一种双电磁铁结构的智能断路器的制造方法
【专利摘要】本发明涉及一种双电磁铁结构的智能断路器，包括动触点、静触点及分断执行机构，其特征在于：所述分断机构包括上下两块电磁铁、设置在上下两块电磁铁之间的铁板，上下两块电磁铁分别对应为闭合电磁铁和打开电磁铁，铁板通过第一联动机构与动触点相连，控制上下电磁铁通电或失电使铁板驱动第一联动机构，第一联动机构带动动触点转动，实现与静触点的分开和接触。分断执行机构将转动轴放在整个转动部分的中央，转轴两侧的部分重力抵消，从而使转动部分动作时只需要克服摩擦力，克服了转动机构质量偏大的难点；同时采用两块电磁铁分别操作断路器的分断动作，通过控制电磁铁磁力的大小，从而获得满意的分断能力。
【专利说明】—种双电磁铁结构的智能断路器
【技术领域】
[0001]本发明属于供配电设备【技术领域】，具体涉及一种智能断路器。
【背景技术】
[0002]断路器是电力系统中控制和保护用的电工设备。分断执行机构在断路器中起到带动动触点运动，使动触点和静触点闭合或者分开的作用，从而实现电路的通断。分断执行机构的优劣在于分开动触点和静触点的速度，越快越好！行业内能够将分断时间控制在5毫秒以内，即为优良。
[0003]目前行业内同类产品分断执行机构主要有纯机械式和单电磁铁式。纯机械式分断执行机构，是一组钣金件和弹簧的组合。当无动作的时候通过弹簧的拉力，可以保持动静触点分开，当需要断路器闭合时，需要手动操作，使动静触点接触，并用卡销锁住；当剩余电量超过门限值的时候，通过双金属片发热原理，打开卡销，分断执行机构的弹簧发力，使动静触点出现分开，当需要重新接通电路的时候再重新手动操作，使动静触点处于接触的位置。该分断执行机构机构的分断能力，主要取决于机构中弹簧的拉力，但是由于空间位置有限、材料本身限制以及需要兼顾闭合能力等各方面因素，该弹簧的拉力无法无限加大，因此难以有效的提升分断能力。
[0004]单电磁铁式分断执行机构，是一块电磁铁、铁芯和弹簧的组合。当无动作的时候通过弹簧的推力，可以保持动静触点分开；当需要断路器闭合时，通过PCB控制使电磁铁线圈通电产生磁力，该磁力克服弹簧的推力，使动静触点接触；当剩余电量超过门限值的时候，通过PCB控制使电磁铁线圈失电，磁力消失，弹簧的推力推动整个分断机构，使动静触点分开；当需要重新接通电路的时候，通过PCB控制使电磁铁线圈再次通电产生磁力，该磁力克服弹簧的推力，使动静触点接触的位置。该分断执行机构机构的分断能力，主要取决于机构中电磁铁的磁力和弹簧的拉力，但是由于转动机构质量偏大，同时也面临弹簧拉力无法无限加大，因此难以有效的提升分断能力。
【发明内容】
[0005]本发明所要解决的技术问题是:提供一种采用双电磁铁作为分断执行机构的智能断路器，从而获得满意的分断能力。
[0006]为了解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案:
一种双电磁铁结构的智能断路器，包括动触点、静触点及分断执行机构，其特征在于:所述分断机构包括上下两块电磁铁、设置在上下两块电磁铁之间的铁板，上下两块电磁铁分别对应为闭合电磁铁和打开电磁铁，铁板通过第一联动机构与动触点相连，控制上下电磁铁通电或失电使铁板驱动第一联动机构，第一联动机构带动动触点转动，实现与静触点的分开和接触。
[0007]所述第一联动机构包括转动座、第一转动轴及弹簧，所述动触点设置在转动座上，转动座通过第一转动轴与基座铰接，转动座与基座之间设有维持动触头翘起的弹簧，第一转动轴与铁板相连接，铁板作为驱动第一转动轴转动的摇臂，摇臂驱动第一转动轴带动转动座动作。
[0008]所述第一转动轴位于动触点、转动座、铁板构成的转动部分的中央，第一转动轴两侧部分的重力抵消。
[0009]它还设有将分断执行机构锁住使其保持在闭合状态的自锁机构，所述自锁机构包括转子、锁芯、自锁基架、驱动片及第二联动机构，所述转子设置在所述铁板端部，锁芯安装在自锁基架上，锁芯前端设有斜面，锁芯后端设有能使锁芯回退和弹出的锁芯弹簧，锁芯通过第二联动机构和驱动片联动，驱动片下端靠近打开电磁铁闭合电磁铁作用时，转子撞击锁芯后，锁芯在锁芯弹簧作用下弹出将转子锁住，打开电磁铁作用时，电磁铁的吸力作用在驱动上，驱动片通过第二联动机构带动锁芯回退。第二联动机构包括转动轴和驱动轴，驱动片绕转动轴旋转，驱动片上端通过驱动轴与锁芯相连。
[0010]它还设有状态指示杆，状态指示杆绕一轴心转动，状态指示杆顶端的左边和右边分别设有闭合和打开状态标示，该标示通过断路器上盖的孔外露，状态指示杆下端向下延伸成幼枝，该幼枝下端位于动触点向上转动能撞击到的位置，态指示杆上端设有小弹簧，，该小弹簧的伸缩使状态指示杆左右移动，露出闭合或打开状态标示。
[0011]本发明与现有技术相比的有益效果如下:
1、分断执行机构将转动轴放在整个转动部分的中央，转轴两侧的部分重力抵消，从而使转动部分动作时只需要克服摩擦力，克服了转动机构质量偏大的难点；同时采用两块电磁铁分别操作断路器的分断动作，通过控制电磁铁磁力的大小，从而获得满意的分断能力。
[0012]2.自锁机构借用弹簧弹力和打开电磁铁的磁力完成自锁和打开的动作，不需要另外增加驱动机构；实现了断路器闭合时，电磁铁不带电运行，消除了带电造成的磁损和铜损，吸引线圈处于无压运行状态，比有压运行延长了使用寿命；不受电压波动影响，也避免了带电运行时电压降低造成的跳闸和烧坏，节电效果明显，也消除了运行中的噪声。
[0013]3、状态指示杆直接与动触点联动，避免了错误显示；采用机械结构显示状态，不受工作环境影响，比较可靠。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]图1为本发明的主视图；
图2为图1的B-B向剖视图；
图3为图1的C-C向剖视图；
图4为闭合状态时分断执行机构的结构示意图；
图5为打开状态时分断执行机构的结构示意图；
图6为自锁机构结构示意图；
图7为闭合状态时状态指示杆和自锁机构的结构示意图；
图8为打开状态时状态指示杆和自锁机构的结构示意图。
【具体实施方式】
[0015]参见图1、图2、图3, —种智能断路器,包括动触点1、静触点2及分断执行机构,分断机构包括上下两块电磁铁、设置在上下两块电磁铁之间的铁板5，上下两块电磁铁分别对应为闭合电磁铁3和打开电磁铁4，铁板5通过第一联动机构与动触点I相连，控制上下电磁铁通电或失电使铁板驱动第一联动机构，第一联动机构带动动触点转动，实现与静触点的分开和接触。第一联动机构包括转动座6、第一转动轴7及弹簧8，动触点I设置在转动座6上，转动座6通过第一转动轴7与基座9铰接，转动座6与基座9之间设有维持动触头翘起的弹簧8，第一转动轴7与铁板5相连接，铁板5作为驱动第一转动轴7转动的摇臂，控制上下电磁铁通电或失电，铁板摇臂驱动第一转动轴7带动转动座动作,从而带动动触点转动，第一转动轴位于动触点、转动座、铁板构成的转动部分的中央，转轴两侧部分的重力抵消。
[0016]参见图4、图5，当无动作的时候通过弹簧的拉力，可以保持动静触点分开，当需要断路器闭合时，通过PCB控制使上电磁铁通电产生磁力，该磁力克服弹簧的推力，使动静触点接触，当剩余电量超过门限值的时候，通过PCB控制使上电磁铁失电，使下电磁铁通电产生磁力，带动动触点旋转,使动静触点分开，当需要重新接通电路的时候，通过PCB控制使下电磁铁失电，使上电磁铁再次通电产生磁力，该磁力克服弹簧的推力，使动静触点接触。
[0017]参见图6，本发明还设有将分断执行机构锁住使其保持在闭合状态的自锁机构，自锁机构包括转子10、锁芯11、自锁基架12、驱动片13及第二联动机构，转子10设置在所述铁板5端部，锁芯11安装在自锁基架12上，锁芯11前端设有斜面，锁芯11后端设有能使锁芯回退和弹出的锁芯弹簧，锁芯11通过第二联动机构和驱动片13联动，驱动片13下端靠近打开电磁铁4。第二联动机构包括转动轴14和驱动轴15，驱动片13绕转动轴14旋转，驱动片13上端通过驱动轴15与锁芯11相连。
[0018]参见图7、图8，当闭合电磁铁作用的时候，转子10逆时针旋转，尾部撞击到锁芯的斜面，压缩锁芯后端的锁芯弹簧，使锁芯11回退。转子继续旋转，通过锁芯位置，锁芯在尾部的锁芯弹簧力的驱动下再次弹出，将转子锁住。此时闭合电磁铁失电，整个系统依然可以保持闭合状态。当打开电磁铁作用的时候，电磁铁的吸力作用在驱动片13上，驱动片13绕转动轴14旋转，通过驱动轴15带动锁芯向左移动，使自锁机构打开，转子10在打开电磁铁的吸力作用下顺时针旋转，是整个系统保持在打开状态。
[0019]复见图7、图8，本发明还设有状态指示杆16，状态指示杆绕一轴心17转动，状态指示杆顶端的左边和右边分别设有闭合和打开状态标示18，该标示18通过断路器上盖的孔外露，状态指示杆下端向下延伸成幼枝19,该幼枝19位于动触点与静触点分开后,动触点向上转动能撞击到的位置，状态指示杆上端设有小弹簧20，该小弹簧的伸缩使状态指示杆左右移动，露出闭合或打开状态标示。
[0020]当触点处于闭合状态时，状态指示杆16在小弹簧20的推动下向右移动，状态指示杆顶端的左边的闭合状态标示通过断路器上盖上的孔外露，使用户知道断路器此时正处于闭合的状态，当触点处于打开状态的时候，动触点向上移动，撞击到状态指示杆的幼枝19，状态指示杆绕轴心逆时针旋转，状态指示杆顶端的右边的打开状态标示通过断路器上盖上的孔外露，使用户知道断路器此时正处于打开的状态。
【权利要求】
1. 一种双电磁铁结构的智能断路器，包括动触点(I)、静触点(2)及分断执行机构,其特征在于:所述分断机构包括上下两块电磁铁、设置在上下两块电磁铁之间的铁板(5)，上下两块电磁铁分别对应为闭合电磁铁(3)和打开电磁铁(4)，铁板(5)通过第一联动机构与动触点(I)相连，控制上下电磁铁通电或失电使铁板驱动第一联动机构，第一联动机构带动动触点转动，实现与静触点的分开和接触。
2.如权利要求1所述的一种双电磁铁结构的智能断路器，其特征在于:所述第一联动机构包括转动座(6)、第一转动轴(7)及弹簧(8)，所述动触点(I)设置在转动座(6)上，转动座(6)通过第一转动轴(7)与基座(9)铰接，转动座(6)与基座(9)之间设有维持动触头翘起的弹簧(8)，第一转动轴(6)与铁板(5)相连接，铁板(5)作为驱动第一转动轴转动的摇臂，摇臂驱动第一转动轴带动转动座(6)动作。
3.如权利要求1所述的一种双电磁铁结构的智能断路器，其特征在于:所述第一转动轴(7)位于动触点(I)、转动座(6)、铁板(5)构成的转动部分的中央，第一转动轴(7)两侧部分的重力抵消。
4.如权利要求1所述的一种双电磁铁结构的智能断路器，其特征在于:它还设有将分断执行机构锁住使其保持在闭合状态的自锁机构，所述自锁机构包括转子(10)、锁芯(11)、自锁基架(12)、驱动片(13)及第二联动机构，所述转子(10)设置在所述铁板(5)端部，锁芯(11)安装在自锁基架(12 )上，锁芯(11)前端设有斜面，锁芯(11)后端设有能使锁芯回退和弹出的锁芯弹簧，锁芯(11)通过第二联动机构和驱动片(13)联动，驱动片(13)下端靠近打开电磁铁(4 ),闭合电磁铁作用时,转子(10 )撞击锁芯后,锁芯(11)在锁芯弹簧作用下弹出将转子锁住，打开电磁铁作用时，电磁铁的吸力作用在驱动上，驱动片(13)通过第二联动机构带动锁芯(11)回退。
5.如权利要求1所述的一种双电磁铁结构的智能断路器，其特征在于:第二联动机构包括转动轴(14)和驱动轴(15)，驱动片(13)绕转动轴(14)旋转，驱动片(13)上端通过驱动轴(15)与锁芯(11)相连。
6.如权利要求1所述的一种双电磁铁结构的智能断路器，其特征在于:它还设有状态指示杆(16)，状态指示杆(16)绕一轴心(17)转动，状态指示杆顶端的左边和右边分别设有闭合和打开状态标示(18)，该标示通过断路器上盖的孔外露，状态指示杆下端向下延伸成幼枝(19)，该幼枝下端位于动触点向上转动能撞击到的位置，态指示杆上端设有小弹簧(20)，该小弹簧的伸缩使状态指示杆左右移动，露出闭合或打开状态标示。
【文档编号】H01H71/68GK103617929SQ201310497460
【公开日】2014年3月5日 申请日期:2013年10月21日 优先权日:2013年10月21日
【发明者】王建平, 冯杰, 曹勇平, 王新政, 姚云伟 申请人:浙江共同电子科技有限公司