CN214588693U - 一种插入式断路器的电动操作机构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种插入式断路器的电动操作机构，包括合闸电机，分闸电磁铁、PCB控制板和微动检测开关，当需要对断路器进行合闸时，PCB控制板给出一个合闸信号，使合闸电机旋转，驱动电动手柄而对断路器进行合闸，同时合闸检测开关闭合以检测断路器是否合闸到位，当需要对断路器进行分闸时，PCB控制板给出一个分闸信号，使分闸电磁铁得电推动断路器的脱扣杆而使断路器脱扣，此时分闸检测开关动作以检测断路器是否分闸到位，该发明结构简单，安装紧凑，可以方便的装入所述断路器的外壳内，同时可以通过金手指插槽实现对断路器的自动控制，该断路器的合闸和分闸各成独立系统，加之检测开关的使用，使断路器的电动分合闸工作稳定可靠。

Description

一种插入式断路器的电动操作机构

技术领域

本发明涉及一种低压电器，具体涉及一种插入式断路器的电动操作机构。

背景技术

随着我国电力、通信技术的迅速发展，特别是5G网络技术的应用，对断路器等终端电器设备的实用性、安全性、可靠性提出了越来越高的要求，传统的断路器已远远不能满足这些要求，在不断的研究发展中，我国的断路器不仅在小型化、智能化、可靠性等方面达到了新的水平，在结构上出现了许多全新的设计，如能像普通电气插头一样方便地进行插拔和使用，能将断路器便捷地装入或撤出电路，在安装位置上能够锁定在稳定的工作状态，同时这种断路器的接线方向和外接导线的布线方向在同一平面内，这就是插入式断路器。

目前，插入式断路器的分合闸操作机构一般为手动操作，带有电动操作机构的插入式断路器往往结构复杂，体积较大，有的只得在断路器的旁边增加附件，给插入式断路器的使用增加了困难。

发明内容

本发明公开一种体积小，工作稳定的插入式断路器的电动操作机构。

本发明所采用的技术方案是：

一种插入式断路器，包括壳体，进线机构，出线机构，手动操作机构，电动操作机构，触头动作机构，过载和短路保护机构。

进一步设置，所述插入式断路器的壳体为长方形的六面体，前侧为出线端，后侧为进线端，左侧为基座，右侧为上盖，所述的基座设置为一极，所述的上盖设置为另一极，所述壳体的右侧设置有侧盖。

进一步设置，所述的手动操作机构包括操作手柄，分合闸显示机构和锁定机构，所述的操作手柄设置在壳体左侧基座一极的上部前侧，所述的分合闸显示机构设置在操作手柄一侧、壳体上盖另一极的上部前侧，所述的锁定机构设置在操作手柄的上部。

进一步设置，所述的电动操作机构包括合闸机构，分闸机构，PCB控制板和微动开关，所述合闸机构包括合闸电机和设置在合闸电机输出轴上的主动轮，还包括与主动轮啮合的从动轮，所述的主动轮通过主动轮一侧的安装轴垂直设置在所述的PCB控制板上，所述的从动轮通过从动轮一侧的安装轴垂直设置在所述的PCB控制板上，所述的分闸机构包括横卧设置在PCB控制板下部的分闸电磁铁。

进一步设置，所述的触头动作机构设置在电动操作机构的后侧，在电动操作机构的动静触头之间设置有导弧片，所述导弧片的后侧，设置有灭弧室。

进一步设置，所述过载和短路保护机构包括热脱扣双金属片和电磁脱扣器，所述热脱扣双金属片的一端通过连杆与触头动作机构相连，所述热脱扣双金属片的另一端与一极的进线插口相连，所述的电磁脱扣器设置在触头动作机构的下部，通过所述电磁脱扣器的衔铁动作推动所述的触头动作机构动作。

进一步设置，在所述灭弧室的后侧设置有电流互感器，在所述电流互感器的后侧，设置有另一极的进线插口。

进一步设置，所述的进线机构包括进线插口和金手指插槽，所述的进线插口设置在插入式断路器的后侧，一极进线插口设置在上，另一极进线插口设置在下，在所述二极进线插口之间，设置有与所述插入式断路器进行数据采集和通讯的金手指插槽。

所述的出线机构包括紧固螺钉和接线腔，所述的紧固螺钉和接线腔设置在插入式断路器的前侧，所述的紧固螺钉设置在接线腔的上部，二极的接线螺钉和接线腔并列设置，二极间设置有隔弧板。

进一步设置，所述的合闸机构包括合闸电机，主动轮，从动轮和微动开关。

进一步设置，所述的微动开关包括合闸位置开关、分闸位置开关和断电开关，设置在所述PCB控制板上，所述微动开关通过一侧的拨杆与所述的主动轮、从动轮配合动作。

进一步设置，所述的主动轮为不完全齿轮，上部设置有数个啮合齿，所述的从动轮与合闸电机减速箱的输出轴相连，所述主动轮的侧面设置有一个开口凹槽，所述开口凹槽的二侧设置有过度斜面。

进一步设置，所述的从动轮为不完全齿轮，上部设置有数个啮合齿，所述从动轮中心一侧设置有排气孔，中心另一侧设置有三角轴，所述排气孔的设置是为了所述的三角轴安装到位，所述的三角轴外套设有电动手柄，所述从动轮的侧面设置有一个开口凹槽，所述开口凹槽的二侧设置有过度斜面。

进一步设置，所述的电动手柄设置为圆柱形，一端设置有排气孔，所述排气孔的设置是为了使电动手柄能安装到位，另一端设置有三角轴孔，通过三角轴使所述的电动手柄与所述的从动轮相连，所述电动手柄的侧面设置有分闸限位挡块和合闸限位挡块，在所述分闸限位挡块中设置有分闸连杆孔，所述分闸连杆孔内设置有分闸连杆与插入式断路器的操作手柄相连，在所述合闸限位挡块中设置有合闸连杆孔，所述合闸连杆孔内设置有合闸连杆与所述插入式断路器的触头动作机构相连。

进一步设置，所述的合闸机构包括合闸电机和设置在合闸电机输出轴上的主动轮，还包括与主动轮啮合的从动轮，所述的合闸电机一侧设置有减速箱，所述减速箱的输出轴与主动轮相连，所述主动轮的不完全齿与从动轮的不完全齿啮合，所述从动轮中心一侧设置有三角轴，所述的三角轴外套设有电动手柄，当需要对断路器进行合闸时，PCB控制板给出一个合闸信号，使合闸电动机顺时针方向旋转，主动轮亦旋转，所述的主动轮啮合齿带动从动轮啮合齿逆时针方向旋转，驱动电动手柄逆时针方向转动，设置在电动手柄一侧的电动手柄合闸连杆动作而推动所述的触头动作机构合闸，所述插入式断路器合闸后主动轮和从动轮的啮合齿脱离，所述主动轮和从动轮分开，此时从动轮一侧的凹槽斜面顶压合闸位置开关而闭合，以检测所述插入式断路器是否合闸到位，主动轮继续旋转一个角度后，断电位置开关被主动轮上的凹槽斜面顶压而断开，使合闸电机断电停止转动，主动轮停止转动后，主动轮和从动轮的啮合齿脱离啮合，此时插入式断路器可以实现手动分闸和合闸，从动轮一侧的分闸位置开关和合闸位置开关可以检测插入式断路器是分闸还是合闸状态。

进一步设置，所述的分闸机构包括分闸电磁铁和分闸脱扣杆，当需要对插入式断路器进行分闸时，所述的PCB控制板给出一个分闸信号，使所述的分闸电磁铁得电，所述分闸电磁铁的动铁芯推动分闸脱扣杆而使插入式断路器脱扣，此时合闸位置开关被松开，所述电动手柄在钮簧的作用下复位，分闸位置开关被从动轮的凹槽斜面顶压而闭合，以检测断路器是否分闸到位。

进一步设置，所述的PCB控制板还包括PCB软板，所述的PCB软板连接PCB控制板和所述的金手指插槽，实现对所述插入式断路器的数据采集和对所述插入式断路器的通讯连接。

进一步设置，所述的插入式断路器包括如上任一所述插入式断路器的电动操作机构。

以上结构的插入式断路器具有的优点是：

该发明插入式断路器的电动操作机构结构简单，安装紧凑，可以方便的实现装入所述插入式断路器的外壳内，由于插入式断路器合闸采用合闸电机操作，分闸采用分闸电磁铁操作，二者各成系统，互不干扰，同时合闸电机在合闸时都是一个方向转动，这样有效地延长了合闸系统的使用寿命，减少了维修工作量，由于在主动轮、从动轮侧面通过凹槽斜面与微动开关的配合使用，使得断路器分合闸检测成功后方可进行下步工作，由于设置PCB控制板和PCB软板，可以通过金手指插槽实现对插入式断路器的自动控制，通过这些措施的采用，使得插入式断路器具有通讯功能，能满足各种智能化的使用要求，同时工作稳定可靠。

附图说明

图1为插入式断路器整体外观结构图。

图2为插入式断路器内部结构示意图。

图3为插入式断路器去侧盖正视图。

图4为图2电动操作机构结构图。

图5为图4主动轮结构图。

图6为图4从动轮一侧结构图。

图7为图4从动轮另一侧结构图。

图8为图4合闸电机传动结构图。

图9为图4电动手柄一侧结构图。

图10为图4电动手柄另一侧结构图。

具体实施方式

需要说明的是，本发明说明书所述“上部”、“中部”、“下部”“端部”、“前”“后”“侧”等指示位置关系的术语为基于附图所示的位置关系，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发明的限制。

结合附图，通过具体实施例，对本发明作进一步说明。

一种插入式断路器，如图1～图3所示，包括壳体1，进线机构8，出线机构3，手动操作机构2，电动操作机构4，触头动作机构5，过载和短路保护机构6。

进一步设置，所述的壳体1为长方形的六面体，左侧为基座101，右侧为上盖102，所述的基座101设置为一极，所述的上盖102设置为另一极，所述壳体的右侧设置有侧盖103。

进一步设置，所述的手动操作机构2包括操作手柄201，分合闸显示机构202和锁定机构203，所述的操作手柄201设置在壳体左侧基座一极101的上部前侧，所述的分合闸显示机构202设置在壳体上盖另一极102的上部前侧，所述的锁定机构203设置在操作手柄201的上部。

进一步设置，所述的电动操作机构4包括合闸机构，分闸机构，PCB控制板和微动开关，所述合闸机构包括合闸电机401和设置在合闸电机401输出轴上的主动轮405，还包括与主动轮405啮合的从动轮404，所述的主动轮405通过主动轮一侧的安装轴4051垂直设置在所述的PCB控制板407上，所述的从动轮404通过从动轮一侧的安装轴4041垂直设置在所述的PCB控制板上407，所述的分闸机构包括横卧设置在PCB控制板407下部的分闸电磁铁402。

进一步设置，所述的触头动作机构5设置在电动操作机构4的后侧，在电动操作机构的动静触头之间设置有导弧片601，所述导弧片601的后侧，设置有灭弧室602。

进一步设置，所述过载和短路保护机构包括热脱扣双金属片603和电磁脱扣器604，所述热脱扣双金属片603的一端通过连杆503与触头动作机构5相连，所述热脱扣双金属603片的另一端与一极的进线插口802相连，所述的电磁脱扣器604设置在触头动作机构5的下部，通过所述电磁脱扣器604的衔铁动作推动所述的触头动作机构5动作。

进一步设置，在所述灭弧室602的后侧设置有电流互感器7，在所述电流互感器7的后侧，设置有另一极的进线插口801。

进一步设置，在所述插入式断路器后侧二极的进线插口801、802之间，设置有与所述插入式断路器进行数据采集和通讯的金手指插槽803。

进一步设置，所述的出线机构包括紧固螺钉302和接线腔301，所述的紧固螺钉302和接线腔301设置在插入式断路器的前侧，所述的紧固螺钉302设置在接线腔301的上部，二极的紧固螺钉302和接线腔301并列设置，二极间设置有隔弧板104。

进一步设置，如图8所示，所述的合闸机构包括合闸电机401，主动轮405，从动轮404和微动开关。

进一步设置，所述的微动开关包括合闸位置开关4062、分闸位置开关4063和断电开关4061，所述的微动开关设置在所述PCB控制板407上，所述微动开关的一侧设置有拨杆，所述微动开关通过拨杆与所述的主动轮405、从动轮404配合动作。

进一步设置，如图5所示，所述的主动轮405为不完全齿轮，上部设置有数个啮合齿4053，所述的主动轮404与合闸电机401减速箱的输出轴相连，所述主动轮405的侧面设置有一个开口凹槽4054，所述开口凹槽的二侧设置有过度斜面4052。

进一步设置，如图6、图7所示，所述的从动轮404为不完全齿轮，上部设置有数个啮合齿4043，所述从动轮404中心一侧设置有安装轴4041，在所述的安装轴4041中心设置有排气孔4045，所述从动轮404中心另一侧设置有三角孔4044，在所述的三角孔内设置有三角轴4055，所述排气孔4045的设置是为了所述的三角轴4055安装到位，所述的三角轴4055外套设有电动手柄403，所述从动轮404的侧面设置有一个开口凹槽4044，所述开口凹槽的二侧设置有过渡斜面4042。

进一步设置，如图9、图10所示，所述的电动手柄403设置为圆柱形，一端设置有排气孔4033，所述排气孔4033的设置是为了使电动手柄403能安装到位，另一端设置有三角轴孔4035，通过三角轴4055使所述的电动手柄403与所述的从动轮404相连，所述电动手柄403的侧面设置有分闸限位挡块4031和合闸限位挡块4034，在所述分闸限位挡块4031中设置有分闸连杆孔4032，所述分闸连杆孔内设置有分闸连杆与插入式断路器的操作手柄相连，在所述合闸限位挡块4034中设置有合闸连杆孔4036，所述合闸连杆孔内设置有合闸连杆与所述插入式断路器的触头动作机构相连。

进一步设置，如图8所示，所述合闸电机401一侧设置有减速箱4011，所述减速箱4011的输出轴与主动轮相连405，所述主动轮405的不完全齿4053与从动轮的不完全齿4043啮合，所述从动轮404中心一侧设置有三角轴4055，所述的三角轴4055外套设有电动手柄403，当需要对插入式断路器进行合闸时，PCB控制板407给出一个合闸信号，使合闸电机401顺时针方向旋转，主动轮405亦旋转，带动从动轮405逆时针方向旋转，所述从动轮405通过三角轴4055驱动电动手柄403逆时针方向转动而对插入式断路器进行合闸，插入式断路器合闸后主动轮405和从动轮404分开，从动轮404继续旋转，其一侧的凹槽斜面4052顶压合闸位置开关4062的拨杆而使合闸位置开关4062闭合，以检测插入式断路器是否合闸到位，主动轮4005继续旋转一个角度后，所述的断电位置开关4061的拨杆被主动轮405上的凹槽斜面4052顶压而使断电位置开关4061断开，使合闸电机401断电而停止转动。

进一步设置，所述的分闸机构包括分闸电磁铁402和分闸脱扣杆504，当需要对插入式断路器进行分闸时，所述的PCB控制板407给出一个分闸信号，使所述的分闸电磁铁402得电，所述分闸电磁铁402的动铁芯推动分闸脱扣杆504而使插入式断路器脱扣，此时合闸位置开关4062被松开，所述电动手柄403在复位钮簧的作用下复位，分闸位置开关4063的拨杆被从动轮404凹槽斜面4042顶压而闭合，以检测断路器是否分闸到位。

进一步设置，所述的PCB控制板407还包括PCB软板4071，所述的PCB软板4071连接PCB控制板407和所述的金手指插槽803，实现对所述插入式断路器的数据采集和对所述插入式断路器的通讯连接。

需要说明的是：上述实施例仅仅是为了清楚地说明本发明所作的举例，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发明的保护范围之中。

Claims (9)

1.一种插入式断路器的电动操作机构，包括插入式断路器，进线机构，出线机构，手动操作机构，电动操作机构，触头动作机构，过载和短路保护机构；

其特征是：

所述插入式断路器的壳体为长方形的六面体，前侧为出线端，后侧为进线端，左侧为基座，右侧为上盖，所述左侧的基座设置为一极，所述右侧的上盖设置为另一极，所述壳体的右侧设置有侧盖；

所述的手动操作机构包括操作手柄，设置在所述操作手柄上部的锁定机构和操作手柄侧的分合闸显示机构；

所述的电动操作机构包括合闸机构，分闸机构，PCB控制板和微动开关，所述合闸机构包括合闸电机和设置在合闸电机输出轴上的主动轮，还包括与主动轮啮合的从动轮，所述的主动轮通过主动轮一侧的安装轴垂直设置在所述的PCB控制板上，所述的从动轮通过从动轮一侧的安装轴垂直设置在所述的PCB控制板上，所述的分闸机构包括横卧设置在PCB控制板下部的分闸电磁铁；

所述的进线机构包括进线插口和金手指插槽，所述的进线插口设置在插入式断路器的后侧，一极进线插口设置在上，另一极进线插口设置在下，在二极的进线插口之间，设置有与所述插入式断路器进行数据采集和通讯的金手指插槽；

所述的出线机构包括紧固螺钉和接线腔，所述的紧固螺钉和接线腔设置在插入式断路器的前侧，所述的紧固螺钉设置在接线腔的上部，二极的紧固螺钉和接线腔并列设置，二极间设置有隔弧板。

2.根据权利要求1所述插入式断路器的电动操作机构，其特征是：所述的微动开关包括合闸位置开关、分闸位置开关和断电开关，所述的微动开关设置在所述PCB控制板上，与所述的主动轮、从动轮配合动作。

3.根据权利要求1所述插入式断路器的电动操作机构，其特征在于：所述的主动轮为不完全齿轮，上部设置有数个啮合齿，所述的主动轮与合闸电机减速箱的输出轴相连，所述主动轮的侧面设置有一个开口凹槽，所述开口凹槽的二侧设置有过渡斜面。

4.根据权利要求1所述插入式断路器的电动操作机构，其特征在于：所述的从动轮为不完全齿轮，上部设置有数个啮合齿，所述从动轮中心一侧设置有排气孔，中心另一侧设置有三角轴，所述的三角轴外套设有电动手柄，所述从动轮的侧面设置有一个开口凹槽，所述开口凹槽的二侧设置有过渡斜面。

5.根据权利要求4所述插入式断路器的电动操作机构，其特征在于：所述的电动手柄设置为圆柱形，一端设置有排气孔，另一端设置有三角轴孔，所述电动手柄的侧面设置有分闸限位挡块和合闸限位挡块，在所述分闸限位挡块中设置有分闸连杆孔，所述分闸连杆孔内设置有分闸连杆与断路器的动作手柄相连，在所述合闸限位挡块中设置有合闸连杆孔，所述合闸连杆孔内设置有合闸连杆与所述断路器的触头动作机构相连。

6.根据权利要求1所述插入式断路器的电动操作机构，其特征是：所述的合闸机构包括合闸电机和设置在合闸电机输出轴上的主动轮，还包括与主动轮啮合的从动轮，所述的合闸电机一侧设置有减速箱，所述减速箱的输出轴与主动轮相连，所述主动轮的不完全齿与从动轮的不完全齿啮合，所述从动轮中心一侧设置有三角轴，所述的三角轴外套设有电动手柄，当需要对断路器进行合闸时，PCB控制板给出一个合闸信号，使合闸电动机顺时针方向旋转，主动轮亦旋转，所述的主动轮啮合齿带动从动轮啮合齿逆时针方向旋转，驱动电动手柄逆时针方向转动，设置在电动手柄一侧的电动手柄合闸连杆动作而推动所述的触头动作机构合闸，所述插入式断路器合闸后主动轮和从动轮的啮合齿脱离，所述主动轮和从动轮分开，此时从动轮一侧的凹槽斜面顶压合闸位置开关而闭合，以检测所述插入式断路器是否合闸到位，主动轮继续旋转一个角度后，断电位置开关被主动轮上的凹槽斜面顶压而断开，使合闸电机断电，主动轮停止转动，所述的主动轮停止转动后，主动轮和从动轮的啮合齿脱离啮合，此时断路器可以实现手动分合闸，从动轮的分合闸位置开关可以检测插入式断路器是分闸还是合闸状态。

7.根据权利要求1所述插入式断路器的电动操作机构，其特征是：所述的分闸机构包括分闸电磁铁和分闸脱扣杆，当需要对所述插入式断路器进行分闸时，PCB控制板给出一个分闸信号，使分闸电磁铁得电，所述分闸电磁铁的动铁芯推动插入式断路器的脱扣杆而使所述的触头动作机构分闸，此时合闸位置开关被松开而断电，电动手柄在钮簧的作用下复位，分闸位置开关被从动轮的凹槽斜面顶压而闭合，以检测插入式断路器是否分闸到位。

8.根据权利要求1所述插入式断路器的电动操作机构，其特征是：所述的PCB控制板还包括PCB软板，所述的PCB软板连接PCB控制板和所述的金手指插槽，实现对所述插入式断路器的数据采集和对所述插入式断路器的通讯连接。

9.根据权利要求1所述插入式断路器的电动操作机构，其特征是：所述的插入式断路器包括如权利要求1～8任一所述插入式断路器的电动操作机构。

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