CN217485389U - 一种脱扣器及具有该脱扣器的断路器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种脱扣器及具有该脱扣器的断路器，该脱扣器具有自动复位机构，自动复位机构能够根据复位控制信号控制脱扣主体自动回复至非脱扣状态，这样脱扣主体解除对分合闸机构位置制约，分合闸机构能够在闭合电磁铁等驱动机构的驱动下运动，以带动动触头与静触头接合。即脱扣主体无需人工复位，自动复位可以减少停电时间，提高供电可靠性。

Description

一种脱扣器及具有该脱扣器的断路器

技术领域

本实用新型涉及技术领域，特别涉及一种脱扣器及具有该脱扣器的断路器。

背景技术

框架断路器是断路器的一种重要形式，这种断路器一般都有一个钢制框架，所有零件都安装与框架内，其容量较大，并可装设多种功能的脱扣器和辅助触头触头，由不同的脱扣器组合构成不同的保护特性，多用在电源端总开关。

框架断路器至少包括触头组件和脱扣器，当框架断路器所在输送线路发生故障后，脱扣器进行脱扣动作，触头组件的动触头和静触头分离，即断路器分闸。目前当故障排除后，通过人工手动复位脱扣器才可以合闸。

实用新型内容

本实用新型的目的为提供一种能够自动合闸的脱扣器及断路器。

本实用新型提供一种脱扣器，包括脱扣主体、自动复位机构和脱扣驱动机构，所述脱扣主体能够往复处于非脱扣工位和脱扣工位，所述脱扣驱动机构用于驱动所述脱扣主体脱离非脱扣工位，所述自动复位机构用于根据复位控制信号驱动所述脱扣主体回复至所述非脱扣工位。

本实用新型中的脱扣器具有自动复位机构，自动复位机构能够根据复位控制信号控制脱扣主体自动回复至非脱扣状态，这样脱扣主体解除对分合闸机构位置制约，分合闸机构能够在闭合电磁铁和分励电磁铁等驱动机构的驱动下运动，以带动动触头与静触头接合或断开。即脱扣主体无需人工复位，自动复位可以减少停电时间，提高供电可靠性。

可选的，所述自动复位机构包括复位电磁线圈，当所述复位电磁线圈处于通电状态时，在所述复位电磁线圈的电磁力作用下，所述脱扣主体由所述脱扣工位回复至所述非脱扣工位。

可选的，还包括微动开关，与所述复位电磁线圈串联连接且与所述脱扣主体联动，所述脱扣主体在所述非脱扣工位和所述脱扣工位之间往复移动时，带动所述微动开关动作以使所述微动开关在断开状态和导通状态之间切换。

可选的，所述脱扣器包括与所述脱扣主体联动的手动复位轴，在所述复位电磁线圈的电磁力作用下，所述手动复位轴动作以带动所述脱扣主体回复至所述非脱扣工位。

可选的，还包括中间推杆，与所述手动复位轴联动，所述手动复位轴通过所述中间推杆带动所述微动开关动作以使所述微动开关处于导通状态和所述断开状态。

可选的，所述脱扣驱动机构包括脱扣电磁线圈，在所述脱扣电磁线圈通电的电磁力作用下，所述脱扣主体脱离所述非脱扣工位。

可选的，还包括安装板，所述复位电磁线圈、所述微动开关和所述脱扣电磁线圈其中两者或者三者集成安装于所述安装板还。

此外，本实用新型还提供了一种断路器，包括断路器本体，所述断路器本体安装有以下部件：

动触头、静触头和分合闸机构；

上述任一项所述的脱扣器，当所述脱扣主体处于非脱扣工位时，所述分合闸机构能够使所述动触头和静触头处于合闸状态；当所述脱扣主体脱离所述非脱扣工位时，所述脱扣主体触发所述分合闸机构，以使所述动触头和所述静触头处于分闸状态；

控制器，能够根据所述断路器的工作参数控制所述脱扣驱动机构和所述自动复位机构动作。

可选的，所述控制器包括主控器和重合闸控制器，二者独立设置且能够电通讯，所述主控器发送信号至所述重合闸控制器，所述重合闸控制器控制所述自动复位机构动作和控制所述分合闸机构进行合闸。

可选的，所述分合闸机构还包括短时工作制的闭合电磁铁，当所述主控器连通所述闭合电磁铁所在电路，所述闭合电磁铁的推杆伸出推动所述分合闸机构动作。

可选的，所述主控器位于所述断路器本体的内部，所述重合闸控制器位于所述断路器本体的外部。

可选的，还包括报警部件，当所述断路器合闸后，所述主控器判断所述主回路还存在故障，则所述主控器发送所述脱扣控制信号，同时发送报警指令于所述报警部件，所述报警部件根据所述报警指令发出报警信号。

可选的，所述重合闸控制器还具有与远程合闸控制系统通讯的模块，用于接收所述远程合闸控制系统发出的合闸信号，所述重合闸控制器根据所述合闸信号控制所述分合闸机构进行合闸。

本实用新型中的断路器包括上述脱扣器，因此本实用新型中的断路器具有脱扣器的上述技术效果。

附图说明

图1为本实用新型一种实施例中断路器的结构示意图；

图2为本实用新型一种实施例中重合闸控制器的结构示意图；

图3为本实用新型一种实施例中断路器的部分结构示意图；

图4为本实用新型一种实施例中脱扣器的结构示意图；

图5为本实用新型一种实施例中脱扣器、分合闸机构组装示意图；

图6为本实用新型脱扣器的复位电磁线圈、微动开关和安装板的组装示意图；

图7为本实用新型一种具体实施例中安装板的结构示意图。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明。

不失一般性，本实用新型以断路器为框架断路器为例介绍技术方案和技术效果，本领域内技术人员应当理解，本实用新型所提供的技术方案也可以应用于其他类型的断路器。

请参考图1至图7，图1为本实用新型一种实施例中断路器的结构示意图；图2为本实用新型一种实施例中重合闸控制器的结构示意图；图3为本实用新型一种实施例中断路器的部分结构示意图，图4为本实用新型一种实施例中脱扣器的结构示意图；图5为本实用新型一种实施例中脱扣器、分合闸机构组装示意图；图6为本实用新型脱扣器的复位电磁线圈、微动开关和安装板的组装示意图；图7为本实用新型一种具体实施例中安装板的结构示意图。

请参考图1和图3，本实用新型所提供的断路器主要包括断路器本体10、触头系统、分合闸机构2、脱扣器4和控制器等部件。

断路器本体10主要提供安装基础以及起到保护其他零部件的作用，通常断路器本体10为壳体结构，壳体结构具有内腔，触头系统、分合闸机构2、脱扣器4和控制器等零部件大多数安装于壳体结构的表面或者内腔中。断路器本体10的具体结构可以根据具体产品而定，本文不做具体限定。

其中，断路器本体包含动触头、静触头和分合闸机构2。动触头和静触头分别与第一接线端子和第二接线端子电连接，第一接线端子和第二接线端子分别连接进线端和出线端，进线端与出线端亦可反接。静触头固定在断路器本体10上，即静触头相对断路器本体10固定，而动触头和断路器本体10活动连接，在分合闸机构2的带动下动触头能够相对静触头运动，以实现与静触头的接合或者分离，并且在分合闸机构2的作用下，动触头可以保持在与静触头接合的位置以及保持在与静触头分离的位置。

当动触头与静触头接合时，断路器处于合闸状态，连接于第一接线端子和第二接线端子上的电路通过断路器导通；当动触头与静触头处于分离状态时，二者不接触，连接于第一接线端子和第二接线端子上的电路通过断路器断开。

请进一步参考图5，动触头、静触头和分合闸机构2的具体结构可以有多种形式，在一种具体实施例中，分合闸机构2姿态的改变可以通过闭合电磁铁1和分励电磁铁6驱动，闭合电磁铁1和分励电磁铁6均为短时工作制的电磁铁，需要说明的是，短时工作制即为短时间段通电，该类电磁铁为电控领域常用部件，本文不介绍此类电磁铁的具体结构并不会对本领域内技术人员理解本文技术方案产生障碍。

给闭合电磁铁1通电，其内部的推杆伸出并推动分合闸机构2动作，分合闸机构2将带动动触头朝向静触头方向运动，动触头和静触头接合，分合闸机构2最终将动触头保持于合闸位置，断路器处于合闸状态。同理，当断路器需要分闸时，给分励电磁铁6通电，分励电磁铁6内部的推杆伸出并推动分合闸机构2动作，分合闸机构2带动动触头朝远离静触头的方向运动，动触头和静触头分离，分合闸机构2最终将动触头保持于分闸位置，此时断路器分闸。

常态下闭合电磁铁1和分励电磁铁6均处于非通电状态，工作时闭合电磁铁1和分励电磁铁6通电时间可以根据产品而定。

正常情况下，闭合电磁铁1的工作还受限于脱扣器4，当脱扣器4处于脱扣状态时，闭合电磁铁1的电路通常是断开的，即使对闭合电磁铁1通电，分合闸机构2不会进行合闸动作，只有脱扣器4在非脱扣状态时闭合电磁铁1通电分合闸机构2才能进行合闸动作。

请进一步参考图4，本实用新型提供了一种脱扣器4，包括脱扣主体、自动复位机构和脱扣驱动机构，脱扣主体能够往复处于非脱扣工位和脱扣工位，脱扣驱动机构用于驱动脱扣主体脱离非脱扣工位，对于自动脱扣断路器而言，脱扣驱动机构根据脱扣控制信号驱动脱扣主体动作，也就是说，当脱扣驱动机构接收到脱扣控制信号后，能够驱动脱扣主体脱离非脱扣工位，当脱扣主体脱离非脱扣工位的同时将带动分合闸机构2动作，以使动触头和静触头分离。即当脱扣主体脱离非脱扣工位时，脱扣主体触发分合闸机构2，以使动触头和静触头处于分闸状态。

本实用新型中的自动复位机构用于根据复位控制信号驱动脱扣主体回复至非脱扣工位，当脱扣主体处于非脱扣工位(非脱扣状态)时，分合闸机构2能够使动触头和静触头处于合闸状态。具体地，当脱扣主体处于非脱扣工位时，闭合电磁铁1可以短时得电以控制分合闸机构2动作使动触头和静触头接合。当然，此状态下，分励电磁铁6也可以控制处于合闸状态的动触头与静触头分离。

复位控制信号可以来自断路器自身的控制器，当然也可以来自外部控制部件。

由以上描述可知，本实用新型中的脱扣器4具有自动复位机构，自动复位机构能够根据复位控制信号控制脱扣主体自动回复至非脱扣状态，这样脱扣主体解除对分合闸机构2位置制约，分合闸机构2能够在闭合电磁铁1等驱动机构的驱动下运动，以带动动触头与静触头接合。即脱扣主体无需人工复位，自动复位可以减少停电时间，提高供电可靠性。

可以预先设定哪些故障发生后可以进行自动重合闸，哪些故障发生后不能自动合闸。即预先将断路器故障划分为两类：第一类故障和第二类故障，第一类故障发生后，断路器分闸后可以消除，则可以进行自动重合闸，第二类故障发生不能进行自动重合闸。通常第一类故障在断路器断开后，故障点去游离，电弧熄灭，绝缘强度恢复，故障就会自动消除，此时只需把输送线路的断路器合上就能回复供电。

当脱扣器4应用于断路器时，本实用新型还提供了一种断路器的控制方法，该控制方法包括以下内容：

S1、获取断路器的主回路的工作参数；

断路器主回路的工作参数可以通过安装于主回路各处位置的传感器获取，然后传递至断路器的控制器，传感器可以包括电流信号传感器、电压信号传感器以及温度传感器等等。控制器能够根据断路器的工作参数发出脱扣控制信号和复位控制信号。工作参数可以根据具体使用环境而设定。

S2、根据工作参数判断所述主回路的故障类型，如果主回路发生的故障是能够通过分闸消除的故障且脱扣器处于脱扣工位，则执行复位合闸操作，复位合闸操作包括控制脱扣器自动回复至非脱扣工位并通过分合闸机构接合动触头和静触头；

在一种具体示例中，步骤S2具体可以根据工作参数判断主回路的工作状态，如果主回路出现故障，则执行脱扣分闸操作，脱扣分闸操作包括：控制脱扣器4动作脱离非脱扣工位并断开动触头和静触头；如果主回路故障判断为能够通过分闸消除的故障且脱扣器4处于脱扣工位，则执行复位合闸操作，复位合闸操作包括控制脱扣器4自动回复至非脱扣工位并接合动触头和静触头。

即，控制器包括复位合闸控制策略：当断路器的主回路的故障判断为分闸可消除的故障且脱扣主体处于脱扣工位时，控制器发送复位控制信号至自动复位机构，脱扣器4回复至非脱扣工位后，控制器发送合闸控制指令于分合闸机构2，分合闸机构2动作使动触头与静触头接合。

如上文所述，脱扣器4由脱扣工位回复至非脱扣工位是通过自动复位机构实现的，动触头和静触头的再次接合是通过闭合电磁铁1的短时通电实现。

请参考图5和图6，在一种具体实施方式中，自动复位机构可以包括复位电磁线圈402，当复位电磁线圈402处于通电状态时，在复位电磁线圈402的电磁力作用下，脱扣主体由脱扣工位回复至非脱扣工位。该实施例中，利用电磁力驱动脱扣主体复位，简单方便。

相应地，控制方法中复位合闸操作具体包括：对复位电磁线圈402通电预定时间段，利用复位电磁线圈402产生的电磁力使脱扣器4回复至非脱扣工位，当脱扣器4回复至非脱扣工位后，再对闭合电磁铁1短时通电，闭合电磁铁1的推杆将驱动分合闸机构2运动，以带动动触头与静触头接合。

为了提高脱扣器4工作的可靠性，自动复位机构还包括微动开关405，与复位电磁线圈402串联连接，并且微动开关与脱扣主体联动，也就是说脱扣主体动作将带动微动开关动作，具体地，脱扣主体由非脱扣工位移动至脱扣工位时，带动微动开关405动作以使微动开关405处于导通状态，这样复位电磁线圈402所在的电路处于导通状态，只要根据复位控制信号就能够给复位电磁线圈402供电，从而可以使复位电磁线圈402产生电磁力，在复位电磁线圈402的电磁力作用下，脱扣主体可以自脱扣工位重新回复至非脱扣工位，脱扣主体在复位时带动微动开关405动作，微动开关405回复至断开状态。

在一种具体控制方法中，手动复位轴401通过中间推杆406推动微动开关405，以将微动开关405置于断开状态或导通状态。当控制器判断故障能够通过断路器分闸后可以消除，且脱扣主体处于脱扣工位时，对复位电磁线圈402供电，其会产生电磁力驱动手动复位轴动作以带动脱扣主体回复至非脱扣工位。在手动复位轴401运动时会推动中间推杆406迅速复位，中间推杆406带动微动开关动作至断开状态，复位电磁线圈402所在电路处于断开状态。相应地，当脱扣时，手动复位轴401在运动至脱扣工位过程中同时会带动中间推杆406推动微动开关405至导通状态。

在一种具体实施方式中，脱扣器4包括与脱扣主体联动的手动复位轴401，当复位电磁线圈402通电时，其产生的电磁力能够驱动手动复位轴401动作以使脱扣主体回复至非脱扣工位。除此之外，操作人员还可以通过手动操作手动复位轴401使脱扣主体回复至非脱扣工位，进一步提高断路器使用灵活性。

当然，手动复位轴401的延伸部分至少位于断路器本体10的面罩上，以方便操作人员从外部操作。

在一种具体实施方式中，脱扣驱动机构包括脱扣电磁线圈404，在脱扣电磁线圈404通电的电磁力作用下，脱扣主体脱离非脱扣工位，即脱扣主体进入脱扣工位。

即当根据工作参数判断主回路中存在故障时，脱扣电磁线圈404通电，脱扣主体脱离第一位置。

请再次参考图5，在一种具体实施方式中，脱扣主体包括脱扣轴403，当脱扣轴403位于非脱扣工位时，脱扣轴403位于分合闸机构2的上方，当控制器根据工作参数判断主回路存在故障时，脱扣电磁线圈404得电，脱扣电磁线圈404的推杆伸出推动脱扣轴403动作，脱扣轴403下压分合闸机构2的脱扣半轴，分合闸机构2带动动触头脱离静触头，同时脱扣轴403被限位于脱扣工位。当控制器判断主回路的障碍可以通过断路器分闸后消除时，闭合复位电磁线圈402所处电路，在复位电磁线圈402的电磁力作用下，脱扣轴403可以复位至非脱扣工位。具体地，脱扣轴403可以在手动复位轴401的作用下被限位于脱扣工位，当复位电磁线圈402通电时，在电磁力的驱动下其内部的推杆可以驱动手动复位轴401复位，同时脱扣轴403被释放以回复至非脱扣工位。

上述各实施例中，复位电磁线圈402和微动开关405其中两者或者三者集成安装于同一安装板406。例如复位电磁线圈402、微动开关405集成安装于同一安装板406；或复位电磁线圈402、微动开关405和脱扣电磁线圈404集成安装于同一安装板。

请参考6和图7，其中安装板上设置有两固定轴4061、螺钉孔4062、插脚定位块4063和卡接孔4064，微动开关405先通过两固定轴4061确定安装位置，然后通过热铆工艺将微动开关与安装板固定。复位电磁铁通过三个卡接孔4064卡接固定于安装板406。安装板通过安装于螺钉孔4062中的螺钉以及插脚定位块4063共同实现与脱扣主体的固定。这样脱扣器4结构比较紧凑，体积比较小。

在一种具体示例中，控制器可以包括主控器3和重合闸控制器5，二者独立设置且能够电通讯，主控器3能够接收并根据断路器的主回路工作参数判断断路器的工作状态，当主控器3判断主回路故障可以在断路器分闸后可以消除且脱扣主体处于脱扣工位时，主控器3发送信号至重合闸控制器，重合闸控制器5发送复位控制指令至自动复位机构，然后重合闸控制器发送合闸控制指令至分合闸机构2。

上述实施例中，主控器3可以为断路器内部的智能控制器，主控器3位于断路器本体10的内部，重合闸控制器5可以为单独的附件，其可以位于断路器本体10的外部。这样根据客户需求，可以在现有断路器结构上通过增加重合闸控制器5实现控制，并且主控器3和重合闸控制器为两个独立的模块，也可以提高使用灵活性。

为了提高断路器所处电路的安全性，还可以进行以下设置。

在一种具体实施方式中，断路器还可以进一步包括报警部件，当断路器合闸后，主控器3判断主回路还存在故障，则主控器3发送脱扣控制信号，脱扣器4脱离非脱扣工位，同时控制器发送报警指令于报警部件，报警部件根据报警指令发出报警信号。此时，操作人员可以根据报警信号现场处理，排除故障后进行人工合闸。即人工将脱扣器4回复至非脱扣工位，然后再控制动触头和静触头接合。

上相应地，断路器的控制方法进一步包括：当执行合闸操作后主回路依然存在故障，则执行脱扣分闸操作并且发出报警信号。

述各实施例中，重合闸控制器还具有与远程合闸控制系统通讯的模块，用于接收远程合闸控制系统发出的合闸信号，重合闸控制器根据合闸信号发出合闸控制指令至分合闸机构2。

上述实施例中，远程合闸控制系统的合闸信号先发送至重合闸控制器，重合闸控制器再控制闭合电磁铁1动作，避免远程合闸控制系统与重合闸控制器同时发送控制信号至闭合电磁铁1，导致信号冲突现象，提高控制的可靠性。

以上对本实用新型所提供的一种断路器及控制方法进行了详细介绍。本文中应用了具体个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。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。

Claims (13)

1.一种脱扣器，其特征在于，包括脱扣主体、自动复位机构和脱扣驱动机构，所述脱扣主体能够往复处于非脱扣工位和脱扣工位，所述脱扣驱动机构用于驱动所述脱扣主体脱离非脱扣工位，所述自动复位机构用于根据复位控制信号驱动所述脱扣主体回复至所述非脱扣工位。

2.如权利要求1所述的脱扣器，其特征在于，所述自动复位机构包括复位电磁线圈，当所述复位电磁线圈处于通电状态时，在所述复位电磁线圈的电磁力作用下，所述脱扣主体由所述脱扣工位回复至所述非脱扣工位。

3.如权利要求2所述的脱扣器，其特征在于，所述自动复位机构还包括微动开关，与所述复位电磁线圈串联连接且与所述脱扣主体联动，所述脱扣主体在所述非脱扣工位和所述脱扣工位之间往复移动时，带动所述微动开关动作以使所述微动开关在断开状态和导通状态之间切换。

4.如权利要求3所述的脱扣器，其特征在于，所述脱扣器包括与所述脱扣主体联动的手动复位轴，在所述复位电磁线圈的电磁力作用下，所述手动复位轴动作以带动所述脱扣主体回复至所述非脱扣工位。

5.如权利要求4所述的脱扣器，其特征在于，还包括中间推杆，与所述手动复位轴联动，所述手动复位轴通过所述中间推杆带动所述微动开关动作以使所述微动开关处于导通状态和所述断开状态。

6.如权利要求3至5任一项所述的脱扣器，其特征在于，所述脱扣驱动机构包括脱扣电磁线圈，在所述脱扣电磁线圈通电的电磁力作用下，所述脱扣主体脱离所述非脱扣工位。

7.如权利要求6所述的脱扣器，其特征在于，还包括安装板，所述复位电磁线圈、所述微动开关和所述脱扣电磁线圈其中两者或者三者集成安装于所述安装板。

8.一种断路器，其特征在于，包括断路器本体，所述断路器本体安装有以下部件：

动触头、静触头和分合闸机构；

权利要求1至7任一项所述的脱扣器，当所述脱扣主体处于非脱扣工位时，所述分合闸机构能够使所述动触头和静触头处于合闸状态；当所述脱扣主体脱离所述非脱扣工位时，所述脱扣主体触发所述分合闸机构，以使所述动触头和所述静触头处于分闸状态；

控制器，能够根据所述断路器的工作参数控制所述脱扣驱动机构和所述自动复位机构动作。

9.如权利要求8所述的断路器，其特征在于，所述控制器包括主控器和重合闸控制器，二者独立设置且能够电通讯，所述主控器发送信号至所述重合闸控制器，所述重合闸控制器控制所述自动复位机构动作和控制所述分合闸机构进行合闸。

10.如权利要求9所述的断路器，其特征在于，还包括短时工作制的闭合电磁铁，当所述主控器连通所述闭合电磁铁所在电路，所述闭合电磁铁的推杆伸出推动所述分合闸机构动作。

11.如权利要求9或10所述的断路器，其特征在于，所述主控器位于所述断路器本体的内部，所述重合闸控制器位于所述断路器本体的外部。

12.如权利要求9或10所述的断路器，其特征在于，还包括报警部件，当所述断路器合闸后，所述主控器判断主回路还存在故障，则所述主控器发送脱扣控制信号，同时发送报警指令于所述报警部件，所述报警部件根据所述报警指令发出报警信号。

13.如权利要求9或10所述的断路器，其特征在于，所述重合闸控制器还具有与远程合闸控制系统通讯的模块，用于接收所述远程合闸控制系统发出的合闸信号，所述重合闸控制器根据所述合闸信号控制所述分合闸机构进行合闸。

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