CN88102711A - 辅助跳闸单元与多极断路器单元相结合的组合式断路器 - Google Patents

Abstract

一个组合式断路器由一个辅助跳闸单元12和一个多极断路器单元10结合构成，跳闸单元的操作机构46由一继电器45控制，并通过带销52的机械脱扣连锁48和带手柄54的机械复归连锁50与断路器单元相连。在手柄24、54的位置不一致的情况下，脱扣连锁的销52与斜面64配合驱动脱扣杆26，引起断路器单元的强制跳闸。而断路器单元的断开使手柄24、54相连形成单向或双向的机械复归连锁50。单向机械连锁的销52直接和另一极16的杆30的凸台62配合。

Description

本发明涉及一种带有辅助跳闸单元的组合式断路器，该跳闸单元，特别是接地故障或并联跳闸装置，可以附加和联接到一个多极断路器单元上，该多极断路器单元具有多个并列极，上述断路器单元的每个极包括可分离触头及上述触头的一个第一驱动机构，在过载或短路情况下，由带有两个常开和常闭位置的断路器的操作手柄手动控制，或由一个主脱扣装置与一个脱扣杆配合自动控制，所述的辅助跳闸单元包括一个和第二操作机构相连的电磁继电器，该第二操作机构包括一个跳闸单元的机械复位连锁的手柄和一个第二机械跳闸连锁，它可以通过第二机构中的销与位于相邻极的绝缘外壳中的孔相啮合，将跳闸命令从继电器传送给跳闸杆。

在现有技术中提到这种接地故障断路器已由申请人提交的法国专利2，437，692描述，其中，接地故障单元和断路器单元的联接是由安装者进行的，该安装者必须保证跳闸单元的脱扣销正确地与邻接极的第一机构相啮合，并保证手柄互相连接使跳闸单元由驱动第一机构进行复归。如果这些要求不能满足，接地故障跳闸单元就无法工作。在手柄位置不一致的情况下，特别是当安装者试图将一个已释放的跳闸单元与一已定位的闭合的断路器单元相连时，可能有误连接的危险。

本发明的目的是获得一个组合式断路器的断路器单元和辅助跳闸单元的完美结合。无论这些单元是否在置位或脱扣的状态。

根据本发明的断路器，其特征在于设置一个控制装置，它将两个单元结合在一起的运动转化为第一和第二机构的操作和复归手柄的自动调节运动，从而防止上述手柄间位置的不一致，特别是当一个已释放的跳闸单元与一个闭合的断路器单元相联时。

根据本发明的第一实施例，第二机械连锁的脱扣销可以和斜面配合来驱动脱扣杆，引起断路器单元的强制跳闸，将两个单元结合在一起的运动被转化成脱扣杆移向脱扣位置的枢轴运动。

当销与斜面相接触时，由于在第一和第二机构的手柄之间有一预置的间隙，在上述手柄联接之前，通过销对斜面的作用，断路器单元发生强制跳闸。

跳闸单元的机械复归连锁包括一个传动销钉，当第一机构的手柄被手动驱动到断路器单元的闭合位置时，该销钉可以驱动复归手柄到定位位置。这个机械复归连锁既可是单向的也可是双向的。

两个单元的定中心是通过跳闸单元的定位销钉与相邻极的导孔相啮合来实现的。第一机械脱扣连锁的销的长度小于定位销钉的长度。

根据本发明的第二实施例，上述控制装置包括一个和跳闸单元的复归手柄成一体的齿杆，从而产生手柄向第二机构的置位位置的转换运动。

根据其它特性，每极的第一机构的脱扣杆包括一个由上述杆侧面突出的凸台所限定的凹槽。在断路器单元极间的第一双向机械脱扣连锁的销在其中一极的脱扣杆凹槽中啮合于单元的联接位置，而第二单向机械连锁包括一个与凸台相配合的销，而不伸入与跳闸单元邻接的另一极的脱扣杆的凹槽。

当两个单元连在一起时，将跳闸单元的脱扣销插入相邻极并将上述销装配到脱扣杆上是直接完成的，而没有任何中间连接部件。

第二机械连锁的脱扣销和第二机构成一体，每极的脱扣杆的凸台与第一和第二机械连锁的各个销平行地延伸。

其它优点和特性将由下面对本发明的两个实施例的描述而变得更一目了然，这些例子只是非限制性的并由附图表示，其中：

图1表示断路器的简略正视图，一个已释放的跳闸单元和一个断开的断路器单元装配在一起，上部放大部分表示第一机械跳闸连锁，而下部放大部分表示第二机械复归连锁;

图2表示图1中跳闸单元被定位，并且断路器单元断开时的视图;

图3表示图1中跳闸单元被定位，并且断路器单元闭合时的视图;

图4表示图1中跳闸单元被释放，并且断路器单元闭合时的视图;

图5表示断路器单元一个极的触头的第一驱动机构的部分视图，该机构处于闭合位置;

图6是图5中的极处于断开位置的部分视图;

图7是两个单元连接部分的放大的部分截面图;

图8是图7在第一机械跳闸连锁平面上的部分断面图;

图9表示在单元间的结合和连接位置下的脱扣杆示意图;

图10表示本发明的另一实施例的部分示意图。

在图中，一个接地故障或并联跳闸型辅助跳闸单元12贴近并联接到一个两极断路器单元10来构成一个接地故障断路器或远方控制断路器。

断路器10由两个标准极14、16并列构成，每个极包括一对连接端，一对分离触头18、20（参见图5和6）以及一个第一驱动机构22，它在过载或短路的情况下，由带有两个常开和常闭位置的断路器操作手柄24手动操作，或是由主热磁跳闸装置（未示出）驱动一个公共脱扣杆26自动操作。两个极14、16的手柄24由一个小的公共杆28机械连接在一起。每极14、16的机构（见图5和6）包括一个脱扣杆30，该脱扣杆枢轴地安装在以安装板34为基板的轴32上，当断路器断开和闭合时，安装板34可围绕枢轴36转动。一个传动杆38装在手柄24和安装板34的锁闩（未示出）之间，当热磁跳闸单元检测出故障发生时，上述锁闩与脱扣杆30脱离。这个跳闸命令可以通过第一双向机械跳闸连锁47的横向销44（见图5和9）传送给断路器单元10的相邻极，销44由连接两极脱扣杆30延伸处的一个辅助针状物形成。每极的绝缘外壳40的相对面包括一对成一条直线的孔42，用来确保在断路器单元10的极和跳闸单元12之间跳闸命令的传送和接收。跳闸命令在极的平面上总是向左边传送，而从右边接收（图9）。

断路器单元10当然可以由三个并列的被保护极组成或由一个相极与一个中性极并列而成。

辅助跳闸单元12包括一个电磁继电器45，它与第二操作机构46相关联（见图1-4），继电器45由一个差动变压器或一个远方控制器控制，从而发送一个跳闸信号给邻接断路器单元10。跳闸单元12的机构46通过一个第二机械跳闸连锁48连接到断路器单元10上，在图1-4的上部已详细表示，并由另一个机械连锁50（见下部）复归跳闸单元12的继电器45。

第二机械连锁48通过将机构46的销52嵌入位于极16右手侧的孔42中，使跳闸命令从继电器45传送到脱扣杆26。机构46的机械连锁50包括装有驱动销钉56的一个复归手柄54，和极16的操作手柄24一起动作。跳闸单元12的复归手柄54由断路器单元10的手柄24沿驱动机构22的闭合方向单方向地驱动。在手柄54，24之间沿断路器相反的断开方向没有实在的连接。

在辅助跳闸单元12跳闸后，机构46的复归运动发生在两个不同的阶段。

在跳闸命令通过销52从继电器45传到杆26的第一传送阶段，断路器断开并且机构46的一个置位杆（未示出）自动把继电器45推回到复归位置。另一方面，手柄54处于跳闸位置，机械连锁50不起作用。

在第二阶段，手动闭合断路器单元10的手柄24作用于连锁50，它驱动手柄54确实地到达复归位置，并且解除了继电器45由机构46的置位杆产生的复归力。然后，辅助跳闸单元12准备发送一个新的跳闸命令给断路器单元10。

必须将辅助跳闸单元12的两个机械连锁48、50没有任何错误地横向连到断路器单元10上。为此目的，跳闸单元12的外壳59包括定位销钉60，它可以嵌入极16的外壳上的导孔61中（图7）。跳闸单元12的销钉60和脱扣销52从外壳59的内侧面上伸出，互相平行延伸，销52比销钉60短。当两个单元10，12相邻接，第二机械连锁48的销52通过极16右侧孔42，并根据单元10、12的操作机构22、46是否处于置位或脱扣状态，而与脱扣杆30的凸台62或与斜面64相配合。凸台62从杆30上突出并且平行于脱扣销52延伸，该凸台位于杆30的斜面64和凹槽66之间。

当单元10、12由用户安装在一起时，可能出现不同的装配情况：

当断路器单元10断开（手柄24在图1和2中在0的位置），每极14、16的脱扣杆30处于升起的位置（图6），对应于脱扣杆26的跳闸位置。脱扣销伸入极16，并且手柄54、24由机械连锁50的销钉56无任何问题地连接，而不管辅助跳闸单元12的手柄54是处于脱扣位置（在图1中的0位）或置位位置（在图2中的I位）。

当断路器单元10闭合（手柄在图3和4中的I位置），每极14、16的脱扣杆30处于降低的位置（图5），对应于脱扣杆26的置位位置。如果跳闸单元12的手柄54本身处于置位位置（图3中的I位），单元10、12可以通过脱扣销52的穿入而连接，并连接手柄54、24。应该指出，断路器单元10的手柄24的公共小杆28置于辅助跳闸单元12的手柄56下面，这种安排对于构成机械复归连锁50是不可缺少的。如果手柄54置于脱扣位置（图4中O的位置），手柄54、24开始是不一致的，跳闸单元12的脱扣销52碰在斜面64上（图7和8），并使杆30和脱扣杆26以枢轴为中心转到脱扣位置，使断路器10断开。这种强制的以枢轴为中心的脱扣运动是由销52对斜面64的作用产生的邻接运动的传递引起的，在销52的未端与斜面64相接触时，由于手柄24、54之间存在一个预置的间隙J（图7），在手柄连接之前产生强制脱扣。强制脱扣以后，我们发现这是在图1的装配情况下，单元10、12可以连接在一起。断路器单元10的手柄24置于跳闸单元12的手柄54之下来建立机械连锁50。于是，通过手动移动手柄24到位置I闭合断路器单元10的触头（图5），驱动手柄54到辅助跳闸单元12的置位位置。

机械连锁50当然可以是双方向的，借助于相邻接的单元10、12的两个操作手柄24、54的销钉56以永久连接的方式实现。跳闸单元12的机构46可以进行修改，用这种方法，继电器45的复归运动可以来自于断路器的断开动程。

另一方面，连锁50可以完全去消，在这种情况下，辅助跳闸单元12的独立复归可以在断路器单元10闭合前通过手动驱动手柄54完成。

在这两个不同实施例中，在使用者将一已释放的跳闸单元12和一已定位的断路器单元10联接的情况下，采用销52对斜面64的作用使断路器单元10强制脱扣的方式被保留下来。

图9以示意的形式表示在跳闸单元12和断路器单元10的极14、16之间脱扣运动的传递。脱扣杆26是组合式的并由销52、44和极16、14的脱扣杆30横向接合构成。断路器脱扣杆26进行多极跳闸，也就是说在两极14、16之间，由辅助单元12跳闸。将杆26分成若干段可以在两个单元10、12中获得不同的运动。就第一多极连锁47来说，横向连接销44在制造厂里装配在两极14、16的杆30之间，并且完全穿入位于极14的脱扣杆30上的凹槽66中，并保持在其中。销44的另一端固定在一个相同直径的孔中，置于极16的杆30上。这个双向连锁47可以使跳闸运动在两个方向上传递，即从极14到极16，或反之。在与辅助跳闸单元12连接时，第二连锁48是单向的，因为机构46的脱扣销52不穿入极16的杆30的凹槽66，而只和凸台62在杆26的单一旋转方向上配合。跳闸运动只向左侧传递，即从跳闸单元12到极16，相反方向则不行。随着过载或短路的发生，断路器单元10的跳闸将不导致辅助单元12的跳闸。

第一和第二连锁47、48的销44、52在与每极14、16的脱扣杆30的旋转轴32平行方向上成一条直线布置。

辅助单元12的脱扣销52与相邻极16没有任何中间连接部件直接连接，使销52构成了与机构46成为一体的第二机械连锁48的一部分。

在图10中的另一个实施例在手柄24、54之间不一致的情况下，不进行强制跳闸，而是通过一个齿杆70使跳闸单元12的手柄54自动返回。齿杆有助于和手柄54的销钉56结合为一体。当断路器单元10闭合，跳闸单元12处于“释放”位置，由于齿杆70的作用，连接两个单元10、12引起手柄54的转换动程，向置位位置运动，即与手柄24一致。

Claims (10)

1、一个带有辅助跳闸单元(12)的组合式断路器，该跳闸单元，特别是一个接地故障或并联跳闸装置，可以与一个多极断路器单元(10)邻近和联接，该断路器单元具有多个并列极，上述断路器单元(10)的每个极包括可分离的触头(18、20)和上述触头的第一驱动机构(22)，在过载或短路的情况下，由带有两个常开和常闭位置的断路器操作手柄(24)手动控制，或由一个主跳闸装置和脱扣杆(26)配合自动控制，上述辅助跳闸单元(12)含有一个与第二操作机构(46)相关联的电磁继电器(45)，该第二操作机构包括跳闸单元(12)的一个机械复归连锁手柄(54)和一个第二机械脱扣连锁(48)，它可以通过第二机构(46)的一个销(52)与位于相邻极(16)的绝缘外壳(40)上的一个孔(42)相接合，将跳闸命令从继电器(45)传送到脱扣杆(26)，其特征在于，设置一个控制装置用来把两个单元(10、12)结合在一起的运动转化为第一和第二机构(22、46)的操作和复归手柄(24、54)的自动调节运动，从而防止上述手柄之间位置不一致，特别是当一个释放跳闸单元(12)与一个闭合的断路器单元(10)相连时。

2、根据权利要求1的组合式断路器，其特征在于，上述控制装置包括一个斜面（64），它驱动脱扣杆（26），并且第二机构（46）的第二机械跳闸连锁（48）的销（52）可以与上述斜面（64）相啮合，导致断路器单元（10）的强制跳闸，把两个单元（10、12）结合在一起的运动被转化为脱扣杆（26）移向脱扣位置的一个枢轴运动。

3、根据权利要求2的组合式断路器，其特征在于，当销（52）与斜面（64）接触时，由于在第一和第二机构（22、46）的手柄（24、54）之间有一预置的间隙J，在上述手柄连接之前，通过销（52）对斜面（64）的作用，断路器单元（10）发生强制跳闸。

4、根据权利要求1-3的组合式断路器，其特征在于，第二机构（46）装有跳闸单元（12）的一个机械复归连锁（50），它包括传动销钉（56），当第一机构（22）的手柄（24）被手动驱动到断路器单元（10）的合闸位置时，该销钉可将复归手柄（54）驱动到置位位置。

5、根据权利要求4的组合式断路器，其特征在于由于传动销钉（56）固定到复归手柄（54）上，跳闸单元（12）的第二机械复归连锁（50）是单方向的，只在闭合方向上由第一机构（22）的手柄（24）驱动销钉（56）。

6、根据权利要求4的组合式断路器，其特征在于，由于传动销钉（56）直接与两个手柄（24、54）相连接，跳闸单元（12）的第二机械复归连锁（50）是双向的，第二机构（46）的装配使得跳闸单元（12）的继电器（45）的复归运动可通过第一机构（22）的断开运动而获得。

7、根据权利要求1-6所述的组合式断路器，其特征在于，跳闸单元（12）包括定位销钉（60），与相邻极（16）的导孔（61）相啮合，来保证两个相邻单元（10、12）的中心对准，销钉（60）和第二机械脱扣连锁（48）的销（52）从跳闸单元（12）的内侧面突出，互相平行地延伸，第二机械脱扣连锁（48）的销（52）的长度小于定位销钉（60）的长度，并且驱动脱扣杆（26）的斜面（64）直接位于第一机构（22）的脱扣杆（30）上，该第一机构（22）属于与跳闸单元（12）相邻的极（16）。

8、根据权利要求1的组合式断路器，其特征在于，上述控制装置包括一个齿杆（70），它与跳闸单元（12）的复归手柄（54）结合为一体，从而导致手柄（54）的转换动程向第二机构（46）的置位位置运动。

9、一个带有辅助跳闸单元（12）的组合式断路器，该跳闸单元，特别是一个接地故障或并联跳闸装置，可以和一个多极断路器单元（10）相邻近和联接，该断路器单元（10）具有多个并列极（14、16），上述断路器单元（10）的每个极包括可分离的触头（18、20），和上述触头的第一驱动机构（22），它在过载或短路情况下由操作手柄（24）手动控制，或由一个主跳闸装置和脱扣杆（30）相配合自动控制，两个并列极（14、16）各自的脱扣杆（30）由第一双向机械脱扣连锁（47）的横向销（44）互连形成一个组合式脱扣杆（26），通过从其中一个极（14）的跳闸运动传送到另一个极（16）进行多极跳闸或反之;上述辅助跳闸单元（12）包括一个和第二操作机构（46）相关联的电磁继电器（45），该第二操作机构包括跳闸单元（12）的复归手柄（54）和第二单向机械脱扣连锁（48），它可将跳闸命令从继电器（45）传送到断路器单元（10）的脱扣杆（26），其特征在于，每极（14、16）的第一机构（22）的脱扣杆（30）包括一个由凸台（62）所限定的凹槽（66），该凸台从上述杆（30）的侧面突出，并且第一双向机械连锁（47）的销（44）啮合在一个极（14）的脱扣杆（30）的凹槽（66）中，为两个单元（10、12）的联接位置，而第二单向机械连锁（48）包括一个销（52），它在杆（26）的预定旋转方向下和凸台（62）配合，而不穿入与跳闸单元（12）相邻的另一极（16）的脱扣杆（30）的凹槽（66）。

10、根据权利要求9的组合式断路器，其特征在于，每极（14、16）的脱扣杆（30）的凸台（62）与第一和第二机械脱扣连锁（47、48）各自的销（44、52）平行延伸，并且上述销（44、52）在与每极（14、16）的脱扣杆（30）的旋转轴（32）平行方向上排成一条直线。

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