CN217507234U - 断路器 - Google Patents

Abstract

公开了一种断路器，包括：主线路，主线路上连接有主触头机构，主触头机构具有接合位置和脱扣位置，在主触头机构的接合位置，主线路接通，在主触头机构的脱扣位置，主线路断开；与主触头机构机械地联动的辅助触点机构，辅助触点机构具有与主触头机构的脱扣位置相对应的第一位置和与主触头机构的接合位置相对应的第二位置；控制器，控制器与辅助触点机构电连接，用于检测辅助触点机构所处的位置；与主线路耦合的检测器，控制器与检测器相连，用于获取主线路的第一电参数；与控制器连接的脱扣指示器，其中控制器配置成在辅助触点机构处于第一位置时，根据主线路电参数而驱动脱扣指示器的显示，主线路电参数包括第一电参数。

Description

断路器

技术领域

本实用新型涉及断路器，更具体地，涉及具有脱扣指示的断路器。

背景技术

断路器是对用电回路进行故障保护的开关装置。在用电回路发生故障时，断路器脱扣以断开用电回路。用电回路的可能故障有多种，例如漏电故障、电弧故障、过压故障、过载故障或短路故障。断路器提供脱扣指示以使使用者明了具体故障类型对于快速排除故障是非常有利的。

目前一些断路器内含MCU，能够用LED来指示某些故障脱扣类型，比如漏电故障脱扣、电弧故障脱扣、过压故障脱扣等。然而，这种断路器不能够正确地指示某些类型的故障脱扣，例如由于过载故障或短路故障导致的脱扣。

因此，需要一种能够正确指示各种故障脱扣类型的断路器。

实用新型内容

本实用新型旨在克服现有技术中的上述问题的至少一些。

根据实用新型的一个方面，提供了一种断路器，所述断路器包括：

主线路，所述主线路上连接有主触头机构，所述主触头机构具有接合位置和脱扣位置，在所述主触头机构的接合位置，所述主线路接通，在所述主触头机构的脱扣位置，所述主线路断开；

与所述主触头机构机械地联动的辅助触点机构，所述辅助触点机构具有与所述主触头机构的脱扣位置相对应的第一位置和与所述主触头机构的接合位置相对应的第二位置；

控制器，所述控制器与所述辅助触点机构电连接，用于检测所述辅助触点机构所处的位置；

与所述主线路耦合的检测器，所述控制器与所述检测器相连，用于获取所述主线路的第一电参数；

与所述控制器连接的脱扣指示器，

其中所述控制器配置成在所述辅助触点机构处于第一位置时，根据主线路电参数而驱动所述脱扣指示器的显示，所述主线路电参数包括所述第一电参数。

根据本实用新型的一个或多个实施例，所述断路器还包括脱扣执行机构，所述脱扣执行机构能够被致动以将所述主触头机构移动至所述脱扣位置，从而将所述主线路断开。

根据本实用新型的一个或多个实施例，所述断路器还包括与所述脱扣执行机构机械地联动的杠杆，所述杠杆配置成在所述主触头机构脱扣时将所述辅助触点机构移动至所述第一位置。

根据本实用新型的一个或多个实施例，所述辅助触点机构系统包括辅助触头和与所述辅助触头选择性接合的扭力弹簧件，在所述辅助触点机构的第一位置，所述扭力弹簧件与所述辅助触头相分离，在所述辅助触点机构的第二位置，所述扭力弹簧件与所述辅助触头相接触。

根据本实用新型的一个或多个实施例，所述断路器还包括由所述控制器驱动的脱扣器、磁脱扣器和双金属热脱扣器，所述脱扣执行机构在由所述控制器驱动的脱扣器、磁脱扣器和双金属热脱扣器之一动作时被致动，以将所述主触头机构选择性地移动至所述脱扣位置。

根据本实用新型的一个或多个实施例，所述主线路包括相线和中性线，所述检测器是第一互感器，所述第一互感器与所述相线耦合。

根据本实用新型的一个或多个实施例，所述断路器还包括第二环形互感器，所述相线和所述中性线从所述第二环形互感器中穿过，所述控制器与所述第二环形互感器连接，用于获取所述主线路的第二电参数，所述主线路电参数还包括所述第二电参数。

根据本实用新型的一个或多个实施例，所述断路器还包括手柄，所述手柄与所述主触头机构联动，用于由使用者选择性地将所述主触头机构移动至所述接合位置或脱扣位置。

根据本实用新型的一个或多个实施例，所述控制器是MCU，所述断路器是18mm宽的单手柄断路器。

根据本实用新型的一个或多个实施例，所述脱扣指示器是LED，所述控制器在所述辅助触点机构处于第一位置时，根据所述主线路电参数控制所述LED的闪烁模式，以指示所述断路器的故障脱扣类型。

根据本实用新型的一个或多个实施例，所述故障脱扣类型包括短路故障和/或过载故障。

根据本实用新型的一个或多个实施例，所述故障脱扣类型包括漏电故障、电弧故障和/或过压故障。

附图说明

图1是示出了根据本实用新型的一个或多个实施例的断路器的外形图；

图2示出了图1的断路器，其中断路器的一侧外壳被去除以示出断路器的内部结构；

图3是与图2类似的视图，其中断路器的电子模块的电源板被去除，以进一步示出断路器的内部结构；

图4和5示出了根据本实用新型的一些实施例的断路器的辅助触点机构，其中图4所示的辅助触点机构处于接通位置，图5所示的辅助触点机构处于断开位置；

图6示出了根据本实用新型的一个实施例的断路器的脱扣指示部的电路图。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

除非另作定义，此处使用的技术术语或者科学术语应当为本实用新型所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“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，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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

本实用新型提供了一种具有脱扣指示的断路器。断路器具有控制器、与断路器的主线路耦合的检测器以及与断路器的主触头机构机械地联动的辅助触点机构。在断路器由于负载电路的短路故障或过载故障而分闸时，与主触头机构机械地联动的辅助触点机构断开。控制器检测到辅助触点机构断开，再结合在断路器分闸前通过检测器所监测到的主线路的电参数，能判定断路器的分闸原因是否是负载电路的短路故障或过载故障等，并在判定结果为是时驱动脱扣指示器以相应模式显示，以指示所述断路器的故障脱扣类型。因此，本实用新型的断路器的控制器能够对由于负载电路的短路故障或过载故障等所引起的断路器脱扣进行指示。在本实用新型之前，由于这种断路器脱扣不是由控制器启动的，断路器的控制器通常无法对这些断路器脱扣的故障原因进行正确指示。

在根据本实用新型的一些实施例中，断路器还包括第一互感器和第二互感器。断路器的相线从第一互感器穿过，相线和中性线一起从第二互感器穿过。在断路器的负载电路出现漏电故障、电弧故障或过压故障等时，控制器能通过第一互感器和第二互感器获取相线和中性线的电参数，判定负载电路出现了漏电故障、电弧故障或过压故障等。此时控制器驱动相应脱扣器动作从而使断路器分闸，同时根据所判定的故障类型，驱动脱扣指示器以相应模式显示，以指示所述断路器的故障脱扣类型。

因此，本实用新型的断路器通过简单的结构，能够对断路器的各种故障脱扣类型进行指示。

图1示出了根据本实用新型的一个或多个实施例的断路器100的外形图。断路器100是18mm宽的单手柄断路器，包括断路器壳体110、多个接线端118、手柄162和脱扣指示器192。外部线路通过断路器100的接线端118与断路器100的主线路接通。操作人员能通过手柄162对断路器100进行分闸或合闸操作。脱扣指示器192向操作人员指示所述断路器的故障脱扣类型。

图2示出了图1的断路器100，其中断路器100的一侧外壳被去除以示出断路器的内部结构。图3是与图2类似的视图，其中断路器的电子模块120中的电源板122被去除，以进一步示出断路器的内部结构。

断路器100的主线路包括相线L2和中性线L4。如图所示，相线L2上连接有主触头机构170，主触头机构170包括静触头172和能相对于静触头172移动的动触头174。主触头机构170具有接合位置和脱扣位置，在主触头机构170的接合位置，静触头172与动触头174相接触，主线路的相线L2接通。在主触头机构170的脱扣位置，静触头172与动触头174相分离，主线路的相线L2断开。图中示出了断路器100的相线L2上的主触头机构，在根据本实用新型的一些实施例中，断路器100的中性线L4上也具有相似的主触头机构。在根据本实用新型的另一些实施例中，断路器100的中性线L4上没有主触头机构。

断路器100还包括脱扣器140和脱扣执行机构160。脱扣执行机构160能够在脱扣器140动作时被致动，从而使断路器100的主触头机构170的静触头172和动触头174相分离。脱扣执行机构160的结构和操作在本领域是已知的，在此不再赘述。在如图所示的实施例中，脱扣器140可以包括多种脱扣器，例如由控制器M1控制的脱扣器142、磁脱扣器144和双金属热脱扣器146。在根据本实用新型的另一些实施例中，脱扣器140可以包括任何合适类型的脱扣器。

断路器100还包括电子模块120，电子模块120包括电源板122和控制板132。电源板122与控制板132之间通过柔性电路板(未示出)连接。电子模块120包括设置在控制板132上的控制器M1、第一互感器136和第二互感器134。如图所示，相线L2从第一互感器136穿过，以与第一互感器136耦合。第二互感器134是环形互感器，相线L2和中性线L4一起从第二互感器134的环中穿过，以与第二互感器134耦合。控制器M1与第一互感器136和第二互感器134相连，用于从第一互感器136和第二互感器134获取与相线L2和中性线L4相关的电参数，例如与相线L2和中性线L4上的电流和/或电压相关的电参数。图中示出了根据本实用新型的一个或多个实施例的断路器100的电子模块120的具体配置。在根据本实用新型的其他一些实施例中，断路器的电子模块可以具有任何合适的配置，例如不限于图中所示的包括电源板和控制板的配置。

断路器100还包括与脱扣执行机构160机械地联动(即与断路器100的主触头机构机械地联动)的辅助触点机构。图4和5示出了根据本实用新型的一些实施例的断路器100的辅助触点机构，其中图4所示的辅助触点机构处于接通位置，图5所示的辅助触点机构处于断开位置。辅助触点机构150包括第一触点158、第二触点156和弹簧件154。弹簧件154是扭力弹簧的形式，包括设置在弹簧件支座154a的弹簧件本体和从弹簧件本体伸出的两个弹簧臂。弹簧件154的第二弹簧臂固定连接至第二触点156，弹簧件154的第一弹簧臂相对于第二弹簧臂可移动，并选择性地接合第一触点158。弹簧件154处于压缩状态，在断路器100合闸时，弹簧件154的第一弹簧臂在弹力作用下压靠并接合第一触点158，从而第一触点158与第二触点156电连通，如图4所示。

断路器100还包括可围绕杠杆支点152a枢转的杠杆152。在断路器100分闸时，脱扣执行机构160的一联动件164运动以在如图5的箭头所示方向上推动杠杆152，杠杆152进而推动弹簧件154的第一弹簧臂，从而使得第一弹簧臂从第一触点158脱离，第一触点158与第二触点156之间的电连接被断开。

图4-5示出了根据本实用新型的一些实施例的辅助触点机构150，然而本实用新型不限于此。在根据本实用新型的另一些实施例中，辅助触点机构可以具有任何合适的形式，只要该辅助触点机构能与脱扣执行机构160机械地联动(即与断路器100的主触头机构机械地联动)，从而具有与所述主触头机构的脱扣位置和接合位置相对应的第一位置和第二位置。

断路器100的控制器M1与辅助触点机构150电连接，以能够读取辅助触点机构150的位置或状态。在如图所示的实施例中，辅助触点机构150的第一触点158和第二触点156中的一个触点连接至例如5V电源，而另一触点连接至控制器M1的一个引脚。因此，控制器M1通过读取其引脚的电压，能获知辅助触点机构的位置或状态，进而获知主触头机构处于接合位置或脱扣位置。

图6示出了根据本实用新型的一些实施例的断路器100的电路图。断路器100包括相线L2和中性线L4。相线L2和中性线L4上分别连接有主触头机构170和主触头机构180。主触头机构170和主触头机构180分别具有接合位置和脱扣位置。在主触头机构170和主触头机构180的接合位置，相线L2和中性线L4接通，在主触头机构170和主触头机构180的脱扣位置，相线L2和中性线L4断开。断路器100还包括控制器M1和电源S1。电源S1是用于给控制器M1供电的直流电源，例如5V直流电源。在根据本实用新型的一些实施例中，电源S1包括连接至相线L2和中性线L4，用于将相线L2和中性线L4的电流转换为例如5V直流电的电流转换器。断路器100还包括辅助触点机构150。辅助触点机构150与主触头机构170和主触头机构180联动，具有与所述主触头机构的脱扣位置和接合位置相对应的断开位置(第一位置)和接通位置(第二位置)。辅助触点机构150的第一端连接至电源S1，第二端通过电阻R1接地。控制器M1的一引脚也连接至辅助触点机构150的第二端。控制器M1通过读取其引脚的电压，能获知辅助触点机构的位置或状态，进而获知与辅助触点机构150联动的主触头机构处于接合位置或脱扣位置。

断路器100还包括与相线L2耦合的检测器。所述控制器M1与所述检测器相连，用于获取与相线L2相关的电参数，例如与相线L2的电流值相关的电参数等。在根据本实用新型的一些实施例中，检测器是互感器136的形式。

断路器100还包括脱扣指示器192。在根据本实用新型的一些实施例中，脱扣指示器是LED的形式。控制器M1与LED相连，以在断路器故障脱扣时，驱动脱扣指示器以不同模式显示，以指示断路器的故障脱扣类型。在根据本实用新型的一些实施例中，控制器M1驱动LED以不同次数或频率闪烁来指示断路器的不同故障脱扣类型。

如上所述，根据本实用新型的一些实施例的断路器100的脱扣器140可以包括多种脱扣器，例如由控制器M1控制的脱扣器142，以及磁脱扣器144和双金属热脱扣器146。这些脱扣器在断路器100的负载电路出现相应故障时动作，从而脱扣执行机构160被致动，使断路器100的主触头机构170和/或主触头机构180的静触头和动触头相分离。此外，操作人员对断路器100的手柄162的分闸操作，也会使得脱扣执行机构160被致动，使断路器100的主触头机构170和/或主触头机构180的静触头和动触头相分离。

在断路器的操作过程中，控制器M1持续监测相线L2的电参数，例如相线L2的电流值等，同时持续监测辅助触点机构的位置或状态。在断路器100的负载电路出现短路故障或过载故障等时，磁脱扣器144或双金属热脱扣器146动作，从而脱扣执行机构160被致动，使断路器100的主触头机构170的静触头172和动触头174相分离。同时，脱扣执行机构160的联动件164运动以推动杠杆152在图5的箭头所示方向上移动，杠杆152进而使辅助触点机构150的第一触点158与第二触点156之间的电连接断开。控制器M1在监测到辅助触点机构150处于断开位置后，根据在辅助触点机构150断开前所监测到的相线L2的电参数，能够判定断路器100的分闸原因是操作人员的手动分闸操作还是负载电路出现短路故障或过载故障等。在控制器M1判定断路器100的分闸原因是负载电路出现短路故障或过载故障等之后，控制器M1驱动脱扣指示器以相应模式显示，以指示断路器的故障脱扣类型。例如在脱扣指示器是LED的实施例中，驱动LED以预定频率或次数闪烁，指示断路器的短路故障或过载故障。

在断路器100的负载电路出现漏电故障、电弧故障或过压故障等时，控制器M1通过所监测的第一互感器136和第二互感器134，能够及时获取相线L2和中性线L4的电参数，从而判定负载电路出现了漏电故障、电弧故障或过压故障等。此时控制器M1驱动脱扣器142动作，从而脱扣执行机构160被致动，使断路器100的主触头机构170的静触头172和动触头174相分离。同时控制器M1根据所判定的故障类型，驱动脱扣指示器以相应模式显示，以指示所述断路器的故障脱扣类型。例如在脱扣指示器是LED的实施例中，驱动LED以预定频率或次数闪烁，指示断路器的漏电故障、电弧故障或过压故障等。

在根据本实用新型的断路器中，通过设置与断路器的主触头机构机械地联动的辅助触点机构，并通过断路器的控制器来检测辅助触点机构的位置或状态，断路器的控制器能够检测到由于负载电路的短路故障或过载故障的断路器分闸。控制器再结合在断路器的分闸前通过检测器所监测到的主线路的电参数，能够判定断路器的分闸原因是否是负载电路的短路故障或过载故障等，并相应通过脱扣指示器显示断路器的脱扣原因。

在根据本实用新型的一些实施例中，在断路器的负载电路出现漏电故障、电弧故障或过压故障等时，控制器通过第一互感器和第二互感器及时获取相线和中性线的电参数，从而判定负载电路出现了漏电故障、电弧故障或过压故障等。此时控制器驱动使相应脱扣器动作从而使断路器分闸，同时根据所判定的故障类型，驱动脱扣指示器以相应模式显示，以指示所述断路器的故障脱扣类型。

因此，本实用新型的断路器通过简单的结构，能够对断路器的各种故障脱扣类型进行指示。

在如图所示的实施例中，断路器100是18mm宽的单手柄断路器。在根据本实用新型的其它实施例中，断路器可以是任何合适宽度的断路器。本实用新型的实施例的控制器可以是任何合适的控制器，比如CPU、MCU、单片机、微处理器等。

以上所述，仅为为了说明本实用新型的原理而采用的示例性实施例，并非用于限定本实用新型的保护范围。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本实用新型的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也在本实用新型的保护范围内。

Claims (12)

1.一种断路器，其特征在于所述断路器包括：

主线路，所述主线路上连接有主触头机构，所述主触头机构具有接合位置和脱扣位置，在所述主触头机构的接合位置，所述主线路接通，在所述主触头机构的脱扣位置，所述主线路断开；

与所述主触头机构机械地联动的辅助触点机构，所述辅助触点机构具有与所述主触头机构的脱扣位置相对应的第一位置和与所述主触头机构的接合位置相对应的第二位置；

控制器，所述控制器与所述辅助触点机构电连接，用于检测所述辅助触点机构所处的位置；

与所述主线路耦合的检测器，所述控制器与所述检测器相连，用于获取所述主线路的第一电参数；

与所述控制器连接的脱扣指示器，

其中所述控制器配置成在所述辅助触点机构处于第一位置时，根据主线路电参数而驱动所述脱扣指示器的显示，所述主线路电参数包括所述第一电参数。

2.如权利要求1所述的断路器，其特征在于所述断路器还包括脱扣执行机构，所述脱扣执行机构能够被致动以将所述主触头机构移动至所述脱扣位置，从而将所述主线路断开。

3.如权利要求2所述的断路器，其特征在于所述断路器还包括与所述脱扣执行机构机械地联动的杠杆，所述杠杆配置成在所述主触头机构脱扣时将所述辅助触点机构移动至所述第一位置。

4.如权利要求3所述的断路器，其特征在于所述辅助触点机构系统包括辅助触头和与所述辅助触头选择性接合的扭力弹簧件，在所述辅助触点机构的第一位置，所述扭力弹簧件与所述辅助触头相分离，在所述辅助触点机构的第二位置，所述扭力弹簧件与所述辅助触头相接触。

5.如权利要求2所述的断路器，其特征在于所述断路器还包括由所述控制器驱动的脱扣器、磁脱扣器和双金属热脱扣器，所述脱扣执行机构在由所述控制器驱动的脱扣器、磁脱扣器和双金属热脱扣器之一动作时被致动，以将所述主触头机构选择性地移动至所述脱扣位置。

6.如权利要求1-5中任一项所述的断路器，其特征在于所述主线路包括相线和中性线，所述检测器是第一互感器，所述第一互感器与所述相线耦合。

7.如权利要求6所述的断路器，其特征在于所述断路器还包括第二环形互感器，所述相线和所述中性线从所述第二环形互感器中穿过，所述控制器与所述第二环形互感器连接，用于获取所述主线路的第二电参数，所述主线路电参数还包括所述第二电参数。

8.如权利要求1-5中任一项所述的断路器，其特征在于还包括手柄，所述手柄与所述主触头机构联动，用于由使用者选择性地将所述主触头机构移动至所述接合位置或脱扣位置。

9.如权利要求1-5中任一项所述的断路器，其特征在于所述控制器是MCU，所述断路器是18mm宽的单手柄断路器。

10.如权利要求1-5中任一项所述的断路器，其特征在于所述脱扣指示器是LED，所述控制器在所述辅助触点机构处于第一位置时，根据所述主线路电参数控制所述LED的闪烁模式，以指示所述断路器的故障脱扣类型。

11.如权利要求10所述的断路器，其特征在于所述故障脱扣类型包括短路故障和/或过载故障。

12.如权利要求11所述的断路器，其特征在于所述故障脱扣类型包括漏电故障、电弧故障和/或过压故障。

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