远程控制小型断路器的制作方法

本发明属于低压电器领域，涉及一种远程控制小型断路器，可以用在预付费电度表内起远程控制作用，主要应用于工业、商业、高层及民用住宅等场所。

背景技术：

远程控制小型断路器是小型断路器中的常用的一种，它带有用于远程控制的分励脱扣器和线路板，现有的远程控制小型断路器主要有1P+N和3P+N，其中P极断路器具有过载和短路保护功能，N极断路器控制零线的通断，P极断路器内的锁扣通过连接轴与N极断路器内的锁扣联动。通过分励脱扣器与控制电路板的电连接，远程控制小型断路器可由远程控制信号控制分励脱扣线圈接通后实现延时断开及复位。通常情况下，P极断路器与N极断路器是两个独立的单元，分励脱扣器与控制电路板安装在N极断路器内。控制电路板需要电源支持，该电源通常是从P极断路器的接线板(简称P极)获取，即控制电路板与P极之间需通过导线连接，同时控制电路板与N极断路器的接线板(简称N极)之间也需通过导线连接，以形成控制电路板的电源回路。传统的远程控制小型断路器由于控制电路板与P极之间无隔离措施，使控制电路板始终与P极(即相线)连接，始终处于带电状态，在这种情况下，当控制电路板采用与P极的电源侧连接的结构时，不管断路器处于合闸、分闸或跳闸何种状态，控制电路板始终带电，从而存在安全隐患；当控制电路板采用与P极的负载侧连接的结构时，在断路器脱扣时，断路器的负载端的感应电压会对控制电路板造成冲击破坏，从而导致断路器产品的安全性能变差。

目前已有的改进方案例如采用一个一端与控制电路板连接的钢丝，将钢丝的另一端的端头伸入到P极断路器的动触头与静触头之间，当P极动触头闭合时，动触头与钢丝的端头接触，当P极动触头分断时，动触头与钢丝的端头分离。但是由于在动触头分断大电流(特别是短路电流)时存在电弧，它对细小的钢丝端头构成烧蚀威胁，易使钢丝端头产生电接触不良、损坏等问题，影响 断路器产品的安全性能。另一种现有的改进方案例如增加辅助开关，由于现有的构件已基本充满小型断路器壳体内狭小的空间，难以再通过额外增加器件来挤占和改变现有的结构来解决上述问题，还使得断路器结构更加复杂，往往导致原有结构的适应性改进工作量较大。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种结构简单、装配效率高、成本低的远程控制小型断路器。

为实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种远程控制小型断路器，包括N极断路单元10、P极断路单元20和一端与P极断路单元20内的带电件连接的导电杆30，N极断路单元10包括安装在其底座1上的手柄3、用于手柄3复位的手柄弹簧4和安装在底座1内的控制线路板7，所述的手柄弹簧4串联在为控制线路板7供电的电路回路中，导电杆30的另一端与手柄弹簧4的一端相连接，所述的手柄弹簧4的运动端42随手柄3的合闸和分闸动作与电路回路的另一端接触和分离实现电路回路的导通和分断。

优选的，所述的N极断路单元10还包括与控制线路板7电连接的弹片5，所述手柄弹簧4的运动端42与弹片5的一端接触和分离实现电路回路的导通和分断。

优选的，所述的弹片5为L形片状结构；所述的N极断路单元10的底座1上设置有凸台1b，所述的凸台1b上设置有用于容纳和固定安装弹片5的L形的卡槽1c，弹片5的自由端伸出卡槽1c外与手柄弹簧4的运动端42弹性配合。

优选的，所述的手柄弹簧4包括套装在手柄3上的簧体40和位于簧体40的两端的固定端41和运动端42，所述的固定端41固定在N极断路单元10的底座1内且与导电杆30电连接，所述的运动端42与N极断路单元10的手柄3连接，使得运动端42与手柄3联动实现电路回路的导通和分断。

优选的，所述的N极断路单元10的弹片5通过P极导线6与其控制线路板7电连接，所述的控制线路板7通过N极导线8与N极接线板9N电连接；所述导电杆30与P极断路单元20的P极接线板9P电连接。

优选的，所述的导电杆30为Z字形结构，包括杆身33以及位于杆身33两端的P极端31和N极端32，所述的N极端32与N极断路单元10内的手柄弹簧4的固定端41连接，所述的P极端31与P极断路单元20内的带电件连接。

优选的，所述的N极断路单元10的底座1上设置有凸起侧壁1a和第一通孔11，导电杆30的N极端32插入该第一通孔11后紧贴所述的凸起侧壁1a，以保证手柄弹簧4的固定端41能借助于手柄弹簧4的弹力将导电杆30的N极端32压在所述的凸起侧壁1a上。

优选的，所述的N极断路单元10的底座1上设置有凸起侧壁1a以及骑跨设置在凸起侧壁1a与底座1的相交线上的第一通孔11，在导电杆30的N极端32从外插入第一通孔11的过程中可排挤开所述的手柄弹簧4的固定端41，以使N极端32与固定端41之间形成可插拔式的压紧连接，并且，所述的手柄弹簧4的固定端41紧贴在凸起侧壁1a上定位的同时，可遮挡部分第一通孔11。

优选的，所述的N极断路单元10的底座1上设置有第一通孔11，所述的P极断路单元20的壳盖2上设置有第二通孔22，在N极断路单元10与P极断路单元20之间的底座1和/或壳盖2上设置有埋槽22，所述的导电杆30的杆身33安装在该埋槽22内，导电杆30的N极端32穿过第一通孔11与手柄弹簧4的固定端41连接，导电杆30的P极端31穿过第二通孔22与P极断路单元20内的带电件连接。

优选的，所述的导电杆30的P极端31与所述的P极断路单元20内的带电件的连接采用可插拔式连接结构。

本发明的远程控制小型断路器通过连接在N极断路单元和P极断路单元之间的导电杆和N极断路器的手柄弹簧，实现给N极断路器内的控制线路板供电的电路回路的通断控制，该结构在断路器断开时同时断开电路回路的连接，保证断路器的负载端在断路器脱扣时无感应电压，安全等级高，同时也避免了外部接线，无需通过额外增加器件来挤占和改变现有的结构，结构紧凑，设计新颖，装配方便。本发明巧妙利用了原有用于断路器手柄复位的手柄弹簧，将其串联连接在P极接线板9P与控制线路板7之间的线路中，并且将手柄弹簧的运动端配置为兼用于执行线路的通/断的动触端的结构。此外还采用与该手柄弹簧相配套的弹片等结构，能够可靠实现电路回路的导通和分断，并且使得执行导 通和分断的部位远离电弧区，从而可有效防止电弧对参与导通和分断的零件的烧蚀破坏，在断路器脱扣时，断路器的负载端无感应电压，有效提高了产品的安全性能及使用寿命，并且，改进后结构易于加工和装配，且具有较好的经济性。

附图说明

图1是本发明的远程控制小型断路器的实施例的整体结构框图。

图2是图1所示的本发明的远程控制小型断路器中的N极断路单元10的具体结构示意图。

图3是图1所示的本发明的远程控制小型断路器中的P极断路单元20的具体结构示意图。

图4是示出了弹片5及其安装结构的图2的A局部放大图。

图5是图2的B局部放大图，图中的N极端32处于插入状态。

图6是图5的另一工作状态下的可插拔式连接结构的示意图，图中的N极端32处于拔出状态。

图7是图1所示的本发明的远程控制小型断路器的实施例中的手柄弹簧4的具体结构示意图。

图8是图1所示的本发明的远程控制小型断路器中的导电杆30的具体结构示意图。

图9是本发明的远程控制小型断路器的第二实施例的整体结构框图，采用N极断路单元10的手柄弹簧4的运动端42与导电杆30的N极端32闭合/分断配合的结构方案，实现对控制线路板7的P极电源的通/断控制。

图10是本发明的远程控制小型断路器的第三实施例的整体结构框图，采用P极断路单元20的手柄弹簧4P的运动端42P与导电杆30的P极端31闭合/分断配合的结构方案，实现对控制线路板7的P极电源的通/断控制。

图11是本发明的远程控制小型断路器的第四实施例的整体结构框图，采用双断点，即N极断路单元10的手柄弹簧4的运动端42与导电杆30的N极端32闭合/分断配合，同时P极断路单元20的手柄弹簧4P的运动端42P与导电杆30的P极端31闭合/分断配合的结构方案，实现对控制线路板7的P极电 源的通/断控制。

具体实施方式

以下结合附图1至11给出的各种实施例，进一步说明本发明的远程控制小型断路器的具体实施方式。

本发明的一种断路器，包括手柄3和用于手柄3复位的手柄弹簧4，所述的手柄弹簧4串联在断路器的一个电路回路中，手柄弹簧4的一端与电路回路的一端连接，所述的手柄弹簧4的运动端42随手柄的合闸和分闸动作与电路回路的另一端接触和分离实现电路回路的导通和分断。还包括串联在电路回路中与手柄弹簧4配合的的弹片5，弹片5的一端与电路回路的的另一端连接，所述的手柄弹簧4的运动端42随手柄3的合闸和分闸动作与与弹片5的另一端接触和分离实现电路回路的导通和分断。本发明的断路器巧妙利用了原有用于断路器手柄复位的手柄弹簧，将其串联到断路器的一个电路回路中，将手柄弹簧的运动端兼用于执行线路的导通和分断的动触端的结构，结构简单、设计巧妙且成本低。而且通过与手柄弹簧相配套的弹片结构，能够可靠实现电路回路的导通和分断，起到超程保护作用。本发明利用原有用于断路器手柄复位的手柄弹簧实现断路器中电路回路方案，可以用于具有N极断路单元和P极断路单元的远程控制小型断路器中，也可以用于具有分励脱扣器的断路器，漏电断路器等断路器中，可以用于断路器内的控制电路回路和供电电路回路等电路回路中。

参见图1，本发明的远程控制小型断路器的实施例的整体结构框图，远程控制小型断路器包括设置有控制线路板7的N极断路单元10、P极断路单元20，N极断路单元10用于控制主电路(图中未示出)的中性线的通断，P极断路单元20用于控制主电路的相线的通断，N极断路单元10和P极断路单元20还包括其它常规的零部件，如用于手柄3复位的手柄弹簧4等，它们的功能和结构是已知的，其中本发明未涉及的零部件不再赘述。所述控制线路板7与N极断路单元10内的N极接线板9N电连接，并通过手柄弹簧4和导电杆30与P极断路单元20内的P极接线板9P电连接形成为控制线路板7供电的电路回路；N极断路单元10的手柄弹簧4串联在导电杆30和控制线路板7之间的线路中，导电杆30一端与P极断路单元20内的P极接线板9P连接，另一端与手柄弹簧4 的一端相连接，所述的手柄弹簧4的运动端42随手柄3的合闸和分闸动作与电路回路的另一端接触和分离实现控制线路板7的电路回路的导通和分断。N极接线板9N为电路回路的电源N极端，P极接线板9P为电路回路的电源P极端，N极接线板9N和P极接线板9P还可以分别是N极断路单元10和P极断路单元20内其它的带电件。本发明将原用于手柄3复位的手柄弹簧4串联连接在P极电源(接线板9P)与N极断路单元10的控制线路板7之间的线路中，并且手柄弹簧的运动端被配置为用于执行线路的导通和分断的动触端结构，保证控制线路板在断路器脱扣时无感应电压，安全等级高，且结构紧凑，装配方便。

所述的N极断路单元10还包括与手柄弹簧4配合的弹片5，它与所述的控制线路板7电连接，所述的手柄弹簧4的固定端41与导电杆30连接，所述的手柄弹簧4的运动端42随手柄3的合闸和分闸动作与弹片5接触和分离实现电路回路的导通和分断。图1中示出了本发明的远程控制小型断路器中的手柄弹簧4的运动端42与弹片5接触和分离配合的结构，以及其用于控制电路回路的通/断的工作原理，它与现有的断路器的手柄弹簧的区别在于：现有的小型断路器中的手柄弹簧只用于手柄的复位，不用于电气连接，而本发明的手柄弹簧，不仅用于手柄3的复位，而且还用于电气连接，特别是还具有动触端的结构，能够兼有控制电路回路的通/断的功能。

为了方便说明手柄弹簧的结构和功能，下面将N极断路单元10的手柄弹簧标注为手柄弹簧4，而P极断路单元20的手柄弹簧标注为手柄弹簧4P。如图7所示的手柄弹簧4为扭簧，包括簧体40和位于簧体40的两端的固定端41和运动端42；簧体40套装在N极断路单元10的手柄3上，固定端41与N极断路单元10的底座1连接，运动端42与所述的手柄3连接，该连接使得运动端42与手柄3联动，该联动被配置为使运动端42具有如人们熟悉的动触头那样的闭合/分断动作的功能，而经该配置的运动端42被定义为动触端。类似的，P极断路单元20的手柄弹簧4P包括簧体40P、固定端41P和运动端42P；簧体40P套装在P极断路单元20的手柄(图中未示出)上，固定端41P与P极断路单元20的底座(图中未示出)连接，运动端42P与所述的手柄连接，该连接使得运动端42P与手柄联动实现电路回路的导通和分断。

与所述的动触端(手柄弹簧的运动端)闭合/分断配合的类似人们熟悉的静 触头那样的结构是本发明的另一个有益的特点，当然这种结构可有多种方案。一种优选的方式如图2、4所示：所述的N极断路单元10的底座1上设置有凸台1b，凸台1b上设置有卡槽1c；弹片5的一端固定安装在卡槽1c内，弹片5的另一端为自由端，该自由端用于与手柄弹簧4的运动端42配合实现电源回路的导通和分断(参见图1)。更具体的优选结构如：所述的弹片5为L形片状结构；N极断路单元10的底座1上设有相对应的L形的卡槽1c；L形的弹片5安装固定在卡槽1c内，弹片5的自由端伸出卡槽1c外与手柄弹簧4的运动端42弹性配合。P极导线6穿入凸台1b内与弹片5固定连接实现弹片5与控制线路板7的电连接；所述的控制线路板7还通过N极导线8与N极接线板9N实现电连接。使用弹片与手柄弹簧4的运动端42配合可有效提高电路回路的可靠性，延长使用寿命，当然手柄弹簧4的运动端42还可以和其它机构配合实现电路回路的闭合/分断，将在后续其它的实施例中介绍。

如图8所示，所述的导电杆30为Z字形结构，它包括杆身33、杆身33两端的与杆身33垂直设置的P极端31和N极端；N极端32与N极断路单元10内的电连接件，如N极端32与N极断路单元10内的手柄弹簧4的固定端41连接，P极端31与P极断路单元20内的带电件(图中为示出)连接。应当能理解到，所述的带电件可以是带有相线电压的各种构件，如图1和图2所示的P极接线板9P。导电杆30的安装结构如图1至图6所示：所述的N极断路单元10的底座1上设置有第一通孔11，P极断路单元20的壳盖2上设置有第二通孔22，底座1和/或壳盖2上设置有埋槽22；导电杆30的杆身33安装在N极断路单元10与P极断路单元20之间的埋槽22内，实现封闭固定。具体地说，导电杆30的N极端32穿过第一通孔11后与N极断路单元10内的电连接件，如手柄弹簧4的固定端41连接，导电杆30的P极端31穿过第二通孔22后与P极断路单元20内的带电件连接。导电杆30的这种结构，其优点在于，使导电杆30可实现现场安装，以实现一种型号的P极断路单元20可选配不同型号的N极断路单元10，当选配带分励脱扣器的N极断路单元10时，可安装导电杆30，当选配不带分励脱扣器的N极断路单元10时，不装导电杆30。基于这一功能要求，需要对以下的关于N极断路单元10和P极断路单元20内的带电件与导电杆30之间的连接结构，作选择性的优化设计。

本发明的再一个有益的特点是，所述的导电杆30与手柄弹簧的连接为插接，即：导电杆30与手柄弹簧4的固定端41之间的插拔式连接；或者导电杆30的P极端31与P极断路单元20的连接为插拔式连接。导电杆30与手柄弹簧的插接结构可有多种实现方式，一种优选的方式如图2、图5、图6所示的实施例：所述的底座1上设置有凸起侧壁1a，以及骑跨设置在凸起侧壁1a与底座1的相交线上的第一通孔11；手柄弹簧4的固定端41紧贴在凸起侧壁1a上，在实现其定位的同时还能遮挡部分第一通孔11；在导电杆30的N极端32从外插入第一通孔11的过程中N极端32排挤开固定端41，以使N极端32与固定端41之间形成可插拔式的压紧连接。当然，上述结构方式也适用于导电杆30的P极端31与P极断路单元20的手柄弹簧41P的固定端41P的插拔式连接。插拔式连接使导电杆30的装配非常的方面，根据需要进行插拔式安装即可。

所述的导电杆30的P极端31与P极断路单元20的P极接线板9P的连接也可以采用插接，即插拔式连接。如图1、图9所示的实施例，P极端31与P极接线板9P插接的具有结构可有多种，可以采用已知的任意一种方式实现，同理，导电杆30的P极端31与P极断路单元20的其它带电件连接是也可以采用插拔式连接。如图10所示的第三实施例中，在导电杆30的N极端32与控制线路板7连接使也可以采用插接结构，一种优选的方案如：所述的控制线路板7上设置有电连接用的插套(图中未示出)，导电杆30的N极端32与所述的插套插接配合，即N极端32以插入所述的插套的方式实现可插拔式电连接。

本发明将远程控制小型断路器的手柄弹簧串联到控制线路板7供电的电路回路中的实施例有多种，如图9给出的第二实施例所示：所述的手柄弹簧为N极断路单元10的用于手柄复位的手柄弹簧4；手柄弹簧4串联在控制线路板7的电源回路中，手柄弹簧4的固定端41通过第一导线6a与控制线路板7连接，控制线路板7通过N极导线8与N极接线板9N(电源N极端)电连接；导电杆30的P极端31与P极接线板9P(电源P极端)电连接，手柄弹簧4的运动端42随断路器的合闸和分闸操作与导电杆30的N极端32接触和分离实现电路回路的导通和分断(即：当手柄3处于合闸位置时，运动端42与N极端32接触；当手柄3处于分闸或跳闸位置时，运动端42与N极端32分离)。由于运动端42和N极端32远离N极断路单元10内的动触头(图中未示出)和静触头(图中 未示出)，因此能有效避免在动触头分断大电流时产生的电弧对于运动端42与N极端32的破坏，能有效确保运动端42与N极端32之间的闭合/分断的电气性能及使用寿命。

如图10给出的第三实施例所示：所述的手柄弹簧为P极断路单元20的用于手柄复位的P极手柄弹簧4P，所述的P极手柄弹簧4P串联在控制线路板7的电源回路中；；控制线路板7通过N极导线8与N极接线板9N连接，导电杆30的N极端32与控制线路板7连接，手柄弹簧4P的固定端41P通过第二导线6b与P极接线板9P连接，手柄弹簧4P的运动端42P随P极断路单元20的手柄(图中未示出)的合闸和分闸操作与导电杆30的P极端31接触和分离，实现电路回路的导通和分断。即：当P极断路单元20的手柄处于合闸位置时，运动端42P与P极端31闭合；当所述的手柄处于分闸或跳闸位置时，运动端42P与P极端31分断。由于运动端42P和P极端31远离P极断路单元20内的动触头和静触头(参见图5)，因此能有效避免在动触头分断大电流时产生的电弧对于运动端42P与P极端31的破坏，能有效确保运动端42P与P极端31之间的闭合/分断的电气性能及使用寿命。

如图11给出的第四实施例所示是一种双断点的结构：所述的手柄弹簧为N极断路单元10的用于手柄复位的手柄弹簧4和P极断路单元20的用于手柄复位的P极手柄弹簧4P；所述的手柄弹簧4串联在控制线路板7的电源回路中，且P极手柄弹簧4P也串联在控制线路板7的电源回路中；手柄弹簧4的固定端41通过第一导线6a与控制线路板7连接，控制线路板7通过N极导线8与N极接线板9N连接，手柄弹簧4P的固定端41P通过第二导线6b与P极断路单元20的P极接线板9P连接；N极断路单元10的手柄弹簧4的运动端42随手柄3的合闸和分闸操作与导电杆30的N极端32接触和分离，同时P极断路单元20的手柄弹簧4P的运动端42P随P极断路单元20的手柄(图中未示出)的合闸和分闸操作与导电杆30的P极端31接触和分离，实现电路回路的导通和分断。显然，由于N极断路单元10的手柄3与P极断路单元20的手柄是联动的，所以：当N极断路单元10的手柄3处于合闸位置时，P极断路单元20的手柄也处于合闸位置，N极断路单元10的运动端42与N极端32闭合，同时P极断路单元20的运动端42P与P极端31闭合；当N极断路单元10的手柄3处于分闸或 跳闸位置时，P极断路单元20的手柄也处于分闸或跳闸位置，N极断路单元10的运动端42与N极端32分断，同时P极断路单元20的运动端42P与P极端31分断。由于N极断路单元10的运动端42和N极端32远离N极断路单元10内的动触头和静触头(参见图5)，因此能有效避免在动触头分断大电流时产生的电弧对于运动端42与N极端32的破坏，能有效确保运动端42与N极端32之间的闭合/分断的电气性能及使用寿命；同时，由于P极断路单元20的运动端42P和P极端31远离P极断路单元20内的动触头(图中未示出)和静触头(图中未示出)，因此能有效避免在动触头分断大电流时产生的电弧对于运动端42P与P极端31的破坏，能有效确保运动端42P与P极端31之间的闭合/分断的电气性能及使用寿命。

本发明的又一个有益的特点是，所述的导电杆30作为双断点的一个导电件，同时与N极断路单元10的手柄弹簧4和P极断路单元20的手柄弹簧4P闭合/分断配合(如图11所示的第四实施例)，这种结构的优点在于，导电杆30的插拔式结构十分简单，安装导电杆30的操作十分方便，只需作以下配置：将N极断路单元10的底座1上的第一通孔11的位置对准手柄弹簧4的运动端42的行程中的一个合适位置(合闸时稳定位置)，以使在合闸时的运动端42与插入第一通孔11内的导电杆30的N极端32闭合，而在分闸或跳闸时的运动端42与插入第一通孔11内的导电杆30的N极端32分离；同时，将P极断路单元10上的第二通孔21的位置对准手柄弹簧4P的运动端42P的行程中的一个合适位置(合闸时稳定位置)，以使在合闸时的运动端42P与插入第二通孔21内的导电杆30的P极端31闭合，而在分闸或跳闸时的运动端42P与插入第二通孔21内的导电杆30的P极端31分离。

本发明采用手柄弹簧串联连接在P极断路器与N极断路器的控制线路板之间的电路中形成通路和断路的特点所涉及的另一结构设计就是手柄弹簧的固定端的电连接结构，该结构包括两种实施方式：一种方式是前面所述的插接结构，它需要如导电杆30的连接件，该连接件要具有较好的刚性，否则无法实现插接；另一种是非插接式的电连接结构，它对连接件如普通导线的刚性无需特定要求。在采用非插接式的电连接结构中，不管连接件是导电杆30还是其它(如图9给出的第二实施例和图11的给出的第四实施例中的第一导线6a，图10的给出的 第三实施例中的第二导线6b)，一种可选用的结构采用如下：所述的导电杆30的N极端32与手柄弹簧4的固定端41之间连接的结构，包括设置在N极断路单元10的底座1上的凸起侧壁1a和第一通孔11，N极端32插入第一通孔11后紧贴所述的凸起侧壁1a，并且，固定端41借助于手柄弹簧4的弹力将N极端32压在凸起侧壁1a上。显然，这种结构用手柄弹簧4的弹力作为电连接的接触压力，具有结构简单、装配方便的特点。由于第一导线6a和第二导线6b的另一端还需与其它构件(如控制线路板7或P极接线板9P连接，因此为方便装配，可选用以下连接结构方式：所述的手柄弹簧的固定端41或41P)的与第一导线6a或第二导线6b之间的电连接结构，包括连接在第一导线6a或第二导线6b上的接线套(图中未示出)，它套装在固定端上，以实现接线套与固定端41或41P之间的电连接。第一导线6a或第二导线6b与接线套之间的连接可采用焊接或一体成型结构，在手柄弹簧的弹力作用下，所述的套装结构可获得良好的电连接性能及安装定位的可靠性。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。