永磁式断路器的脱扣机构、永磁式断路器及开关柜的制作方法

本发明涉及断路器领域，具体涉及一种永磁式断路器的脱扣机构、永磁式断路器及开关柜。

背景技术：

断路器是指能够关合、承载和开断正常回路条件下的电流并能关合、在规定的时间内承载和开断异常回路条件下的电流的开关装置。断路器由合闸状态切换到分闸状态的过程称为断路器的脱扣。近几年出现了一种利用永磁体的动力来对断路器进行合闸和开闸的断路器，称为永磁式断路器。永磁式断路器由于其配有独特的永磁机构，机构操作能量小，不存在消磁隐患、寿命长、抗干扰能力强等优点而被广泛采用。在使用永磁式断路器的过程中，为了保证电力系统运行的安全性与高可靠性，永磁机构都必须具备紧急手动分闸装置，保证在操作过程中电源中断的情况下，能够手动进行可靠的分闸。

国内现有的永磁机构的手动分闸装置：一般为内置式强制性手动分闸，在永磁机构的外磁轭上开一个轴孔，用于安装偏心凸轮，再利用转动轴将偏心凸轮的转动动作引出到断路器的壳体表面，转动轴在断路器的壳体表面预留一个手柄接口，需要脱扣时，将外部手柄插入接口，扭动转动轴，带动偏心凸轮对永磁机构的动衔铁直接施加和永磁吸合力相反方向的巨大外力，使其脱离合闸位置到达分闸位置。这种永磁机构的手动分合闸装置，当遇到紧急情况需要进行紧急分闸时，首先需要找到手柄，再将手柄插到断路器永磁机构手柄接口上，用力旋转，才能使断路器分闸，整个过程非常耗时，不能达到快速切断主回电源的目的，从而会给断路器及相关设备造成无法估量的损坏。特别是将上述永磁式断路器安装在开关柜内时，当遇到紧急情况需要进行紧急分闸，不仅需要找到手柄，还要打开开关柜柜门，再将手柄插到断路器永磁机构手柄接口上，更加费时。

针对上述缺陷，中国专利授权公告号为cn104599876b的发明专利公开了一种利用连杆传动方式将断路器的脱扣动作从开关柜内引出到开关柜外的技术方案，包括断路器主体、在断路器主体内设置的脱扣半轴和合闸定位件，脱扣半轴与合闸定位件接合扣实现断路器的合闸，在断路器主体上设置一根驱动杆，在驱动杆的上端设置顶头，顶头上开有水平长槽，顶头与断路器主体上端之间设置复位弹簧，在断路器上还设置有内转臂和外转臂，内转臂和外转臂通过一根转轴连接，内转臂上设有顶针，顶针滑动配合在顶头上的水平长槽内，驱动杆的下端位于脱扣半轴的上方靠近脱扣半轴的位置。使用时，外转臂的位置可以设置在需要的地方，通过转轴将误操作转动传递给内转臂，内转臂转动时，连接杆克服复位弹簧的弹力向下运动，使顶杆接触下压脱扣半轴，脱扣半轴与合闸定位件分离，断路器跳闸。当外转臂设置在开关柜上时，可以通过操作外转臂来实现断路器的脱扣动作，从而节约了断路器脱扣所需要的时间。

然而，上述技术方案在实际使用中还存在如下缺陷：当外转臂设置在断路器的外部时，例如断路器的柜体上、开关柜的柜体或柜门，此时外转臂暴露在外，受到触动便会轻易地带动其他部件进行运动，如此一来，当使用者误碰外转臂时很容易便会发生误操作，导致永磁机构在不必要的情况下进行紧急脱扣，影响了设备运转的可靠性。

技术实现要素：

因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中永磁式断路器的外置式脱扣机构在使用时容易发生误操作，不够可靠的问题，从而提供一种更加可靠的用于永磁式断路器的脱扣机构、永磁式断路器及开关柜。

为了解决上述技术问题，本发明采取的技术方案是：

一种永磁式断路器的脱扣机构，包括设置于断路器壳体外的手柄，还包括：

联动结构，安装于所述断路器上，一端与所述手柄联动，另一端可在所述手柄的带动下驱动永磁机构的动衔铁脱离合闸位置；

活动件，可与所述联动结构抵接以使所述手柄无法驱动所述联动结构运动；

偏压件，其偏压力使所述活动件与所述联动结构维持抵接状态。

本发明提供技术方案的进一步改进在于：所述联动结构与所述手柄转动联动。

本发明提供技术方案的进一步改进在于：所述活动件上固设有卡块，所述联动结构上成型有适于所述卡块卡入的卡槽，所述卡块在所述偏压力的作用下卡入所述卡槽中并使所述手柄无法驱动所述联动结构运动。

本发明提供技术方案的进一步改进在于：所述卡槽成型于所述联动结构与所述手柄联动的一端的周壁上。

本发明提供技术方案的进一步改进在于：所述卡槽包括与卡块的相对两侧分别抵接的第一侧壁和第二侧壁。

本发明提供技术方案的进一步改进在于：所述联动结构包括：

第一转轴，可转动地安装于所述断路器壳体上，且一端与所述手柄固接；

第二转轴，一端可转动地安装于所述永磁机构上并安装有可在转动过程中翘起所述永磁机构的所述动衔铁的第一摆件，另一端通过运动转换结构与所述第一转轴的另一端连接。

本发明提供技术方案的进一步改进在于：所述运动转换结构包括：

凸轮，转动联动地安装于所述第一转轴的远离所述手柄的一端；

第二摆件，固定安装于所述第二转轴的远离所述第一摆件的一端，且沿所述第二转轴的径向延伸而出，所述第二摆件在所述凸轮的推动下带动所述第二转轴转动。

本发明提供技术方案的进一步改进在于：所述第二摆件还包括：

摆杆，固定安装于所述第二转轴的远离所述第一摆件的一端，且沿所述第二转轴的径向延伸而出；

滚轮，安装于所述摆杆远离所述第二转轴的一端，可与所述凸轮转动接触。

本发明提供技术方案的进一步改进在于：所述第一转轴可在通孔内进行轴向运动

为了解决上述技术问题，本发明提供的另一种技术方案为：一种永磁式断路器，包括上述技术方案中所述的用于永磁式断路器的脱扣机构。

为了解决上述技术问题，本发明提供的另一种技术方案为：一种开关柜，包括上述技术方案中所述的用于永磁式断路器的脱扣机构，且所述手柄设置于所述开关柜外。

本发明技术方案，具有如下优点：

1、本发明提供的技术方案中包括设置于断路器壳体外的手柄，还包括联动结构、活动件和偏压件，所述联动结构安装于所述断路器上，一端与所述手柄联动，另一端可在所述手柄的带动下驱动永磁机构的动衔铁脱离合闸位置；所述活动件可与所述联动结构抵接以使所述手柄无法驱动所述联动结构运动；所述偏压件的偏压力使所述活动件与所述联动结构维持抵接状态。在使用过程中，利用活动件对联动结构的转动动作进行限制，并通过偏压件维持该限制状态，当需要对断路器进行脱扣时，需要克服偏压件的偏压力才能操作手柄带动联动结构来对断路器进行脱扣。通过上述结构能够有效的降低脱扣结构被误操作的可能性，提高了脱扣机构在使用时的安全性，使脱扣结构的使用更加可靠。

2、本发明提供的技术方案中，所述活动件上固设有卡块，所述联动结构上成型有适于所述卡块卡入的卡槽，所述卡块在所述偏压力的作用下卡入所述卡槽中并使所述手柄无法驱动所述联动结构运动。通过这样的设计，操作者如果想实现脱扣动作，需要一手操作活动件使活动件的卡快脱离卡槽，另一手转动手柄带动联动结构才能实现对断路器进行脱扣，通过将脱扣动作设置双手同时操作才能完成的动作条件，使脱扣机构的动作更加可靠，进一步的避免发生误操作的可能，同时这样的操作方式不会影响脱扣机构在进行紧急脱扣时的快捷性，保证其依然能够在短时间内对断路器进行紧急脱扣。

3、本发明提供的技术方案中，所述卡槽成型于所述联动结构与所述手柄联动的一端的周壁上。这样的结构能够保证活动件、卡槽与手柄在具体安装在开关柜门板或者断路器门板上的时候处于门板的同一侧，并且不会伸出门板太长，保证操作者在同时操作活动件和手柄的时候双手处于同一区域内，使脱扣安装到具体的门板上后操作更加便利，占用空间更小。

4、本发明提供的技术方案中所述卡槽包括与卡块的相对两侧分别抵接的第一侧壁和第二侧壁。通过上述结构，能够使卡块卡进卡槽内以后，手柄的双向转动都被卡块所限制，使手柄在待脱扣状态下始终处于固定位置，合理设置卡槽位置后，可以达到使手柄转动在转动最小的角度下实现脱扣的目的。因此，上述结构不但保证了本发明在实际使用时的可靠性，还使本发明在操作过程中的动作更加紧凑，减少了间隙，提高了可操作性。

5、本发明提供的技术方案中所述联动结构包括第一转轴和第二转轴，所述第一转轴一端与所述手柄固接；所述第二转轴一端安装有可在转动过程中翘起所述永磁机构的所述动衔铁的第一摆件，另一端通过运动转换结构与所述第一转轴的另一端连接。通过将联动结构设计成第一转轴和第二转轴的形式，能够轻松的将永磁式断路器的脱扣动作引出到断路器箱体外的部位来进行。例如：合理设置后的第一转轴及手柄如果安装于开关柜外壁上便可以在开关柜外对断路器进行脱扣，节省打开关柜所需要的时间，如果位于断路器的门板上便可以在断路器柜体外对断路器进行脱扣，节省寻找专用手柄所需要的时间。因此，上述结构有效的提高了本发明在不同工况要求下的适应性，无论永磁式断路器应用于何种工况下，本发明都能够满足对断路器进行紧急脱扣的需要。

6、本发明提供的技术方案中所述运动转换结构包括凸轮和第二摆件，所述凸轮转动联动地安装于所述第一转轴的远离所述手柄的一端；所述第二摆件固定安装于所述第二转轴的远离所述第一摆件的一端，且沿所述第二转轴的径向延伸而出，所述第二摆件在所述凸轮的推动下带动所述第二转轴转动。通过将运动转换结构设计成杠杆形式，利用杠杆原理能够减小对永磁式断路器进行强制脱扣时所需要的力，减小工人操作所需力的同时提高操作速度，节省操作时间。

7、本发明提供的技术方案中所述第二摆件还包括摆杆和滚轮，所述摆杆固定安装于所述第二转轴的远离所述第一摆件的一端，且沿所述第二转轴的径向延伸而出；所述滚轮安装于所述摆杆远离所述第二转轴的一端，可与所述凸轮转动接触。通过滚轮，可以将凸轮与第二摆件的接触方式由滑动摩擦改为滚动摩擦，使摆杆在凸轮的驱动下更容易进行摆动，提高了本发明在使用时的顺滑性以及可操作性。

8、本发明提供的技术方案中所述凸轮上设置有与所述第一转轴进行转动联动的通孔，所述第一转轴可在通孔内进行轴向运动。将第一转轴和凸轮的配合处设计成上述结构，一方面保证第一转轴能够顺利的带动凸轮进行转动；另一方面，第一转轴可以在凸轮内进行轴向的抽动，此举是考虑到大多数的永磁式断路器在开关柜内存在两个安装位置，一个是试验位置、另一个是工作位置，两个位置安装位置平行，但是一个靠内一个靠外。将第一转轴和凸轮设计成能够前后抽动的连接方式能够脱扣机构能够在两个位置下都能顺利进行工作，是本发明更加适应永磁式断路器的工况要求。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例一的立体图；

图2为图1中a部的局部放大图；

图3为本发明实施例二中隐去断路器门板后的立体图；

图4为本发明实施例三的立体图；

图5为图4中将开关柜和断路器壳体做局部剖视后的立体图；

附图标记说明：

1-手柄，2-活动件，3-联动结构，31-卡槽，311-第一侧壁，312-第二侧壁，32-第一转轴，33-第二转轴，34-第一摆件，35-运动转换结构，351-凸轮，352-摆杆，353-滚轮，4-动衔铁，5-开关柜柜体，51-开关柜门板，6-断路器壳体，61-断路器门板，7-柜门锁板。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

实施例一：

如图1和图2所示为本发明的实施例一，本实施例提供了一种永磁式断路器的脱扣机构，包括设置于断路器壳体6外的手柄1，还包括联动结构3、活动件2和偏压件，所述联动结构3安装于所述断路器壳体6上，一端与所述手柄1联动，另一端可在所述手柄1的带动下驱动永磁机构的动衔铁4脱离合闸位置；所述活动件2可与所述联动结构3抵接以使所述手柄1无法驱动所述联动结构3运动；所述偏压件的偏压力使所述活动件2与所述联动结构3维持抵接状态。具体地，所述偏压件具体为扭簧，活动件2具体为s型锁板，所述活动件2的中部通过销轴可转动地与安装位置进行铰接，扭簧套装在销轴上并对活动件2施加偏压力，使活动件2能够和联动结构3维持卡合状态。

在使用过程中，利用活动件2对联动结构3的转动动作进行限制，并通过偏压件维持该限制状态，当需要对断路器进行脱扣时，需要克服偏压件的偏压力才能操作手柄1带动联动结构3来对断路器进行脱扣。通过上述结构能够有效的降低脱扣结构被误操作的可能性，提高了脱扣机构在使用时的安全性，使脱扣结构的使用更加可靠。

作为脱扣机构的改进实施方式，所述联动结构3与所述手柄1转动联动，通过转动手柄1能够带动联动结构3进行转动。所述活动件2上固设有卡块，所述联动结构3上成型有适于所述卡块卡入的卡槽31，所述卡块在所述偏压力的作用下卡入所述卡槽31中并使所述手柄1无法驱动所述联动结构3运动。

使用时，操作者如果想实现脱扣动作，需要一手操作活动件2使活动件2的卡快脱离卡槽31，另一手转动手柄1带动联动结构3才能实现对断路器进行脱扣，通过将脱扣动作设置双手同时操作才能完成的动作条件，使脱扣机构的动作更加可靠，进一步的避免发生误操作的可能，同时这样的操作方式不会影响脱扣机构在进行紧急脱扣时的快捷性，保证其依然能够在短时间内对断路器进行紧急脱扣。

作为卡槽31的一种改进实施方式，所述卡槽31成型于所述联动结构3与所述手柄1联动的一端的周壁上，当联动结构3在手柄1的带动下发生旋转时，卡槽31可以在适当的位置和卡块形成抵接。使用时，活动件2、卡槽31与手柄1在具体安装在开关柜门板或者断路器门板61上的时候处于门板的同一侧，并且不会伸出门板太长，保证操作者在同时操作活动件2和手柄1的时候双手处于同一区域内，使脱扣机构安装到具体的开关柜门板51或断路器门板61上后操作更加便利，占用空间更小。

具体地，所述卡槽31包括相对设置的第一侧壁311和第二侧壁312，所述第一侧壁311与卡块的一侧相抵接，所示第二侧壁312与卡块上与第一侧壁311相抵接一侧的相对侧进行抵接。

当卡槽31绕联动结构3的周壁进行旋转时，活动件2上的卡块在偏压件的带动下进入卡槽31内，卡槽31的第一侧壁311以及第二侧壁312实现对卡块的双向抵接，使卡块卡进卡槽31内以后，手柄1的双向转动都被卡块所限制。保证手柄1在待脱扣状态下始终处于固定位置，通过合理设计卡槽31位置，可以达到使手柄1转动在转动最小的角度下实现脱扣的目的。因此，上述结构不但保证了本发明在实际使用时的可靠性，还使本发明在操作过程中的动作更加紧凑，减少了间隙，提高了可操作性。

作为联动结构3的一种改进实施方式，所述联动结构3第一转轴32，可转动地安装于所述断路器壳体6上，且一端与所述手柄1固接；第二转轴33，一端可转动地安装于所述永磁机构上并安装有可在转动过程中翘起所述永磁机构的所述动衔铁4的第一摆件34，另一端通过运动转换结构35与所述第一转轴32的另一端连接。

使用时，第一转轴32及手柄1位于断路器门板61上可以在断路器壳体6外对断路器进行脱扣，节省寻找专用手柄1所需要的时间，通过将联动结构3设计成第一转轴32和第二转轴33的形式，能够轻松的将永磁式断路器的脱扣动作引出到断路器壳体6外的部位来进行。因此，上述结构有效的提高了本发明在不同工况要求下的适应性，无论永磁式断路器应用于何种工况下，本发明都能够满足对断路器进行紧急脱扣的需要。

作为运动转换结构35的一种改进实施方式，所述运动转换结构35包括凸轮351和第二摆件，所述凸轮351安装于所述第一转轴32的远离所述手柄1的一端；所述第二摆件固定安装于所述第二转轴33的远离所述第一摆件34的一端，且沿所述第二转轴33的径向延伸而出，所述第二摆件在所述凸轮351的推动下带动所述第二转轴33转动。

当第一转轴32带动凸轮351进行转动时，凸轮351的长边推动第二摆件向远离第一转轴32的方向运动，进而带动第二转轴33进行旋转，第二转轴33将转动动作传导至第一摆件34上后对动衔铁4进行撬动。由于撬动永磁机构的动衔铁4一般需要较大的力才能实现，本实施例通过将运动转换结构35设计成上述杠杆形式，利用杠杆原理能够减小对永磁式断路器进行强制脱扣时所需要的力，减小工人操作所需力的同时提高操作速度，节省操作时间。

作为第二摆件的一种改进实施方式，所述第二摆件还包括摆杆352和滚轮353，所述摆杆352固定安装于所述第二转轴33的远离所述第一摆件34的一端，且沿所述第二转轴33的径向延伸而出；所述滚轮353安装于所述摆杆352远离所述第二转轴33的一端，可与所述凸轮351转动接触。

在凸轮351的长边推动第二摆件进行摆动的时候，利用滚轮353可以将凸轮351与第二摆件的接触方式由滑动摩擦改为滚动摩擦，使摆杆352在凸轮351的驱动下更容进行摆动，提高了本发明在使用时的顺滑性以及可操作性。

作为凸轮351的一种改进实施方式，所述第一转轴32可在通孔内进行轴向运动。将第一转轴32和凸轮351的配合处设计成上述结构后，一方面保证第一转轴32能够顺利的带动凸轮351进行转动；另一方面，第一转轴32可以在凸轮351内进行轴向的抽动，此举是考虑到大多数的永磁式断路器在开关柜内存在两个安装位置，一个是试验位置、另一个是工作位置，两个安装位置平行，但是一个靠内一个靠外。将第一转轴32和凸轮351设计成能够前后抽动的连接方式能够脱扣机构能够在两个位置下都能顺利进行工作，是本发明更加适应永磁式断路器的工况要求。

为了使本发明能够同时兼具对开关柜门板或者断路器门板61进行锁止的功能，本发明在联动结构3上靠近手柄1的一端还设置有柜门锁板7，当手柄1带动联动结构3进行转动时，柜门锁板7会同时进行摆动。当活动件2上的卡块进入卡槽31的同时，柜门锁板7摆动至锁止位置，此时如果再打开开关柜门板会使柜门锁板7与柜体之间形成抵接，阻止开关柜门板继续打开。上述结构使本发明能够使本发明在具有脱扣功能的同时具有锁止功能，减少了开关柜门板上的多余结构，使本发明在实际使用中更加便利。

实施例二：

如图3所示为本发明的实施例二，本实施例提供了一种永磁式断路器，安装有上述实施例中所述的永磁式断路器的脱扣机构，由于本实施例中安装有实施例一中所述的永磁式断路器的脱扣机构，因此也就具有了上述实施例一中的技术效果。

实施例三：

如图4和图5所示为本发明的实施例三，本实施例提供了一种开关柜，安装有实施例一中所述的永磁式断路器的脱扣机构，且所述手柄1设置于所述开关柜柜体5外。由于本实施例中安装有实施例一中所述的永磁式断路器的脱扣机构，因此也就具有了上述实施例一中的技术效果。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。