操作手柄7的转动轴心、连接件12的转动轴心和定位槽共线形成静稳定态，此时，稳定在合闸状态，与该线平行的力均不能破坏静稳定态。从合闸状态转变为断闸状态时，副动臂提供初始驱动力破坏静稳态，具体的，副动臂使连接件12脱离定位槽的内壁A，导致主动臂6的受力发生改变，不再处于静稳定态，主动臂6在第一弹簧9的作用下转动，同时连接件12和操作手柄7也在第二弹簧10的作用下转动，然后由于内壁B的长度比内壁A长，连接件12碰到内壁B后，从内壁B从新进入定位槽中。最后由于第一弹簧9和第二弹簧10的共同作用，且第一弹簧9在连接孔601内滑动，使主动臂6向下滑动，运动到如图5所示的状态。

值得说明的是，本申请中的动触头6为普通导电材料，通过对安装方式和结构的改进，配合复位弹簧，替代现有技术中的弹片结构，相对于弹片，本申请中的动触头6更容易生产，且复位弹簧的使用寿命更长。本申请通过对结构的改进明显降低了生产难度并延长了使用寿命。

值得说明的是，第一弹簧9需要与动触头6相对滑动连接，优选的，第一弹簧9与动触头6连接的一端设置挂钩，使第一弹簧9钩在动触头6上并可以在连接孔601内滑动。

实施例3：

本实施例在上述实施例的基础上，对传动构件进行了进一步的优化与限定。

如图5-7所示，传动构件为L型的与SCB模块内部转动连接的推杆8。所述副动臂包括与电磁铁4联动的弹出部402，所述弹出部402撞击推杆8的横向臂，使纵向臂推动连接件12。所述推杆在8与SCB模块的转动连接处设有扭簧

工作原理如下：

推杆8为L型，当电路出现异常时，通过导电线圈401的电流发生变化，弹出部402从电磁铁4内弹出，撞击推杆8的横向臂，使推杆8转动，由于推杆8纵向臂上的弯折部801紧靠连接件12，转动时推杆8的纵向臂推动连接件 12从定位槽中脱离。然后推杆8在扭簧的作用下复位，且弹出部402在电磁铁 4内部与弹出部402连接的弹簧的作用下完成复位。

值得说明的是，副动臂的作用是提供使动触头断闸的驱动力，由于副动臂的工作原理，弹出部402必须为金属材料，而静触头8作为传动构件可以采用不导电材料，本申请中使用不导电的静触头8隔离带电的动触头6和导电的弹出部402，避免脱扣断闸时弹出部402直接与动触头6接触导电，影响脱扣效果，且导电后由于弹出部402的电阻容易造成SCB模块内部温度升高，造成新的安全隐患。

实施例4：

本实施例在上述实施例的基础上，对主动臂6与气体放电管之间的连接方式进行了进一步的优化与限定。

所述SCB模块还包括与电磁铁4并联的气体放电管3，所述主动臂6上远离操作手柄7的一端联动连接有导电片5，另一端与浪涌保护器11的输入端电连接；SCB模块合闸时，所述导电片5与气体放电管3的输出端连接；SCB模块脱扣时，所述导电片5与气体放电管3的输出端断开连接。所述导电片5上设有孔，所述主动臂6插入到孔中使主动臂6与导电片5固定连接。

SCB模块处于合闸状态时，与主动臂6连接的导电片5也与气体放电管3 接触，气体放电管3的输出端通过导电片5和主动臂6连接浪涌保护器11的输入端；断闸时，主动臂6的运动使导电片5与气体放电管3断开连接。

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

Claims (10)

1.一种应用在SCB模块中的脱扣机构，用于控制浪涌保护器(11)与主电路之间的开闭，其特征在于：包括主动臂(6)、副动臂和限位组件，所述主动臂(6)与SCB模块内部活动连接，通过主动臂(6)动作在合闸和断闸状态转变，并通过固定在SCB模块上的复位弹簧提供始终朝向脱扣一侧的回复力；

合闸时通过手动或自动动作的限位组件推动主动臂(6)运动，在主动臂(6)动作到合闸位置时限位组件形成持续保持合闸状态的静稳定态；

还包括设置在主动臂(6)与SCB模块之间的传动构件，当电路出现异常时动作断闸时副动臂动作致使传动构件联动破坏所述限位组件的静稳定态，所述主动臂(6)由复位弹簧拉动复位。

2.根据权利要求1所述的一种应用在SCB模块中的脱扣机构，其特征在于：所述限位组件包括操作手柄(7)和连接件(12)，所述操作手柄(7)与所述SCB模块内部转动连接，所述连接件(12)一端与操作手柄(7)除转动轴外的部分转动连接；

所述连接件(12)的另一端与设置在主动臂(6)上的定位槽卡接。

3.根据权利要求2所述的一种应用在SCB模块中的脱扣机构，其特征在于：所述复位弹簧包括一端与主动臂(6)中部滑动连接的第一弹簧(9)，以及与连接件(12)连接的第二弹簧(10)；

所述第二弹簧(10)始终给连接件(12)朝向断闸方向的回复力。

4.根据权利要求2所述的一种应用在SCB模块中的脱扣机构，其特征在于：所述定位槽在主动臂(6)朝向合闸方向运动一侧的内壁A长度小于主动臂(6)朝向断闸方向运动一侧的内壁B长度；

断闸时所述传动构件推动连接件(12)端部脱离内壁A后由第二弹簧(10)拉动连接件(12)随主动臂(6)同时动作并在接触到内壁B后再次进入定位槽内。

5.根据权利要求2所述的一种应用在SCB模块中的脱扣机构，其特征在于：所述主动臂(6)上设有安装孔(602)与SCB模块内部的立柱(13)配合，所述主动臂(6)相对于立柱(13)滑动和转动。

6.根据权利要求2所述的一种应用在SCB模块中的脱扣机构，其特征在于：所述传动构件为L型的与SCB模块内部转动连接的推杆(8)。

7.根据权利要求6所述的一种应用在SCB模块中的脱扣机构，其特征在于：所述副动臂包括与电磁铁(4)联动的弹出部(402)，所述弹出部(402)撞击推杆(8)的横向臂，使纵向臂推动连接件(12)。

8.根据权利要求2所述的一种应用在SCB模块中的脱扣机构，其特征在于：所述SCB模块还包括与电磁铁(4)并联的气体放电管(3)，所述主动臂(6)上远离操作手柄(7)的一端联动连接有导电片(5)，另一端与浪涌保护器(11)的输入端电连接；

SCB模块合闸时，所述导电片(5)与气体放电管(3)的输出端连接；

SCB模块脱扣时，所述导电片(5)与气体放电管(3)的输出端断开连接。

9.根据权利要求8所述的一种应用在SCB模块中的脱扣机构，其特征在于：所述导电片(5)上设有孔，所述主动臂(6)插入到孔中使主动臂(6)与导电片(5)固定连接。

10.根据权利要求6所述的一种应用在SCB模块中的脱扣机构，其特征在于：所述推杆(8)在与SCB模块的转动连接处设有扭簧。

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