专利名称：双推杆控制串联常开触头与常闭触头的故障区分操作机构的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种双推杆控制串联常开触头与常闭触头的故障区分操作机构，更确切地说涉及集成化开关电器对双推杆控制串联常开触头与常闭触头的故障区分操作机构，属于低压电器技术领域。
背景技术：
一般的分别实现保护与控制作用的分立式的开关电器，各自独立安装，不同的操作机构分别起到报警和脱扣断电的作用(如图1a所示)。同时带有控制与保护作用的集成化的多功能开关电器，其结构构成为一体化安装，由同一个操作机构不加区分地实现报警和脱扣断电的作用(如图1b所示)。
中国专利曾公开“一种集成化的控制与保护开关电器”(ZL01238478.X，CN2472341Y，公告日2002年1月16日)，其采用的操作机构装有推杆、推板、拨杆、拉杆分别与过电流脱扣器、主电路接触组、电磁传动机构、隔离机构相关联，并有手动操作的指示旋钮，该旋钮能分别置于自动控制位置(Auto)、脱扣位置(Trip)、分断位置(Off)、复位位置(Reset)及隔离位置(Iso)。由于其操作机构的结构问题，在同一个操作机构中报警动作与脱扣断电的动作不可相对独立，没有区分功能，它不能满足“一般故障(如过载、断相、漏电等)仅报警不分断电路、而短路故障时必须脱扣断电”的特定要求。
从上述现有技术看出，操作机构的前面是检测机构，后面是报警机构与脱扣断电机构。集成化的开关电器在同一个操作机构中报警动作与脱扣断电的动作不可相对独立，即无论出现何种故障，操作机构通过其特定的脱扣结构，不能独立地同时作用于报警动作与脱扣断电电路，二者不可区分，这样就不能够满足特定场所对电气的要求，即“一般故障(如过载、断相、漏电等)仅报警不分断电路、而短路故障时必须脱扣断电”的特定要求。如公共场所的通道应急照明，消防用电梯及确保公共场所安全的设备，用于消防设备的电源包括消防报警装置、消防水泵、消防通道照明，用于防盗报警的电源，冶金、化工、重要科研单位、军事设施等不允许停电的场所和部门等。
因此，就有必要开发一种对不同故障区分报警与脱扣断电两种不同动作要求的操作机构，来满足不同情况下对开关电器的动作需要。
发明内容
本发明的目的在于提供一种双推杆控制串联常开触头与常闭触头的故障区分操作机构对不同故障区分，该操作机构用于集成化的多功能开关电器上，可以相对独立地进行区分“仅报警不分断电路”与“脱扣断电”的两种动作要求。
为达到上述目的，本发明采取的技术方案是集成化的开关电器在其报警与脱扣断电的单一操作机构中，增加了故障区分机构，即采用分区域并相对独立的的报警与脱扣断电的双推杆控制串联常开触头与常闭触头的机构，通过两个不同的推杆能分别与检测一般故障的故障脱扣器(包括过载、过流、断相、漏电)、检测短路故障的短路脱扣器、故障报警连杆、短路报警连杆、控制电路连杆等进行联动，控制电路中串联一组常开触头与一组常闭触头，常开触头受控于控制电路连杆的作用，常闭触头受控于短路推杆的作用，转换控制电路的接通与分断状态，由所控制的电磁传动机构接通和分断主电路、辅助电路，实现“一般故障(如过载、断相、漏电等)仅报警不分断电路、而短路故障时必须脱扣断电”。
本发明的有益效果采用双推杆控制串联常开触头与常闭触头的故障区分操作机构，对不同故障区分，能够满足特定场所对电气的要求，即“一般故障(如过载、断相、漏电等)仅报警不分断电路、而短路故障时必须脱扣断电”，给重要负载的电气控制设备如消防电气领域的使用和维护提供了便利，具有一定的经济效益。
图1a、图1b为现有技术的操作机构动作原理框图；图2为本发明的带有故障区分机构分别报警与脱扣断电的单一操作机构动作原理框3为本发明的双推杆分别控制串联常开触头与常闭触头的故障区分操作机构构成框图；图4为本发明的双推杆分别控制串联常开触头与常闭触头的故障区分操作机构结构示意图(Auto)；图5为本发明的操作机构由自动控制位置(Auto)手动至分断位置(off)及隔离位置(Iso)过程示意图；图6a为本发明的操作机构一般故障动作(非正常动作)示意图；图6b为本发明的操作机构短路故障动作(非正常动作)示意图。
具体实施例方式
以下结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
参照图2，这是本发明的带有故障区分机构分别报警与脱扣断电的单一操作机构动作原理框图。
如图所示，在操作机构的前端是一般故障检测和短路故障检测，在操作机构后面，增加了故障区分机构，然后再接报警机构与脱扣断电机构，即构成了“分区域并相对独立的的报警与脱扣断电操作机构”。
参照图3，这是本发明的双推杆分别控制串联常开触头与常闭触头的故障区分操作机构构成框图。
如图所示，在故障脱扣器的后面接故障推杆、锁扣止动杆/报警凸抡、故障报警连杆、故障报警触头；短路脱扣器的后面接短路推杆，然后分三路一路接锁扣止动杆/报警凸抡、故障报警连杆、故障报警触头；一路接短路报警连杆、短路报警触头；一路接控制电路常闭触头、电磁传动机构、主电路触头、并到辅助电路触头；旋钮接到控制凸抡/控制推杆，然后分别接到控制电路连杆、控制电路常开触头、电磁传动机构、主电路触头、并到辅助电路触头；同时控制凸抡/控制推杆接至备妥电路推杆、备妥电路连杆、备妥指示触头。
参照图4、图5、图6a、图6b，这是本发明的双推杆分别控制串联常开触头与常闭触头的故障区分操作机构在(Auto)、(off)、(Iso)位置及一般故障、短路故障动作示意图；如图所示，操作机构中，包括装有固定与传递动作的安装板1、在面板上装有旋钮2、其下是控制凸轮3，在操作机构的右侧是故障推杆4，与其连接的是锁扣止动杆7，控制推杆6位于控制凸轮3的下方，锁扣止动杆7与报警凸轮8紧靠，控制电路连杆9直接控制控制电路常开触头12a，同时短路推杆5直接控制控制电路常闭触头12b，故障报警连杆10、短路报警连杆11、备妥指示连杆13分别与故障推杆4、短路推杆5、备妥电路推杆22连接，备妥指示触头14以及固定件、转轴、弹簧，与操作机构相关联的还有电磁传动机构15、主电路触头16、辅助电路触头17；故障脱扣器18与故障推杆4、短路脱扣器19与短路推杆5连接；故障报警触头20与故障报警连杆10、短路报警触头21与短路报警连杆11、备妥指示触头14与备妥电路连杆13连接。
通过两个不同的故障推杆4、短路推杆5，能分别与检测一般故障的故障脱扣器18(包括过载、过流、断相、漏电)、检测短路故障的短路脱扣器19、故障报警连杆10、短路报警连杆11、控制电路连杆9进行联动，控制电路中串联一组常开触头12a与一组常闭触头12b，常开触头12a独立受控于控制电路连杆9的作用，常闭触头12b独立受控于短路推杆5的作用，以此二者的组合实现对控制电路的接通与分断状态的转换，由所控制的电磁传动机构15接通和分断主电路触头16、辅助电路触头17，分别实现故障报警、短路报警、脱扣断电及正常的通断操作。
正常工作状态下，旋钮2处于自动控制位置(Auto)时，控制电路常开触头12a闭合，控制电路通过所控制的电磁传动机构15实现接通主电路、接通(或断开)辅助电路。同时通过备妥电路推杆22，备妥电路连杆13使备妥指示触头14闭合。旋钮2处于分断位置(Off)或隔离位置(Iso)时，控制电路常开触头12a断开，控制电路失电、主电路断开、辅助电路断开(或接通)。同时通过备妥电路推杆22，备妥电路连杆13使备妥指示触头14断开。通过将旋钮2分别置于自动控制位置(Auto)、分断位置(Off)、隔离位置(Iso)等不同位置，实现对控制电路通断的各种手动操作。出现一般故障或短路故障后，通过将旋钮2置于作为过渡位置的再扣位置(Reset)，使因一般故障或短路故障而发生动作(非正常动作)的操作机构复位，包括故障推杆4、短路推杆5。
各种动作过程分述如下复位(Reset)控制推杆6跟随旋钮2一起做逆时针方向旋转，并推动报警凸轮8做顺时针方向旋转，再由报警凸轮8推动为半轴状的锁扣止动杆7做先逆时针方向后顺时针方向的旋转，完成复位动作，其过程包括故障推杆4、短路推杆5、故障脱扣器18、短路脱扣器19等的复位。
由分断位置(Off)、复位位置(Reset)及隔离位置(Iso)至自动控制位置(Auto)控制推杆6跟随旋钮2一起做顺时针方向旋转，当旋钮2操作到自动控制位置(Auto)时，控制推杆6在反力弹簧作用下，扣住带有定位缺口的控制凸轮3，使旋钮2及其联动的凸轮、杆等能够停留在自动控制位置(Auto)，同时，控制推杆6推动控制电路连杆9将控制电路常开触头12a接通，进而通过电磁传动机构15接通主电路触头16、接通(或分断)辅助电路触头17。
由自动控制位置(Auto)手动至分断位置(Off)及隔离位置(Iso)旋钮(2)由自动控制位置(Auto)逆时针方向旋至分断位置(Off)或隔离位置(Iso)位置，控制凸轮3推开控制推杆6并使其顺时针方向旋转，使控制电路连杆9将处于闭合的控制电路常开触头12a断开，进而通过电磁传动机构15断开主电路触头16、断开(或接通)辅助电路触头17。
旋钮2处于自动控制位置(Auto)时，电路中出现故障，区分为两种情况1)一般故障(过载、断相、漏电)一般故障出现时，故障脱扣器18检测到故障后动作(非正常动作)，推动故障推杆4，故障推杆4使锁扣止动杆7旋转、使报警凸轮8脱离锁扣止动杆7后，报警凸轮8作用至故障报警连杆10，使故障报警触头20动作发出报警信号，即一般故障使操作机构作用至故障报警触头20发出报警信号，但检测短路故障的短路脱扣器19并未动作，没有对控制电磁传动机构15的控制电路常开触头12a起作用，即对已经处于闭合状态的控制电路常开触头12a不起作用、不会分断主电路触头16、分断(或接通)辅助电路触头17。旋钮2保持在自动控制位置不变，通过故障推杆4的不同位置可以提供指示，据此可判断为一般故障。
2)短路故障短路故障出现时，短路脱扣器19动作，推动短路推杆5，一方面使锁扣止动杆7旋转、使报警凸轮8脱离锁扣止动杆7后，报警凸轮8作用至故障报警连杆10，使故障报警触头20动作发出报警信号；同时短路推杆5作用至短路报警连杆11，使短路报警触头21动作发出报警信号；另一方面，短路推杆5同时作用于控制电路常闭触头12b，将处于闭合状态的控制电路常闭触头12b断开、电磁传动机构15释放并分断主电路触头16、分断(或接通)辅助电路触头17。旋钮2保持在自动控制位置(Auto)不变，通过短路推杆5的不同位置可以提供面板指示，据此可判断短路故障。
如上所述，操作机构无论因一般故障或短路故障而发生动作(非正常动作)后，操作机构均可以通过仅作为过渡位置的再扣(Reset)位置，使操作机构复位。
所述的操作机构它能够可靠实现“一般故障(如过载、断相、漏电等)仅报警不分断电路、而短路故障时必须脱扣断电”的特定要求。
所述的操作机构还可由两个操作机构组合，能够实现控制双电源自动转换开关电器、可逆型电动机控制器(起动器)的电磁机构控制主电路的特定要求，通过一个连杆连接两个操作机构的控制电路连杆9实现，这一技术方案是本发明的另一个实施例。
权利要求
1.双推杆控制串联常开触头与常闭触头的故障区分操作机构，用于集成化的开关电器多功能电器上，所述的操作机构的前端是一般故障检测和短路故障检测脱扣器，其后端是报警机构与脱扣断电机构，其特征在于所述的操作机构中，增加了故障区分机构；所述的故障区分机构，是一种双推杆控制串联常开触头与常闭触头的故障区分操作机构，其结构如下在故障脱扣器的后面接故障推杆、锁扣止动杆/报警凸抡、故障报警连杆、故障报警触头；短路脱扣器的后面接短路推杆，然后分三路一路接锁扣止动杆/报警凸抡、故障报警连杆、故障报警触头；一路接短路报警连杆、短路报警触头；一路接控制电路常闭触头、电磁传动机构、主电路触头、并到辅助电路触头；旋钮接到控制凸抡/控制推杆，然后分别接到控制电路连杆、控制电路常开触头、电磁传动机构、主电路触头、并到辅助电路触头；同时控制凸抡/控制推杆接至备妥电路推杆、备妥电路连杆、备妥指示触头；通过两个分别与故障脱扣器和短路脱扣器相关联的不同的推杆控制相串联的常开触头与常闭触头，区分“仅报警不分断电路”与“脱扣断电”的两种动作要求。
2.如权利要求书1所述的操作机构，其特征在于所述的故障区分机构，包括装有固定与传递动作的安装板(1)、在面板上装有旋钮(2)、其下是控制凸轮(3)，在操作机构的右侧是故障推杆(4)，与其连接的是锁扣止动杆(7)，控制推杆(6)位于控制凸轮(3)的下方，锁扣止动杆(7)与报警凸轮(8)紧靠，控制电路连杆(9)直接控制控制电路常开触头(12a)，同时短路推杆(5)直接控制控制电路常闭触头(12b)，故障报警连杆(10)、短路报警连杆(11)、备妥指示连杆(13)分别与故障推杆(4)、短路推杆(5)、备妥电路推杆(22)连接；备妥指示触头(14)以及固定件、转轴、弹簧，与操作机构相关联的还有电磁传动机构(15)、主电路触头(16)、辅助电路触头(17)连动；故障脱扣器(18)与故障推杆(4)、短路脱扣器(19)与短路推杆(5)连接；故障报警触头(20)与故障报警连杆(10)、短路报警触头(21)与短路报警连杆(11)、备妥指示触头(14)与备妥电路连杆(13)连接。
3.如权利要求书1所述的操作机构，其特征在于所述的故障区分机构中，两个不同的推杆能分别与检测一般故障的故障脱扣器(包括过载、过流、断相、漏电)、检测短路故障的短路脱扣器、故障报警连杆、短路故障连杆、控制电路连杆进行联动，控制电路中串联一组常开触头与一组常闭触头，常开触头受控于控制电路连杆的作用，常闭触头受控于短路推杆的作用，分别转换控制电路的接通与分断状态，由所控制的电磁传动机构接通和分断主电路、辅助电路，分别实现故障报警、短路报警、脱扣断电。
4.如权利要求书1所述的操作机构，其特征在于所述的故障区分机构中，可通过将旋钮分别置于自动控制位置(Auto)、分断位置(Off)、隔离位置(Iso)不同位置，实现对控制电路通断的各种手动操作；当出现一般故障、短路故障时操作机构自动置于非正常动作位置，可通过将旋钮置于复位位置(Reset)使操作机构复位。
5.如权利要求书1所述的操作机构，其特征在于所述的故障区分机构中，当出现一般故障、短路故障时操作机构自动置于非正常动作位置时，通过故障推杆(4)和短路推杆(5)的不同位置可以提供面板指示，以区分一般故障或短路故障。
6.如权利要求书1所述的操作机构，其特征在于所述的故障区分机构中，独立地进行区分“仅报警不分断电路”与“脱扣断电”的两种动作要求，可靠实现“一般故障(如过载、断相、漏电等)仅报警不分断电路、而短路故障时必须脱扣断电”的特定要求。
7.如权利要求书1所述的操作机构，其特征在于所述的故障区分操作机构，可由一个连杆(9)连接两个操作机构的控制电路连杆，即由两个操作机构组合，实现控制双电源自动转换开关电器、可逆型电动机控制器(起动器)的电磁机构控制主电路的特定要求。
全文摘要
本发明涉及双推杆控制串联常开触头与常闭触头的故障区分操作机构，用于开关电器。在单一操作机构中，可分别置于自动控制位置、分断位置、隔离位置，对控制电路通断的各种手动操作。当一般故障、短路故障时操作机构动作，可将旋钮置于复位位置使操作机构复位。通过两个不同的推杆能分别与故障脱扣器、短路脱扣器、故障报警连杆、短路报警连杆、控制电路连杆进行联动，控制电路中常开触头受控于控制电路连杆的作用，常闭触头受控于短路推杆的作用，转换控制电路的接通与分断，由所控制的电磁传动机构接通和分断主电路、辅助电路，实现“一般故障(如过载、断相、漏电等)仅报警不分断电路、而短路故障时必须脱扣断电”。
文档编号H01H71/10GK1744251SQ200510028199
公开日2006年3月8日 申请日期2005年7月27日 优先权日2005年7月27日
发明者胡景泰, 曾萍, 万里生, 陆伍福 申请人:上海凯保电器有限公司