CN214043578U - 一种兼具热脱扣与电磁脱扣功能的复合型断路器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种兼具热脱扣与电磁脱扣功能的复合型断路器，火线断路器内设置有热脱扣机构，零线断路器内设置电磁脱扣机构，电磁脱扣机构包括电磁脱扣装置、脱扣摆锤、智能脱扣电子线路板和限流精整调节电位器，脱扣摆锤和零线断路器脱扣杠杆均安装在零线断路器动静触头开合机构上面，共同使用一个公共中心轴，电磁脱扣装置靠近脱扣摆锤的一端设置，极间脱扣联动杆与脱扣摆锤的另一端接触，并与零线断路器脱扣杠杆构成先火线后零线的交叉脱扣结构；火线断路器内安装电流传感器，智能脱扣电子线路板分别与电流传感器、限流精整调节电位器以及电磁脱扣装置电性连接。本实用新型兼具热脱扣的可靠性和电子智能控制的灵敏与精准性。

Description

一种兼具热脱扣与电磁脱扣功能的复合型断路器

技术领域

本实用新型涉及电气开关技术领域，特别是涉及一种兼具热脱扣与电磁脱扣功能的复合型断路器。

背景技术

断路器是一种电气保护元器件，在出现异常时能够迅速切断电源。电流经过火线断路器入户，经过用电器具，再由零线N极断路器返回，构成用电回路。传统断路器的限流脱扣均采用双金属记忆元件构成的热脱扣机构。当超过额定电流时双金属片升温发生弯曲变形，拉动断路器热脱扣机构，让断路器掉闸。但是，脱扣的时间不会即刻响应，要等待双金属片受热慢慢弯曲，拉动断路器机械脱扣，我们称之为热脱扣。这项技术经过近百年的应用，证明功能可靠，经久耐用。但是，缺点是限流值不精确，需要经过电流、热、几何变形几个物理参数的转换，易受环境温度的影响。特别是反应时间，不能够在电流出现异常时即刻切断电源。然而，磁脱扣能够做到精准，通过电子智能控制，可以快速切断被限制的电流；但是，由于使用大量的电子元器件，电子线路的可靠性不如机械双金属热脱机构。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种兼具热脱扣与电磁脱扣功能的复合型断路器，将传统热脱扣机构和电磁脱扣机构有机结合在一起，具有机械热脱扣的可靠性以及电子智能控制的灵敏与精准性，提升断路器的综合性能。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下方案：

一种兼具热脱扣与电磁脱扣功能的复合型断路器，包括火线断路器、极间脱扣联动杆、火线断路器机械联动件、零线断路器、零线断路器脱扣杠杆以及零线断路器动静触头开合机构，所述火线断路器内设置有热脱扣机构，所述复合型断路器还包括电磁脱扣机构，所述电磁脱扣机构设置在所述零线断路器内，所述电磁脱扣机构包括电磁脱扣装置和脱扣摆锤，所述脱扣摆锤和所述零线断路器脱扣杠杆均安装在所述零线断路器动静触头开合机构上面，共同使用一个公共中心轴，所述电磁脱扣装置靠近所述脱扣摆锤的一端设置，用于撞击所述脱扣摆锤摆动；所述极间脱扣联动杆从所述火线断路器的壳体内伸出，插入到所述零线断路器内部，与所述脱扣摆锤的另一端接触；所述零线断路器脱扣杠杆从所述零线断路器的壳体伸出，插入到所述火线断路器机械联动件的脱扣掉闸轨迹上，构成先火线后零线的交叉脱扣结构；

所述电磁脱扣机构还包括智能脱扣电子线路板和限流精整调节电位器，所述火线断路器内安装电流传感器，所述电流传感器用于监测火线电流信号，所述智能脱扣电子线路板分别与所述电流传感器、限流精整调节电位器以及电磁脱扣装置电性连接。

进一步的，所述电磁脱扣装置包括电磁线圈、脱扣电磁静铁芯、脱扣动铁芯、脱扣撞针以及复位弹簧；所述电磁线圈缠绕在电磁线圈骨架上，所述脱扣电磁静铁芯固定嵌设在所述电磁线圈骨架的一端，所述脱扣动铁芯活动设置在电磁线圈骨架的轴孔内，所述脱扣动铁芯和所述脱扣撞针共铸在一起，所述脱扣撞针穿设过所述脱扣电磁静铁芯，并靠近所述脱扣摆锤；所述复位弹簧套设在所述脱扣撞针上，并位于所述脱扣电磁静铁芯和脱扣动铁芯之间；

所述电磁线圈连接所述智能脱扣电子线路板，所述智能脱扣电子线路板控制所述电磁线圈得电，使得所述脱扣电磁静铁芯、脱扣动铁芯吸合动作，压缩所述复位弹簧，所述脱扣撞针撞击脱扣摆锤；当所述电磁线圈失电，完成脱扣撞击后，所述脱扣动铁芯和脱扣撞针被所述复位弹簧推回复位，准备下一次脱扣撞击。

进一步的，所述电磁脱扣装置还包括手动复位杆，所述手动复位杆设置在靠近所述极间脱扣联动杆的位置，所述手动复位杆的一端设置有复位钩，所述复位钩钩住所述极间脱扣联动杆，并位于所述极间脱扣联动杆与脱扣摆锤之间，所述手动复位杆的另一端穿出所述零线断路器的壳体；所述手动复位杆上设置有倒刺，所述手动复位杆和极间脱扣联动杆受到脱扣摆锤撞击后，所述倒刺卡在壳体上，使得所述手动复位杆停留在脱扣位置。

进一步的，所述脱扣摆锤靠近所述脱扣撞针的一侧设置有承接撞击力的凸台。

根据本实用新型提供的具体实施例，本实用新型提供的兼具热脱扣与电磁脱扣功能的复合型断路器，具有如下技术效果：

第一，在火线断路器保留热脱扣机构，在零线断路器内部不安装传统的磁脱扣组件、热脱扣组件、灭弧组件，这些节省下来的空间置换成电磁脱扣装置，通过智能脱扣电子线路板实现智能化控制，可见，本实用新型提供的复合型断路器在没有增加零线、火线断路器整体体积情况下实现了传统的机械热脱扣和现代智能脱扣的有机结合，提升了断路器脱扣的可靠性和灵敏性；

第二，设置电流互感器进行实时监测，当上口三相供电正常时，由于下口到电动机之间的电路出现异常时，例如接触器损坏，电线断路等等，本实用新型可以即刻掉闸，保护电动机免于烧损；

第三，电磁脱扣机构中，在零线断路器动静触头开合机构的基础上设置共用公用中心轴的脱扣摆锤，脱扣摆锤作为电磁脱扣装置与极间脱扣联动杆之间的传动结构，使得微电磁脱扣成为可能，因为该结构基本不会损失脱扣撞击力，断路器在突然停电时，可以利用电子线路中的滤波电容残存电能就能够让零线和火线两个断路器掉闸，共轴式机械结构设计和电永电磁脱扣机构设计都让微小能量控制断路器脱扣掉闸成为可能。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，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为本实用新型兼具热脱扣与电磁脱扣功能的复合型断路器的结构示意图；

图2为本实用新型电磁脱扣机构的结构示意图；

图3为本实用新型电磁脱扣装置的结构示意图；

图4为本实用新型手动复位杆的安装位置结构示意图；

附图标记：1、火线断路器；2、极间脱扣联动杆；3、火线断路器机械联动件；4、零线断路器；5、电磁脱扣装置；6、脱扣摆锤；7、零线断路器脱扣杠杆；8、零线断路器动静触头开合机构；9、电流传感器；10、智能脱扣电子线路板；11、限流精整调节电位器；12、手动复位杆；M-公共中心轴；N-倒刺；13、电磁线圈骨架；14、电磁线圈；15、脱扣电磁静铁芯；16、脱扣动铁芯；17、脱扣撞针；18、复位弹簧。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅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。

本实用新型的目的是提供一种兼具热脱扣与电磁脱扣功能的复合型断路器，将传统机械热脱扣的可靠性和通过电子智能控制的电磁脱扣的灵敏与精准性有机的结合起来，提升断路器的综合性能。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

如图1至图4所示，本实用新型提供的一种兼具热脱扣与电磁脱扣功能的复合型断路器，包括火线断路器1、极间脱扣联动杆2、火线断路器机械联动件3、零线断路器4、零线断路器脱扣杠杆7以及零线断路器动静触头开合机构8，所述火线断路器1内设置有热脱扣机构，所述复合型断路器还包括电磁脱扣机构，所述电磁脱扣机构设置在所述零线断路器4内，如图2所示，所述电磁脱扣机构包括电磁脱扣装置5和脱扣摆锤6，所述脱扣摆锤6和所述零线断路器脱扣杠杆7均安装在所述零线断路器动静触头开合机构8上面，共同使用一个公共中心轴M，所述电磁脱扣装置5靠近所述脱扣摆锤6的一端设置，用于撞击所述脱扣摆锤6摆动；所述极间脱扣联动杆2从所述火线断路器1的壳体内伸出，插入到所述零线断路器4内部，与所述脱扣摆锤6的另一端接触；所述零线断路器脱扣杠杆7从所述零线断路器4的壳体伸出，插入到所述火线断路器机械联动件3的脱扣掉闸轨迹上，构成先火线后零线的交叉脱扣结构；

所述电磁脱扣机构还包括智能脱扣电子线路板10和限流精整调节电位器11，所述火线断路器1内安装电流传感器9，所述电流传感器9用于监测火线电流信号，所述智能脱扣电子线路板10分别与所述电流传感器9、限流精整调节电位器11以及电磁脱扣装置5电性连接。

共同使用一个公共中心轴M，脱扣摆锤6绕公共中心轴M摆动，实际上，火线断路器1内部的开合闸机构和脱扣机构的公共中心轴的圆心与所述公共中心轴M的圆心是重叠的，其效果等同于两个断路器的所有动作机构共同安装在一个公共中心轴上。

如图3所示，所述电磁脱扣装置5包括电磁线圈14、脱扣电磁静铁芯15、脱扣动铁芯16、脱扣撞针17以及复位弹簧18；所述电磁线圈14缠绕在电磁线圈骨架13上，所述脱扣电磁静铁芯15固定嵌设在所述电磁线圈骨架13的一端，所述脱扣动铁芯16活动设置在电磁线圈骨架13的轴孔内，所述脱扣动铁芯16和所述脱扣撞针17共铸在一起，所述脱扣撞针17穿设过所述脱扣电磁静铁芯15，并靠近所述脱扣摆锤6；所述复位弹簧18套设在所述脱扣撞针17上，并位于所述脱扣电磁静铁芯15和脱扣动铁芯16之间；

所述电磁线圈14连接所述智能脱扣电子线路板10，所述智能脱扣电子线路板10控制所述电磁线圈14得电，使得所述脱扣电磁静铁芯15、脱扣动铁芯16吸合动作，压缩所述复位弹簧18，所述脱扣撞针17撞击脱扣摆锤6；当所述电磁线圈14失电，完成脱扣撞击后，所述脱扣动铁芯16和脱扣撞针17被所述复位弹簧18推回复位，准备下一次脱扣撞击。

如图4所示，所述电磁脱扣装置5还包括手动复位杆12，所述手动复位杆12设置在靠近所述极间脱扣联动杆2的位置，所述手动复位杆12的一端设置有复位钩，所述复位钩钩住所述极间脱扣联动杆2，并位于所述极间脱扣联动杆2与脱扣摆锤6之间，所述手动复位杆12的另一端穿出所述零线断路器4的壳体；所述手动复位杆12上设置有倒刺N，所述手动复位杆12和极间脱扣联动杆2受到脱扣摆锤6撞击后，所述倒刺N卡在壳体上，壳体上设置有卡接倒刺N的卡接槽，使得所述手动复位杆12停留在脱扣位置。所述脱扣摆锤6靠近所述脱扣撞针17的一侧设置有承接撞击力的凸台。

本实用新型提供的复合断路器，可以应用于单相断路器，也可应用于三相断路器，其工作原理为：当电流传感器9检测到电流出现异常时，所述电流传感器9会将异常信号发送给所述智能脱扣电子线路板10，智能脱扣电子线路板10再将信号放大传输给所述电磁脱扣装置5，电磁脱扣装置5产生击发撞击动作，撞击火线断路器脱扣摆锤6，所述脱扣摆锤6再将撞击动作传递给所述手动复位杆12，手动复位杆12的拉钩拉动所述极间脱扣联动杆2造成火线断路器1脱扣掉闸，随后，火线断路器机械联动件3又带动零线断路器脱扣杠杆7使得零线断路器脱扣掉闸，完成一次整个回路的双点智能脱扣。用户需要排查异常原因之后，用手按下所述手动复位杆12，才能进行再合闸，否则，所述手动复位杆12上面的倒刺N会将其固定在壳体的滑槽上，当手动合闸时，下行的极间脱扣联动杆2会碰触所述手动复位杆12的挂钩，引起再次脱扣，或者说手动复位杆12必须按下复位，否则不可能再次合闸。

本实用新型提供的兼具热脱扣与电磁脱扣功能的复合型断路器，传统的磁脱热脱功能都保留在火线断路器内部，无论电子智能脱扣功能正常或异常，都不影响传统火线断路器的脱扣功能，并具有如下技术效果：

第一，在火线断路器保留热脱扣机构，在零线断路器内部不安装传统的磁脱扣组件、热脱扣组件、灭弧组件，这些节省下来的空间置换成电磁脱扣装置，通过智能脱扣电子线路板实现智能化控制，可见，本实用新型提供的复合型断路器在没有增加零线、火线断路器整体体积情况下实现了传统的机械热脱扣和现代智能脱扣的有机结合，提升了断路器脱扣的可靠性和灵敏性；

第二，设置电流互感器进行实时监测，当上口三相供电正常时，由于下口到电动机之间的电路出现异常时，例如接触器损坏，电线断路等等，本实用新型可以即刻掉闸，保护电动机免于烧损；

第三，电磁脱扣机构中，在零线断路器动静触头开合机构的基础上设置共用公用中心轴的脱扣摆锤，脱扣摆锤作为电磁脱扣装置与极间脱扣联动杆之间的传动结构，使得微电磁脱扣成为可能，因为该结构基本不会损失脱扣撞击力，断路器在突然停电时，可以利用电子线路中的滤波电容残存电能就能够让零线和火线两个断路器掉闸，共轴式机械结构设计和电永电磁脱扣机构设计都让微小能量控制断路器脱扣掉闸成为可能。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

本文中应用了具体特例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

Claims (4)

1.一种兼具热脱扣与电磁脱扣功能的复合型断路器，包括火线断路器(1)、极间脱扣联动杆(2)、火线断路器机械联动件(3)、零线断路器(4)、零线断路器脱扣杠杆(7)以及零线断路器动静触头开合机构(8)，所述火线断路器(1)内设置有热脱扣机构，其特征在于，所述复合型断路器还包括电磁脱扣机构，所述电磁脱扣机构设置在所述零线断路器(4)内，所述电磁脱扣机构包括电磁脱扣装置(5)和脱扣摆锤(6)，所述脱扣摆锤(6)和所述零线断路器脱扣杠杆(7)均安装在所述零线断路器动静触头开合机构(8)上面，共同使用一个公共中心轴(M)，所述电磁脱扣装置(5)靠近所述脱扣摆锤(6)的一端设置，用于撞击所述脱扣摆锤(6)摆动；所述极间脱扣联动杆(2)从所述火线断路器(1)的壳体内伸出，插入到所述零线断路器(4)内部，与所述脱扣摆锤(6)的另一端接触；所述零线断路器脱扣杠杆(7)从所述零线断路器(4)的壳体伸出，插入到所述火线断路器机械联动件(3)的脱扣掉闸轨迹上，构成先火线后零线的交叉脱扣结构；

所述电磁脱扣机构还包括智能脱扣电子线路板(10)和限流精整调节电位器(11)，所述火线断路器(1)内安装电流传感器(9)，所述电流传感器(9)用于监测火线电流信号，所述智能脱扣电子线路板(10)分别与所述电流传感器(9)、限流精整调节电位器(11)以及电磁脱扣装置(5)电性连接。

2.根据权利要求1所述的兼具热脱扣与电磁脱扣功能的复合型断路器，其特征在于，所述电磁脱扣装置(5)包括电磁线圈(14)、脱扣电磁静铁芯(15)、脱扣动铁芯(16)、脱扣撞针(17)以及复位弹簧(18)；所述电磁线圈(14)缠绕在电磁线圈骨架(13)上，所述脱扣电磁静铁芯(15)固定嵌设在所述电磁线圈骨架(13)的一端，所述脱扣动铁芯(16)活动设置在电磁线圈骨架(13)的轴孔内，所述脱扣动铁芯(16)和所述脱扣撞针(17)共铸在一起，所述脱扣撞针(17)穿设过所述脱扣电磁静铁芯(15)，并靠近所述脱扣摆锤(6)；所述复位弹簧(18)套设在所述脱扣撞针(17)上，并位于所述脱扣电磁静铁芯(15)和脱扣动铁芯(16)之间；

所述电磁线圈(14)连接所述智能脱扣电子线路板(10)，所述智能脱扣电子线路板(10)控制所述电磁线圈(14)得电，使得所述脱扣电磁静铁芯(15)、脱扣动铁芯(16)吸合动作，压缩所述复位弹簧(18)，所述脱扣撞针(17)撞击脱扣摆锤(6)；当所述电磁线圈(14)失电，完成脱扣撞击后，所述脱扣动铁芯(16)和脱扣撞针(17)被所述复位弹簧(18)推回复位，准备下一次脱扣撞击。

3.根据权利要求2所述的兼具热脱扣与电磁脱扣功能的复合型断路器，其特征在于，所述电磁脱扣装置(5)还包括手动复位杆(12)，所述手动复位杆(12)设置在靠近所述极间脱扣联动杆(2)的位置，所述手动复位杆(12)的一端设置有复位钩，所述复位钩钩住所述极间脱扣联动杆(2)，并位于所述极间脱扣联动杆(2)与脱扣摆锤(6)之间，所述手动复位杆(12)的另一端穿出所述零线断路器(4)的壳体；所述手动复位杆(12)上设置有倒刺(N)，所述手动复位杆(12)和极间脱扣联动杆(2)受到脱扣摆锤(6)撞击后，所述倒刺(N)卡在壳体上，使得所述手动复位杆(12)停留在脱扣位置。

4.根据权利要求2所述的兼具热脱扣与电磁脱扣功能的复合型断路器，其特征在于，所述脱扣摆锤(6)靠近所述脱扣撞针(17)的一侧设置有承接撞击力的凸台。

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