专利名称：具有电、磁、热脱扣结构的单相大容量自动空气开关的制作方法
技术领域：
具有电、磁、热脱扣结构的单相大容量自动空气开关 [技术领域]具有电、磁、热脱扣结构的单相大容量自动空气开关，涉及城巿和农村电源电网系统供配电技术领域接通或分断电源电路的装置。[技术领域]目前，适用于城巿和农村电源电网系统大容量自动空气开关，尤其是容量为200A- 1200A范围内的只有 三相的该类装置。对于单相的、容量为200A- 1200A范围内 的该类装置，尚未见诸技术文献刊载和专业论文发表，也没 有巿售产品和实际使用。在单相负荷发生过流、短路故障， 以及其它需要遥控脱扣保护情况下，本实用新型多脱扣保护 结构技术，是一种单相大容量自动空气开关创新方案。[发明内容]本实用新型的目的在于，提供一种开关脱 扣驱动板，针对负载过流发热采用热耦合驱动片脱扣分断开 关，针对电源电路上对地短路或者电源短路故障釆用电磁脱 扣分断开关，针对其它控制需要采用分励线圈遥控脱扣分断 开关，使得单相电路出现任何故障时，实现分断保护。结合
如下具有电、磁、热脱扣结构的单相大 容量自动空气开关，特别是外接电源电缆装在定触头连接板 7,灭弧罩6装在定触头连接板7上，开关外壳1安装封板8 和上桩定触头连接板7;外壳1中部装置开关操作机构总成， 由其外壳1内部的支承动触头转动轴安装座14上，安装动触头及其软电缆连接导电板构件9与扣锁机构13对位；手 动叉板12插装在扣锁机构13上，再装上手柄4构成操作总 成；动触头及其软电缆连接导电板构件9连接下桩连接板和 外部负载接线电缆；扣锁机构13的扣钩与脱扣驱动板10对 位安装，驱动板10上设置手测脱扣推杆18，电热耦驱动板 拨板19,电磁铁分励脱扣器15连杆21的对位拨头20。安装在开关外壳l下方的底座的封板ll,用于垫装下桩连接板， 其上安装双合金电热耦驱动片2的着力触头17与驱动板10 的拨板19对位。下桩连接板上电热耦驱动片2两侧安装电 磁铁，磁动叉板3双轴卡装在下桩连接板两侧对称树立的安 装口，磁动叉板3上的着力触头16与驱动板10的拨板19 对位安装。当其分励脱扣器15两根电源线通过外部输入电 压信号致使分励脱扣器15线圈中间磁芯受电磁作用力驱动， 使磁芯连接连杆21进行推拉动作，分励脱扣器15的连杆21 对位驱动板10的拨头20安装。本实用新型整体装配构造关系进一步说明如下 在开关外壳1底部上桩连接板7的相应位置上嵌装上桩 连接外壳1底座的封板8,外壳1底座上部嵌装上桩定触头 及连接板7，灭弧罩6扣装在定触头连接板7上，上桩定触 头及连接板7用于外接电源电缆。外壳1中部装置开关搡作机构总成，由其壳体1内部的 中部结构支承动触头转动轴安装座14,由转动轴安装座嵌装动触头及其软电缆连接导电板构件9,通过可以有限旋动的扣锁机构13,在驱动力作用下操作动触头9产生断开或闭合。 同时由于手动叉板12直接插装在扣锁机构13的驱动力换向 动作操作插孔位置，再装上手柄4集成一体成为搡作总成， 通过人力操控扳动时，能将动触头9,按人的意识进行开关 的闭合或分断。扣锁机构13的扣钩与脱扣驱动板10对位安装，当驱动 板10受外力触动时，由驱动板10将扣锁机构13的扣钩推 移到限定位置，从而使扣钩的弹簧机械能释放，将动触头9 的闭路方式变更为开路方式，实现电源电路分断。嵌装在开关外壳1下方的底座的下桩连接外壳底座封板 11,用于垫装外壳1底座下桩连接板2，其上安装带电热耦 驱动片，下桩连接板2用于外接电缆。当下桩连接板上的电 热耦驱动片2受到过流影响发热时，电热耦驱动片2弯曲使 其触头17推动驱动板10移位，导致扣锁机构13的扣钩脱 扣，释放的驱动力导致动触头9的闭路方式变更为开路方式， 实现电源电路分断。嵌装在开关外壳1下方的底座的下桩连接外壳底座封板 11，用于垫装外壳1底座下桩连接板2,其电热耦驱动片2 两侧安装电磁铁，当受到短路故障时，电磁铁的吸引力拉动 双轴卡装在下桩连接板2上的两侧安装口上的磁动叉板3, 磁动叉板3触动驱动板10移位，导致扣锁机构13的扣钩脱扣，释放的驱动力导致动触头9的闭合方式变更为开启方式， 实现电源电路分断。设置在外壳1内部中上部的分励脱扣器15,其分励脱扣 器15线圏引出两根电源线，当两根电源线通过外部输入电 压信号致使分励脱扣器15线圈中间磁芯受电磁作用力驱动， 使磁芯连接脱扣驱动板10进行推拉动作，当驱动板10受到 分励脱扣器15的连杆21推拉驱动板10移位时，导致扣锁 机构13的扣钩脱扣，释放的驱动力导致动触头9的闭合方 式变更为开启方式，实现电源电路分断。本实用新型的益处在于，实现200A—1200A范围的大容 量在单相自动空气开关上设置电、磁、热脱扣的分立集成执 行结构，在涉及过流、短路故障和其它控制需要时，可以实 现电源电路的及时分断。 [附图说明]图l一沿A-A平面全剖截面的本实用新型整体装配关系示意图；图2—本实用新型开关操作机构总成装配关系示意图； 图1和图2中的标记为1_外壳，2—带电热耦驱动片 的下桩连接板，3—磁动叉板，4—拨动手柄，5—盖板，6—灭 弧罩，7—定触头及上桩连接板，8—上桩连接外壳1底座的 封板，9一动触头及构件，IO—脱扣驱动板，ll一下桩连接 外壳l底座的封板ll, 12 —手动叉板，13—扣锁机构，14一动触头转动轴安装座，15—电磁铁分励脱扣器； 图3-a—外壳l部件俯视图， 图3-b—外壳l部件主视图， 图3-c—外壳l部件仰视图， 图3-d—外壳l部件右视图， 图3-e—外壳l部件左视图， 图3-f—外壳l部件后视图， 图3-g—外壳l部件轴测立体图； 图4-a—带电热耦驱动片的下桩连接板2部件俯视图， 图4-b—带电热耦驱动片的下桩连接板2部件主视图， 图4-c一带电热耦驱动片的下桩连接板2部件仰视图， 图4-d—带电热耦驱动片的下桩连接板2部件右视图， 图4-e—带电热耦驱动片的下桩连接板2部件左视图， 图4-f—带电热耦驱动片的下桩连接板2部件后视图， 图4-g—带电热耦驱动片的下桩连接板2部件轴测立体图之一；图4-h—带电热耦驱动片的下桩连接板2部件轴测立体 图之二；图中的标识17—着力触头；图4-i一带电热耦驱动片的下桩连接板2部件装上带弹 簧的磁动叉板3的轴测立体图；图5-a—磁动叉板3部件俯视图，图5-b—磁动叉板3部件主视图，图5-c—磁动叉板3部件仰视图，图5-d—磁动叉板3部件右视图，图5-e—磁动叉板3部件左视图，图5-f—磁动叉板3部件后视图，图5-g—磁动叉板3部件轴测立体图之一，图5-h—磁动叉板3部件轴测立体图之二；图中的标识16—着力触头；图6-a—拨动手柄4部件俯视图，图6-b—拨动手柄4部件主视图，图6-c—拨动手柄4部件仰视图，图6-d—拨动手柄4部件右视图，图6-e—拨动手柄4部件左视图，图6-f—拨动手柄4部件后视图，图6-g—拨动手柄4部件轴测立体图；图7-a—盖板5部件俯视图，图7-b—盖板5部件主视图，图7-c—盖板5部件仰视图，图7-d—盖板5部件右视图，图7-e—盖板5部件左视图，图7-f—盖板5部件后视图，图7-g—盖板5部件轴测立体图；图8-a—灭弧罩6部件俯视图，图8-b—灭弧罩6部件主视图，图8-c—灭弧罩6部件仰视图，图8-d—灭弧罩6部件右视图，图8-e—灭弧罩6部件左视图，图8-f—灭弧罩6部件后视图，图8-g—灭弧罩6部件轴测立体图；图9-a—定触头及上桩连接板7部件俯视图，图9-b—定触头及上桩连接板7部件主视图，图9-c—定触头及上桩连接板7部件仰视图，图9-d—定触头及上桩连接板7部件右视图，图9-e—定触头及上桩连接板7部件左视图，图9-f一定触头及上桩连接板7部件后视图，图9-g—定触头及上桩连接板7部件轴测立体图；图10-a—上桩连接外壳1底座封板8部件俯视图，图10-b—上桩连接外壳1底座封板8部件主视图，图10-c—上桩连接外壳1底座封板8部件仰视图，图10-d—上桩连接外壳1底座封板8部件右视图，图10-e—上桩连接外壳1底座封板8部件左视图，图10-f—上桩连接外壳1底座封板8部件后视图，图10-g—上桩连接外壳1底座封板8轴测立体图;图11-a—动触头9部件俯视图，图ll-b—动触头9部件主视图，图ll-c一动触头9部件仰视图，图11-d—动触头9部件右视图，图11-e—动触头9部件左视图，图11-f一动触头9部件后视图，图ll-g—动触头9连接软电缆和连接板构件的立体图；图12-a—脱扣驱动板10部件俯视图，图12-b—脱扣驱动板10部件主视图，图12-c—脱扣驱动板10部件仰视图，图12-d—脱扣驱动板10部件右视图，图12-e—脱扣驱动板10部件左视图，图12-f—脱扣驱动板10部件后视图，图12-g—脱扣驱动板10部件轴测立体图；图中18—手 测脱扣推杆；19—电热耦驱动板拨板；20—电磁铁分励脱扣 器15的连杆21的对位拨头；图13-a—下桩连接外壳1底座封板11部件俯视图，图13-b—下桩连接外壳1底座封板11部件主视图，图13-c—下桩连接外壳1底座封板11部件仰视图，图13-d—下桩连接外壳1底座封板11部件右视图，图13-e—下桩连接外壳1底座封板11部件左视图，图13-f—下桩连接外壳1底座封板11部件后视图，图13-g—下桩连接外壳1底座封板11部件立体图；图14-a—手动叉板12部件俯视图，图14-b—手动叉板12部件主视图，图14-c一手动叉板12部件仰视图，图14-d—手动叉板12部件右视图，图14-e—手动叉板12部件左视图，图14-f一手动叉板12部件后视图，图14-g—手动叉板12部件立体图；图15-a—扣锁机构13部件俯视图，图15-b—扣锁机构13部件主视图，图15-c—扣锁机构13部件仰视图，图15-d—扣锁机构13部件右视图，图15-e—扣锁机构13部件左视图，图15-f—扣锁机构13部件后视图，图15-g—扣锁机构13部件立体图；图16-a—动触头转动轴安装座14部件俯视图,图16-b—动触头转动轴安装座14部件主视图，图16-c—动触头转动轴安装座14部件仰视图，图16-d—动触头转动轴安装座14部件右视图，图16-e—动触头转动轴安装座14部件左视图，图16-f—动触头转动轴安装座14部件后视图，图16-g—动触头转动轴安装座14部件立体图;图17-a—电磁铁分励脱扣器15部件俯视图，图17-b—电磁铁分励脱扣器15部件主视图，图17-c—电磁铁分励脱扣器15部件仰视图， 图17-d—电磁铁分励脱扣器15部件右视图， 图17-e—电磁铁分励脱扣器15部件左视图， 图17-f—电磁铁分励脱扣器15部件后视图， 图17-g—电磁铁分励脱扣器15部件立体图， 图中的21—连杆。[具体实施方案]具有电、磁、热脱扣结构的单相大容 量自动空气开关容量涉及200A —1200A使用范围。在开关外壳1底部上桩连接板7的相应位置上嵌装上桩 连接外壳1底座的封板8，外壳1底座上部嵌装上桩定触头 及连接板7，灭弧罩6扣装在定触头连接板7上，上桩定触 头及连接板7用于外接电源电缆。外壳l中部装置开关操作机构总成，由其壳体l内部的 中部结构支承动触头转动轴安装座14，由转动轴安装座嵌装 动触头及其软电缆连接导电板构件9，通过可以有限旋动的 扣锁机构13，在驱动力作用下操作动触头9产生断开或闭 合。同时由于手动叉板12直接插装在扣锁机构13的驱动力 换向动作操作插孔位置，再装上手柄4集成一体成为操作总 成，通过人力操控扳动时，能将动触头9，按人的意识进行 开关的闭合或分断。扣锁机构13的扣钩与脱扣驱动板10对位安装，当驱动 板10受外力触动时，由驱动板IO将扣锁机构13的扣钩推移到固定位置，从而使扣钩的弹簧机械能释放，将动触头9 的闭路方式变更为开路方式，实现电源电路分断。嵌装在开关外壳1下方的底座的下桩连接外壳底座封板11，用于垫装外壳l底座下桩连接板2，其上安装带电热耦 驱动片，下桩连接板2用于外接电缆。当下桩连接板上的电 热耦驱动片2受到过流影响发热时，电热耦驱动片2弯曲使 其触头17推动驱动板10移位，导致扣锁机构13的扣钩脱 扣，释放的驱动力导致动触头9的闭路方式变更为开路方式， 实现电源电路分断。嵌装在开关外壳1下方的底座的下桩连接外壳底座封板 11,用于垫装外壳1底座下桩连接板2,其电热耦驱动片2 两侧安装电磁铁，当受到短路故障时，电磁铁的吸引力拉动 双轴卡装在下桩连接板2上的两侧安装口上的磁动叉板3, 磁动叉板3触动驱动板10移位，导致扣锁机构13的扣钩脱 扣，释放的驱动力导致动触头9的闭路方式变更为开路方式， 实现电源电路分断。设置在外壳1内部中上部的分励脱扣器15,其分励脱扣 器15线圈引出两根电源线，当两根电源线通过外部输入电 压信号致使分励脱扣器15线圈中间磁芯受电磁作用力驱动， 使磁芯连接脱扣驱动板10进行推拉动作，当驱动板10受到 分励脱扣器15的连杆21推拉驱动板10移位时，导致扣锁 机构13的扣钩脱扣，释放的驱动力导致动触头9的闭路方式变更为开路方式，实现电源电路分断。在上述结构原理的基础上，可以实现多种型式本实用新型的设计制造，主体电路物理结构装配由以下搡作完成上桩定触头连接板7,釆用螺栓将外接电源电缆联接为 电源输入端；下桩带电热耦驱动片的连接器2,采用螺栓将外接负载设备电源端电缆联接为电源输出端；当手柄4上推合闸时，由于手柄4联动手动叉板12的两端叉齿又插进扣 锁机构13的摆动限位于驱动装置内。经过扣锁机构13的摆 动方向限位联动使开关动触头9，受扣锁机构13的机械能变 换开关动触头9处于闭合回路状态与开关上桩定触头7紧密 连接，形成负载电源电流流经动触头9,经开关下桩带电热 耦驱动片的连接板2，输出到负载电源端。而另一方面，搡作者将开关手柄4，向下拨动将开关手 柄4置于开关分断位置时，由于手柄4连动于开关拨动叉板 12,其两边叉齿又插进开关扣锁机构13的摆动方向限位联 动，使开关动触头9，受扣锁机构13的反向机械能变位作用 使开关动触头9处于断电状态，使负载电路分断，达到开关 分断负载电路电流的功能作用。当开关连接负载进行合闸或分断时，定触头7与动触头 9之间由于电荷作用产生一定电弧向外喷溅，为了防止电弧 向外喷出造成故障，因此在定触头7与动触头9开合位置装 设灭弧罩6,其灭弧栅作用是将定触头7与动触头9在分断或闭合时产生电弧进行切断，减缓和弱化电弧作用。开关在合闸工作过程中，当负载电流产生大于额定电流时C〉1200A、 630A、 500A、 400A、 300A、 200A)。其负载电 流从开关上桩定触头7,流经动触头9，再流经连接于动触 头9的开关下桩带电热耦驱动片连接板2输出，此时大于额 定电流的过载电流流经开关带下桩连接板2时，其铆接于下 桩连接器2上的双金属电阻电热耦驱动片2因过负载电流产 生电热升温原因，导致双金属电阻片2定向变形弯曲，推动 开关脱扣驱动板10,此时开关脱扣驱动板10连接于开关扣 锁机构13的扣钩上，双金属电阻片2定向变形弯曲推动开 关脱扣驱动板10导致开关扣锁机构13的扣钩脱扣，此时开 关扣锁机构13上的弹簧机械能的作用，联动导致开关动触 头9将电路分断，分断过载电流。在开关合闸工作状态，输出负载电源电路中出现短路故 障，产生短路电流从开关定触头7流经动触头9，再流经连 接动触头9的开关下桩连接板2输出到电路短路故障点时， 导致下桩连接器2的金属电磁铁片急速受到短路电流作用， 使金属电磁铁片磁场增大，在电磁力的作用下，装置于开关 下桩连接器2的磁动叉板3的着力触头16受磁力驱动，碰 撞式压迫开关脱扣驱动板10，导致开关扣锁机构13的扣钩 松脱，此时开关扣锁机构13上弹簧机械能释放，联动开关 动触头9将电路分断，达到开关工作过程中自动分断短路电流的作用。开关中的分励脱扣线圈15,受外电路输入电源电压 (AC220V、 AC380V、 DC24V、 DC12V等电压)作用时，该线圈 产生电磁作用力，控制磁芯推拉连杆21联动开关脱扣驱动 板IO,该驱动联动扣锁机构13的扣钩，当分励脱扣线圈15 通电开始动作时，经开关脱扣驱动板10,联动扣锁机构13 使扣钩脱扣，此时扣锁机构13受到机械能的作用，联动致 使开关动触头9将电路电流分断，达到由开关外部输入分励 脱扣器线圈电压信号，从而遥控分断开关电路。依据本说明书附图明确的装配关系和部件设计图，按照 一般业内加工技术能力，根据国家制定的相关技术标准，按 照行业电工手册选用材料，加工制造本实用新型系列产品。
权利要求1、具有电、磁、热脱扣结构的单相大容量自动空气开关，特别是外接电源电缆装在定触头连接板(7)，灭弧罩(6)装在定触头连接板(7)上，开关外壳(1)安装封板(8)和上桩定触头连接板(7)；外壳(1)中部装置开关操作机构总成，由其外壳(1)内部的支承动触头转动轴安装座(14)上，安装动触头及其软电缆连接导电板构件(9)与扣锁机构(13)对位；手动叉板(12)插装在扣锁机构(13)上，再装上手柄(4)构成操作总成；动触头及其软电缆连接导电板构件(9)连接下桩连接板和外部负载接线电缆的具有电、磁、热脱扣结构的单相大容量自动空气开关，其特征在于扣锁机构(13)的扣钩与脱扣驱动板(10)对位安装，驱动板(10)上设置手测脱扣推杆(18)，电热耦驱动板拨板(19)，电磁铁分励脱扣器(15)连杆(21)的对位拨头(20)，下桩连接板上设置电热耦驱动片(2)。
2、 根据权利要求1所述的具有电、磁、热脱扣结构的单相 大容量自动空气开关，其特征是安装在开关外壳(1)下方的底座的封板(11)，用于垫装 下桩连接板，其上安装双合金电热耦驱动片(2 )的着力触头(17 ) 与驱动板(10)的拨板(19)对位。
3、 根据权利要求1所述的具有电、磁、热脱扣结构的单相 大容量自动空气开关，其特征是所述下桩连接板上电热耦驱动片(2)两侧安装电磁铁，磁动叉板(3)双轴卡装在下桩连接板两侧对称树立的安装口，磁 动叉板(3)上的着力触头(16)与驱动板(10)的拨板(19) 对位安装。
4、根据权利要求l所述的具有电、磁、热脱扣结构的单相 大容量自动空气开关，其特征是当其分励脱扣器(15)两根电源线通过外部输入电压信号 致使分励脱扣器(15)线圏中间磁芯受电磁作用力驱动，使磁 芯连接连杆(21)进行推拉动作，分励脱扣器(15 )的连杆(21) 对位驱动板(10)的拨头(20)安装。
专利摘要具有电、磁、热脱扣结构的单相大容量自动空气开关，电缆装在定触头连接板7上，再装灭弧罩6，外壳1安装座14上安装动触头构件9与扣锁机构13对位；构件9连接下桩连接板和负载电缆，扣锁机构13扣钩与脱扣驱动板10对位，驱动板10设推杆18，拨板19，拨头20。下桩连接板上安装驱动片2的着力触头17与驱动板10拨板19对位。下桩连接板上驱动片2两侧安装电磁铁，磁动叉板3双轴卡装在下桩连接板两侧安装口，磁动叉板3的着力触头16对位驱动板10拨板19。分励脱扣器15的连杆21对位驱动板10拨头20。
文档编号H01H73/02GK201174361SQ20082004315
公开日2008年12月31日 申请日期2008年1月22日 优先权日2008年1月22日
发明者苏迥凡 申请人:苏迥凡